WO2017126180A1 - タービン、制御方法及びプログラム - Google Patents

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WO2017126180A1
WO2017126180A1 PCT/JP2016/081764 JP2016081764W WO2017126180A1 WO 2017126180 A1 WO2017126180 A1 WO 2017126180A1 JP 2016081764 W JP2016081764 W JP 2016081764W WO 2017126180 A1 WO2017126180 A1 WO 2017126180A1
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WO
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controller
valve opening
command
unit
lift command
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PCT/JP2016/081764
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English (en)
French (fr)
Inventor
陽介 中川
英樹 戸中
克明 森田
誠 片懸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corp
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corp
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/02—Arrangement of sensing elements
    • F01D17/06—Arrangement of sensing elements responsive to speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/16—Control of working fluid flow
    • F02C9/20—Control of working fluid flow by throttling; by adjusting vanes

Definitions

  • the present invention relates to a turbine, a control method, and a program.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2016-007271 filed in Japan on January 18, 2016, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • Patent Documents 1 and 2 describe a technique including a spare control device that controls the turbine as a related technique.
  • Patent Document 1 does not show a detailed method for switching from a control device normally used in a turbine to a spare control device.
  • the technique of patent document 2 prepares the initial value of the integral calculation with respect to the preliminary
  • a turbine when switching from a control device that is normally used to a spare control device, it is desirable that the time from the start of the spare control device to the start of operation becomes short.
  • the difference between the target value indicated by the target command for controlling the actuator and the actual value output as a result of the actuator becomes large.
  • An object of the present invention is to provide a turbine, a control method, and a program that can solve the above-described problems.
  • the turbine is a turbine including a first controller and a second controller, and the first controller controls a valve opening degree of a flow rate adjusting valve that adjusts the rotational speed of the turbine.
  • a first lift command generation unit that generates a first lift command that indicates the valve opening degree based on a governor command that is indicated; and at the start of switching from the first controller unit to the second controller unit, the first lift command generation
  • a first lift command holding unit that holds the first lift command generated by the unit, and a first lift command held by the first lift command holding unit from the start of switching to the start of the second controller unit.
  • a first output unit for transmitting the first controller, and the second controller activates the second controller unit at the start of the switching.
  • the second controller includes a valve opening degree indicated by a constant bias, a valve opening degree indicated by a previous second lift command, and the previous time point.
  • a second lift command indicating a valve opening obtained by adding a difference between the valve opening indicated by the current governor command and the valve opening indicated by the current governor command may be generated.
  • the second controller includes a difference between the indicated rotational speed of the turbine body and the actual rotational speed of the turbine body, and a change rate corresponding to the difference.
  • a second lift command for setting the amount of change may be generated based on a function indicating the relationship between
  • the second controller is configured such that the actual rotational speed of the turbine body is set based on the actual rotational speed of the turbine body immediately before the start of the switching. Until the difference between the valve opening indicated by the governor command and the valve opening indicated by the second lift command falls within a predetermined range. A second lift command for setting the amount of change may be generated based on a difference between the actual rotational speed of the turbine body.
  • the turbine when the switching is started and the second controller unit is operable, the turbine according to any one of the first to fourth aspects is A first controller unit stop instruction unit for stopping transmission of a control signal from the controller unit to the actuator; and when the switching is started and the second controller unit is operable, the valve opening indicated by the governor command and the first A second controller unit control instruction unit that causes the second controller unit to control the actuator until the difference from the valve opening indicated by the two lift command falls within a predetermined valve opening range.
  • the turbine control method includes a first lift command for instructing the valve opening based on a governor command indicating the valve opening of the flow rate adjusting valve that adjusts the rotational speed of the turbine. Generating the first lift command, holding the first lift command at the start of switching from the first controller unit to the second controller unit, and the first lift from the start of switching to the start of the second controller unit. Generating a second lift command for instructing the valve opening so that the amount of change in the valve opening is less than or equal to a predetermined amount of change; Including.
  • the program is a first lift command for instructing the valve opening degree based on a governor instruction indicating a valve opening degree of a flow rate adjusting valve for adjusting the rotational speed of the turbine.
  • Generating the first lift command holding the first lift command at the start of switching from the first controller unit to the second controller unit, and the first lift from the start of switching to the start of the second controller unit.
  • the steam turbine 1 includes an electronic governor 10, a first controller unit 20a, a second controller unit 20b, a first actuator 30a, a second actuator 30b, and a controller unit switching.
  • Unit 40 first controller unit stop instructing unit, second controller unit control instructing unit
  • steam flow rate adjusting valve 50 steam turbine body 60
  • rotation speed measuring instrument 70 The steam turbine body 60 rotates according to the flow rate of steam from a steam flow rate adjustment valve 50 that opens and closes according to a valve opening degree described later.
  • the electronic governor 10 generates a governor command sg based on the input signal SV and the input signal PV.
  • the input signal SV is a signal for instructing the electronic governor the instruction rotation speed Ns that is the target rotation speed of the steam turbine main body 60 to be controlled.
  • the input signal SV is input from an operation panel (not shown).
  • the input signal PV is a signal indicating an actual rotational speed N that is an actual rotational speed of the steam turbine body 60 that is a control target.
  • the governor command sg is a signal for controlling the number of revolutions of the steam turbine body 60 that is a control target.
  • the governor command sg is a signal indicating the valve opening degree of the steam flow control valve 50 (hereinafter referred to as “valve opening degree”).
  • the valve opening degree indicates the degree of opening and closing of the valve.
  • the governor command sg is a signal generated based on the difference err between the indicated rotational speed Ns of the steam turbine body 60 and the actual rotational speed N of the steam turbine body 60, and indicates the actual rotational speed N of the steam turbine body 60. Information that approaches several Ns is included.
  • the electronic governor 10 transmits a governor command sg to each of the first controller unit 20a, the second controller unit 20b, and the controller unit switching unit 40.
  • the first controller unit 20a is a controller unit that is used in preference to the second controller unit 20b.
  • the second controller unit 20b is a spare controller unit for the first controller unit 20a.
  • the first controller unit 20a controls at least one of the first actuator 30a and the second actuator 30b to be controlled. Further, the first controller unit 20a has at least one of the first actuator 30a and the second actuator 30b to be controlled until the second controller unit 20b becomes operable when a failure occurs in the first controller 201a. Control one.
  • the second controller unit 20b controls at least one of the first actuator 30a and the second actuator 30b to be controlled instead of the first controller unit 20a.
  • the first controller unit 20a includes a first controller 201a (a first lift command generation unit, a first lift command holding unit, a first output unit), and a first servo drive 202a.
  • the first controller 201 a receives a governor command sg from the electronic governor 10.
  • the first controller 201a When the first controller 201a receives the governor command sg, the first controller 201a generates the first lift command sl1 based on the governor command sg.
  • the first lift command sl1 is a signal that is transmitted to the first servo drive 202a in order to control at least one of the first actuator 30a and the second actuator 30b that are controlled.
  • the first lift command sl1 is a signal indicating the valve opening.
  • the first controller 201a has a function of determining the occurrence of a malfunction of the first controller 201a itself.
  • the first controller 201a determines that the first controller 201a is operating normally, the first controller 201a generates a first lift command sl1 indicating a valve opening that is equal to the valve opening indicated by the governor command sg. .
  • the first controller 201a transmits the generated first lift command sl1 to the first servo drive 202a.
  • the first controller 201a determines that a failure has occurred in the first controller 201a itself, the first controller 201a holds the first lift command sl1 transmitted to the first servo drive 202a immediately before the failure occurs.
  • the first controller 201a transmits the held first lift command sl1 to the first servo drive 202a until the second controller unit 20b becomes operable.
  • the first controller unit 20a transmits a switching instruction signal se1 to the controller unit switching unit 40.
  • the switching instruction signal se1 is a signal instructing switching from the first controller unit 20a to the second controller unit 20b.
  • the first servo drive 202a receives the first lift command sl1 from the first controller 201a. When receiving the first lift command sl1, the first servo drive 202a generates the first actuator control signal sfa1 based on the first lift command sl1.
  • the first actuator control signal sfa1 is a signal obtained by amplifying the first lift command sl1 to an amplitude capable of controlling at least one of the first actuator 30a and the second actuator 30b that are controlled objects.
  • the first servo drive 202a transmits a first actuator control signal sfa1 to at least one of the first actuator 30a and the second actuator 30b that are controlled objects.
  • the controller unit switching unit 40 performs control to switch the first controller unit 20a to the second controller unit 20b when a failure occurs in the first controller 201a. Specifically, the controller unit switching unit 40 receives the switching instruction signal se1 from the first controller unit 20a. Upon receiving the switching instruction signal se1, the controller unit switching unit 40 transmits a switching notification signal se2 to the second controller unit 20b.
  • the switching notification signal se2 is a signal for instructing that the second controller unit 20b is activated from the standby state and becomes operable.
  • the controller unit switching unit 40 receives a governor command sg from the electronic governor 10.
  • the controller unit switching unit 40 When the controller unit switching unit 40 receives the activation completion signal ss from the second controller unit 20b, the controller unit switching unit 40 transmits an operation stop signal stp to the first controller unit 20a.
  • the activation completion signal ss is a signal for informing that the second controller unit 20b is in an operable state.
  • the operation stop signal stp is a signal that causes the transmission destination functional unit to stop signal transmission.
  • the second controller unit 20b includes a second controller 201b (starting unit, second lift command generating unit) and a second servo drive 202b.
  • the second controller unit 20b receives the switching notification signal se2 from the controller unit switching unit 40.
  • the second controller unit 20b receives the switching notification signal se2
  • the second controller unit 20b is activated from the standby state and becomes operable.
  • the second controller unit 20b transmits an activation completion signal ss to the controller unit switching unit 40.
  • the second controller 201 b receives the governor command sg from the electronic governor 10.
  • the second controller 201b generates the second lift command sl2 based on a predetermined constant rate.
  • the second lift command sl2 is a signal that is transmitted to the second servo drive 202b in order to control at least one of the first actuator 30a and the second actuator 30b that are controlled.
  • the second lift command sl2 is a signal indicating the valve opening.
  • the second controller 201b transmits a second lift command sl2 to the second servo drive 202b.
  • the second servo drive 202b receives the second lift command sl2 from the second controller 201b. Upon receiving the second lift command sl2, the second servo drive 202b generates a second actuator control signal sfa2 based on the second lift command sl2.
  • the second actuator control signal sfa2 is a signal obtained by amplifying the second lift command sl2 to an amplitude that can control at least one of the first actuator 30a and the second actuator 30b that are controlled objects.
  • the second servo drive 202b transmits a second actuator control signal sfa2 to at least one of the first actuator 30a and the second actuator 30b that are to be controlled.
  • the first actuator 30a is an actuator used in preference to the second actuator 30b.
  • the first actuator 30a receives the first actuator control signal sfa1 from the first servo drive 202a or the second actuator control signal sfa2 from the second servo drive 202b.
  • the first actuator 30a operates according to the first actuator control signal sfa1 or the second actuator control signal sfa2 received at that time.
  • the second actuator 30b is a spare actuator for the first actuator 30a.
  • the second actuator 30b is used instead of the first actuator 30a when a failure occurs in the first actuator 30a.
  • the second actuator 30b receives the first actuator control signal sfa1 from the first servo drive 202a or the second actuator control signal sfa2 from the second servo drive 202b.
  • the second actuator 30b operates according to the first actuator control signal sfa1 or the second actuator control signal sfa2 received at that time.
  • the steam flow rate adjusting valve 50 opens and closes at a degree of opening and closing according to the operation of the first actuator 30a or the operation of the second actuator 30b.
  • the steam flow rate adjusting valve 50 adjusts the flow rate of steam supplied to the steam turbine body 60 according to the degree of opening and closing.
  • the steam turbine body 60 rotates according to the flow rate of steam.
  • the rotational speed measuring device 70 measures the actual rotational speed N of the steam turbine main body 60.
  • the rotation speed measuring device 70 transmits the input signal PV to the electronic governor 10.
  • the input signal PV includes information indicating the actual rotational speed N of the steam turbine main body 60 measured by the rotational speed measuring device 70.
  • a processing flow of the steam turbine 1 shown in FIG. 2 will be described.
  • the processing flow of the steam turbine 1 shown in FIG. 2 is a processing flow when a failure occurs in the first controller 201a. Note that the process of the steam turbine 1 will be described on the assumption that the first actuator 30a is operating normally at the start of the process of the steam turbine 1 and the second actuator 30b, which is a spare actuator, is in a standby state.
  • the first controller 201a has a function of determining the occurrence of a malfunction of the first controller 201a itself.
  • the first controller 201a determines whether a failure has occurred in the first controller 201a itself during operation.
  • the first controller 201a determines that the first controller 201a is operating normally, the first controller 201a generates a first lift command sl1 indicating a valve opening that is equal to the valve opening indicated by the governor command sg. .
  • the first controller 201a transmits the generated first lift command sl1 to the first servo drive 202a. Then, the first controller 201a determines again whether or not a failure has occurred in the first controller 201a itself.
  • the first controller 201a determines that a failure has occurred in the first controller 201a itself, the first controller 201a holds the first lift command sl1 transmitted to the first servo drive 202a immediately before the failure occurs. The first controller 201a transmits the held first lift command sl1 to the first servo drive 202a. The first controller unit 20a transmits a switching instruction signal se1 to the controller unit switching unit 40.
  • the controller unit switching unit 40 determines whether or not the switching instruction signal se1 is received from the first controller unit 20a at predetermined time intervals (for example, every 100 ms) (step). S1). When the controller unit switching unit 40 determines that the switching instruction signal se1 is not received from the first controller unit 20a (NO in step S1), the controller unit switching unit 40 returns to the process of step S1. Further, when it is determined that the switch instruction signal se1 is received from the first controller unit 20a (YES in step S1), the controller unit switching unit 40 starts control for switching the first controller unit 20a to the second controller unit 20b. (Step S2). Specifically, when receiving the switching instruction signal se1 from the first controller unit 20a, the controller unit switching unit 40 transmits a switching notification signal se2 to the second controller unit 20b (step S3).
  • the second controller unit 20b receives the switching notification signal se2 from the controller unit switching unit 40.
  • the second controller unit 20b receives the switching notification signal se2
  • the second controller unit 20b starts control from the standby state and becomes operable.
  • the second controller unit 20b transmits an activation completion signal ss to the controller unit switching unit 40 when the activation is completed and becomes operable.
  • step S4 determines that the second controller unit 20b is not in an operable state when the activation completion signal ss is not received from the second controller unit 20b. Further, the controller unit switching unit 40 determines that the second controller unit 20b is operable when it receives the activation completion signal ss from the second controller unit 20b.
  • step S4 If the controller unit switching unit 40 determines that the second controller unit 20b is not in an operable state (NO in step S4), the first controller 201a transmits the held first lift command sl1 to the first servo drive 202a. The process of step S4 is performed.
  • step S4 If the controller unit switching unit 40 determines that the second controller unit 20b is operable (YES in step S4), the controller unit switching unit 40 transmits an operation stop signal stp to the first controller unit 20a (step S5).
  • the first controller unit 20a receives the operation stop signal stp from the controller unit switching unit 40.
  • the first controller 201a stops transmitting the first lift command sl1 to the first servo drive 202a.
  • the first servo drive 202a stops transmitting the first actuator control signal sfa1 to the first actuator 30a.
  • the first controller 201a may be operating as long as it does not adversely affect other functional units. Further, the first controller 201a may be shut down.
  • the first servo drive 202a may operate without transmitting the first actuator control signal sfa1 to the first actuator 30a as long as it does not adversely affect other functional units. Further, the first servo drive 202a may be shut down.
  • the second controller 201b receives the governor command sg from the electronic governor 10 when the second controller unit 20b becomes operable.
  • the second controller 201b receives the governor command sg
  • the second controller 201b generates the second lift command sl2 based on the governor command sg. Specifically, the second controller 201b determines that the difference between the previous second lift command sl2 and the current second lift command sl2 is smaller than a specified value, and the valve opening and governor indicated by the second lift command sl2 A second lift command sl2 that approaches the valve opening indicated by the command sg is generated (step S6).
  • generation of the lift command sl2 will be described with reference to a diagram showing an outline of generation of the lift command sl2 in the steam turbine 1 shown in FIG.
  • command sl2 in the steam turbine 1 shown in FIG. 3 typically represents the 2nd controller 201b after the 2nd controller unit 20b will be in the state which can operate
  • the second controller 201b illustrated in FIG. 3 includes a switch SW1 and a second lift command generation unit 501. When the second controller unit 20b becomes operable, the switch SW1 is on the “a1” side.
  • the second lift command generator 501 has a valve opening indicated by the previous second lift command sl2 and a valve opening indicated by the current governor command sg.
  • the second lift command sl2 is generated based on a predetermined constant rate whose change amount is smaller than the change amount ⁇ 2 indicated by the difference between them.
  • the second lift command sl2 is a command having a change amount smaller than the change amount ⁇ 2 and bringing the valve opening degree indicated by the second lift command sl2 close to the valve opening degree indicated by the governor command sg.
  • the second controller unit 20b is in a state in which the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 is within a predetermined range after the second controller unit 20b becomes operable.
  • the 2-lift command sl2 is a signal that suppresses a change in the actual rotational speed N of the steam turbine body 60. For example, after the second controller unit 20b becomes operable, the first time until the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 falls within a predetermined range.
  • the 2-lift command sl2 reduces the valve opening when the actual rotational speed N of the steam turbine body 60 is increased compared to the indicated rotational speed Ns when the second controller unit 20b is operable. It is a directive. Further, the second controller unit 20b is in an operable state until the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 is within a predetermined range. The 2-lift command sl2 increases the valve opening when the actual rotational speed N of the steam turbine body 60 is reduced compared to the indicated rotational speed Ns when the second controller unit 20b becomes operable. It is a directive.
  • the switch SW1 is on the “b1” side.
  • the second controller 201b allows the valve indicated by the governor command sg until the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 is within a predetermined range.
  • the opening degree and the valve opening degree indicated by the second lift command sl2 can be brought close to each other so that the valve opening degree indicated by the governor command sg and the valve opening degree indicated by the second lift command sl2 do not change suddenly.
  • the second controller 201b transmits the second lift command sl2 to the second servo drive 202b (step S7).
  • step S8 Whether the difference between the valve opening degree indicated by the governor command sg and the valve opening degree indicated by the second lift command sl2 is within a predetermined range each time the second controller 201b generates the second lift command sl2. It is determined whether or not (step S8).
  • step S8 If the second controller 201b determines that the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 is within a predetermined range (YES in step S8), the electronic governor 10 Based on the governor command sg received from, control is returned to normal.
  • step S8 when the second controller 201b determines that the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 is outside the predetermined range (NO in step S8), The process returns to step S6.
  • the second actuator 30b opens and closes the steam flow rate adjusting valve 50 in place of the first actuator 30a.
  • a lift command sl1 indicates a first lift command sl1 between time t1 and time t2.
  • the lift command sl indicates a second lift command sl2 between time t2 and time t3.
  • the first controller 201a determines that a failure has occurred in the first controller 201a itself.
  • the first controller 201a determines that a problem has occurred in the first controller 201a itself, the first controller unit 20a transmits a switching instruction signal se1 to the controller unit switching unit 40.
  • the controller unit switching unit 40 receives the switching instruction signal se1 from the first controller unit 20a.
  • the controller unit switching unit 40 transmits a switching notification signal se2 to the second controller unit 20b.
  • the second controller unit 20b receives the switching notification signal se2 from the controller unit switching unit 40.
  • the second controller unit 20b starts to start from the standby state.
  • the second controller unit 20b is fully activated and ready to operate at time t2 shown in FIG.
  • the second controller 201b receives the governor command sg from the electronic governor 10 when the second controller unit 20b becomes operable.
  • the second controller 201b waits until the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 falls within a predetermined range (between time t2 and time t3 shown in FIG. 4). ),
  • the second lift command sl2 is generated based on a predetermined constant rate.
  • the second lift command sl2 is such that the difference between the previous second lift command sl2 and the current second lift command sl2 is smaller than a specified value, and the valve opening and the governor command sg indicated by the second lift command sl2 are This is a command to bring the indicated valve opening closer.
  • the second controller unit 20b is in a state in which the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 is within a predetermined range after the second controller unit 20b becomes operable.
  • the 2-lift command sl2 is a signal for suppressing a change (for example, a change amount, a change rate, etc.) of the actual rotational speed N of the steam turbine body 60. For example, after the second controller unit 20b becomes operable, the first time until the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 falls within a predetermined range.
  • the 2-lift command sl2 is a command to decrease the valve opening when the actual rotational speed N of the steam turbine body 60 is increased when the second controller unit 20b is operable. Further, the second controller unit 20b is in an operable state until the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 is within a predetermined range.
  • the 2-lift command sl2 is a command to increase the valve opening when the actual rotational speed N of the steam turbine body 60 is reduced when the second controller unit 20b is operable.
  • the second controller 201b allows the valve indicated by the governor command sg until the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 is within a predetermined range.
  • the opening degree and the valve opening degree indicated by the second lift command sl2 can be brought close to each other.
  • the second controller 201b After the time t3 when the difference between the valve opening degree indicated by the governor command sg and the valve opening degree indicated by the second lift command sl2 is within a predetermined range, the second controller 201b has the valve opening degree indicated by the governor command sg.
  • a second lift command sl2 indicating a valve opening of the same magnitude is generated.
  • the processing flow of the steam turbine 1 according to the first embodiment of the present invention has been described above.
  • the steam turbine 1 includes a first controller 201a and a second controller 201b.
  • the first controller 201a (first lift command generation unit) instructs the valve opening based on a governor command indicating the valve opening of the steam flow control valve 50 (flow control valve) that adjusts the rotation speed of the steam turbine 1.
  • the first lift command sl1 is generated.
  • the first controller 201a (first lift command holding unit) generates a first lift command generated by the first controller 201a (first lift command generation unit) at the start of switching from the first controller unit 20a to the second controller unit 20b. Holds sl1.
  • the first controller 201a (first output unit) holds the first controller 201a (first lift command holding) from the start of switching from the first controller unit 20a to the second controller unit 20b until the second controller unit 20b is activated.
  • the first lift command sl1 held by the unit) is transmitted.
  • the second controller 201b (activation unit) activates the second controller unit 20b at the start of switching from the first controller unit 20a to the second controller unit 20b.
  • the second controller 201b (second lift command generator) generates a second lift command sl2 that instructs the valve opening so that the amount of change in the valve opening is equal to or less than a predetermined amount of change.
  • the steam turbine 1 can be switched smoothly (bumpless) from the 1st controller unit 20a which the malfunction generate
  • the steam turbine 1 according to the present embodiment includes the electronic governor 10, the first controller unit 20a, the second controller unit 20b, the first actuator 30a, and the second actuator. 30 b, a controller unit switching unit 40, a steam flow rate adjusting valve 50, a steam turbine body 60, and a rotation speed measuring device 70.
  • the first controller unit 20a includes a first controller 201a and a first servo drive 202a.
  • the second controller unit 20b according to the present embodiment includes a second controller 201b and a second servo drive 202b.
  • the second controller 201 b receives the governor command sg from the electronic governor 10. When the second controller 201b receives the governor command sg, the second controller 201b generates the second lift command sl2 based on the governor command sg.
  • the processing flow of the steam turbine 1 according to the present embodiment is the same as the processing flow of the steam turbine 1 according to the first embodiment shown in FIG.
  • the process of the steam turbine 1 according to the present embodiment differs from the specific process of step S6 in the process flow of the steam turbine 1 according to the first embodiment shown in FIG.
  • the steam turbine 1 according to the present embodiment performs the processing from step S1 to step S5 in the same manner as the steam turbine 1 according to the first embodiment.
  • the second controller 201b receives the governor command sg from the electronic governor 10 when the second controller unit 20b becomes operable.
  • the second controller 201b When receiving the governor command sg, the second controller 201b generates a second lift command sl2 based on the governor command sg (step S6).
  • generation of the lift command sl2 will be described with reference to a diagram showing an outline of generation of the lift command sl2 in the steam turbine 1 shown in FIG.
  • command sl2 in the steam turbine 1 shown in FIG. 5 typically represents the 2nd controller 201b after the 2nd controller unit 20b will be in the state which can operate
  • the second controller 201b starts to start from a standby state.
  • the second controller unit 20b is fully activated at a time t2 shown in FIG.
  • the second controller 201b receives the governor command sg from the electronic governor 10 when the second controller unit 20b becomes operable.
  • the switch SW2 in FIG. 5 is switched from the “b2” side to the “a2” side.
  • the switch SW2 is on the “b2” side.
  • the second controller 201b detects whether the change in the valve opening indicated by the governor command sg is in the decreasing direction or the increasing direction (in FIG. 6, the increasing direction). For example, the second controller 201b starts from when the first controller unit 20a is switched to the second controller unit 20b (time t1 in FIG. 6) until the second controller unit 20b becomes operable (time t2 in FIG. 6).
  • the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 is a positive value, it is determined that the change in the valve opening indicated by the governor command sg is in the increasing direction.
  • the second controller 201b starts from the time when the first controller unit 20a is switched to the second controller unit 20b (time t1 in FIG. 6) until the second controller unit 20b becomes operable (time t2 in FIG. 6).
  • time t1 in FIG. 6 the difference between the valve opening degree indicated by the governor command sg and the valve opening degree indicated by the second lift command sl2 is a negative value, it is determined that the change in the valve opening degree indicated by the governor command sg is in a decreasing direction.
  • the second controller 201b waits until the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 falls within a predetermined range (between time t2 and time t3 in FIG. 6).
  • the constant bias bs is calculated.
  • the absolute value of the bias bs is determined in advance, and the plus / minus sign of the bias bs is determined by the difference between the valve opening degree indicated by the governor command sg and the valve opening degree indicated by the second lift command sl2.
  • the second controller 201b uses this constant bias bs so that the change becomes smaller than the difference between the valve opening degree indicated by the previous second lift command sl2 and the valve opening degree indicated by the current governor command sg.
  • a second lift command sl2 can be generated. For example, when the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 is a positive value, the sign of the bias bs is positive.
  • the second controller 201b has a predetermined short time interval (for example, every 100 ms) until the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 is within a predetermined range. 2) Calculate the second lift command sl2.
  • the error calculation unit 503 receives the current governor command sg received from the electronic governor 10 at the valve opening indicated by the previous governor command sg output from the delay unit 502 (described as “y (t ⁇ 1)” in FIG. 5).
  • the first adder 504 adds a constant bias bs to the difference calculated by the error calculator 503.
  • the second addition unit 505 is a second value indicating a valve opening obtained by adding a value obtained by adding a constant bias bs to the difference calculated by the error calculation unit 503 and the valve opening indicated by the second lift command sl2 calculated last time.
  • a lift command sl2 is generated.
  • the second controller 201b uses the first lift command sl1 held by the first controller 201a immediately before switching or the actual opening signal from the first actuator 30a when generating the first second lift command sl2. .
  • the switch SW3 is on the “b3” side.
  • the second controller 201b allows the valve indicated by the governor command sg until the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 is within a predetermined range.
  • the opening degree and the valve opening degree indicated by the second lift command sl2 can be brought close to each other so that the valve opening degree indicated by the governor command sg and the valve opening degree indicated by the second lift command sl2 do not change suddenly.
  • the steam turbine 1 according to the present embodiment performs the processing of step S7 to step S8, similarly to the steam turbine 1 according to the first embodiment.
  • a lift command sl indicates a first lift command sl1 between time t1 and time t2.
  • a lift command sl2 indicates a second lift command sl2 between time t2 and time t3.
  • the first controller 201a determines that a failure has occurred in the first controller 201a itself.
  • the first controller 201a determines that a problem has occurred in the first controller 201a itself, the first controller unit 20a transmits a switching instruction signal se1 to the controller unit switching unit 40.
  • the controller unit switching unit 40 receives the switching instruction signal se1 from the first controller unit 20a.
  • the controller unit switching unit 40 transmits a switching notification signal se2 to the second controller unit 20b.
  • the second controller unit 20b receives the switching notification signal se2 from the controller unit switching unit 40.
  • the second controller unit 20b starts to start from the standby state.
  • the second controller unit 20b is fully activated at a time t2 shown in FIG.
  • the second controller 201b receives the governor command sg from the electronic governor 10 when the second controller unit 20b becomes operable.
  • the opening degree of the valve indicated by the governor command sg received when the second controller unit 20b becomes operable is reduced or increased (in FIG. 6). (Increase direction) is detected.
  • the second controller 201b waits until the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 falls within a predetermined range (between time t2 and time t3 in FIG. 6).
  • a constant bias bs (for example, 0.1% to 0.2% of the valve opening indicated by the second lift command sl2) is calculated.
  • the absolute value of the bias bs is determined in advance, and the plus / minus sign of the bias bs is determined by the difference between the valve opening degree indicated by the governor command sg and the valve opening degree indicated by the second lift command sl2. For example, when the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 is a positive value (that is, the valve opening indicated by the governor command sg is the valve indicated by the second lift command sl2). The sign of the bias bs is positive when it is larger than the opening.
  • valve opening degree indicated by the governor command sg is a negative value (that is, the valve opening degree indicated by the governor command sg is the valve indicated by the second lift command sl2).
  • the sign of the bias bs is negative.
  • the second controller 201b uses this constant bias bs so that the change becomes smaller than the difference between the valve opening degree indicated by the previous second lift command sl2 and the valve opening degree indicated by the current governor command sg.
  • a second lift command sl2 can be generated.
  • the second controller 201b has a predetermined short time interval (for example, every 100 ms) until the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 is within a predetermined range. 2) Calculate the second lift command sl2.
  • the second controller 201b calculates the difference between the valve opening indicated by the previous governor command sg received from the electronic governor 10 and the valve opening indicated by the current governor command sg received from the electronic governor 10.
  • the second controller 201b adds a constant bias bs to the difference between the valve opening indicated by the previous governor command sg received from the electronic governor 10 and the valve opening indicated by the current governor command sg received from the electronic governor 10. .
  • the second controller 201b adds a constant bias bs to the difference between the valve opening indicated by the previous governor command sg received from the electronic governor 10 and the valve opening indicated by the current governor command sg received from the electronic governor 10.
  • the second lift command sl2 calculated last time is added to the value to generate a second lift command sl2.
  • the processing flow of the steam turbine 1 according to the second embodiment of the present invention has been described above.
  • the steam turbine 1 includes a first controller 201a and a second controller 201b.
  • the first controller 201a (first lift command generation unit) instructs the valve opening based on a governor command indicating the valve opening of the steam flow control valve 50 (flow control valve) that adjusts the rotation speed of the steam turbine 1.
  • the first lift command sl1 is generated.
  • the first controller 201a (first lift command holding unit) generates a first lift command generated by the first controller 201a (first lift command generation unit) at the start of switching from the first controller unit 20a to the second controller unit 20b. Holds sl1.
  • the first controller 201a (first output unit) holds the first controller 201a (first lift command holding) from the start of switching from the first controller unit 20a to the second controller unit 20b until the second controller unit 20b is activated.
  • the first lift command sl1 held by the unit) is transmitted.
  • the second controller 201b (activation unit) activates the second controller unit 20b at the start of switching from the first controller unit 20a to the second controller unit 20b.
  • the second controller 201b (second lift command generator) generates a second lift command sl2 that instructs the valve opening so that the amount of change in the valve opening is equal to or less than a predetermined amount of change.
  • the second controller 201b receives the second lift command sl2 at a predetermined short time interval until the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 is within a predetermined range. Is calculated.
  • the second controller 201b calculates the difference between the valve opening indicated by the previous governor command sg received from the electronic governor 10 and the valve opening indicated by the current governor command sg received from the electronic governor 10.
  • the second controller 201b adds a constant bias bs to the difference between the valve opening indicated by the previous governor command sg received from the electronic governor 10 and the valve opening indicated by the current governor command sg received from the electronic governor 10.
  • the second controller 201b adds a constant bias bs to the difference between the valve opening indicated by the previous governor command sg received from the electronic governor 10 and the valve opening indicated by the current governor command sg received from the electronic governor 10.
  • a second lift command sl2 indicating a valve opening obtained by adding the value and the valve opening indicated by the previously calculated second lift command sl2 is generated. If it does in this way, the steam turbine 1 can be switched smoothly (bumpless) from the 1st controller unit 20a which the malfunction generate
  • the steam turbine 1 suppresses undershoots and overshoots that may occur when switching from the first controller unit 20a in which the failure has occurred to the spare second controller unit 20b, and suppresses failure of each functional unit. be able to.
  • FIG. 7 A configuration of the steam turbine 1 according to the third embodiment of the present invention will be described.
  • the steam turbine 1 according to this embodiment is similar to the steam turbine 1 according to the first embodiment.
  • the electronic governor 10, the first controller unit 20a, the second controller unit 20b, and the first controller An actuator 30a, a second actuator 30b, a controller unit switching unit 40, a steam flow rate adjusting valve 50, a steam turbine main body 60, and a rotation speed measuring device 70 are provided, and a difference calculating unit 80 is further provided.
  • the first controller unit 20a includes a first controller 201a and a first servo drive 202a.
  • the second controller unit 20b according to the present embodiment includes a second controller 201b and a second servo drive 202b.
  • the difference calculation unit 80 calculates a difference err between the indicated rotational speed Ns of the steam turbine body 60 indicated by the input signal SV and the actual rotational speed N of the steam turbine body 60 indicated by the input signal PV.
  • the difference calculation unit 80 transmits the difference err to the second controller 201b.
  • the difference err is associated with the change rate Rt by a function Fx that is monotonously non-decreasing, for example, as shown in FIG.
  • the function Fx shown in FIG. 9 includes three regions: a region A in which the difference err is small and the change rate Rt is small, a region C in which the difference err is large and the change rate Rt is large, and a region B that connects Fx between the regions A and C. Has two areas.
  • the change rate Rt is a rate that defines how to change the valve opening of the steam flow control valve 50.
  • the second controller 201b receives the difference err from the difference calculation unit 80. When receiving the difference err, the second controller 201b generates a second lift command sl2 based on the governor command sg and the function Fx. Specifically, the second controller 201b specifies the change rate Rt corresponding to the difference err in the function Fx shown in FIG. The second controller 201b changes the second lift command sl2 based on the specified change rate Rt.
  • the processing flow of the steam turbine 1 according to the present embodiment is the processing flow of the steam turbine 1 according to the present embodiment shown in FIG.
  • the steam turbine 1 according to the present embodiment performs the processing from step S1 to step S5 in the same manner as the steam turbine 1 according to the first embodiment.
  • the difference calculation unit 80 After the difference calculation unit 80 itself is activated and operable, the difference calculation unit 80 is instructed by the input rotation speed Ns of the steam turbine body 60 indicated by the input signal SV and the actual rotation speed N of the steam turbine body 60 indicated by the input signal PV. And the difference err is transmitted to the second controller 201b (step S9).
  • the second controller 201b receives the difference err from the difference calculation unit 80 when the second controller unit 20b becomes operable.
  • the second controller 201b When receiving the difference err, the second controller 201b generates a second lift command sl2 based on the governor command sg and the function Fx (step S6).
  • generation of the lift command sl2 will be described with reference to a diagram showing an outline of generation of the lift command sl2 in the steam turbine 1 shown in FIG.
  • the second controller 201b illustrated in FIG. 11 includes a switch SW4, a function calculation unit 506, and a second lift command generation unit 507.
  • the switch SW4 is on the “b4” side.
  • the function calculation unit 506 receives the difference err from the difference calculation unit 80 after the second controller unit 20b becomes operable.
  • the function calculation unit 506 identifies the change rate Rt corresponding to the difference err in the function Fx shown in FIG.
  • the function calculation unit 506 transmits the specified change rate Rt to the second lift command generation unit 507.
  • the second lift command generator 507 receives the change rate Rt from the function calculator 506.
  • the second lift command generation unit 507 changes the second lift command sl2 based on the received change rate Rt.
  • the second controller 201b transmits a second lift command sl2 to the second servo drive 202b.
  • the second controller 201b allows the valve indicated by the governor command sg until the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 is within a predetermined range.
  • the opening degree and the valve opening degree indicated by the second lift command sl2 can be brought close to each other so that the valve opening degree indicated by the governor command sg and the valve opening degree indicated by the second lift command sl2 do not change suddenly.
  • the steam turbine 1 according to the present embodiment performs the processing of step S7 to step S8, similarly to the steam turbine 1 according to the first embodiment.
  • the second controller 201b When the electronic governor 10 has the function of the difference calculation unit 80 and the electronic governor 10 transmits the difference err calculated using the function of the difference calculation unit 80 to the outside, the second controller 201b The difference err may be received from 10 and the second lift command sl2 may be generated using the received difference err. In that case, the steam turbine 1 may not include the difference calculation unit 80.
  • the second lift command sl2 corresponding to the change rate Rt generated by the second controller 201b based on the data table TBL1 is, for example, the lift command sl from time t2 to time t3 shown in FIG.
  • the lift command sl indicates the first lift command sl1 between time t1 and time t2.
  • a lift command sl indicates a second lift command sl2 between time t2 and time t4.
  • the slope of the lift command sl2 between time t2 and time t4 shown in FIG. 12 is the slope in the region C of the difference err shown in FIG.
  • the second controller 201b transmits a second lift command sl2 to the second servo drive 202b.
  • the processing flow of the steam turbine 1 according to the third embodiment of the present invention has been described above.
  • the steam turbine 1 includes a first controller 201a and a second controller 201b.
  • the first controller 201a (first lift command generation unit) instructs the valve opening based on a governor command indicating the valve opening of the steam flow control valve 50 (flow control valve) that adjusts the rotation speed of the steam turbine 1.
  • the first lift command sl1 is generated.
  • the first controller 201a (first lift command holding unit) generates a first lift command generated by the first controller 201a (first lift command generation unit) at the start of switching from the first controller unit 20a to the second controller unit 20b. Holds sl1.
  • the first controller 201a (first output unit) holds the first controller 201a (first lift command holding) from the start of switching from the first controller unit 20a to the second controller unit 20b until the second controller unit 20b is activated.
  • the first lift command sl1 held by the unit) is transmitted.
  • the second controller 201b (activation unit) activates the second controller unit 20b at the start of switching from the first controller unit 20a to the second controller unit 20b.
  • the second controller 201b (second lift command generator) generates a second lift command sl2 that instructs the valve opening so that the amount of change in the valve opening is equal to or less than a predetermined amount of change.
  • the difference calculation unit 80 starts the steam turbine main body 60 indicated by the instruction rotation speed Ns of the steam turbine main body 60 indicated by the input signal SV and the input signal PV.
  • the difference err with the actual rotational speed N is calculated, and the difference err is transmitted to the second controller 201b.
  • the second controller 201b receives the difference err from the difference calculation unit 80 after the second controller unit 20b becomes operable.
  • the second controller 201b When receiving the difference err, the second controller 201b generates a second lift command sl2 based on the governor command sg and the function Fx.
  • the second controller 201b transmits a second lift command sl2 to the second servo drive 202b.
  • the steam turbine 1 can be switched smoothly (bumpless) from the 1st controller unit 20a which the malfunction generate
  • the steam turbine 1 according to this embodiment includes an electronic governor 10, a first controller unit 20a, a second controller unit 20b, a first actuator 30a, a second actuator 30b, and a controller unit switching.
  • Unit 40 steam flow control valve 50, steam turbine main body 60, rotation speed measuring device 70, and difference calculation unit 80.
  • the first controller unit 20a includes a first controller 201a and a first servo drive 202a.
  • the second controller unit 20b according to the present embodiment includes a second controller 201b and a second servo drive 202b.
  • the actual rotation speed N of the steam turbine body 60 indicated by the input signal PV is the actual rotation of the steam turbine body 60 immediately before the malfunction occurs in the first controller 201a. It is determined whether or not the rotation speed is within a range of a predetermined rotation speed set based on the number N.
  • the range from the upper limit to the lower limit of the predetermined rotational speed set based on the actual rotational speed N of the steam turbine main body 60 immediately before the malfunction occurs in the first controller 201a is, for example, immediately before the malfunction occurs in the first controller 201a.
  • the actual rotation speed N of the steam turbine main body 60 is within a range of ⁇ 5%.
  • the actual rotational speed N of the steam turbine body 60 indicated by the input signal PV is a predetermined rotational speed set based on the actual rotational speed N of the steam turbine body 60 immediately before the first controller 201a malfunctions. If it is determined that it is within the range, the notification signal si is transmitted to the second controller 201b.
  • the notification signal si is a predetermined number of revolutions set based on the actual number of revolutions N of the steam turbine body 60 immediately before the malfunction of the first controller 201a occurs. It is a signal which notifies that it is in the range.
  • the electronic governor 10 transmits a governor command sg to the second controller 201b.
  • the difference calculation unit 80 transmits the difference err to the second controller 201b.
  • the second controller 201b receives the difference err from the difference calculation unit 80. When receiving the difference err, the second controller 201b generates a second lift command sl2 based on the difference err and the function Fx. Note that the second controller 201b determines whether or not the notification signal si is received from the electronic governor 10. When the second controller 201b determines that the notification signal si has been received from the electronic governor 10, the range of the valve opening indicated by the second lift command sl2 is determined for the steam turbine body 60 immediately before the first controller 201a has a problem.
  • the predetermined rotational speed set with reference to the actual rotational speed N is limited to a valve opening range that sets the predetermined rotational speed.
  • the second controller 201b determines that the notification signal si is not received from the electronic governor 10, the second controller 201b does not limit the range of the valve opening indicated by the second lift command sl2.
  • the second controller 201 b receives the governor command sg from the electronic governor 10.
  • the second controller 201b generates the second lift command sl2 based on the governor command sg.
  • the processing flow of the steam turbine 1 according to the present embodiment is the processing flow of the steam turbine 1 according to the present embodiment shown in FIG.
  • the steam turbine 1 according to the present embodiment performs the processing of step S1 to step S5 and step S9 in the same manner as the steam turbine 1 according to the first embodiment.
  • the second controller 201b receives the difference err from the electronic governor 10.
  • the second controller 201b When the second controller 201b receives the difference err, the second controller 201b generates a second lift command sl2 (step S6).
  • generation of the lift command sl2 will be described with reference to a diagram showing an outline of generation of the lift command sl2 in the steam turbine 1 shown in FIG.
  • command sl2 in the steam turbine 1 shown in FIG. 11 is the electronic governor 10 after the 2nd controller unit 20b will be in the operable state, the difference calculating part 80, and a 2nd controller. 201b is schematically shown.
  • the 11 includes a switch SW4, a function calculation unit 506, and a second lift command generation unit 507.
  • the switch SW4 is on the “b4” side.
  • the function calculation unit 506 receives the difference err from the difference calculation unit 80 after the second controller unit 20b becomes operable.
  • the function calculation unit 506 identifies the change rate Rt corresponding to the difference err in the function Fx shown in FIG.
  • the function calculation unit 506 transmits the specified change rate Rt to the second lift command generation unit 507.
  • the second lift command generator 507 receives the change rate Rt from the function calculator 506.
  • the second lift command generation unit 507 changes the second lift command sl2 based on the received change rate Rt.
  • the actual rotation speed N of the steam turbine body 60 indicated by the input signal PV is the actual rotation of the steam turbine body 60 just before the malfunction occurs in the first controller 201a. It is determined whether or not the rotation speed is within a range of a predetermined rotation speed set based on the number N.
  • the range from the upper limit to the lower limit of the predetermined rotational speed set based on the actual rotational speed N of the steam turbine main body 60 immediately before the malfunction occurs in the first controller 201a is, for example, immediately before the malfunction occurs in the first controller 201a.
  • the actual rotation speed N of the steam turbine main body 60 is within a range of ⁇ 5%.
  • the actual rotational speed N of the steam turbine body 60 indicated by the input signal PV is a predetermined rotational speed set based on the actual rotational speed N of the steam turbine body 60 immediately before the first controller 201a malfunctions. If it is determined that it is within the range, the notification signal si is transmitted to the second controller 201b.
  • the second controller 201b determines whether or not the notification signal si is received from the electronic governor 10 (step S10). If the second controller 201b determines that the notification signal si has been received from the electronic governor 10 (YES in step S10), the valve opening range indicated by the second lift command sl2 is set immediately before the first controller 201a has a problem.
  • the predetermined rotational speed set based on the actual rotational speed N of the steam turbine main body 60 is limited to a valve opening range that sets the predetermined rotational speed (step S11). If the second controller 201b determines that the notification signal si is not received from the electronic governor 10 (NO in step S10), the second controller 201b does not limit the range of the valve opening indicated by the second lift command sl2.
  • the second controller 201b allows the governor command until the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 is within a predetermined valve opening range.
  • the valve opening indicated by sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 are brought close to each other so that the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 do not change suddenly. Can do.
  • the steam turbine 1 according to the present embodiment performs the processing of step S7 to step S8, similarly to the steam turbine 1 according to the first embodiment.
  • a lift command sl1 indicates a first lift command sl1 between time t1 and time t2.
  • the lift command sl indicates a second lift command sl2 between time t2 and time t3.
  • the first controller 201a determines that a failure has occurred in the first controller 201a itself.
  • the first controller 201a determines that a problem has occurred in the first controller 201a itself, the first controller unit 20a transmits a switching instruction signal se1 to the controller unit switching unit 40.
  • the controller unit switching unit 40 receives the switching instruction signal se1 from the first controller unit 20a.
  • the controller unit switching unit 40 transmits a switching notification signal se2 to the second controller unit 20b.
  • the second controller unit 20b receives the switching notification signal se2 from the controller unit switching unit 40.
  • the second controller unit 20b starts to start from the standby state.
  • the second controller unit 20b is fully activated at a time t2 shown in FIG.
  • the second controller 201b When the second controller unit 20b is in an operable state, the second controller 201b is in a period from when the second controller unit 20b is in an operable state until the notification signal si is received (from time t2 shown in FIG. 14). During time t4), the change rate Rt corresponding to the difference err is received from the difference calculation unit 80. The second controller 201b generates a second lift command sl2 based on the change rate Rt. The second controller 201b transmits a second lift command sl2 to the second servo drive 202b.
  • the second controller 201b When the second controller 201b receives the notification signal si that receives the notification signal si from the electronic governor 10, the second rotation speed Ns of the steam turbine body 60 indicated by the input signal SV and the actual rotation of the steam turbine body 60 indicated by the input signal PV are received.
  • a governor command sg is received from the electronic governor 10 to indicate the valve opening degree for setting the rotational speed whose change is smaller than the difference from the number N.
  • the second controller 201b sets the actual rotational speed N of the steam turbine body 60 based on the actual rotational speed N of the steam turbine body 60 immediately before the first controller 201a malfunctions.
  • a second lift command sl2 is generated that indicates the valve opening that falls within the range from the upper limit to the lower limit of the valve opening that sets the number of revolutions.
  • the second controller 201b transmits a second lift command sl2 to the second servo drive 202b.
  • the processing flow of the steam turbine 1 according to the fourth embodiment of the present invention has been described above.
  • the steam turbine 1 includes a first controller 201a and a second controller 201b.
  • the first controller 201a (first lift command generation unit) instructs the valve opening based on a governor command indicating the valve opening of the steam flow control valve 50 (flow control valve) that adjusts the rotation speed of the steam turbine 1.
  • the first lift command sl1 is generated.
  • the first controller 201a (first lift command holding unit) generates a first lift command generated by the first controller 201a (first lift command generation unit) at the start of switching from the first controller unit 20a to the second controller unit 20b. Hold.
  • the first controller 201a (first output unit) holds the first controller 201a (first lift command holding) from the start of switching from the first controller unit 20a to the second controller unit 20b until the second controller unit 20b is activated.
  • the first lift command sl1 held by the unit) is transmitted.
  • the second controller 201b (activation unit) activates the second controller unit 20b at the start of switching from the first controller unit 20a to the second controller unit 20b.
  • the second controller 201b (second lift command generator) generates a second lift command sl2 that instructs the valve opening so that the amount of change in the valve opening is equal to or less than a predetermined amount of change.
  • the second controller 201b sets the predetermined rotational speed at which the actual rotational speed N of the steam turbine main body 60 is set based on the actual rotational speed N of the steam turbine main body 60 immediately before a failure occurs in the first controller 201a.
  • the second lift command sl2 is generated based on the difference between the indicated rotational speed Ns of the steam turbine body 60 and the actual rotational speed N of the steam turbine body 60 until the valve opening is set within the range of the valve opening.
  • the second controller 201b sets a predetermined rotational speed, which is set based on the actual rotational speed N of the steam turbine main body 60 immediately before the malfunction occurs in the first controller 201a.
  • the actual rotation of the steam turbine main body 60 until the difference between the valve opening indicated by the governor command sg and the valve opening indicated by the second lift command sl2 is within a predetermined range after being within the valve opening range.
  • the number N is set based on the actual rotational speed N of the steam turbine body 60 immediately before the malfunction occurs in the first controller 201a, and the actual rotational speed N of the steam turbine body 60 just before the malfunction occurs in the first controller 201a.
  • a second lift command sl2 is generated by providing a restriction within the range of the valve opening that sets the predetermined rotational speed.
  • the second controller unit 20b transmits the second lift command sl2 to the actuator to be controlled.
  • the steam turbine 1 can be switched smoothly (bumpless) from the 1st controller unit 20a which the malfunction generate
  • the controller unit switching unit 40 has been described as receiving the switching instruction signal se1 from the first controller 201a.
  • the controller unit switching unit 40 according to the embodiment of the present invention is not limited thereto.
  • the controller unit switching unit 40 may be such that the controller unit switching unit 40 directly receives the switching instruction signal se1 by an operation by a maintenance worker.
  • the turbine according to the embodiment of the present invention is not limited to a steam turbine.
  • the actual rotational speed N of the gas turbine may be controlled by controlling the flow rate of the gas in the gas turbine.
  • the second controller 201b has been described as generating the second lift command sl2 based on a predetermined constant rate.
  • the second controller 201b is not limited thereto.
  • the second controller 201b has been described as providing a restriction so that the valve opening indicated by the second lift command sl2 is within a predetermined valve opening range. .
  • what restricts the valve opening indicated by the second lift command sl2 to be within the range of the predetermined valve opening may be the second lift command sl2 in a turbine other than the fourth embodiment. .
  • the order of processing may be changed within a range where appropriate processing is performed.
  • the storage unit included in the first controller 201a in the present invention and each of the other storage units may be provided anywhere within a range where appropriate information is transmitted and received.
  • each of the storage unit included in the first controller 201a and other storage units may exist in a range where appropriate information is transmitted and received, and data may be distributed and stored.
  • the above-described steam turbine 1 may have a computer system therein.
  • the process described above is stored in a computer-readable recording medium in the form of a program, and the above process is performed by the computer reading and executing this program.
  • the computer-readable recording medium means a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, or the like.
  • the computer program may be distributed to the computer via a communication line, and the computer that has received the distribution may execute the program.
  • the above program may realize part of the functions described above. Further, the program may be a so-called difference file (difference program) that can realize the above-described functions in combination with a program already recorded in the computer system.
  • difference file difference program

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Abstract

タービンの第１コントローラは、流量調節弁の弁開度を示すガバナ指令に基づいて、弁開度を指示する第１リフト指令を生成する。第１コントローラは、第１コントローラユニットから第２コントローラユニットへの切り替え開始時に、第１リフト指令を保持する。第１コントローラは、前記切り替え開始から第２コントローラユニットが起動するまでの間、第１リフト指令を送信する。第２コントローラは、前記切り替え開始時に、第２コントローラユニットを起動させる。第２コントローラは、弁開度の変化量が所定の変化量以下となるような弁開度を指示する第２リフト指令を生成する。

Description

タービン、制御方法及びプログラム
　本発明は、タービン、制御方法及びプログラムに関する。
　本願は、２０１６年０１月１８日に、日本に出願された特願２０１６－００７２７１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　タービンは、一般的に、動作を開始すると長期間動作が継続する場合が多く、不具合に対する対策は重要である。
　特許文献１、特許文献２には、関連する技術として、タービンを制御する予備の制御装置を備える技術が記載されている。
日本国特開昭５３－５１３０８号公報 日本国特開２０１３－７２３４９号公報
　特許文献１の技術では、タービンにおいて通常時に使用されている制御装置から予備の制御装置に切り替える詳細な方法が示されていない。また、特許文献２の技術は、タービンにおいて予備の制御装置に対して積分演算の初期値を準備するものである。
　一般的に、タービンにおいて、通常時に使用されている制御装置から予備の制御装置に切り替える場合、予備の制御装置が起動を開始してから動作可能な状態になるまでの時間が短いことが望ましいが、予備の制御装置の起動に時間を要する場合、アクチュエータを制御する目標指令が示す目標値と、アクチュエータが結果として出力する実測値との差が大きくなる。そのため、タービンにおいて、通常時に使用されている制御装置と予備の制御装置の接続を単純に切り替えると、その目標値と実測値との大きな差により、その制御装置の切り替え後のアクチュエータの動作が現在の動作と大きく異なることになる。そして、その制御装置の切り替え前後のアクチュエータの動作の違いにより、アクチュエータに破損などの不具合が生じる可能性がある。
　そのため、タービンにおいて通常時に使用されている制御装置から予備の制御装置へよりスムーズに（バンプレスに）切り替えることのできる技術が求められていた。
　本発明は、上記の課題を解決することのできるタービン、制御方法及びプログラムを提供することを目的としている。
　本発明の第１の態様によれば、タービンは、第１コントローラと第２コントローラとを備えるタービンであって、前記第１コントローラは、タービンの回転数を調整する流量調節弁の弁開度を示すガバナ指令に基づいて、前記弁開度を指示する第１リフト指令を生成する第１リフト指令生成部と、第１コントローラユニットから第２コントローラユニットへの切り替え開始時に、前記第１リフト指令生成部が生成した前記第１リフト指令を保持する第１リフト指令保持部と、前記切り替え開始から前記第２コントローラユニットが起動するまでの間、前記第１リフト指令保持部が保持した第１リフト指令を送信する第１出力部と、を備え、前記第２コントローラは、前記切り替え開始時に、前記第２コントローラユニットを起動させる起動部と、前記弁開度の変化量が所定の変化量以下となるような弁開度を指示する第２リフト指令を生成する第２リフト指令生成部と、を備える。
　本発明の第２の態様によれば、第１の態様におけるタービンにおいて、前記第２コントローラは、一定のバイアスが示す弁開度と、前回の第２リフト指令が示す弁開度と、前記前回のガバナ指令が示す弁開度と今回のガバナ指令が示す弁開度との差とを加算した弁開度を示す第２リフト指令を生成してもよい。
　本発明の第３の態様によれば、第１の態様におけるタービンにおいて、前記第２コントローラは、タービン本体の指示回転数とタービン本体の実回転数との差と、当該差に対応する変化レートとの関係を示す関数に基づいて前記変化量を設定する第２リフト指令を生成してもよい。
　本発明の第４の態様によれば、第１の態様におけるタービンにおいて、前記第２コントローラは、タービン本体の実回転数が前記切り替え開始の直前のタービン本体の実回転数を基準に設定した所定の弁開度の範囲内となってから前記ガバナ指令が示す弁開度と前記第２リフト指令が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間、タービン本体の指示回転数とタービン本体の実回転数との差に基づいて前記変化量を設定する第２リフト指令を生成してもよい。
　本発明の第５の態様によれば、第１の態様から第４の態様の何れかの態様におけるタービンは、前記切り替えが開始し前記第２コントローラユニットが動作可能な状態になると、前記第１コントローラユニットからアクチュエータへの制御信号の送信を停止させる第１コントローラユニット停止指示部と、前記切り替えが開始し前記第２コントローラユニットが動作可能な状態になると、前記ガバナ指令が示す弁開度と第２リフト指令が示す弁開度との差が所定の弁開度の範囲内となるまで、前記第２コントローラユニットに前記アクチュエータを制御させる第２コントローラユニット制御指示部と、を備えていてもよい。
　本発明の第６の態様によれば、タービンの制御方法は、タービンの回転数を調整する流量調節弁の弁開度を示すガバナ指令に基づいて、前記弁開度を指示する第１リフト指令を生成すること、第１コントローラユニットから第２コントローラユニットへの切り替え開始時に、前記第１リフト指令を保持すること、前記切り替え開始から前記第２コントローラユニットが起動するまでの間、前記第１リフト指令を送信すること、前記切り替え開始時に、前記第２コントローラユニットを起動させること、前記弁開度の変化量が所定の変化量以下となるような弁開度を指示する第２リフト指令を生成すること、を含む。
　本発明の第７の態様によれば、プログラムは、コンピュータに、タービンの回転数を調整する流量調節弁の弁開度を示すガバナ指令に基づいて、前記弁開度を指示する第１リフト指令を生成すること、第１コントローラユニットから第２コントローラユニットへの切り替え開始時に、前記第１リフト指令を保持すること、前記切り替え開始から前記第２コントローラユニットが起動するまでの間、前記第１リフト指令を送信すること、前記切り替え開始時に、前記第２コントローラユニットを起動させること、前記弁開度の変化量が所定の変化量以下となるような弁開度を指示する第２リフト指令を生成すること、を実行させる。
　上述のタービン、制御方法及びプログラムによれば、不具合が発生した制御装置から予備の制御装置へよりスムーズに切り替えることができる。
本発明の第一の実施形態による蒸気タービンの構成を示す図である。 本実施形態による蒸気タービンの処理フローを示す図である。 本実施形態による蒸気タービンにおける第２リフト指令の生成の概要を示す図である。 本実施形態による蒸気タービンにおけるリフト指令の生成を説明するための図である。 本実施形態による蒸気タービンにおける第２リフト指令の生成の概要を示す図である。 本発明の第二の実施形態による蒸気タービンにおけるリフト指令の生成を説明するための図である。 本発明の第三の実施形態による蒸気タービンの構成を示す図である。 本発明の第四の実施形態による蒸気タービンの構成を示す図である。 本実施形態における関数を示す図である。 本実施形態による蒸気タービンの処理フローを示す図である。 本実施形態による蒸気タービンにおける第２リフト指令の生成の概要を示す図である。 本実施形態による蒸気タービンにおけるリフト指令の生成を説明するための図である。 本実施形態による蒸気タービンの処理フローを示す図である。 本発明の第四の実施形態による蒸気タービンにおけるリフト指令の生成を説明するための図である。
＜第一の実施形態＞
　以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
　本発明の第一の実施形態による蒸気タービン１の構成について説明する。
　本実施形態による蒸気タービン１は、図１に示すように、電子ガバナ１０と、第１コントローラユニット２０ａと、第２コントローラユニット２０ｂと、第１アクチュエータ３０ａと、第２アクチュエータ３０ｂと、コントローラユニット切替部４０（第１コントローラユニット停止指示部、第２コントローラユニット制御指示部）と、蒸気流量調節弁５０と、蒸気タービン本体６０と、回転数計測器７０と、を備える。
　蒸気タービン本体６０は、後述する弁開度に応じて開閉する蒸気流量調節弁５０からの蒸気の流量によって回転する。
　電子ガバナ１０は、入力信号ＳＶと入力信号ＰＶとに基づいて、ガバナ指令ｓｇを生成する。入力信号ＳＶは、制御対象である蒸気タービン本体６０の目標回転数である指示回転数Ｎｓを電子ガバナに指示する信号である。入力信号ＳＶは、図示していない操作盤などから入力される。入力信号ＰＶは、制御対象である蒸気タービン本体６０の実際の回転数である実回転数Ｎを示す信号である。ガバナ指令ｓｇは、制御対象である蒸気タービン本体６０の回転数を制御するための信号である。ガバナ指令ｓｇは、蒸気流量調節弁５０の弁開度（以下、「弁開度」と記載）を示す信号である。弁開度は、弁の開閉の度合いを示す。ガバナ指令ｓｇは、蒸気タービン本体６０の指示回転数Ｎｓと蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎとの差ｅｒｒに基づいて生成される信号であり、蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎを指示回転数Ｎｓに近づける情報を含んでいる。
　電子ガバナ１０は、第１コントローラユニット２０ａ、第２コントローラユニット２０ｂ、コントローラユニット切替部４０のそれぞれにガバナ指令ｓｇを送信する。
　第１コントローラユニット２０ａは、第２コントローラユニット２０ｂに優先して用いられるコントローラユニットである。
　第２コントローラユニット２０ｂは、第１コントローラユニット２０ａに対する予備のコントローラユニットである。
　第１コントローラユニット２０ａは、第１コントローラユニット２０ａ自身が正常に動作している場合に、制御対象である第１アクチュエータ３０ａ及び第２アクチュエータ３０ｂの少なくとも一方を制御する。また、第１コントローラユニット２０ａは、第１コントローラ２０１ａに不具合が発生した場合に、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になるまで、制御対象である第１アクチュエータ３０ａ及び第２アクチュエータ３０ｂの少なくとも一方を制御する。
　第２コントローラユニット２０ｂは、第１コントローラユニット２０ａに不具合が発生した場合に、第１コントローラユニット２０ａの代わりに制御対象である第１アクチュエータ３０ａ及び第２アクチュエータ３０ｂの少なくとも一方を制御する。
　第１コントローラユニット２０ａは、第１コントローラ２０１ａ（第１リフト指令生成部、第１リフト指令保持部、第１出力部）と、第１サーボドライブ２０２ａと、を備える。
　第１コントローラ２０１ａは、電子ガバナ１０からガバナ指令ｓｇを受信する。
　第１コントローラ２０１ａは、ガバナ指令ｓｇを受信すると、ガバナ指令ｓｇに基づいて、第１リフト指令ｓｌ１を生成する。第１リフト指令ｓｌ１は、制御対象である第１アクチュエータ３０ａ及び第２アクチュエータ３０ｂの少なくとも一方を制御するために第１サーボドライブ２０２ａに送信する信号である。第１リフト指令ｓｌ１は、弁開度を示す信号である。
　第１コントローラ２０１ａは、第１コントローラ２０１ａ自身の不具合の発生を判定する機能を有している。
　第１コントローラ２０１ａは、第１コントローラ２０１ａ自身が正常に動作していると判定した場合、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と同等の大きさの弁開度を示す第１リフト指令ｓｌ１を生成する。第１コントローラ２０１ａは、生成した第１リフト指令ｓｌ１を第１サーボドライブ２０２ａに送信する。
　第１コントローラ２０１ａは、第１コントローラ２０１ａ自身に不具合が発生したと判定した場合、その不具合が発生する直前に第１サーボドライブ２０２ａに送信した第１リフト指令ｓｌ１を保持する。第１コントローラ２０１ａは、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になるまで、保持した第１リフト指令ｓｌ１を第１サーボドライブ２０２ａに送信する。第１コントローラユニット２０ａは、切替指示信号ｓｅ１をコントローラユニット切替部４０に送信する。切替指示信号ｓｅ１は、第１コントローラユニット２０ａから第２コントローラユニット２０ｂへの切替を指示する信号である。
　第１サーボドライブ２０２ａは、第１コントローラ２０１ａから第１リフト指令ｓｌ１を受信する。
　第１サーボドライブ２０２ａは、第１リフト指令ｓｌ１を受信すると、第１リフト指令ｓｌ１に基づいて、第１アクチュエータ制御信号ｓｆａ１を生成する。第１アクチュエータ制御信号ｓｆａ１は、第１リフト指令ｓｌ１を、制御対象である第１アクチュエータ３０ａ及び第２アクチュエータ３０ｂの少なくとも一方を制御可能な振幅まで増幅した信号である。
　第１サーボドライブ２０２ａは、制御対象である第１アクチュエータ３０ａ及び第２アクチュエータ３０ｂの少なくとも一方に第１アクチュエータ制御信号ｓｆａ１を送信する。
　コントローラユニット切替部４０は、第１コントローラ２０１ａに不具合が発生した場合に、第１コントローラユニット２０ａを第２コントローラユニット２０ｂに切り替える制御を行う。具体的には、コントローラユニット切替部４０は、第１コントローラユニット２０ａから切替指示信号ｓｅ１を受信する。コントローラユニット切替部４０は、切替指示信号ｓｅ１を受信すると、第２コントローラユニット２０ｂに切替報知信号ｓｅ２を送信する。切替報知信号ｓｅ２は、第２コントローラユニット２０ｂが待機状態から起動させ動作可能な状態になることを指示する信号である。
　コントローラユニット切替部４０は、電子ガバナ１０からガバナ指令ｓｇを受信する。
　コントローラユニット切替部４０は、起動完了信号ｓｓを第２コントローラユニット２０ｂから受信すると、動作停止信号ｓｔｐを第１コントローラユニット２０ａに送信する。起動完了信号ｓｓは、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になったことを報知する信号である。動作停止信号ｓｔｐは、送信先の機能部に信号の送信を停止させる信号である。
　第２コントローラユニット２０ｂは、第２コントローラ２０１ｂ（起動部、第２リフト指令生成部）と、第２サーボドライブ２０２ｂと、を備える。
　第２コントローラユニット２０ｂは、コントローラユニット切替部４０から切替報知信号ｓｅ２を受信する。
　第２コントローラユニット２０ｂは、切替報知信号ｓｅ２を受信すると、待機状態から起動し動作可能な状態になる。
　第２コントローラユニット２０ｂは、動作可能な状態になると、起動完了信号ｓｓをコントローラユニット切替部４０に送信する。
　第２コントローラ２０１ｂは、電子ガバナ１０からガバナ指令ｓｇを受信する。
　第２コントローラ２０１ｂは、予め定めた一定レートに基づいて、第２リフト指令ｓｌ２を生成する。第２リフト指令ｓｌ２は、制御対象である第１アクチュエータ３０ａ及び第２アクチュエータ３０ｂの少なくとも一方を制御するために第２サーボドライブ２０２ｂに送信する信号である。第２リフト指令ｓｌ２は、弁開度を示す信号である。
　第２コントローラ２０１ｂは、第２リフト指令ｓｌ２を第２サーボドライブ２０２ｂに送信する。
　第２サーボドライブ２０２ｂは、第２コントローラ２０１ｂから第２リフト指令ｓｌ２を受信する。第２サーボドライブ２０２ｂは、第２リフト指令ｓｌ２を受信すると、第２リフト指令ｓｌ２に基づいて、第２アクチュエータ制御信号ｓｆａ２を生成する。第２アクチュエータ制御信号ｓｆａ２は、第２リフト指令ｓｌ２を、制御対象である第１アクチュエータ３０ａ及び第２アクチュエータ３０ｂの少なくとも一方を制御可能な振幅まで増幅した信号である。
　第２サーボドライブ２０２ｂは、制御対象である第１アクチュエータ３０ａ及び第２アクチュエータ３０ｂの少なくとも一方に第２アクチュエータ制御信号ｓｆａ２を送信する。
　第１アクチュエータ３０ａは、第２アクチュエータ３０ｂに優先して用いられるアクチュエータである。
　第１アクチュエータ３０ａは、第１サーボドライブ２０２ａから第１アクチュエータ制御信号ｓｆａ１を、または、第２サーボドライブ２０２ｂから第２アクチュエータ制御信号ｓｆａ２を受信する。
　第１アクチュエータ３０ａは、そのときに受信した第１アクチュエータ制御信号ｓｆａ１または第２アクチュエータ制御信号ｓｆａ２に応じて動作する。
　第２アクチュエータ３０ｂは、第１アクチュエータ３０ａに対する予備のアクチュエータである。第２アクチュエータ３０ｂは、第１アクチュエータ３０ａに不具合が発生した場合に、第１アクチュエータ３０ａの代わりに用いられる。
　第２アクチュエータ３０ｂは、第１サーボドライブ２０２ａから第１アクチュエータ制御信号ｓｆａ１を、または、第２サーボドライブ２０２ｂから第２アクチュエータ制御信号ｓｆａ２を受信する。
　第２アクチュエータ３０ｂは、そのときに受信した第１アクチュエータ制御信号ｓｆａ１または第２アクチュエータ制御信号ｓｆａ２に応じて動作する。
　蒸気流量調節弁５０は、第１アクチュエータ３０ａの動作、または、第２アクチュエータ３０ｂの動作に応じた開閉の度合いで開閉する。蒸気流量調節弁５０は、開閉の度合いに応じて、蒸気タービン本体６０に供給する蒸気の流量を調整する。
　蒸気タービン本体６０は、蒸気の流量に応じて回転する。
　回転数計測器７０は、蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎを計測する。回転数計測器７０は、入力信号ＰＶを電子ガバナ１０に送信する。入力信号ＰＶは、回転数計測器７０が計測した蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎを示す情報を含んでいる。
　次に、本実施形態による蒸気タービン１が行う処理について説明する。
　図２に示す蒸気タービン１の処理フローについて説明する。図２に示す蒸気タービン１の処理フローは、第１コントローラ２０１ａに不具合が発生した場合の処理フローである。なお、蒸気タービン１の処理の開始時において、第１アクチュエータ３０ａは正常に動作しており、予備のアクチュエータである第２アクチュエータ３０ｂは待機状態であるものとして蒸気タービン１の処理について説明する。
　第１コントローラ２０１ａは、第１コントローラ２０１ａ自身の不具合の発生を判定する機能を有している。第１コントローラ２０１ａは、動作中、第１コントローラ２０１ａ自身に不具合が発生したか否かを判定している。
　第１コントローラ２０１ａは、第１コントローラ２０１ａ自身が正常に動作していると判定した場合、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と同等の大きさの弁開度を示す第１リフト指令ｓｌ１を生成する。第１コントローラ２０１ａは、生成した第１リフト指令ｓｌ１を第１サーボドライブ２０２ａに送信する。そして、第１コントローラ２０１ａは、第１コントローラ２０１ａ自身に不具合が発生したか否かを再度判定する。
　また、第１コントローラ２０１ａは、第１コントローラ２０１ａ自身に不具合が発生したと判定した場合、その不具合が発生する直前に第１サーボドライブ２０２ａに送信した第１リフト指令ｓｌ１を保持する。第１コントローラ２０１ａは、保持した第１リフト指令ｓｌ１を第１サーボドライブ２０２ａに送信する。第１コントローラユニット２０ａは、切替指示信号ｓｅ１をコントローラユニット切替部４０に送信する。
　コントローラユニット切替部４０は、蒸気タービン１が起動すると、所定の時間間隔で（例えば、１００ｍｓ毎に）、第１コントローラユニット２０ａから切替指示信号ｓｅ１を受信したか否かを判定している（ステップＳ１）。
　コントローラユニット切替部４０は、第１コントローラユニット２０ａから切替指示信号ｓｅ１を受信していないと判定した場合（ステップＳ１においてＮＯ）、ステップＳ１の処理に戻す。
　また、コントローラユニット切替部４０は、第１コントローラユニット２０ａから切替指示信号ｓｅ１を受信したと判定した場合（ステップＳ１においてＹＥＳ）、第１コントローラユニット２０ａを第２コントローラユニット２０ｂに切り替える制御を開始する（ステップＳ２）。
　具体的には、コントローラユニット切替部４０は、第１コントローラユニット２０ａから切替指示信号ｓｅ１を受信すると、切替報知信号ｓｅ２を第２コントローラユニット２０ｂに送信する（ステップＳ３）。
　第２コントローラユニット２０ｂは、コントローラユニット切替部４０から切替報知信号ｓｅ２を受信する。第２コントローラユニット２０ｂは、切替報知信号ｓｅ２を受信すると、待機状態から起動し動作可能な状態になる制御を開始する。
　第２コントローラユニット２０ｂは、起動が完了し、動作可能な状態になると、起動完了信号ｓｓをコントローラユニット切替部４０に送信する。
　コントローラユニット切替部４０は、ステップＳ３の処理を行って以降、第２コントローラユニット２０ｂから起動完了信号ｓｓを受信したか否かに基づいて、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態であるか否かを常時判定している（ステップＳ４）。
　具体的には、コントローラユニット切替部４０は、第２コントローラユニット２０ｂから起動完了信号ｓｓを受信しない場合に、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態ではないと判定する。また、コントローラユニット切替部４０は、第２コントローラユニット２０ｂから起動完了信号ｓｓを受信した場合に、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態であると判定する。
　コントローラユニット切替部４０が第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態ではないと判定した場合（ステップＳ４においてＮＯ）、第１コントローラ２０１ａは、保持した第１リフト指令ｓｌ１を第１サーボドライブ２０２ａに送信することを継続し、ステップＳ４の処理を行う。
　また、コントローラユニット切替部４０は、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態であると判定した場合（ステップＳ４においてＹＥＳ）、動作停止信号ｓｔｐを第１コントローラユニット２０ａに送信する（ステップＳ５）。
　第１コントローラユニット２０ａは、コントローラユニット切替部４０から動作停止信号ｓｔｐを受信する。第１コントローラユニット２０ａが動作停止信号ｓｔｐを受信すると、第１コントローラ２０１ａは、第１リフト指令ｓｌ１の第１サーボドライブ２０２ａへの送信を停止する。
　第１コントローラユニット２０ａが動作停止信号ｓｔｐを受信すると、第１サーボドライブ２０２ａは、第１アクチュエータ制御信号ｓｆａ１の第１アクチュエータ３０ａへの送信を停止する。
　このとき、第１コントローラ２０１ａは、他の機能部に悪影響を及ぼさなければ、動作していてもよい。また、第１コントローラ２０１ａは、シャットダウンしてもよい。
　また、このとき、第１サーボドライブ２０２ａは、他の機能部に悪影響を及ぼさなければ、第１アクチュエータ制御信号ｓｆａ１を第１アクチュエータ３０ａに送信せずに動作していてもよい。また、第１サーボドライブ２０２ａは、シャットダウンしてもよい。
　第２コントローラ２０１ｂは、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になると、電子ガバナ１０からガバナ指令ｓｇを受信する。
　第２コントローラ２０１ｂは、ガバナ指令ｓｇを受信すると、ガバナ指令ｓｇに基づいて、第２リフト指令ｓｌ２を生成する。
　具体的には、第２コントローラ２０１ｂは、前回の第２リフト指令ｓｌ２と今回の第２リフト指令ｓｌ２との差が規定値よりも小さく、かつ、第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度とガバナ指令ｓｇが示す弁開度とが近づく第２リフト指令ｓｌ２を生成する（ステップＳ６）。
　具体例として、図３に示す蒸気タービン１におけるリフト指令ｓｌ２の生成の概要を示す図を用いてリフト指令ｓｌ２の生成について説明する。図３に示す蒸気タービン１におけるリフト指令ｓｌ２の生成の概要を示す図は、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になった後の第２コントローラ２０１ｂを模式的に表している。図３に示す第２コントローラ２０１ｂは、スイッチＳＷ１と、第２リフト指令生成部５０１と、を備える。第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になったとき、スイッチＳＷ１は「ａ１」側にある。また、第２リフト指令生成部５０１は、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になった後に、前回の第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度と今回のガバナ指令ｓｇが示す弁開度との差が示す変化量Δ２よりも変化量が小さい予め定めた一定レートに基づいて、第２リフト指令ｓｌ２を生成する。この第２リフト指令ｓｌ２は、変化量Δ２よりも変化量が小さく、かつ、第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度とガバナ指令ｓｇが示す弁開度とを近づける指令である。
　なお、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になってからガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間の第２リフト指令ｓｌ２は、蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎの変化を抑制する信号である。例えば、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になってからガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間の第２リフト指令ｓｌ２は、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になったときの指示回転数Ｎｓに比べて蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎが増加している場合、弁開度を小さくする指令である。また、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になってからガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間の第２リフト指令ｓｌ２は、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になったときの指示回転数Ｎｓに比べて蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎが減少している場合、弁開度を大きくする指令である。
　ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が所定の範囲内となると、スイッチＳＷ１は「ｂ１」側になる。
　こうすることにより、第２コントローラ２０１ｂは、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度とを近づけ、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度とが急激に変化しないようにすることができる。
　第２コントローラ２０１ｂは、第２リフト指令ｓｌ２を第２サーボドライブ２０２ｂに送信する（ステップＳ７）。
　なお、第２コントローラ２０１ｂは、第２リフト指令ｓｌ２を生成する度に、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と、第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が所定の範囲内であるか否かを判定している（ステップＳ８）。
　第２コントローラ２０１ｂは、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と、第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が所定の範囲内であると判定した場合（ステップＳ８においてＹＥＳ）、電子ガバナ１０から受信したガバナ指令ｓｇに基づいて、通常時の制御に戻す。
　また、第２コントローラ２０１ｂは、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と、第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が所定の範囲の外であると判定した場合（ステップＳ８においてＮＯ）、ステップＳ６の処理に戻す。
　なお、第１アクチュエータ３０ａに不具合が発生した場合、第２アクチュエータ３０ｂが第１アクチュエータ３０ａに代わり蒸気流量調節弁５０を開閉させる。
　第２リフト指令ｓｌ２を生成する具体例として、第１コントローラ２０１ａに不具合が発生した場合の第２コントローラ２０１ｂによる第２リフト指令ｓｌ２の生成について図４を用いて説明する。図４において、リフト指令ｓｌは、時刻ｔ１～時刻ｔ２の間には第１リフト指令ｓｌ１を示す。また、図４において、リフト指令ｓｌは、時刻ｔ２～時刻ｔ３の間には第２リフト指令ｓｌ２を示す。この例では、図４に示す時刻ｔ１に第１コントローラ２０１ａに不具合が発生したとする。第１コントローラ２０１ａは、第１コントローラ２０１ａ自身に不具合が発生したと判定する。第１コントローラ２０１ａが第１コントローラ２０１ａ自身に不具合が発生したと判定すると、第１コントローラユニット２０ａは、切替指示信号ｓｅ１をコントローラユニット切替部４０に送信する。コントローラユニット切替部４０は、第１コントローラユニット２０ａから切替指示信号ｓｅ１を受信する。コントローラユニット切替部４０は、切替指示信号ｓｅ１を受信すると、切替報知信号ｓｅ２を第２コントローラユニット２０ｂに送信する。第２コントローラユニット２０ｂは、コントローラユニット切替部４０から切替報知信号ｓｅ２を受信する。第２コントローラユニット２０ｂは、切替報知信号ｓｅを受信すると、待機状態から起動を開始する。第２コントローラユニット２０ｂは、図４に示す時刻ｔ２に起動が完了し動作可能な状態になる。第２コントローラ２０１ｂは、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になると、電子ガバナ１０からガバナ指令ｓｇを受信する。第２コントローラ２０１ｂは、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間（図４に示す時刻ｔ２～時刻ｔ３の間）、予め定めた一定レートに基づいて、第２リフト指令ｓｌ２を生成する。この第２リフト指令ｓｌ２は、前回の第２リフト指令ｓｌ２と今回の第２リフト指令ｓｌ２との差が規定値よりも小さく、かつ、第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度とガバナ指令ｓｇが示す弁開度とを近づける指令である。
　なお、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になってからガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間の第２リフト指令ｓｌ２は、蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎの変化（例えば、変化量、変化率など）を抑制する信号である。例えば、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になってからガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間の第２リフト指令ｓｌ２は、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になったときに蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎが増加している場合、弁開度を小さくする指令である。また、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になってからガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間の第２リフト指令ｓｌ２は、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になったときに蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎが減少している場合、弁開度を大きくする指令である。こうすることにより、第２コントローラ２０１ｂは、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度とを近づけることができる。
　第２コントローラ２０１ｂは、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が所定の範囲内となった時刻ｔ３以降は、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と同等の大きさの弁開度を示す第２リフト指令ｓｌ２を生成する。
　以上、本発明の第一の実施形態による蒸気タービン１の処理フローについて説明した。蒸気タービン１（タービン）は、第１コントローラ２０１ａと第２コントローラ２０１ｂとを備える。第１コントローラ２０１ａ（第１リフト指令生成部）は、蒸気タービン１の回転数を調整する蒸気流量調節弁５０（流量調節弁）の弁開度を示すガバナ指令に基づいて、弁開度を指示する第１リフト指令ｓｌ１を生成する。第１コントローラ２０１ａ（第１リフト指令保持部）は、第１コントローラユニット２０ａから第２コントローラユニット２０ｂへの切り替え開始時に、第１コントローラ２０１ａ（第１リフト指令生成部）が生成した第１リフト指令ｓｌ１を保持する。第１コントローラ２０１ａ（第１出力部）は、第１コントローラユニット２０ａから第２コントローラユニット２０ｂへの切り替え開始から第２コントローラユニット２０ｂが起動するまでの間、第１コントローラ２０１ａ（第１リフト指令保持部）が保持した第１リフト指令ｓｌ１を送信する。第２コントローラ２０１ｂ（起動部）は、第１コントローラユニット２０ａから第２コントローラユニット２０ｂへの切り替え開始時に、第２コントローラユニット２０ｂを起動させる。第２コントローラ２０１ｂ（第２リフト指令生成部）は、弁開度の変化量が所定の変化量以下となるような弁開度を指示する第２リフト指令ｓｌ２を生成する。
　このようにすれば、蒸気タービン１は、不具合が発生した第１コントローラユニット２０ａから予備の第２コントローラユニット２０ｂによりスムーズに（バンプレスに）切り替えることができる。
　また、蒸気タービン１は、不具合が発生した第１コントローラユニット２０ａから予備の第２コントローラユニット２０ｂに切り替えるまでの間、第２リフト指令ｓｌ２を急激に変化させないことにより、蒸気タービン１の各機能部の急激な負荷の変動を抑制することができる。その結果、蒸気タービン１は、不具合が発生した第１コントローラユニット２０ａから予備の第２コントローラユニット２０ｂに切り替える際に生じる可能性のあるアンダーシュート、オーバーシュートを抑制し、各機能部の故障を抑えることができる。
＜第二の実施形態＞
　本発明の第二の実施形態による蒸気タービン１の構成について説明する。
　本実施形態による蒸気タービン１は、第一の実施形態による蒸気タービン１と同様に、電子ガバナ１０と、第１コントローラユニット２０ａと、第２コントローラユニット２０ｂと、第１アクチュエータ３０ａと、第２アクチュエータ３０ｂと、コントローラユニット切替部４０と、蒸気流量調節弁５０と、蒸気タービン本体６０と、回転数計測器７０と、を備える。
　本実施形態による第１コントローラユニット２０ａは、第１コントローラ２０１ａと、第１サーボドライブ２０２ａと、を備える。
　本実施形態による第２コントローラユニット２０ｂは、第２コントローラ２０１ｂと、第２サーボドライブ２０２ｂと、を備える。
　第２コントローラ２０１ｂは、電子ガバナ１０からガバナ指令ｓｇを受信する。
　第２コントローラ２０１ｂは、ガバナ指令ｓｇを受信すると、ガバナ指令ｓｇに基づいて、第２リフト指令ｓｌ２を生成する。
　次に、本実施形態による蒸気タービン１が行う処理について説明する。
　本実施形態による蒸気タービン１の処理フローは、図２で示した第一の実施形態による蒸気タービン１の処理フローと同様である。本実施形態による蒸気タービン１の処理は、図２で示した第一の実施形態による蒸気タービン１の処理フローにおけるステップＳ６の具体的な処理が異なる。
　本実施形態による蒸気タービン１は、第一の実施形態による蒸気タービン１と同様に、ステップＳ１～ステップＳ５の処理を行う。
　第２コントローラ２０１ｂは、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になると、電子ガバナ１０からガバナ指令ｓｇを受信する。
　第２コントローラ２０１ｂは、ガバナ指令ｓｇを受信すると、ガバナ指令ｓｇに基づいて、第２リフト指令ｓｌ２を生成する（ステップＳ６）。
　具体例として、図５に示す蒸気タービン１におけるリフト指令ｓｌ２の生成の概要を示す図を用いてリフト指令ｓｌ２の生成について説明する。図５に示す蒸気タービン１におけるリフト指令ｓｌ２の生成の概要を示す図は、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になった後の第２コントローラ２０１ｂを模式的に表している。図５に示す第２コントローラ２０１ｂは、スイッチＳＷ２と、スイッチＳＷ３と、遅延部５０２と、エラー演算部５０３と、第１加算部５０４と、第２加算部５０５と、を備える。図６に示す時刻ｔ１に第１コントローラ２０１ａに不具合が発生すると、第２コントローラ２０１ｂは、待機状態から起動を開始する。第２コントローラユニット２０ｂは、図６に示す時刻ｔ２に起動が完了し動作可能な状態になる。第２コントローラ２０１ｂは、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になると、電子ガバナ１０からガバナ指令ｓｇを受信する。このとき、図５におけるスイッチＳＷ２は、「ｂ２」側から「ａ２」側に切り替わる。第２コントローラユニット２０ｂが起動したとき、スイッチＳＷ２は「ｂ２」側にある。また、第２コントローラユニット２０ｂが起動したとき、スイッチＳＷ３は「ａ３」側にある。第２コントローラ２０１ｂは、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度の変化が減少方向か増加方向か（図６においては増加方向）を検知する。
　例えば、第２コントローラ２０１ｂは、第１コントローラユニット２０ａから第２コントローラユニット２０ｂの切り替わり時（図６における時刻ｔ１）から、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能になるまで（図６における時刻ｔ２）、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が正値である場合、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度の変化が増加方向であると判定する。また、第２コントローラ２０１ｂは、第１コントローラユニット２０ａから第２コントローラユニット２０ｂの切り替わり時（図６における時刻ｔ１）から、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能になるまで（図６における時刻ｔ２）、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が負値である場合、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度の変化が減少方向であると判定する。
　第２コントローラ２０１ｂは、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間（図６における時刻ｔ２～時刻ｔ３の間）、一定のバイアスｂｓを算出する。このバイアスｂｓの絶対値は予め定められており、そのバイアスｂｓのプラス／マイナスの符号はガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差によって決定される。なお、第２コントローラ２０１ｂは、この一定のバイアスｂｓを用いることにより、前回の第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度と今回のガバナ指令ｓｇが示す弁開度との差よりも変化が小さくなる第２リフト指令ｓｌ２を生成することができる。
　例えば、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が正値である場合、バイアスｂｓの符号はプラスとなる。また、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が負値である場合、バイアスｂｓの符号はマイナスとなる。
　第２コントローラ２０１ｂは、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間、所定の短い時間間隔で（例えば、１００ｍｓ毎に）第２リフト指令ｓｌ２を算出する。
　エラー演算部５０３は、遅延部５０２が出力する前回のガバナ指令ｓｇが示す弁開度（図５において「ｙ（ｔ－１）」と記載）に、電子ガバナ１０から受信した今回のガバナ指令ｓｇが示す弁開度（図５において「ｙ（ｔ）」と記載）との差（図５において「ｄｙ（ｔ）」と記載）を算出する。第１加算部５０４は、エラー演算部５０３が算出した差に一定のバイアスｂｓを加算する。第２加算部５０５は、エラー演算部５０３が算出した差に一定のバイアスｂｓを加算した値と、前回算出した第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度とを加算した弁開度を示す第２リフト指令ｓｌ２を生成する。なお、第２コントローラ２０１ｂは、初回の第２リフト指令ｓｌ２を生成する場合、切替直前に第１コントローラ２０１ａが保持した第１リフト指令ｓｌ１、または、第１アクチュエータ３０ａからの実開度信号を用いる。
　ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が所定の範囲内となると、スイッチＳＷ３は「ｂ３」側になる。
　こうすることにより、第２コントローラ２０１ｂは、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度とを近づけ、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度とが急激に変化しないようにすることができる。
　そして、本実施形態による蒸気タービン１は、第一の実施形態による蒸気タービン１と同様に、ステップＳ７～ステップＳ８の処理を行う。
　第２リフト指令ｓｌ２を生成する具体例として、第１コントローラ２０１ａに不具合が発生した場合の第２コントローラ２０１ｂによる第２リフト指令ｓｌ２の生成について図６を用いて説明する。図６において、リフト指令ｓｌは、時刻ｔ１～時刻ｔ２の間には第１リフト指令ｓｌ１を示す。また、図６において、リフト指令ｓｌは、時刻ｔ２～時刻ｔ３の間には第２リフト指令ｓｌ２を示す。この例では、図６に示す時刻ｔ１に第１コントローラ２０１ａに不具合が発生したとする。第１コントローラ２０１ａは、第１コントローラ２０１ａ自身に不具合が発生したと判定する。第１コントローラ２０１ａが第１コントローラ２０１ａ自身に不具合が発生したと判定すると、第１コントローラユニット２０ａは、切替指示信号ｓｅ１をコントローラユニット切替部４０に送信する。コントローラユニット切替部４０は、第１コントローラユニット２０ａから切替指示信号ｓｅ１を受信する。コントローラユニット切替部４０は、切替指示信号ｓｅ１を受信すると、切替報知信号ｓｅ２を第２コントローラユニット２０ｂに送信する。第２コントローラユニット２０ｂは、コントローラユニット切替部４０から切替報知信号ｓｅ２を受信する。第２コントローラユニット２０ｂは、切替報知信号ｓｅ２を受信すると、待機状態から起動を開始する。第２コントローラユニット２０ｂは、図６に示す時刻ｔ２に起動が完了し動作可能な状態になる。第２コントローラ２０１ｂは、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になると、電子ガバナ１０からガバナ指令ｓｇを受信する。第２コントローラ２０１ｂは、ガバナ指令ｓｇを受信すると、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になったときに受信したガバナ指令ｓｇが示す弁開度が減少方向か増加方向か（図６においては増加方向）を検知する。第２コントローラ２０１ｂは、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間（図６における時刻ｔ２～時刻ｔ３の間）一定のバイアスｂｓ（例えば、第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度の０．１パーセント～０．２パーセント）を算出する。このバイアスｂｓの絶対値は予め定められており、そのバイアスｂｓのプラス／マイナスの符号はガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差によって決定される。例えば、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が正値である場合（すなわち、ガバナ指令ｓｇの示す弁開度が第２リフト指令ｓｌ２の示す弁開度よりも大きい場合）、バイアスｂｓの符号はプラスとなる。また、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が負値である場合（すなわち、ガバナ指令ｓｇの示す弁開度が第２リフト指令ｓｌ２の示す弁開度よりも小さい場合）、バイアスｂｓの符号はマイナスとなる。なお、第２コントローラ２０１ｂは、この一定のバイアスｂｓを用いることにより、前回の第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度と今回のガバナ指令ｓｇが示す弁開度との差よりも変化が小さくなる第２リフト指令ｓｌ２を生成することができる。
　第２コントローラ２０１ｂは、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間、所定の短い時間間隔で（例えば、１００ｍｓ毎に）第２リフト指令ｓｌ２を算出する。第２コントローラ２０１ｂは、電子ガバナ１０から受信した前回のガバナ指令ｓｇが示す弁開度と電子ガバナ１０から受信した今回のガバナ指令ｓｇが示す弁開度との差を算出する。第２コントローラ２０１ｂは、電子ガバナ１０から受信した前回のガバナ指令ｓｇが示す弁開度と電子ガバナ１０から受信した今回のガバナ指令ｓｇが示す弁開度との差に一定のバイアスｂｓを加算する。第２コントローラ２０１ｂは、電子ガバナ１０から受信した前回のガバナ指令ｓｇが示す弁開度と電子ガバナ１０から受信した今回のガバナ指令ｓｇが示す弁開度との差に一定のバイアスｂｓを加算した値に前回算出した第２リフト指令ｓｌ２を加算して第２リフト指令ｓｌ２を生成する。
　以上、本発明の第二の実施形態による蒸気タービン１の処理フローについて説明した。蒸気タービン１（タービン）は、第１コントローラ２０１ａと第２コントローラ２０１ｂとを備える。第１コントローラ２０１ａ（第１リフト指令生成部）は、蒸気タービン１の回転数を調整する蒸気流量調節弁５０（流量調節弁）の弁開度を示すガバナ指令に基づいて、弁開度を指示する第１リフト指令ｓｌ１を生成する。第１コントローラ２０１ａ（第１リフト指令保持部）は、第１コントローラユニット２０ａから第２コントローラユニット２０ｂへの切り替え開始時に、第１コントローラ２０１ａ（第１リフト指令生成部）が生成した第１リフト指令ｓｌ１を保持する。第１コントローラ２０１ａ（第１出力部）は、第１コントローラユニット２０ａから第２コントローラユニット２０ｂへの切り替え開始から第２コントローラユニット２０ｂが起動するまでの間、第１コントローラ２０１ａ（第１リフト指令保持部）が保持した第１リフト指令ｓｌ１を送信する。第２コントローラ２０１ｂ（起動部）は、第１コントローラユニット２０ａから第２コントローラユニット２０ｂへの切り替え開始時に、第２コントローラユニット２０ｂを起動させる。第２コントローラ２０１ｂ（第２リフト指令生成部）は、弁開度の変化量が所定の変化量以下となるような弁開度を指示する第２リフト指令ｓｌ２を生成する。
　例えば、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が正値である場合、バイアスｂｓの符号はプラスとなる。また、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が負値である場合、バイアスｂｓの符号はマイナスとなる。第２コントローラ２０１ｂは、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間、所定の短い時間間隔で第２リフト指令ｓｌ２を算出する。第２コントローラ２０１ｂは、電子ガバナ１０から受信した前回のガバナ指令ｓｇが示す弁開度と電子ガバナ１０から受信した今回のガバナ指令ｓｇが示す弁開度との差を算出する。第２コントローラ２０１ｂは、電子ガバナ１０から受信した前回のガバナ指令ｓｇが示す弁開度と電子ガバナ１０から受信した今回のガバナ指令ｓｇが示す弁開度との差に一定のバイアスｂｓを加算する。第２コントローラ２０１ｂは、電子ガバナ１０から受信した前回のガバナ指令ｓｇが示す弁開度と電子ガバナ１０から受信した今回のガバナ指令ｓｇが示す弁開度との差に一定のバイアスｂｓを加算した値と、前回算出した第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度とを加算した弁開度を示す第２リフト指令ｓｌ２を生成する。
　このようにすれば、蒸気タービン１は、不具合が発生した第１コントローラユニット２０ａから予備の第２コントローラユニット２０ｂによりスムーズに（バンプレスに）切り替えることができる。
　また、蒸気タービン１は、不具合が発生した第１コントローラユニット２０ａから予備の第２コントローラユニット２０ｂに切り替えるまでの間、蒸気流量調節弁５０の開閉方向を電子ガバナ１０のガバナ指令ｓｇが示す弁の開閉方向と同等にさせることで、蒸気タービン１の各機能部の急激な負荷の変動を抑制することができる。その結果、蒸気タービン１は、不具合が発生した第１コントローラユニット２０ａから予備の第２コントローラユニット２０ｂに切り替える際に生じる可能性のあるアンダーシュート、オーバーシュートを抑制し、各機能部の故障を抑えることができる。
＜第三の実施形態＞
　本発明の第三の実施形態による蒸気タービン１の構成について説明する。
　本実施形態による蒸気タービン１は、図７に示すように、第一の実施形態による蒸気タービン１と同様に、電子ガバナ１０と、第１コントローラユニット２０ａと、第２コントローラユニット２０ｂと、第１アクチュエータ３０ａと、第２アクチュエータ３０ｂと、コントローラユニット切替部４０と、蒸気流量調節弁５０と、蒸気タービン本体６０と、回転数計測器７０と、を備え、更に、差演算部８０を備える。
　本実施形態による第１コントローラユニット２０ａは、第１コントローラ２０１ａと、第１サーボドライブ２０２ａと、を備える。
　本実施形態による第２コントローラユニット２０ｂは、第２コントローラ２０１ｂと、第２サーボドライブ２０２ｂと、を備える。
　差演算部８０は、入力信号ＳＶが示す蒸気タービン本体６０の指示回転数Ｎｓと入力信号ＰＶが示す蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎとの差ｅｒｒを算出する。差演算部８０は、差ｅｒｒを第２コントローラ２０１ｂに送信する。なお、差ｅｒｒは、例えば、図９に示すように、単調非減少する関数Ｆｘによって変化レートＲｔと関連付けられている。図９に示す関数Ｆｘは、差ｅｒｒが小さく変化レートＲｔが小さい領域Ａと、差ｅｒｒが大きく変化レートＲｔが大きい領域Ｃと、領域Ａと領域Ｃとの間のＦｘをつなぐ領域Ｂの３つの領域を有する。変化レートＲｔは、蒸気流量調節弁５０の弁開度の変化のさせ方を規定するレートである。
　第２コントローラ２０１ｂは、差演算部８０から差ｅｒｒを受信する。
　第２コントローラ２０１ｂは、差ｅｒｒを受信すると、ガバナ指令ｓｇおよび関数Ｆｘに基づいて、第２リフト指令ｓｌ２を生成する。
　具体的には、第２コントローラ２０１ｂは、図９で示した関数Ｆｘにおいて、差ｅｒｒに対応する変化レートＲｔと特定する。第２コントローラ２０１ｂは、特定した変化レートＲｔに基づき第２リフト指令ｓｌ２を変化させる。
　次に、本実施形態による蒸気タービン１が行う処理について説明する。
　本実施形態による蒸気タービン１の処理フローは、図１０に示す本実施形態による蒸気タービン１の処理フローである。
　本実施形態による蒸気タービン１は、第一の実施形態による蒸気タービン１と同様に、ステップＳ１～ステップＳ５の処理を行う。
　差演算部８０は、差演算部８０自身が起動し動作可能になって以降、入力信号ＳＶが示す蒸気タービン本体６０の指示回転数Ｎｓと入力信号ＰＶが示す蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎとの差ｅｒｒを算出し、差ｅｒｒを第２コントローラ２０１ｂに送信している（ステップＳ９）。
　第２コントローラ２０１ｂは、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になると、差演算部８０から差ｅｒｒを受信する。
　第２コントローラ２０１ｂは、差ｅｒｒを受信すると、ガバナ指令ｓｇおよび関数Ｆｘに基づいて、第２リフト指令ｓｌ２を生成する（ステップＳ６）。
　具体例として、図１１に示す蒸気タービン１におけるリフト指令ｓｌ２の生成の概要を示す図を用いてリフト指令ｓｌ２の生成について説明する。図１１に示す蒸気タービン１におけるリフト指令ｓｌ２の生成の概要を示す図は、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になった後の電子ガバナ１０と、差演算部８０と、第２コントローラ２０１ｂとを模式的に表している。図１１に示す第２コントローラ２０１ｂは、スイッチＳＷ４と、関数演算部５０６と、第２リフト指令生成部５０７と、を備える。第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になったとき、スイッチＳＷ４は「ｂ４」側にある。例えば、関数演算部５０６は、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になった後に、差演算部８０から差ｅｒｒを受信する。関数演算部５０６は、差ｅｒｒを受信すると、図９で示した関数Ｆｘにおいて、差ｅｒｒに対応する変化レートＲｔと特定する。関数演算部５０６は、特定した変化レートＲｔを第２リフト指令生成部５０７に送信する。第２リフト指令生成部５０７は、関数演算部５０６から変化レートＲｔを受信する。第２リフト指令生成部５０７は、変化レートＲｔを受信すると、受信した変化レートＲｔに基づき第２リフト指令ｓｌ２を変化させる。
　第２コントローラ２０１ｂは、第２リフト指令ｓｌ２を第２サーボドライブ２０２ｂに送信する。
　こうすることにより、第２コントローラ２０１ｂは、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度とを近づけ、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度とが急激に変化しないようにすることができる。
　そして、本実施形態による蒸気タービン１は、第一の実施形態による蒸気タービン１と同様に、ステップＳ７～ステップＳ８の処理を行う。
　なお、電子ガバナ１０が差演算部８０の機能を有し、電子ガバナ１０が差演算部８０の機能を用いて算出した差ｅｒｒを外部に送信している場合、第２コントローラ２０１ｂは、電子ガバナ１０から差ｅｒｒを受信し、受信した差ｅｒｒを用いて第２リフト指令ｓｌ２を生成してもよい。その場合、蒸気タービン１は、差演算部８０を備えなくてもよい。
　第２リフト指令ｓｌ２の具体例を説明する。第２コントローラ２０１ｂがデータテーブルＴＢＬ１に基づいて生成した変化レートＲｔに対応する第２リフト指令ｓｌ２は、例えば、図１２に示す時刻ｔ２～時刻ｔ３のリフト指令ｓｌである。なお、図１２において、リフト指令ｓｌは、時刻ｔ１～時刻ｔ２の間には第１リフト指令ｓｌ１を示す。また、図１２において、リフト指令ｓｌは、時刻ｔ２～時刻ｔ４の間には第２リフト指令ｓｌ２を示す。この例では、図１２に示す時刻ｔ２～時刻ｔ４の間のリフト指令ｓｌ２の傾きは、図９で示した差ｅｒｒの領域Ｃにおける傾きであり、変化レートＲｔが大きい場合の傾きである。また、時刻ｔ４～時刻ｔ３の間のリフト指令ｓｌ２の傾きは、図９で示した領域Ｃにおいて差ｅｒｒが小さくなり、領域Ｃから領域Ｂに移り、差ｅｒｒが徐々に小さくなる場合の変化レートＲｔの傾きである。
　第２コントローラ２０１ｂは、第２リフト指令ｓｌ２を第２サーボドライブ２０２ｂに送信する。
　以上、本発明の第三の実施形態による蒸気タービン１の処理フローについて説明した。蒸気タービン１（タービン）は、第１コントローラ２０１ａと第２コントローラ２０１ｂとを備える。第１コントローラ２０１ａ（第１リフト指令生成部）は、蒸気タービン１の回転数を調整する蒸気流量調節弁５０（流量調節弁）の弁開度を示すガバナ指令に基づいて、弁開度を指示する第１リフト指令ｓｌ１を生成する。第１コントローラ２０１ａ（第１リフト指令保持部）は、第１コントローラユニット２０ａから第２コントローラユニット２０ｂへの切り替え開始時に、第１コントローラ２０１ａ（第１リフト指令生成部）が生成した第１リフト指令ｓｌ１を保持する。第１コントローラ２０１ａ（第１出力部）は、第１コントローラユニット２０ａから第２コントローラユニット２０ｂへの切り替え開始から第２コントローラユニット２０ｂが起動するまでの間、第１コントローラ２０１ａ（第１リフト指令保持部）が保持した第１リフト指令ｓｌ１を送信する。第２コントローラ２０１ｂ（起動部）は、第１コントローラユニット２０ａから第２コントローラユニット２０ｂへの切り替え開始時に、第２コントローラユニット２０ｂを起動させる。第２コントローラ２０１ｂ（第２リフト指令生成部）は、弁開度の変化量が所定の変化量以下となるような弁開度を指示する第２リフト指令ｓｌ２を生成する。
　具体的には、差演算部８０は、差演算部８０自身が起動し動作可能になって以降、入力信号ＳＶが示す蒸気タービン本体６０の指示回転数Ｎｓと入力信号ＰＶが示す蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎとの差ｅｒｒを算出し、差ｅｒｒを第２コントローラ２０１ｂに送信している。第２コントローラ２０１ｂは、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になった後に、差演算部８０から差ｅｒｒを受信する。第２コントローラ２０１ｂは、差ｅｒｒを受信すると、ガバナ指令ｓｇおよび関数Ｆｘに基づいて、第２リフト指令ｓｌ２を生成する。第２コントローラ２０１ｂは、第２リフト指令ｓｌ２を第２サーボドライブ２０２ｂに送信する。
　このようにすれば、蒸気タービン１は、不具合が発生した第１コントローラユニット２０ａから予備の第２コントローラユニット２０ｂによりスムーズに（バンプレスに）切り替えることができる。
　また、蒸気タービン１は、不具合が発生した第１コントローラユニット２０ａから予備の第２コントローラユニット２０ｂに切り替えるまでの間、第２リフト指令ｓｌ２を急激に変化させないことにより、蒸気タービン１の各機能部の急激な負荷の変動を抑制することができる。その結果、蒸気タービン１は、不具合が発生した第１コントローラユニット２０ａから予備の第２コントローラユニット２０ｂに切り替える際に生じる可能性のあるアンダーシュート、オーバーシュートを抑制し、各機能部の故障を抑えることができる。
＜第四の実施形態＞
　本発明の第四の実施形態による蒸気タービン１の構成について説明する。
　本実施形態による蒸気タービン１は、図８に示すように、電子ガバナ１０と、第１コントローラユニット２０ａと、第２コントローラユニット２０ｂと、第１アクチュエータ３０ａと、第２アクチュエータ３０ｂと、コントローラユニット切替部４０と、蒸気流量調節弁５０と、蒸気タービン本体６０と、回転数計測器７０と、差演算部８０と、を備える。
　本実施形態による第１コントローラユニット２０ａは、第１コントローラ２０１ａと、第１サーボドライブ２０２ａと、を備える。
　本実施形態による第２コントローラユニット２０ｂは、第２コントローラ２０１ｂと、第２サーボドライブ２０２ｂと、を備える。
　電子ガバナ１０は、第１コントローラ２０１ａに不具合が発生した後、入力信号ＰＶが示す蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎが、第１コントローラ２０１ａに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎを基準に設定した所定の回転数の範囲内であるか否かを判定する。第１コントローラ２０１ａに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎを基準に設定した所定の回転数の上限から下限までの範囲は、例えば、第１コントローラ２０１ａに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎの±５パーセント以内の範囲である。
　電子ガバナ１０は、入力信号ＰＶが示す蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎが、第１コントローラ２０１ａに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎを基準に設定した所定の回転数の範囲内であると判定した場合、報知信号ｓｉを第２コントローラ２０１ｂに送信する。報知信号ｓｉは、入力信号ＰＶが示す蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎが、第１コントローラ２０１ａに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎを基準に設定した所定の回転数の範囲内であることを報知する信号である。電子ガバナ１０は、ガバナ指令ｓｇを第２コントローラ２０１ｂに送信する。
　差演算部８０は、差ｅｒｒを第２コントローラ２０１ｂに送信する。
　第２コントローラ２０１ｂは、差演算部８０から差ｅｒｒを受信する。第２コントローラ２０１ｂは、差ｅｒｒを受信すると、差ｅｒｒと関数Ｆｘに基づいて、第２リフト指令ｓｌ２を生成する。なお、第２コントローラ２０１ｂは、電子ガバナ１０から報知信号ｓｉを受信したか否かを判定している。第２コントローラ２０１ｂは、電子ガバナ１０から報知信号ｓｉを受信したと判定すると、第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度の範囲を、第１コントローラ２０１ａに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎを基準に設定した所定の回転数を設定する弁開度の範囲内に制限する。また、第２コントローラ２０１ｂは、電子ガバナ１０から報知信号ｓｉを受信しないと判定すると、第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度の範囲を制限しない。
　第２コントローラ２０１ｂは、電子ガバナ１０からガバナ指令ｓｇを受信する。
　第２コントローラ２０１ｂは、ガバナ指令ｓｇを受信すると、ガバナ指令ｓｇに基づいて、第２リフト指令ｓｌ２を生成する。
　次に、本実施形態による蒸気タービン１が行う処理について説明する。
　本実施形態による蒸気タービン１の処理フローは、図１３に示す本実施形態による蒸気タービン１の処理フローである。
　本実施形態による蒸気タービン１は、第一の実施形態による蒸気タービン１と同様に、ステップＳ１～ステップＳ５、ステップＳ９の処理を行う。
　第２コントローラ２０１ｂは、電子ガバナ１０から差ｅｒｒを受信する。
　第２コントローラ２０１ｂは、差ｅｒｒを受信すると、第２リフト指令ｓｌ２を生成する（ステップＳ６）。
　具体例として、図１１で示した蒸気タービン１におけるリフト指令ｓｌ２の生成の概要を示す図を用いてリフト指令ｓｌ２の生成について説明する。図１１で示した蒸気タービン１におけるリフト指令ｓｌ２の生成の概要を示す図は、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になった後の電子ガバナ１０と、差演算部８０と、第２コントローラ２０１ｂとを模式的に表している。図１１で示した第２コントローラ２０１ｂは、スイッチＳＷ４と、関数演算部５０６と、第２リフト指令生成部５０７と、を備える。第２コントローラユニット２０ｂが起動したとき、スイッチＳＷ４は「ｂ４」側にある。例えば、関数演算部５０６は、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になった後に、差演算部８０から差ｅｒｒを受信する。関数演算部５０６は、差ｅｒｒを受信すると、図９で示した関数Ｆｘにおいて、差ｅｒｒに対応する変化レートＲｔと特定する。関数演算部５０６は、特定した変化レートＲｔを第２リフト指令生成部５０７に送信する。第２リフト指令生成部５０７は、関数演算部５０６から変化レートＲｔを受信する。第２リフト指令生成部５０７は、変化レートＲｔを受信すると、受信した変化レートＲｔに基づき第２リフト指令ｓｌ２を変化させる。
　電子ガバナ１０は、第１コントローラ２０１ａに不具合が発生した後、入力信号ＰＶが示す蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎが、第１コントローラ２０１ａに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎを基準に設定した所定の回転数の範囲内であるか否かを判定する。第１コントローラ２０１ａに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎを基準に設定した所定の回転数の上限から下限までの範囲は、例えば、第１コントローラ２０１ａに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎの±５パーセント以内の範囲である。電子ガバナ１０は、入力信号ＰＶが示す蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎが、第１コントローラ２０１ａに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎを基準に設定した所定の回転数の範囲内であると判定した場合、報知信号ｓｉを第２コントローラ２０１ｂに送信する。
　第２コントローラ２０１ｂは、電子ガバナ１０から報知信号ｓｉを受信したか否かを判定している（ステップＳ１０）。第２コントローラ２０１ｂは、電子ガバナ１０から報知信号ｓｉを受信したと判定すると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度の範囲を、第１コントローラ２０１ａに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎを基準に設定した所定の回転数を設定する弁開度の範囲内に制限する（ステップＳ１１）。また、第２コントローラ２０１ｂは、電子ガバナ１０から報知信号ｓｉを受信しないと判定すると（ステップＳ１０においてＮＯ）、第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度の範囲を制限しない。
　こうすることにより、第２コントローラ２０１ｂは、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が所定の弁開度の範囲内となるまでの間、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度とを近づけ、ガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度とが急激に変化しないようにすることができる。
　そして、本実施形態による蒸気タービン１は、第一の実施形態による蒸気タービン１と同様に、ステップＳ７～ステップＳ８の処理を行う。
　第２リフト指令ｓｌ２を生成する具体例として、第１コントローラ２０１ａに不具合が発生した場合の第２コントローラ２０１ｂによる第２リフト指令ｓｌ２の生成について図１４を用いて説明する。図１４において、リフト指令ｓｌは、時刻ｔ１～時刻ｔ２の間には第１リフト指令ｓｌ１を示す。また、図１４において、リフト指令ｓｌは、時刻ｔ２～時刻ｔ３の間には第２リフト指令ｓｌ２を示す。この例では、時刻ｔ１に第１コントローラ２０１ａに不具合が発生したとする。第１コントローラ２０１ａは、第１コントローラ２０１ａ自身に不具合が発生したと判定する。第１コントローラ２０１ａが第１コントローラ２０１ａ自身に不具合が発生したと判定すると、第１コントローラユニット２０ａは、切替指示信号ｓｅ１をコントローラユニット切替部４０に送信する。コントローラユニット切替部４０は、第１コントローラユニット２０ａから切替指示信号ｓｅ１を受信する。コントローラユニット切替部４０は、切替指示信号ｓｅ１を受信すると、切替報知信号ｓｅ２を第２コントローラユニット２０ｂに送信する。第２コントローラユニット２０ｂは、コントローラユニット切替部４０から切替報知信号ｓｅ２を受信する。第２コントローラユニット２０ｂは、切替報知信号ｓｅ２を受信すると、待機状態から起動を開始する。第２コントローラユニット２０ｂは、図１４に示す時刻ｔ２に起動が完了し動作可能な状態になる。第２コントローラ２０１ｂは、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になると、第２コントローラユニット２０ｂが動作可能な状態になってから報知信号ｓｉを受信するまでの間（図１４に示す時刻ｔ２～時刻ｔ４の間）、差演算部８０から差ｅｒｒに対応する変化レートＲｔを受信する。第２コントローラ２０１ｂは、変化レートＲｔに基づいて、第２リフト指令ｓｌ２を生成する。第２コントローラ２０１ｂは、第２リフト指令ｓｌ２を第２サーボドライブ２０２ｂに送信する。
　第２コントローラ２０１ｂは、電子ガバナ１０から報知信号ｓｉを受信する報知信号ｓｉを受信すると、入力信号ＳＶが示す蒸気タービン本体６０の指示回転数Ｎｓと入力信号ＰＶが示す蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎとの差よりも変化が小さい回転数を設定する弁開度を示すガバナ指令ｓｇを電子ガバナ１０から受信する。第２コントローラ２０１ｂは、ガバナ指令ｓｇに基づいて、蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎが、第１コントローラ２０１ａに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎを基準に設定した所定の回転数を設定する弁開度の上限から下限までの範囲内となる弁開度を示す第２リフト指令ｓｌ２を生成する。第２コントローラ２０１ｂは、第２リフト指令ｓｌ２を第２サーボドライブ２０２ｂに送信する。
　以上、本発明の第四の実施形態による蒸気タービン１の処理フローについて説明した。蒸気タービン１（タービン）は、第１コントローラ２０１ａと第２コントローラ２０１ｂとを備える。第１コントローラ２０１ａ（第１リフト指令生成部）は、蒸気タービン１の回転数を調整する蒸気流量調節弁５０（流量調節弁）の弁開度を示すガバナ指令に基づいて、弁開度を指示する第１リフト指令ｓｌ１を生成する。第１コントローラ２０１ａ（第１リフト指令保持部）は、第１コントローラユニット２０ａから第２コントローラユニット２０ｂへの切り替え開始時に、第１コントローラ２０１ａ（第１リフト指令生成部）が生成した第１リフト指令を保持する。第１コントローラ２０１ａ（第１出力部）は、第１コントローラユニット２０ａから第２コントローラユニット２０ｂへの切り替え開始から第２コントローラユニット２０ｂが起動するまでの間、第１コントローラ２０１ａ（第１リフト指令保持部）が保持した第１リフト指令ｓｌ１を送信する。第２コントローラ２０１ｂ（起動部）は、第１コントローラユニット２０ａから第２コントローラユニット２０ｂへの切り替え開始時に、第２コントローラユニット２０ｂを起動させる。第２コントローラ２０１ｂ（第２リフト指令生成部）は、弁開度の変化量が所定の変化量以下となるような弁開度を指示する第２リフト指令ｓｌ２を生成する。
　具体的には、第２コントローラ２０１ｂは、蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎが第１コントローラ２０１ａに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎを基準に設定した所定の回転数を設定する弁開度の範囲内となるまでの間、蒸気タービン本体６０の指示回転数Ｎｓと蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎとの差に基づいて、第２リフト指令ｓｌ２を生成する。また、第２コントローラ２０１ｂは、蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎが第１コントローラ２０１ａに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎを基準に設定した所定の回転数を設定する弁開度の範囲内となってからガバナ指令ｓｇが示す弁開度と第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間、蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎを第１コントローラ２０１ａに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎを、第１コントローラ２０１ａに不具合が発生する直前の蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎを基準に設定した所定の回転数を設定する弁開度の範囲内とする制限を設けて、第２リフト指令ｓｌ２を生成する。第２コントローラユニット２０ｂは、第２リフト指令ｓｌ２を制御対象であるアクチュエータへ送信する。
　このようにすれば、蒸気タービン１は、不具合が発生した第１コントローラユニット２０ａから予備の第２コントローラユニット２０ｂによりスムーズに（バンプレスに）切り替えることができる。
　また、蒸気タービン１は、不具合が発生した第１コントローラユニット２０ａから予備の第２コントローラユニット２０ｂに切り替えるまでの間、第２リフト指令ｓｌ２を急激に変化させないことにより、蒸気タービン１の各機能部の急激な負荷の変動を抑制することができる。その結果、蒸気タービン１は、不具合が発生した第１コントローラユニット２０ａから予備の第２コントローラユニット２０ｂに切り替える際に生じる可能性のあるアンダーシュート、オーバーシュートを抑制し、各機能部の故障を抑えることができる。
　上述の実施形態による蒸気タービン１では、コントローラユニット切替部４０は、第１コントローラ２０１ａから切替指示信号ｓｅ１を受信するものとして説明した。しかしながら、本発明の実施形態によるコントローラユニット切替部４０は、それに限定しない。例えば、コントローラユニット切替部４０は、蒸気タービン１のメンテナンスなどを行うときに、メンテナンスの作業者による操作により直接コントローラユニット切替部４０が切替指示信号ｓｅ１を受信するものであってもよい。
　上述の本発明の実施形態では蒸気タービン本体６０の実回転数Ｎを制御する例について説明した。しかしながら、本発明の実施形態によるタービンは蒸気タービンに限定しない。例えば、本発明の実施形態ではガスタービンにおけるガスの流量を制御することによりガスタービンの実回転数Ｎを制御してもよい。
　上述の本発明の第一の実施形態において、第２コントローラ２０１ｂは、予め定めた一定レートに基づいて第２リフト指令ｓｌ２を生成するものとして説明した。しかしながら、第２コントローラ２０１ｂは、それに限定しない。
　なお、上述の本発明の第四の実施形態において、第２コントローラ２０１ｂは、第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度を所定の弁開度の範囲内となるように制限を設けるものとして説明した。しかしながら、第２リフト指令ｓｌ２が示す弁開度を所定の弁開度の範囲内となるように制限を設けるものは、第四の実施形態以外のタービンにおける第２リフト指令ｓｌ２であってもよい。
　本発明の実施形態における処理フローは、適切な処理が行われる範囲において、処理の順番が入れ替わってもよい。
　本発明における第１コントローラ２０１ａが備える記憶部、その他の記憶部のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲においてどこに備えられていてもよい。また、第１コントローラ２０１ａが備える記憶部、その他の記憶部のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲において複数存在しデータを分散して記憶していてもよい。
　本発明の実施形態について説明したが、上述の蒸気タービン１は内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータがそのプログラムを実行するようにしてもよい。
　上記プログラムは、前述した機能の一部を実現してもよい。さらに、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるファイル、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例であり、発明の範囲を限定しない。これらの実施形態は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行ってよい。
　上述のタービン、制御方法及びプログラムによれば、不具合が発生した制御装置から予備の制御装置へよりスムーズに切り替えることができる。
１　蒸気タービン
１０　電子ガバナ
２０ａ　第１コントローラユニット
２０ｂ　第２コントローラユニット
３０ａ　第１アクチュエータ
３０ｂ　第２アクチュエータ
４０　コントローラユニット切替部
５０　蒸気流量調節弁
６０　蒸気タービン本体
７０　回転数計測器
８０　差演算部
２０１ａ　第１コントローラ
２０１ｂ　第２コントローラ
２０２ａ　第１サーボドライブ
２０２ｂ　第２サーボドライブ
５０１、５０７　第２リフト指令生成部
５０２　遅延部
５０３　エラー演算部
５０４　第１加算部
５０５　第２加算部
５０６　関数演算部

Claims (7)

  1. 　第１コントローラと第２コントローラとを備えるタービンであって、
    　前記第１コントローラは、
    　タービンの回転数を調整する流量調節弁の弁開度を示すガバナ指令に基づいて、前記弁開度を指示する第１リフト指令を生成する第１リフト指令生成部と、
    　第１コントローラユニットから第２コントローラユニットへの切り替え開始時に、前記第１リフト指令生成部が生成した前記第１リフト指令を保持する第１リフト指令保持部と、
    　前記切り替え開始から前記第２コントローラユニットが起動するまでの間、前記第１リフト指令保持部が保持した第１リフト指令を送信する第１出力部と、
    　を備え、
    　前記第２コントローラは、
    　前記切り替え開始時に、前記第２コントローラユニットを起動させる起動部と、
    　前記弁開度の変化量が所定の変化量以下となるような弁開度を指示する第２リフト指令を生成する第２リフト指令生成部と、
    　を備えるタービン。
  2. 　前記第２コントローラは、
    　一定のバイアスが示す弁開度と、前回の第２リフト指令が示す弁開度と、前記前回のガバナ指令が示す弁開度と今回のガバナ指令が示す弁開度との差とを加算した弁開度を示す第２リフト指令を生成する、
    　請求項１に記載のタービン。
  3. 　前記第２コントローラは、
    　タービン本体の指示回転数とタービン本体の実回転数との差と、当該差に対応する変化レートとの関係を示す関数に基づいて前記変化量を設定する第２リフト指令を生成する、
    　請求項１に記載のタービン。
  4. 　前記第２コントローラは、
    　タービン本体の実回転数が前記切り替え開始の直前のタービン本体の実回転数を基準に設定した所定の弁開度の範囲内となってから前記ガバナ指令が示す弁開度と前記第２リフト指令が示す弁開度との差が所定の範囲内となるまでの間、タービン本体の指示回転数とタービン本体の実回転数との差に基づいて前記変化量を設定する第２リフト指令を生成する、
    　請求項１に記載のタービン。
  5. 　前記切り替えが開始し前記第２コントローラユニットが動作可能な状態になると、前記第１コントローラユニットからアクチュエータへの制御信号の送信を停止させる第１コントローラユニット停止指示部と、
    　前記切り替えが開始し前記第２コントローラユニットが動作可能な状態になると、前記ガバナ指令が示す弁開度と第２リフト指令が示す弁開度との差が所定の弁開度の範囲内となるまで、前記第２コントローラユニットに前記アクチュエータを制御させる第２コントローラユニット制御指示部と、
    　を備える請求項１から請求項４の何れか一項に記載のタービン。
  6. 　タービンの回転数を調整する流量調節弁の弁開度を示すガバナ指令に基づいて、前記弁開度を指示する第１リフト指令を生成すること、
    　第１コントローラユニットから第２コントローラユニットへの切り替え開始時に、前記第１リフト指令を保持すること、
    　前記切り替え開始から前記第２コントローラユニットが起動するまでの間、前記第１リフト指令を送信すること、
    　前記切り替え開始時に、前記第２コントローラユニットを起動させること、
    　前記弁開度の変化量が所定の変化量以下となるような弁開度を指示する第２リフト指令を生成すること、
    　を含むタービンの制御方法。
  7. 　コンピュータに、
    　タービンの回転数を調整する流量調節弁の弁開度を示すガバナ指令に基づいて、前記弁開度を指示する第１リフト指令を生成すること、
    　第１コントローラユニットから第２コントローラユニットへの切り替え開始時に、前記第１リフト指令を保持すること、
    　前記切り替え開始から前記第２コントローラユニットが起動するまでの間、前記第１リフト指令を送信すること、
    　前記切り替え開始時に、前記第２コントローラユニットを起動させること、
    　前記弁開度の変化量が所定の変化量以下となるような弁開度を指示する第２リフト指令を生成すること、
    　を実行させるプログラム。 
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