JPS59119002A - 複合サイクル発電プラントの負荷制御装置 - Google Patents
複合サイクル発電プラントの負荷制御装置Info
- Publication number
- JPS59119002A JPS59119002A JP57228010A JP22801082A JPS59119002A JP S59119002 A JPS59119002 A JP S59119002A JP 57228010 A JP57228010 A JP 57228010A JP 22801082 A JP22801082 A JP 22801082A JP S59119002 A JPS59119002 A JP S59119002A
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- Japan
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- load
- control device
- combined cycle
- load control
- outputs
- Prior art date
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/101—Regulating means specially adapted therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はガスタ・−ビンと蒸気タービンの複合サイクル
発電プラント（以下、複合サイクルプラントという。）
、特に複数軸型の複合サイクルプラントの負荷制御装置
であって、電力系統からみて１つのユニットとして機能
するように構成された総括的な負荷制御装置に関する。
発電プラント（以下、複合サイクルプラントという。）
、特に複数軸型の複合サイクルプラントの負荷制御装置
であって、電力系統からみて１つのユニットとして機能
するように構成された総括的な負荷制御装置に関する。
そして、特に総合負荷を制御するコントローラのダイン
を運転台数に応じて適正なダインに円滑に変更しうるダ
イン変更回路に関するものである。
を運転台数に応じて適正なダインに円滑に変更しうるダ
イン変更回路に関するものである。
複合サイクルプラントの概要
複合サイクルプラントとは、ガスタービンにおいて燃料
を燃焼することにより発電機を回転駆動するとともに、
その排熱を排熱回収ぎイラにより回収して蒸気を発生さ
せ、発生した蒸気により蒸気タービンを駆動し、かつ発
電機を駆動する方式を用いた発電ブランドのことである
。この意味において、結合サイクルあるいは組み合せサ
イクルジラントともいわれる。この複合サイクルプラン
トの全体の出力はガスタービンの燃料の供給量に依存し
、したがってこの燃料流量を制御することによりプラン
ト全体の出力制御を行うことができる。一般に、複合サ
イクルプラントはガスタービンと蒸気タービンとが同一
軸で結合されているか又は複数の軸に分けられているか
によって一軸型と複数軸型に大別される。
を燃焼することにより発電機を回転駆動するとともに、
その排熱を排熱回収ぎイラにより回収して蒸気を発生さ
せ、発生した蒸気により蒸気タービンを駆動し、かつ発
電機を駆動する方式を用いた発電ブランドのことである
。この意味において、結合サイクルあるいは組み合せサ
イクルジラントともいわれる。この複合サイクルプラン
トの全体の出力はガスタービンの燃料の供給量に依存し
、したがってこの燃料流量を制御することによりプラン
ト全体の出力制御を行うことができる。一般に、複合サ
イクルプラントはガスタービンと蒸気タービンとが同一
軸で結合されているか又は複数の軸に分けられているか
によって一軸型と複数軸型に大別される。
負荷制御
次に、以上の複合サイクルプラントの負荷制御装置につ
いて説明するが、説明を簡単にするため一軸型の複合サ
イクルプラントの例により説明する（第１図参照）。第
１図において、まず、ガスタービン９の出力制御は次の
通りである。速度設定器１からの速度設定信号は減算器
２に与えられる。一方、コンプレッサ８に設けられた回
転数検出器６からガスタービン９、蒸気タービン１３お
よび発電機１０の回転数検出信号が減算器２にフィード
バックされる。減算器２は速度設定値とフィードバック
された検出値との偏差を求め、その偏差信号を演算増幅
器３に出力する。演算増幅器３は入力された偏差信号に
基づき「比例」または「比例積分」演算を行ない、その
演算値をサーボ増幅器４を介して燃料調整弁５に送り、
その開度を制御する。この開度調節により、ガスタービ
ン９の燃焼器７に供給される燃量流量が制御され、その
結果、ガスタービン９の出力が速度設定値に合うように
制御される。
いて説明するが、説明を簡単にするため一軸型の複合サ
イクルプラントの例により説明する（第１図参照）。第
１図において、まず、ガスタービン９の出力制御は次の
通りである。速度設定器１からの速度設定信号は減算器
２に与えられる。一方、コンプレッサ８に設けられた回
転数検出器６からガスタービン９、蒸気タービン１３お
よび発電機１０の回転数検出信号が減算器２にフィード
バックされる。減算器２は速度設定値とフィードバック
された検出値との偏差を求め、その偏差信号を演算増幅
器３に出力する。演算増幅器３は入力された偏差信号に
基づき「比例」または「比例積分」演算を行ない、その
演算値をサーボ増幅器４を介して燃料調整弁５に送り、
その開度を制御する。この開度調節により、ガスタービ
ン９の燃焼器７に供給される燃量流量が制御され、その
結果、ガスタービン９の出力が速度設定値に合うように
制御される。
次に、蒸気タービン１３の出力制御について述べる。排
熱回収ボイラ１１から蒸気タービン１３に供給される蒸
気エンタルピーは、ガスタービン９の排ガスのエンタル
ピーにより決定されるので蒸気加減弁１２を全開または
一定の開度にしておくことにより復水器１４の真空度と
の関係で一義的にタービン出力が決定されることとなる
。
熱回収ボイラ１１から蒸気タービン１３に供給される蒸
気エンタルピーは、ガスタービン９の排ガスのエンタル
ピーにより決定されるので蒸気加減弁１２を全開または
一定の開度にしておくことにより復水器１４の真空度と
の関係で一義的にタービン出力が決定されることとなる
。
以上のことから、複合サイクルプラントにおいて電力系
統への出力はガスタービン９と蒸気タービン１３の出力
の和に発電機１０の効率を乗じた値となる。
統への出力はガスタービン９と蒸気タービン１３の出力
の和に発電機１０の効率を乗じた値となる。
負荷（発電機出力）の制御は、負荷設定器１６からの負
荷設定信号と負荷検出器１５による実負荷検出信号との
偏差を減算器１７により求め、求めた偏差信号を速度設
定器１に与えて設定器１を制御することにより行う。そ
の結果、最終的には偏差を零（すなわち、負荷が負荷設
定値と等しくなる）となるように制御することができる
。
荷設定信号と負荷検出器１５による実負荷検出信号との
偏差を減算器１７により求め、求めた偏差信号を速度設
定器１に与えて設定器１を制御することにより行う。そ
の結果、最終的には偏差を零（すなわち、負荷が負荷設
定値と等しくなる）となるように制御することができる
。
以上の特性を有する複合サイクルジラントが複数軸型の
ものであつ−Ｃ１当該複合サイクルプラントが電力系統
からみて１つのユニットとして機能するように計画され
た場合の統括的な負荷制御装置の例を第２図に示す。
ものであつ−Ｃ１当該複合サイクルプラントが電力系統
からみて１つのユニットとして機能するように計画され
た場合の統括的な負荷制御装置の例を第２図に示す。
第２図において、中央給電所１８から与えられる複合サ
イクルプラントの負荷指令値、または負荷設定信号から
与えられる所内モード負荷指令値のいずれかが切替器１
９により選択されて加算器２１に入力され、一方、系統
周波偏差を補償するための周波数偏差バイアス発生器ｎ
から周波数バイアス信号が加算器２１に入力されて両信
号が加算される。
イクルプラントの負荷指令値、または負荷設定信号から
与えられる所内モード負荷指令値のいずれかが切替器１
９により選択されて加算器２１に入力され、一方、系統
周波偏差を補償するための周波数偏差バイアス発生器ｎ
から周波数バイアス信号が加算器２１に入力されて両信
号が加算される。
その加算信号は減算器乙において加算器列から与えられ
る複合サイクルプラント全体の出力（第１軸〜第ｎ軸ま
での複合サイクルプラント出力の総和）と減算されて偏
差が求められる。次いでこの偏差は総括負荷コントロー
ラである比例積分器５（総括負荷のコントローラ）に入
力され、比例積分器５は入力偏差値に基づいて各軸Ａ１
〜Ａｎに対する負荷目標指令を発する。各軸Ａ１〜Ａｎ
には減算器が、各軸の発電機出力検出器局、比例積分演
算器四がそれぞれ設けられている。これらは全て同一の
もの′なので、各軸について同一の符号で示す。
る複合サイクルプラント全体の出力（第１軸〜第ｎ軸ま
での複合サイクルプラント出力の総和）と減算されて偏
差が求められる。次いでこの偏差は総括負荷コントロー
ラである比例積分器５（総括負荷のコントローラ）に入
力され、比例積分器５は入力偏差値に基づいて各軸Ａ１
〜Ａｎに対する負荷目標指令を発する。各軸Ａ１〜Ａｎ
には減算器が、各軸の発電機出力検出器局、比例積分演
算器四がそれぞれ設けられている。これらは全て同一の
もの′なので、各軸について同一の符号で示す。
さて、負荷目標指令が各軸Ａｌ−Ａｎの減算器ｎに与え
られると、各減算器ｎは各軸の発電機出力検出器がから
の検出信号との減算を行ない、その偏差を比例積分演算
器列に出力する。比例積分演算器列は入力された偏差値
に基づいて各軸の速度設定信号を発生する。以下の動作
は第１図の制御動作と同じであり、速度設定信号は負荷
設定器１６を介して各軸に与えられ、第１図の制御装置
により複合サイクルプラントの出力制御が行われる。
られると、各減算器ｎは各軸の発電機出力検出器がから
の検出信号との減算を行ない、その偏差を比例積分演算
器列に出力する。比例積分演算器列は入力された偏差値
に基づいて各軸の速度設定信号を発生する。以下の動作
は第１図の制御動作と同じであり、速度設定信号は負荷
設定器１６を介して各軸に与えられ、第１図の制御装置
により複合サイクルプラントの出力制御が行われる。
第２図において、比例積分器５は総括負荷コントローラ
として機能し、複数軸全体の負荷指令と複数軸全体の発
生電力の総和との偏差を比例積分して各軸への負荷指令
を与えるものである。
として機能し、複数軸全体の負荷指令と複数軸全体の発
生電力の総和との偏差を比例積分して各軸への負荷指令
を与えるものである。
この比例積分器５における比例ダインは、当該比例積分
器ゐによって制御される複合サイクルプラントの運転台
数に応じて変更する必要がある。
器ゐによって制御される複合サイクルプラントの運転台
数に応じて変更する必要がある。
その理由は、複合サイクルプラントの運転台数により、
比例積分器δによって制御される複数軸の複合サイクル
グランド全体の出力の比例積分器５の出力に対する負荷
応答ダインが変化するからである。例えば、複数（ｎ）
軸で運転しているときの適正ダインをＫとして、このダ
インにのままで１軸しか運転していない場合に制御を行
なったとすると負荷応答ダインはｘ／ｎになっているた
め負荷応答が遅れることとなる。逆に、１軸運転時のダ
インのままｎ軸運転を制御しようとすると、負荷応答ダ
インが高いために全体の負荷制御はノ・ンチングを生ず
ることとなる。
比例積分器δによって制御される複数軸の複合サイクル
グランド全体の出力の比例積分器５の出力に対する負荷
応答ダインが変化するからである。例えば、複数（ｎ）
軸で運転しているときの適正ダインをＫとして、このダ
インにのままで１軸しか運転していない場合に制御を行
なったとすると負荷応答ダインはｘ／ｎになっているた
め負荷応答が遅れることとなる。逆に、１軸運転時のダ
インのままｎ軸運転を制御しようとすると、負荷応答ダ
インが高いために全体の負荷制御はノ・ンチングを生ず
ることとなる。
そこで、本発明は複数軸型の複合サイクルプラントにお
いて、運転に供されている軸の数に関りなく、複合サイ
クルグランド全体の負荷指令に対する負荷応答を常に良
好に保ちうるよう自動的に適正ダインに変更する回路を
備えた負荷制御装置を提供することを目的とする。
いて、運転に供されている軸の数に関りなく、複合サイ
クルグランド全体の負荷指令に対する負荷応答を常に良
好に保ちうるよう自動的に適正ダインに変更する回路を
備えた負荷制御装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明による負荷制御装置
は、複数軸のうち運転に供されている軸の台数を台数検
出器により検出し、検出した台数信号に一次遅れ演算を
行ない、予め決められた台数に対する適正ダインを前記
−次遅れ演算値に基。
は、複数軸のうち運転に供されている軸の台数を台数検
出器により検出し、検出した台数信号に一次遅れ演算を
行ない、予め決められた台数に対する適正ダインを前記
−次遅れ演算値に基。
づいて関数発生器により発生させ、この適正ダインを制
御系の制御信号に掛合せるようにした点に特徴を有する
。
御系の制御信号に掛合せるようにした点に特徴を有する
。
以下、図面を参照して本発明による複合サイクルプラン
トの負荷制御装置の実施例について説明する。
トの負荷制御装置の実施例について説明する。
第３図に本発明による負荷制御装置の要部を示す。
なお、第３図において第２図と重複する部分には同一の
符号を付して以下説明する。
符号を付して以下説明する。
本発明に係る適正ダイン変更回路は、現在の運転台数を
検出する台数検出器おと、検出された運転台数値に一次
遅れ演算を施す一次遅れ演算器３１と、その演算値に基
づいて当該運転台数に応じた適正ゲインを出力する関数
発生器（９）と、得られた適正ダインを比例演算器δの
一次側に加える掛算器器とを備えて構成される。
検出する台数検出器おと、検出された運転台数値に一次
遅れ演算を施す一次遅れ演算器３１と、その演算値に基
づいて当該運転台数に応じた適正ゲインを出力する関数
発生器（９）と、得られた適正ダインを比例演算器δの
一次側に加える掛算器器とを備えて構成される。
台数検出器おけ、各軸に対して総括負荷制御装置の管理
下にあるもの、すなわち運転中の場きに１００％、運転
中でない場合に０１の値を出力する各軸ごとに設けられ
た設定器３４（全て同一のものなので全て同一符号とす
る。）と、各設定器具からの信号を加算して現在の運転
台数を求める加算器３２とよりなる。
下にあるもの、すなわち運転中の場きに１００％、運転
中でない場合に０１の値を出力する各軸ごとに設けられ
た設定器３４（全て同一のものなので全て同一符号とす
る。）と、各設定器具からの信号を加算して現在の運転
台数を求める加算器３２とよりなる。
一次遅れ演算器３１は運転台数変化時の急激なダインの
変更を防ぐためのもので、これにより円滑なゲイン変更
が可能となる。
変更を防ぐためのもので、これにより円滑なゲイン変更
が可能となる。
関数発生器側には、予め運転台数の関数として各台数に
応じた最適ダインが設定されている。
応じた最適ダインが設定されている。
次に動作を説明する。いま、運転される軸の台数が変化
したとすると、その運転台数信号が加算器３２から一次
遅れ演算器３１を介して関数発生器（９）に与えられる
。関数発生器園はその運転台数に最適なダインを出力し
、掛算器２９に与える。これによって、総括負荷制御コ
ントローラとしての比例演算器５の比例ゲインが最適な
ものとな９、全プラントに対する適正な制御が可能とな
る。
したとすると、その運転台数信号が加算器３２から一次
遅れ演算器３１を介して関数発生器（９）に与えられる
。関数発生器園はその運転台数に最適なダインを出力し
、掛算器２９に与える。これによって、総括負荷制御コ
ントローラとしての比例演算器５の比例ゲインが最適な
ものとな９、全プラントに対する適正な制御が可能とな
る。
以上の通り、本発明によれば、複数軸型の複合サイクル
グランドにおける負荷制御装置の制御ｒインを運転台数
に応じて自動的に最適ｒインに変更することができ、し
たがって複数軸全体の負荷応答性を向上することができ
る。
グランドにおける負荷制御装置の制御ｒインを運転台数
に応じて自動的に最適ｒインに変更することができ、し
たがって複数軸全体の負荷応答性を向上することができ
る。
第１図は従来の複合サイクルプラント（−軸型）の負荷
制御装置の構成例を示すブロック図、第２図は従来の複
合サイクルジ２ントにおける総括負荷制御装置の構成例
を示すブロック図、第３図は本発明による総括負荷制御
装置の一実施例を示すブロック図である。 １・・・速度設定器、２・・・減算器、３・・・演算増
幅器、４・・・サーが増幅器、５・・・燃料調整弁、６
・・・回転数検出器、７・・・ガスタービン燃焼器、８
・・・コンプレッサ、９・・・ガスタービン、１０・・
・発電機、１１・・・排熱回収がイラ、１２・・・蒸気
加減弁、１３・・・蒸気タービン、１４・・・復水器、
１５・・・負荷検出器、１６・・・負荷設定器、四・・
・掛算器、（９）・・・関数発生器、３１・・・−次遅
れ演算器、３２・・・加算器、あ・・・台数検出器、あ
・・・設定器。 出願人代理人 猪 股 清
制御装置の構成例を示すブロック図、第２図は従来の複
合サイクルジ２ントにおける総括負荷制御装置の構成例
を示すブロック図、第３図は本発明による総括負荷制御
装置の一実施例を示すブロック図である。 １・・・速度設定器、２・・・減算器、３・・・演算増
幅器、４・・・サーが増幅器、５・・・燃料調整弁、６
・・・回転数検出器、７・・・ガスタービン燃焼器、８
・・・コンプレッサ、９・・・ガスタービン、１０・・
・発電機、１１・・・排熱回収がイラ、１２・・・蒸気
加減弁、１３・・・蒸気タービン、１４・・・復水器、
１５・・・負荷検出器、１６・・・負荷設定器、四・・
・掛算器、（９）・・・関数発生器、３１・・・−次遅
れ演算器、３２・・・加算器、あ・・・台数検出器、あ
・・・設定器。 出願人代理人 猪 股 清
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、複数の軸にガスタービンと蒸気タービンとが個別に
連結され、前記ガスタービンの排熱を利用して発生した
蒸気により蒸気タービンを駆動する複数軸形の複合サイ
クル発電プラントを電力系統側からみて１つのユニット
として機能するように構成された負荷制御装置において
、前記グランド中の運転されている軸の台数を検出する
台数検出器と、検出された台数信号に一次遅れ演算を行
う一次遅れ演算器と、−次遅れ演算出力信号に基づいて
運転台数に応じた適正ゲインを選択して出力する関数発
生器と、出力された適正ダインを当該負荷制御装置の制
御信号に掛合せる掛算器とを備えたことを特徴とする複
合サイクル発電プラントの負荷制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の装置において、台数検
出器は各軸ごとに運転中か否かに応じてその区別信号を
出力する設定器と、各設定器からの区別信号を全軸につ
いて加算することにより全運転台数を求める加算器とを
備えたことを特徴とする複合サイクル発電プラントの負
荷制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57228010A JPS59119002A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 複合サイクル発電プラントの負荷制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57228010A JPS59119002A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 複合サイクル発電プラントの負荷制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59119002A true JPS59119002A (ja) | 1984-07-10 |
| JPS6243046B2 JPS6243046B2 (ja) | 1987-09-11 |
Family
ID=16869758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57228010A Granted JPS59119002A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 複合サイクル発電プラントの負荷制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59119002A (ja) |
-
1982
- 1982-12-24 JP JP57228010A patent/JPS59119002A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6243046B2 (ja) | 1987-09-11 |
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