(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービン設備，同期発電機などから構成される発電プラントであって、蒸気タービンの回転速度と同期発電機の出力電力とを検出して設定値と比較し、その比較結果に基づく偏差信号をＰＩＤ演算器に入力し、それぞれの検出値が所定の値になるように蒸気加減弁を調節するタービン調速装置において、前記ＰＩＤ演算器に入力される偏差信号の上限値を、同期発電機の出力に接続される負荷が遮断されたとき又は該負荷が急減したときには零に制限する制限演算器を備えたことを特徴とするタービン調速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば火力発電プラントの蒸気タービンの回転速度と同期発電機の出力電力とを検出して、それぞれの検出値が所定の値になるように蒸気加減弁を調節するタービン調速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、この種の火力発電プラントの従来例を示す構成図であり、１０はタービン、１１はタービン１０の回転速度を検出する回転数ピックアップ、１２は蒸気加減弁、１３は蒸気加減弁１２の弁開度を調節するアクチュエータ、１４は同期発電機、１５は遮断器、１６は電力系統などの負荷、２０はタービン調速装置である。
【０００３】
図４は、図３に示したタービン調速装置２０のブロック構成図である。
このタービン調速装置２０には、同期発電機１４の出力電力を設定する出力電力設定器２１と、同期発電機１４の出力の電圧と電流とから同期発電機１４の出力電力を検出する出力電力検出器２２と、出力電力設定器２１の設定値と出力電力検出器２２の検出値との偏差を演算する加算演算器２３と、加算演算器２３の出力値に所定の定数を乗算演算する定数乗算器２４と、蒸気タービン１０の回転速度すなわち同期発電機１４の出力周波数を設定する回転速度設定器２５と、回転数ピックアップ１１の出力から蒸気タービン１０の回転速度を検出する回転速度検出器２６と、回転速度設定器２５の設定値と回転速度検出器２６の検出値との偏差を演算する加算演算器２７と、定数乗算器２４の出力値と加算演算器２７の出力値とを加算演算する加算演算器２８と、加算演算器２８の出力値を比例（Ｐ）・積分（Ｉ）・微分（Ｄ）演算した値に基づきアクチュエータ１３を介して蒸気加減弁１２を制御するＰＩＤ演算器２９とを備えている。
【０００４】
この火力発電プラントにおいて、定常状態ではタービン調速装置２０の加算演算器２８の出力は零で、ＰＩＤ演算器２９の積分演算値に基づいてアクチュエータ１３を介して制御される蒸気加減弁１２の弁開度は一定値を維持し、例えば同期発電機１４の出力電力が出力電力設定器２１の設定値より下がると、加算演算器２８の出力は正の値を出力し、この値による比例・積分・微分演算値がＰＩＤ演算器２９から出力され、この出力に基づきアクチュエータ１３を介して制御される蒸気加減弁１２の弁開度はより開くように動作し、この動作によるタービン１０の回転速度の上昇を抑制しつつ、同期発電機１４の出力を増大させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のタービン調速装置２０によると、負荷１６としての電力系統の事故などにより、遮断器１５が開路すると同期発電機１４の出力電力がほぼ零となり、その結果出力電力設定器２１の設定値と出力電力検出器２２の検出値との偏差を演算する加算演算器２３の出力が増大し、加算演算器２８の出力は正の過大な値を出力し、この値による比例・積分・微分演算値がＰＩＤ演算器２９から出力され、この出力に基づきアクチュエータ１３を介して制御される蒸気加減弁１２の弁開度は急速に開く方向に動作をし、回転速度設定器２５の設定値と回転速度検出器２６の検出値との偏差を演算する加算演算器２７の出力値（このときは負の値である）と、定数乗算器２４の出力値（このときは正の値である）とがバランスして加算演算器２８の出力が零となるまで間、過渡的にタービン１０の回転速度が急上昇する恐れがあった。
【０００６】
この発明の目的は、上記問題点を解決するタービン調速装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、蒸気タービン設備，同期発電機などから構成される発電プラントであって、蒸気タービンの回転速度と同期発電機の出力電力とを検出して設定値と比較し、その比較結果に基づく偏差信号をＰＩＤ演算器に入力し、それぞれの検出値が所定の値になるように蒸気加減弁を調節するタービン調速装置において、前記ＰＩＤ演算器に入力される偏差信号の上限値を、同期発電機の出力に接続される負荷が遮断されたとき又は該負荷が急減したときには零に制限する制限演算器を備えたタービン調速装置とする。
【０００８】
この発明によれば、ＰＩＤ演算器に入力される偏差信号の上限値を、同期発電機の出力に接続される負荷が遮断されたとき又は該負荷が急減したときには零に制限する制限演算器を備えることにより、タービンの回転速度が急上昇するのを抑制することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の実施の形態を示す火力発電プラントの構成図であり、図３に示した従来の火力発電プラントの構成図と同一機能を有するものには同一符号を付している。
すなわち図１においては、従来のタービン調速装置２０に入力される信号の他に、遮断器１５の遮断信号を入力するタービン調速装置３０を備えている。
【００１０】
図２は、図１に示したタービン調速装置３０のブロック構成図であり、図４に示した従来のタービン調速装置２０と同一機能を有するものには同一符号を付して、その説明を省略する。
すなわち図２において、このタービン調速装置３０には、出力電力設定器２１と、出力電力検出器２２と、加算演算器２３と、定数乗算器２４と、回転速度設定器２５と、回転速度検出器２６と、加算演算器２７と、加算演算器２８と、ＰＩＤ演算器２９と、加算演算器２８の出力の上限値を、遮断器１５の遮断信号が出力されたとき又は負荷１６が急減したことを出力電力検出器２２の検出値から判定して所定の値に制限してＰＩＤ演算器２９に出力する制限演算器３１とを備えている。
【００１１】
以下に、この発明のタービン調速装置３０の動作を説明する。
制限演算器３１には、切換スイッチ３２ａとリミッタ３２ｂとからなる上限値制限回路３２と、フリップ・フロップ３３ａと負荷急減検出回路３３ｂとＮＡＮＤ回路３３ｃとからなる制限値切換回路３３とを備えている。
この火力発電プラントの通常時は、フリップ・フロップ３３ａにより切換スイッチ３２ａは図示の如く１００％側になっており、リミッタ３２ｂは加算演算器２８の出力の正の値に対してそのまま出力する。すなわちこの状態でのタービン調速装置３０の動作は、先述のタービン調速装置２０の動作と同一である。
【００１２】
次に、出力電力検出器２２の検出値が急減して負荷急減検出回路３３ｂが動作したとき、又は遮断器１５が遮断されて遮断信号が発せられると、ＮＡＮＤ回路３３ｃからフリップ・フロップ３３ａにセット信号が与えられ、フリップ・フロップ３３ａの出力が反転し、切換スイッチ３２ａにより、リミッタ３２ｂの正側の制限値が０％になり、このとき、加算演算器２８の正の過大な出力値は零に制限され、その結果ＰＩＤ演算器２９の出力は変動しないので、タービン１０の回転速度が急上昇するのが抑制される。
【００１３】
なお、フリップ・フロップ３３ａのリセット信号は加算演算器２８の出力が負になったとき、または遮断器１５が再度投入されて所定の時限が経過したときに発せられるものとする。
【００１４】
【発明の効果】
この発明によれば、ＰＩＤ演算器に入力される偏差信号の上限値を、タービン調速装置に同期発電機の出力に接続される負荷が遮断されたとき又は該負荷が急減したときには零に制限する制限演算器を備えることにより、このときにタービン調速装置の出力を変化しないようにして、タービンの回転速度が急上昇するのを抑制することができるので、タービンの調速制御性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す火力発電プラントの構成図
【図２】この発明の実施例を示すタービン調速装置のブロック構成図
【図３】従来の火力発電プラントの構成図
【図４】従来例を示すタービン調速装置のブロック構成図
【符号の説明】
１０…タービン、１１…回転数ピックアップ、１２…蒸気加減弁、１３…アクチュエータ、１４…同期発電機、１５…遮断器、１６…負荷、２０，３０…タービン調速装置、２１…出力電力設定器、２２…出力電力検出器、２３，２７，２８…加算演算器、２４…定数乗算器、２５…回転速度設定器、２６…回転速度検出器、２９…ＰＩＤ演算器、３１…制限演算器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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