(57)【要約】【課題】実際の弁開度と計測された弁開度の乖離が大きい場合や、タービン起動時の蒸気条件が設計時想定していたものと相違していた場合であっても、タービンがオーバーシュートすることなく起動することを可能にした。【解決手段】タービン２の目標速度指令と実速度との速度偏差６１−３ａから、タービン２の定格速度設定値と実速度との速度偏差６２−６ａに切替えてタービンの速度を制御するタービン制御装置５において、タービンの目標速度指令と実速度との速度偏差６１−３ａからガバナ設定器補正信号６１−５ａを算出するガバナ設定器補正信号算出手段６１−５を設け、タービンの実速度が定格速度よりも低い予定速度に到達すると、ガバナ設定器補正信号６１−５ａをガバナ設定器６−１２に入力してガバナ設定信号を補正する。【選択図】図１
2013181455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンの目標速度指令とタービンの実速度との速度偏差を入力して、起動用速度偏差を演算し出力する起動用速度制御手段と、
前記タービンの定格速度設定値とタービンの実速度との速度偏差を入力して、常用速度偏差を演算し出力する常用速度制御手段と、
前記起動用速度制御手段から出力された速度偏差および前記常用速度制御手段から出力された速度偏差のうちいずれか低値の速度偏差を選択出力する低値選択器と、
ガバナ設定信号を出力するガバナ設定器とを備え、
前記低値選択器から出力された速度偏差と前記ガバナ設定信号との加算値に基づいてタービンの加減弁開度信号を出力し、タービンを定格速度まで速度上昇を行うタービン制御装置において、
前記起動用速度制御手段から出力されたタービンの目標速度指令とタービンの実速度との速度偏差を入力して当該速度偏差に対応したガバナ設定器補正信号を算出するガバナ設定器補正信号算出手段を設け、
タービンの実速度が定格速度よりも低い予定速度に到達すると、当該補正信号算出手段から出力されたガバナ設定器補正信号を前記ガバナ設定器に入力して前記ガバナ設定信号を補正することを特徴とするタービン制御装置。
【請求項２】
タービンの目標速度指令とタービンの実速度との速度偏差を入力して、起動用速度偏差を演算し出力する起動用速度制御手段と、
前記タービンの定格速度設定値とタービンの実速度との速度偏差を入力して、常用速度偏差を演算し出力する常用速度制御手段と、
前記起動用速度制御手段から出力された速度偏差および前記常用速度制御手段から出力された速度偏差のうちいずれか低値の速度偏差を選択出力する低値選択器と、
ガバナ設定信号を出力するガバナ設定器とを備え、
前記低値選択器から出力された速度偏差と前記ガバナ設定信号との加算値に基づいてタービンの加減弁開度信号を出力し、タービンを定格速度まで速度上昇を行うタービン制御装置において、
前記起動用速度制御手段内に前記目標速度指令よりも値の高い目標速度上限指令を出力する目標速度上限指令手段を設け、
前記起動用速度制御手段から出力されたタービンの目標速度指令とタービンの実速度との速度偏差を入力して当該速度偏差に対応した定格速度設定器補正信号を算出する補正信号算出手段を設け、
タービンの実速度が定格速度よりも低い第１の予定速度に到達すると、前記補正信号算出手段で算出された定格速度設定器補正信号を前記定格速度設定値に加算することにより当該定格速度設定値を補正し、
さらにタービンの実速度が前記第１の予定速度よりも高く、かつ、定格速度よりも低い第２の予定速度に到達すると、前記目標速度指令から目標速度上限指令に切り替えて前記起動用速度制御手段による起動制御から前記常用速度制御手段による常用制御に移行させることを特徴とするタービン制御装置。
【請求項３】
タービンの目標速度指令とタービンの実速度との速度偏差を入力して、起動用速度偏差を演算し出力する起動用速度制御手段と、
前記タービンの定格速度設定値とタービンの実速度との速度偏差を入力して、常用速度偏差を演算し出力する常用速度制御手段と、
前記起動用速度制御手段から出力された速度偏差および前記常用速度制御手段から出力された速度偏差のうちいずれか低値の速度偏差を選択出力する低値選択器と、
ガバナ設定信号を出力するガバナ設定器とを備え、
前記低値選択器から出力された速度偏差と前記ガバナ設定信号との加算値に基づいてタービンの加減弁開度信号を出力し、タービンを定格速度まで速度上昇を行うタービン制御装置において、
前記起動用速度制御手段から出力されたタービンの目標速度指令とタービンの実速度との速度偏差を入力して当該速度偏差に対応した定格速度設定器補正信号を算出する補正信号算出手段を設け、
タービンの実速度が定格速度よりも低い予定速度に到達すると、前記補正信号算出手段で算出された定格速度設定器補正信号を前記定格速度設定値に加算することにより当該定格速度設定値を補正し、さらにタービンが昇速して定格速度に到達すると、前記目標速度指令から目標速度上限指令に切り替えて前記起動用速度制御手段による起動制御から前記常用速度制御手段による常用制御に移行させることを特徴とするタービン制御装置。
【請求項４】
前記補正信号算出手段の出力側に補正信号の変化率を所定値に制限する変化率制限器を備えたことを特徴とする請求項３記載のタービン制御装置。
【請求項５】
タービンの目標速度指令とタービンの実速度との速度偏差を入力して、起動用速度偏差を演算し出力する起動用速度制御手段と、
前記タービンの定格速度設定値とタービンの実速度との速度偏差を入力して、常用速度偏差を演算し出力する常用速度制御手段と、
前記起動用速度制御手段から出力された速度偏差および前記常用速度制御手段から出力された速度偏差のうちいずれか低値の速度偏差を選択出力する低値選択器と、
ガバナ設定信号を出力するガバナ設定器とを備え、
前記低値選択器から出力された速度偏差と前記ガバナ設定信号との加算値に基づいてタービンの加減弁開度信号を出力し、タービンを定格速度まで速度上昇を行うタービン制御装置において、
前記起動用速度制御手段内に前記目標速度指令よりも値の高い目標速度上限指令を出力する目標速度上限指令手段を設け、
タービンの実速度が定格速度よりも低い第１の予定速度に到達すると、前記目標速度指令を前記目標速度上限指令手段の目標速度上限指令に切り替えて当該目標速度上限指令とタービンの実速度との偏差を起動用速度偏差として出力するようにし、
さらに、タービンの実速度が前記第１の予定速度よりも高く、かつ、定格速度よりも低い第２の予定速度に到達した時点で前記起動用速度制御手段の出力信号を前記常用速度制御手段の出力信号よりも大きくなるようにして、前記起動用速度制御手段による制御から前記常用速度制御手段に切り替えて、当該常用速度制御手段の定格速度設定器による設定値とタービンの実速度との速度偏差を前記ガバナ設定器に入力して定格速度一定制御に移行させることを特徴としたタービン制御装置。
【請求項６】
前記目標速度上限指令手段の出力側に当該目標速度上限指令の変化率を所定値に制限する変化率制限器を備えたことを特徴とする請求項５記載のタービン制御装置。
【請求項７】
タービンの目標速度指令とタービンの実速度との速度偏差を入力して、起動用速度偏差を演算し出力する起動用速度制御手段と、
前記タービンの定格速度設定値とタービンの実速度との速度偏差を入力して、常用速度偏差を演算し出力する常用速度制御手段と、
前記起動用速度制御手段から出力された速度偏差および前記常用速度制御手段から出力された速度偏差のうちいずれか低値の速度偏差をとして選択出力する低値選択器と、
ガバナ設定信号を出力するガバナ設定器とを備え、
前記低値選択器から出力された速度偏差と前記ガバナ設定信号との加算値に基づいてタービンの加減弁開度信号を出力し、タービンを定格速度まで速度上昇を行うタービン制御装置において、
タービンの実速度が定格速度よりも低い予定速度に到達した時点におけるタービンの目標速度指令とタービンの実速度との速度偏差を記憶し出力する記憶手段を設け、
前記記憶手段から出力された速度偏差に基づいて起動用速度制御補正信号を算出する起動用速度制御補正信号算出手段を設け、
タービンの実速度が前記予定速度に到達した時点で前記起動用速度制御補正信号算出手段から出力された前記起動用速度制御補正信号により前記起動用速度制御信号を補正することを特徴とするタービン制御装置。
【請求項８】
前記起動用速度制御補正信号算出手段の出力側に起動用速度制御補正信号の変化率を所定値に制限する変化率制限器を備えたことを特徴とする請求項７記載のタービン制御装置。
【請求項９】
タービンの目標速度指令とタービンの実速度との速度偏差に基づいて起動用速度偏差を演算し出力する起動用速度制御手段、
前記タービンの定格速度設定値とタービンの実速度との速度偏差に基づいて常用速度偏差を演算し出力する常用速度制御手段、
前記起動用速度制御手段から出力された速度偏差および前記常用速度制御手段から出力された速度偏差のうちいずれか低値の速度偏差を選択出力する低値選択器、
ガバナ設定信号を出力するガバナ設定器、とを備え、
前記低値選択器から出力された速度偏差と前記ガバナ設定信号との加算値に基づいてタービンの加減弁開度信号を出力し、タービンを定格速度まで速度上昇を行うタービン制御方法において、
前記起動用速度制御手段から出力されたタービンの目標速度指令とタービンの実速度との速度偏差を入力して当該速度偏差に対応したガバナ設定器補正信号を算出し、
前記ガバナ設定器補正信号により前記ガバナ設定信号を補正することを特徴とするタービン制御方法。
【請求項１０】
タービンの目標速度指令とタービンの実速度との速度偏差を入力して、起動用速度偏差を演算し出力する起動用速度制御手段と、
前記タービンの定格速度設定値とタービンの実速度との速度偏差を入力して、常用速度偏差を演算し出力する常用速度制御手段と、
前記起動用速度制御手段から出力された速度偏差および前記常用速度制御手段から出力された速度偏差のうちいずれか低値の速度偏差を選択出力する低値選択器と、
ガバナ設定信号を出力するガバナ設定器とを備え、
前記低値選択器から出力された速度偏差と前記ガバナ設定信号との加算値に基づいてタービンの加減弁開度信号を出力し、タービンを定格速度まで速度上昇を行うタービン制御方法において、
前記起動用速度制御手段から出力されたタービンの目標速度指令とタービンの実速度との速度偏差を入力して当該速度偏差に対応した補正信号を算出し、
前記起動用速度制御手段内に設けられた目標速度上限指令手段から前記目標速度指令よりも値の高い目標速度上限指令を出力し、
タービンの実速度が定格速度よりも低い第１の予定速度に到達すると、前記補正信号を前記定格速度設定値に加算することにより当該定格速度設定値を補正し、さらにタービンの実速度が前記第１の予定速度よりも高く、かつ、定格速度よりも低い第２の予定速度に到達すると、前記目標速度指令から目標速度上限指令に切り替えて前記起動用速度制御手段による起動制御から前記常用速度制御手段による常用制御に移行させることを特徴とするタービン制御方法。
【請求項１１】
タービンの目標速度指令とタービンの実速度との速度偏差を入力して、起動用速度偏差を演算し出力する起動用速度制御手段と、
前記タービンの定格速度設定値とタービンの実速度との速度偏差を入力して、常用速度偏差を演算し出力する常用速度制御手段と、
前記起動用速度制御手段から出力された速度偏差および前記常用速度制御手段から出力された速度偏差のうちいずれか低値の速度偏差を選択出力する低値選択器と、
ガバナ設定信号を出力するガバナ設定器とを備え、
前記低値選択器から出力された速度偏差と前記ガバナ設定信号との加算値に基づいてタービンの加減弁開度信号を出力し、タービンを定格速度まで速度上昇を行うタービン制御方法において、
タービンの目標速度指令とタービンの実速度の速度偏差を記憶手段により記憶し、この記憶された速度偏差から起動用速度制御補正信号を算出し、当該起動用速度制御補正信号により起動用速度制御信号を補正することを特徴とするタービン制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、蒸気タービンを停止状態あるいは任意の回転速度から定格回転速度まで昇速制御するタービン制御装置およびタービン制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１３は、この種のタービン制御装置を備えた一般的な蒸気タービン発電プラントの構成例を示す。  
図１３において、ボイラ１で発生した蒸気は主蒸気管路に設けた蒸気加減弁２ａを経由して蒸気タービン２へ供給され、蒸気タービン２内で膨張仕事をして発生したトルクで発電機３を駆動するとともに、復水して復水系統・給水系統を経て再びボイラ１に戻るように構成されている。
【０００３】
前記蒸気加減弁２ａは、後述するタービン制御装置５から出力された加減弁駆動信号５ａに応じて弁開度を開くように制御され、その弁開度Ｋは弁開度検出器２ｂにより計測されるようになっている。弁開度検出器２ｂにより計測された弁開度信号Ｋは前記タービン制御装置５にフィードバックされる。
【０００４】
また、蒸気タービン２の実速度は、軸端に設置された回転速度検出器４により検出されてタービンの実速度Ｓとして前記タービン制御装置５に入力される。タービン制御装置５はこれらの入力信号Ｋ、Ｓを演算処理して前述した加減弁駆動信号５ａを算出し、蒸気加減弁２に出力する。
【０００５】
図１４はこの従来のタービン制御装置５の内部構成の一例を示すブロック図である。  タービン制御装置５は内部構成を大別すると、破線で括ったガバナ制御器６と、このガバナ制御器６から出力される加減弁流量指令６−１３ａをこれに対応した加減弁開度信号７ａに変換して出力する流量／開度変換器７と、加減弁開度信号７ａから前記弁開度信号Ｋを減算して弁開度偏差９ａを求める加算器９と、この弁開度偏差９ａを入力し、その入力の極性と大きさに応じて前記加減弁２ａを開閉させるための加減弁駆動信号５ａを出力する蒸気加減弁（流量制御弁）駆動部１０とから構成されている。
【０００６】
次に、ガバナ制御器６の内部構成要素について説明する。  
ガバナ制御器６の内部構成要素は、２点鎖線で括った起動用速度制御部６１と、同じく２点鎖線で括った常用速度制御部６２と、これら２つの制御部６１および６２からそれぞれ出力される起動用速度偏差６１−４ａおよび常用速度偏差６２−７ａのうち、いずれか低い値の速度偏差を選択して速度制御指令値６−８ａとして出力する低値選択器６−８と、定格速度ガバナ設定値６−９ａを設定する定格速度ガバナ設定器６−９と、定格速度ガバナ設定値６−９ａを後述するガバナ設定器６−１２への入、切を行なう定格速度ガバナ設定器活殺スイッチ６−１０と、前記常用速度制御部６２で算出された速度偏差６２−６ａを後述するガバナ設定器６−１２への入、切を行なう定格速度一定制御用活殺スイッチ６−１１と、前述した定格速度ガバナ設定器活殺スイッチ６−１０を介して出力される定格速度ガバナ設定値６−９ａ或いは定格速度一定制御用活殺スイッチ６−１１を介して出力される速度偏差６２−６ａを入力するガバナ設定器６−１２と、このガバナ設定器６−１２の出力信号６−１２ａと前記低値選択器６−８から出力された速度制御指令値６−８ａとを加算して信号６−１３ａを出力する加算器６−１３と、前記タービンの実速度Ｓを常時入力し、タービンの実速度Ｓが予定速度に達したら前述の活殺スイッチ６−１０および６−１１の状態切換信号を出力するタービンの実速度検出リレー６−１４とから構成されている。
【０００７】
次に、起動用速度制御部６１の内部構成について説明する。  
起動用速度制御部６１では、目標速度設定器６１−１で設定した目標速度設定値６１−１ａを目標速度指令発生器６１−２に入力するようになっている。目標速度指令発生器６１−２から出力される目標速度指令６１−２ａは予め設定された昇速率で徐々に変化し、最終的に目標速度設定値６１−１ａに到達する。なお、目標速度設定器６１−１の目標速度設定値６１−１ａは定格速度の１２０％速度に設定してある。
【０００８】
加算器６１−３は、目標速度指令発生器６１−２から出力される目標速度指令６１−２ａからタービンの実速度Ｓを差し引いて速度偏差６１−３ａを得、この速度偏差６１−３ａを起動用比例演算器６１−４に入力する。
【０００９】
この起動用比例演算器６１−４は、入力した速度偏差６１−３ａに対して、どの程度の割合で加減弁２ａの開度を調整するのかを設定するものであって、起動用速度調定率と呼ばれており、その設定は昇速制御を安定に行うために通常の定格速度制御よりも昇速制御の方のゲインを小さく設定しており、一般に速度偏差が定格タービンの実速度の１０％で弁開度を１００％変化するように設定（１００％／１０％＝１０倍）し、起動用速度偏差６１−４ａを前記低値選択器６−８へ出力するようになっている。
【００１０】
次に、常用速度制御部６２の内部構成について説明する。  
常用速度制御部６２では、定格速度設定器６２−５で設定した定格速度信号（１００％速度）６２−５ａを加算器６２−６に入力し、この加算器６２−６で定格速度信号６２−５ａからタービンの実速度Ｓを差し引いて得られた速度偏差６２−６ａを常用比例演算器６２−７へ入力するように構成されている。
【００１１】
この常用比例演算器６２−７は、速度偏差６２−６ａに対してどの程度の割合で加減弁２ａの弁開度を調整するのかを設定するものであって、常用速度調定率と呼ばれており、その設定は一般に速度偏差６２−６ａがタービンの定格速度の５％で弁開度を１００％変化するように設定（１００％／５％＝２０倍）され、常用速度偏差６２−７ａとして前述した低値選択器６−８へ出力するようになっている。
【００１２】
次に、ガバナ設定器６−１２について説明する。  
タービン昇速時のガバナ設定器６−１２の設定は、発電機無負荷時にタービンが定格速度を維持できるような値に設定されている。
【００１３】
次に、図１５を踏まえて通常のタービンの起動特性を説明する。  
タービンの昇速中は、タービンの実速度Ｓよりも目標速度指令６１−２ａの方が小さいため、起動用速度制御部６１の速度偏差６１−３ａはマイナス偏差のため起動比例演算器６１−４から出力される起動用速度偏差６１−４ａはマイナス偏差である。一方、タービン昇速中は、定格速度設定値６２−５ａの方がタービンの実速度Ｓよりも大きいため、常用速度制御部６２の速度偏差６２−６ａはプラスの偏差となり、常用比例演算器６２−７から出力される常用速度偏差６２−７aはプラス偏差である。このため、常用速度偏差６２−７ａ＞起動用速度偏差６１−４ａの関係が成立し、低値選択器６−８は小さい値の起動用速度偏差６１−４ａを選択して出力する。すなわち、タービン昇速中においては、低値選択器６−８から出力される速度偏差６−８ａはマイナス偏差の起動用速度偏差６１−４ａによって制御される。
【００１４】
しかしながら、タービンの実速度Ｓが定格速度（１００％）に到達した時、起動用速度偏差６１−４ａと常用速度偏差６２−７ａが０％となり、この時点以降、図１５に一点鎖線で示す起動時目標速度指令６１−２ａは１２０％へ向かって上昇し、起動用速度偏差６１−４ａがプラス偏差で増加するため、常用速度偏差６２−７ａ＜起動用速度偏差６１−４ａの関係が成立する。低値選択器６−８は起動用速度偏差６１−４ａから常用速度偏差６２−７ａに切り替えて速度制御指令値６−８ａとして出力する。
【００１５】
ガバナ設定器６−１２は、入力される定格速度ガバナ設定値６−９ａまたは速度偏差６２−６ａに応じて出力を増減して積分器と同じ働きをする。すなわち、速度制御指令値６−８ａに常用速度偏差６２−７ａが選択されたことでタービン起動完了とし、定格速度ガバナ設定器活殺スイッチ６−１０をＯＮからＯＦＦ、定格速度一定制御用活殺スイッチ６−１１をＯＦＦからＯＮに切替えて速度偏差６２−６ａが常にゼロとなるようにガバナ設定器６−１２のガバナ設定信号６−１２ａを増減させて定格速度を維持する。
【００１６】
以上のように構成された従来のタービン制御装置５においては、タービン起動時の速度制御は比例制御で行い、タービン起動完了（速度制御指令値６−８ａに常用速度偏差６２−７ａが選択された）後は、積分制御に入り常用速度制御部６２による定格速度一定制御を行っている。
【００１７】
蒸気タービンでは、弁駆動機構の経年劣化、あるいはコールド起動かホット起動かの起動状態の相違等の理由で実際の弁開度と弁開度検出器２ｂにより計測された弁開度とに乖離が生ずることがある。
【００１８】
弁全閉位置に万一ずれが生じた場合あるいはタービン起動時の蒸気条件の相違（圧力、温度等）がある場合は、タービン起動時にタービン制御装置５から出力された加減弁駆動信号５ａに対して実際に流れる蒸気流量が大きくなり、実際のタービンの実速度Ｓが目標速度指令を上回ってしまう。この状態でタービンが昇速し続けると、起動完了の判定が遅くなり、タービンの実速度が定格速度をオーバーシュートしてしまうという問題が発生する。
【００１９】
オーバーシュート量が多いと定格回転数までの整定に必要以上に時間を要するためタービン起動時間が長くなる。また、最悪の場合、過速度トリップに至る可能性もある。  
なお、従来の蒸気タービン制御装置にも起動時のオーバーシュートを防止するために蒸気タービンの昇速率を変化させるようにした技術はある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特公昭６１−２０６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
一般的に実際の弁開度と計測された弁開度とを合わせる作業はタービンが停止して十分冷めた状態つまりコールドの状態で実施している。ところが、タービンの起動は常にコールドの状態から起動するわけではなく、電力の需要によっては停止直後のタービンが冷め切らない状態、つまりホットの状態で起動することもある。このようなホットの状態では弁駆動機構が熱により膨張しており、コールドの状態で調整された実際の弁開度と計測された開度とに乖離が生じる。
【００２２】
図１６は目標速度指令に対してタービンの実速度Ｓが高い状態で起動した場合のタービン起動特性図であり、タービンの実速度Ｓが定格速度（１００％）に達した時に目標速度指令と４％の偏差があるときの例である。
【００２３】
従来のタービン制御装置は、比例制御により蒸気加減弁を制御しており、タービン停止時から定格速度到達時までの間は定格速度時におけるオフセット値を使用している。このため、蒸気条件に乖離が全くない場合であっても、定格速度に達するまでの間は、タービンの実速度Ｓと目標速度指令６１−２ａには偏差が生じる。この速度偏差はタービンの実速度Ｓが定格回転数に近づくにつれて、徐々に減少してはいくが、図１６の例のように蒸気条件に乖離がある場合には、タービンの実速度Ｓが定格速度に到達しても、偏差を解消できないことがある。
【００２４】
前述したように、起動用速度制御部６１の起動比例演算器６１−４はゲインが１０倍、常用速度制御部６２の常用比例演算器６２−７はゲインが２０倍で設定されているため、タービン起動完了（低値選択器６−８が常用速度偏差６２−７ａを選択）後、積分制御に入り定格速度一定制御が活きるタイミングは、図１６で示すように目標速度指令が９８％、実際のタービンの実速度が１０２％となった時であり、タービンの実速度Ｓは定格回転を大きくオーバーシュートした状態から定格回転数に向かって整定することになる。この結果、上述したようにオーバーシュート量が多いと定格回転数までの整定に必要以上に時間を要し、タービン起動時間が長くなるとか、最悪の場合、過速度トリップに至る可能性もある。
【００２５】
一方、タービン起動時のオーバーシュートを防止するためにタービンの昇速率を下げるようにした場合、タービンの起動に要する時間が長引いてしまう欠点がある。このようなオーバーシュートを防止するためにタービンの昇速率を変化させるようにした技術を蒸気加減弁の全閉位置が大きくずれている場合に適用すると、オーバーシュートの軽減に留まり、オーバーシュート自体を完全に抑えることはできないという欠点もある。
【００２６】
従って本発明の目的は、上記の課題に鑑みてなされたもので、実際の弁開度と計測された弁開度の乖離が大きい場合、あるいは、タービン起動時の蒸気条件が設計時想定していたものと相違していた場合であっても、タービンがオーバーシュートすることなく、かつ、タービンの起動時間が長くならないようにしたタービン制御装置およびタービン制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上記の目的を達成するために、本発明に係るタービン制御装置の実施形態は、タービンの目標速度指令とタービンの実速度との速度偏差を入力して、起動用速度偏差を演算し出力する起動用速度制御手段と、前記タービンの定格速度設定値とタービンの実速度との速度偏差を入力して、常用速度偏差を演算し出力する常用速度制御手段と、前記起動用速度制御手段から出力された速度偏差および前記常用速度制御手段から出力された速度偏差のうちいずれか低値の速度偏差を選択出力する低値選択器と、ガバナ設定信号を出力するガバナ設定器とを備え、前記低値選択器から出力された速度偏差と前記ガバナ設定信号との加算値に基づいてタービンの加減弁開度信号を出力し、タービンを定格速度まで速度上昇を行うタービン制御装置において、前記起動用速度制御手段から出力されたタービンの目標速度指令とタービンの実速度との速度偏差を入力して当該速度偏差に対応したガバナ設定器補正信号を算出するガバナ設定器補正信号算出手段を設け、タービンの実速度が定格速度よりも低い予定速度に到達すると、当該補正信号算出手段から出力されたガバナ設定器補正信号を前記ガバナ設定器に入力して前記ガバナ設定信号を補正することを特徴とする。
【００２８】
また、上記の目的を達成するために、本発明に係るタービン制御方法の実施形態は、タービンの目標速度指令とタービンの実速度との速度偏差に基づいて起動用速度偏差を演算し出力する起動用速度制御手段、前記タービンの定格速度設定値とタービンの実速度との速度偏差に基づいて常用速度偏差を演算し出力する常用速度制御手段、前記起動用速度制御手段から出力された速度偏差および前記常用速度制御手段から出力された速度偏差のうちいずれか低値の速度偏差を選択出力する低値選択器、ガバナ設定信号を出力するガバナ設定器、とを備え、前記低値選択器から出力された速度偏差と前記ガバナ設定信号との加算値に基づいてタービンの加減弁開度信号を出力し、タービンを定格速度まで速度上昇を行うタービン制御方法において、前記起動用速度制御手段から出力されたタービンの目標速度指令とタービンの実速度との速度偏差を入力して当該速度偏差に対応したガバナ設定器補正信号を算出し、タービンの実速度が定格速度よりも低い予定速度に到達したとき前記ガバナ設定器補正信号により前記ガバナ設定信号を補正することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態１に係るタービン制御装置の構成を示すブロック図。
【図２】図１に示すタービン制御装置によるタービンの起動特性図。
【図３】本発明の実施形態２に係るタービン制御装置の構成を示すブロック図。
【図４】図３に示すタービン制御装置を適用した状態でのタービンの起動特性図。
【図５】本発明の実施形態３に係るタービン制御装置の構成を示すブロック図。
【図６】図５に示すタービン制御装置によるタービンの起動特性図。
【図７】本発明の実施形態４に係るタービン制御装置の構成を示すブロック図。
【図８】図７に示すタービン制御装置によるタービンの起動特性図。
【図９】本発明の実施形態５に係るタービン制御装置の構成を示すブロック図。
【図１０】図９に示すタービン制御装置によるタービンの起動特性図。
【図１１】本発明の実施形態６に係るタービン制御装置の構成を示すブロック図。
【図１２】図１１に示すタービン制御装置によるタービンの起動特性図。
【図１３】一般的な蒸気タービン発電プラントの構成図。
【図１４】従来のタービン制御装置の構成の一例を示すブロック図。
【図１５】通常のタービンの起動特性図。
【図１６】流量と弁開度の関係がずれた状態でのタービンの起動特性図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。  
［実施形態１］
（構成）
図１は本実施形態１によるタービン制御装置５の内部構成例を示すブロック図であり、前述した図１４の従来例と同一部分又は相当部分には同一符号を付してその説明は適宜省略し、異なる部分を重点的に説明する。
【００３１】
本実施形態１に係るタービン制御装置５が図１４で示した従来のタービン制御装置５に対して構成上相違する主な点は、起動用速度制御部６１において速度偏差６１−３ａを算出する加算器６１−３と起動比例演算器６１−４の間に、この速度偏差６１−３ａを入力して当該速度偏差に相当するガバナ設定器補正信号６１−５ａを算出する比例演算器６１−５を設けたこと、補正信号を「零」にするための「零信号」を出力する零信号発生器６１−６を設けたこと、タービンの速度信号が予定速度に到達したときに常開接点および常閉接点を連動させて零信号発生器６１−６が出力する零信号６１−６ａから前記比例演算器６１−５が算出するガバナ設定器補正信号６１−５ａに切替えて出力する補正信号活殺スイッチ６１−７を設けたこと、さらに、従来装置でも設けている定格速度一定制御用活殺スイッチ６−１１に対して常閉接点を追加し、この常閉接点を介して前記補正信号活殺スイッチ６１−７で選択したガバナ設定器補正信号をガバナ設定器６−１２に入力するように構成したことである。なお、以下の説明では、常開接点をａ接点、常閉接点をｂ接点という。
【００３２】
このような構成とすることにより、補正信号活殺スイッチ６１−７および定格速度一定制御用活殺スイッチ６−１１が動作（活殺スイッチ６１−７および６−１１のａ接点を“閉”、ｂ接点を“開”にそれぞれ切り替えること）する以前は、零信号発生器６１−６の零信号６１−６ａは、活殺スイッチ６１−７および活殺スイッチ６−１１のｂ接点を経て前記ガバナ設定器６−１２の入力端子に入力されるようになり、また、定格速度一定制御用活殺スイッチ６−１１が動作せずに補正信号活殺スイッチ６１−７のみ動作（活殺スイッチ６１−７のａ接点を“閉”、ｂ接点を“開”にそれぞれ切り替えること）した場合は、前記比例演算器６１−５から出力されたガバナ設定器補正信号６１−５ａは、補正信号活殺スイッチ６１−７のａ接点および定格速度一定制御用活殺スイッチ６−１１のｂ接点を経て前記ガバナ設定器６−１２の入力端子に入力されるようになり、さらに、活殺スイッチ６−１１が動作すると、前記比例演算器６１−５から出力されたガバナ設定器補正信号６１−５ａは定格速度一定制御用活殺スイッチ６−１１のｂ接点によりカット（除外）され、替わりに常用速度制御部６２の加算器６２−６で算出された速度偏差６２−６ａが定格速度一定制御用活殺スイッチ６−１１のａ接点を経て前記ガバナ設定器６−１２の入力端子に入力されるようになる。  
なお、タービン制御装置５内のその他の構成（手段）については図１４の場合と同じなので説明は割愛する。
【００３３】
（作用）
以下、図１のブロック図、図２の起動特性図を参照して本実施形態１のタービン制御装置および蒸気タービンの起動方法について説明する。なお、図２には本実施形態１のタービン制御装置５によりガバナ設定器補正信号を適用した場合のタービン起動時の時間特性の波形と、その下方にスイッチのＯＮ、ＯＦＦ状態が記載してある。
【００３４】
本実施形態１のタービン制御装置５に起動指令が出されてからタービンの実速度Ｓが第１の予定速度（例えば、定格速度の９０％の速度）に到達する以前は、図２の下方に記載してある３つの活殺スイッチのうち、定格速度ガバナ設定器活殺スイッチ６−１０だけがＯＮ（閉）状態であり、他の補正信号活殺スイッチ６１−７および定格速度一定制御用活殺スイッチ６−１１はＯＦＦ（開）状態である。
【００３５】
このため、ガバナ設定器６−１２の一方の入力端子には定格速度ガバナ設定器６−９の定格速度ガバナ設定値６−９ａが入力され、他方の入力端子には零信号発生器６１−６から出力された零信号６１−６ａが補正信号活殺スイッチ６１−７のｂ接点および定格速度一定制御用活殺スイッチ６−１１のｂ接点を経て入力される。この状態では補正信号は０（零）である。
【００３６】
また、常用速度制御部６２の加算器６２−６によって算出された速度偏差６２−６ａは、定格速度一定制御用活殺スイッチ６−１１の常開接点がＯＦＦ（開）状態であるため、ガバナ設定器６−１２の他方の入力端子に入力されない。このときガバナ設定器６−１２は、定格速度ガバナ設定値６−９ａに基づいたガバナ設定信号６−１２ａを出力する。
【００３７】
一方、この時点すなわち、タービンの実速度Ｓが第１の予定速度（例えば、定格速度の９０％の速度）に到達する以前の状態では、起動用速度制御部６１と、常用速度制御部６２の信号を比較すると、常用速度制御部６２の常用速度偏差６２−７ａに比べて起動用速度制御部６１側の起動用速度偏差６１−４ａの方が小さい（常用速度偏差６２−７ａ＞起動用速度偏差６１−４ａ）関係にあるので、低値選択器６−８は小さい値の起動用速度偏差６１−４ａを選択して速度偏差６−８ａとして出力する。
【００３８】
このため、ガバナ設定器６−１２の後段に設けてある加算器６−１３では、ガバナ設定器６−１２のガバナ設定信号６−１２ａと低値選択器６−８で選択された起動用速度制御部６１側の速度偏差６１−４ａ（＝６−８ａ）とを加算し、その加算結果に基づいて流量信号６−１３ａを出力する。この流量信号６１−１３ａが次段の流量／開度変換器７に入力されて開度信号７ａに変換された後出力される。流量制御弁駆動部駆動部１０では流量／開度変換器７から出力された開度信号７ａと弁開度検出器２ａによって計測された弁開度信号Ｋとの偏差９ａに基づいて蒸気加減弁駆動指令５ａを出力する。
【００３９】
その後、タービンの実速度Ｓが第１の予定速度に到達した時点で、速度検出リレー６−１４の動作により補正信号活殺スイッチ６１−７のａ接点をＯＮ（閉）に、ｂ接点をＯＦＦ（開）にそれぞれ切り替える。なお、この時点では定格速度一定制御用活殺スイッチ６−１１はまだ動作しない。
【００４０】
補正信号活殺スイッチ６１−７の動作に基づいて、零信号発生器６１−６の零信号６１−６ａが除外され、前記速度偏差６１−３ａを比例演算して得られたガバナ設定器補正信号６１−５ａに切り替わる。このガバナ設定器補正信号６１−５ａが定格速度一定制御用活殺スイッチ６−１１のｂ接点を介してガバナ設定器６−１２に入力され、ガバナ設定信号６−１２ａを補正する。
【００４１】
なお、図２から分るようにタービンの実速度Ｓの方が目標速度指定６１−２ａよりも大きいので、加算器６１−３の速度偏差６１−３ａの極性はマイナスである。このマイナスの偏差６１−３ａが比例演算器６１−５に入力されるので、比例演算器６１−５から出力されてガバナ設定器６−１２に入力されるガバナ設定器補正信号６１−５ａもまたマイナスの極性である。すなわち、タービンの実速度Ｓが第１の予定速度（例えば、定格速度の９０％の速度）に到達して補正信号活殺スイッチ６１−７のａ接点、ｂ接点が切り替わった時点でガバナ設定器６−１２に入力される補正信号は、零からマイナスの値に切り替わる。
【００４２】
この結果、ガバナ設定器６−１２は、タービンの実速度Ｓが第１の予定速度（定格速度の９０％の速度）に到達する以前の速度のときよりも大きさを絞ったガバナ設定信号６−１２ａを出力するようになり、タービンの実速度Ｓの上昇を抑制し、定格速度（１００％）の少し手前の第２の予定速度（例えば、定格速度の９５％の速度）でタービンの実速度Ｓと目標速度指令６１−２ａとは一致する。
【００４３】
その後、タービンの実速度Ｓが定格速度（１００％）に到達すると、速度検出リレー６−１４が動作して補正信号活殺スイッチ６１−７を復帰（ＯＦＦ）させ、定格速度一定制御用活殺スイッチ６−１１を動作（ＯＮ）させ、定格速度ガバナ設定器活殺スイッチ６−１０を復帰（ＯＦＦ）させ、起動完了となる。
【００４４】
起動完了後は補正信号活殺スイッチ６１−７の復帰（ＯＦＦ）により、ガバナ設定器補正信号６１−５ａは除外（カット）され、零信号６１−６ａが活かされるので、補正信号はマイナスからゼロに戻るが、定格速度一定制御用活殺スイッチ６−１１が動作してそのｂ接点が開状態になるので、零信号６１−６ａの補正信号がガバナ設定器６−１２に入力されることはなく、常用速度制御部６２の速度偏差６２−６ａが定格速度一定制御用活殺スイッチ６−１１のａ接点を通してガバナ設定器６−１２に入力される。
【００４５】
またこの時点では、起動用比例演算機６１−４の速度偏差６１−４ａの方が常用比例演算器６２−７の速度偏差６２−７ａよりも大きい（速度偏差６１−４ａ＞速度偏差６２−７ａ）ので、低値選択器６−８は常用速度制御部６２から出力される速度偏差６２−７ａを選択し、加算器６−１３に出力する。速度制御指令値６−８ａ（＝６２−７ａ）とガバナ設定器６−１２のガバナ設定信号６−１２ａとが加算器６−１３で加算されて蒸気流量指令６−１３ａとなり、この蒸気流量指令６−１３ａは次段の流量／開度変換器７で弁開度指令７ａに変換された後加算器９で弁開度信号Ｋとの偏差９ａが算出され、流量制御弁駆動部１０から蒸気加減弁駆動信号５ａとして出力される。
【００４６】
（効果）
以上述べたように、本実施形態１のタービン制御装置５によれば、実際の弁開度と計測された弁開度信号Ｋとに乖離が発生している場合、あるいは、タービン起動時の蒸気条件が設計時想定していたものと相違している場合等、目標速度指令に対して蒸気流量が大きくなり、タービンの実速度が目標速度指令を上回っていたとしても、タービンの実速度Ｓが定格速度（１００％）よりも手前に設定した予定速度（例えば、定格速度の９０％の速度）に到達した段階で、目標速度指令６１−２ａとタービンの実速度Ｓとの速度偏差６１−３ａに相当する信号をマイナス量の補正信号としてガバナ設定器６−１２に加えるように構成したので、タービンの実速度Ｓは定格速度の近傍で目標速度指令と一致するようになる。この結果、起動時間が長引かず、かつ、タービンがオーバーシュートすることなく起動することが可能なタービン制御装置およびタービン制御方法を得ることができる。
【００４７】
［実施形態２］
図３は本実施形態２によるタービン制御装置５の内部構成例を示すブロック図であり、前述の図１４と同一部分又は相当部分には同一符号を付してその説明は適宜省略し、異なる部分を重点的に説明する。
【００４８】
図３に示すタービン制御装置５が、前述した図１４の従来装置と構成の面で異なる点は、起動用速度制御部６１内に目標速度上限指令発生器６１−１１と、この目標速度上限指令発生器６１−１１から出力される目標速度上限指令６１−１１ａあるいは既設の目標速度指令発生器６１−２から出力される目標速度指令６１−２ａの何れかを活殺する補正信号活殺スイッチ６１−１５とを新たに設け、さらに、前記加算器６１−３から出力された速度偏差６１−３ａを入力して速度偏差に相当する定格速度設定器補正信号６３−１ａを算出する比例演算器６３−１と、補正信号を「零」にするための「零信号」を出力する零信号発生器６３−３と、これら比例演算器６３−１あるいは零信号発生器６３−３の出力信号の何れかを活殺する補正信号活殺スイッチ６３−２と、この補正信号活殺スイッチ６３−２で選択された比例演算器６３−１の定格速度設定器補正信号６３−１ａあるいは零信号発生器６３−３から出力された零信号の何れかを、常用速度制御部６２内の定格速度設定器６２−５から出力される定格速度設定値６２−５ａと加算する加算器６２−８とを新たに設けた点にある。なお、比例演算器６３−１および零信号発生器６３−３は、実施形態１で説明した比例演算器６１−１５および零信号発生器６１−６と同じように構成されている。また、タービン制御装置５内のその他の構成（手段）については図１４の場合と同じなので説明は割愛する。
【００４９】
図４は、本実施形態２のタービン制御装置５に定格速度設定器補正信号を適用した場合のタービン起動時の時間特性図であり、図２と同様に時間特性の波形と、その下方にスイッチのＯＮ、ＯＦＦ状態が記載してある。
【００５０】
本実施形態２のタービン制御装置５は前述したように図１４の従来の装置と内部構成が異なるので、作用の面でも以下のように異なる。
すなわち、本実施形態２のタービン制御装置５は、タービンの実速度Ｓが第１の予定速度（例えば、定格速度の９０％の速度）に到達する以前では、零信号発生器６３−３からの「零」信号６３−３ａを補正信号活殺スイッチ６３−２のｂ接点を介して常用速度制御部６２内の加算器６２−８に入力する。この状態では、定格速度設定値は補正されない。
【００５１】
その後、タービンの実速度Ｓが第１の予定速度に到達した時点で速度検出リレー６−１４の動作により補正信号活殺スイッチ６３−２が動作する（スイッチのａ接点を“閉”、ｂ接点を“開”にそれぞれ切り替える）ことで、零信号発生器６３−３からの「零」信号６３−３ａに替わって比例演算器６３−１から出力される速度偏差に相当するマイナス極性の定格速度設定器補正信号６３−１ａが加算器６２−８に入力される。これにより定格速度設定器６２−５の出力信号６２−５ａは定格速度設定器補正信号６３−１ａによって急速に補正される。すなわち、定格速度設定器６２−５の出力信号６２−５ａはマイナス極性の定格速度設定器補正信号６３−１ａによって急速に減少して加算器６２−６に入力されるので、加算器６２−６の速度偏差６２−６ａは急速に減少し、常用比例演算器６２−７の出力６２−７ａも急速に減少する。この結果、速度制御指令値６−８ａが急速に減少し、タービンの実速度Ｓの上昇率を抑制する。
【００５２】
その後、タービンの実速度Ｓが第１の予定速度よりもさらに高い第２の予定速度（例えば、定格速度の９５％の速度）に到達した段階で、速度検出リレー６−１４の動作により補正信号活殺スイッチ６３−２が復帰（スイッチのａ接点を“閉”から“開”、ｂ接点を“開”から“閉”にそれぞれ切り替える）するとともに、定格速度一定制御切換判定スイッチ６１−１５が動作（スイッチのａ接点を“閉”、ｂ接点を“開”にそれぞれ切り替える）する。
【００５３】
すると、常用速度制御部６２内で定格速度設定器補正信号６３−１ａによる定格速度設定器６２−５の出力信号６２−５ａの補正が解除され、同時に起動用速度制御部６１内で目標速度指令発生器６１−２からの目標速度指令６１−２ａを目標速度上限指令発生器６１−１１の目標速度上限指令６１−１５ａに切り替わり、また、定格速度一定制御用活殺スイッチ６−１１が動作（ＯＮ）し、定格速度ガバナ設定器活殺スイッチ６−１０が復帰（ＯＦＦ）する。
【００５４】
タービン制御装置５は、定格速度一定制御切換判定スイッチ６１−１５の動作により目標速度上限指令値６１−１１ａが加算器６１−３に入力され、起動比例演算器６１−４の出力信号６１−４ａを一気に増加させる。
【００５５】
この結果、起動比例演算器６１−４の出力信号６１−４ａは常用比例演算器６２−７の出力信号６２−７ａよりも一気に大きくなるため、低値選択器６−８は第２の予定速度（例えば、定格速度の９５％の速度）に到達した段階で直ちに常用比例演算器６２−７の出力信号６２−７ａを選択し、常用制御に移行する。
【００５６】
以上述べたように、本実施形態２のタービン制御装置５によれば、タービンの実速度Ｓが定格速度の手前の第１の予定速度（例えば、定格速度の９０％の速度）に到達した段階で補正信号活殺スイッチ６３−２を動作させて、定格速度設定器補正信号６３−１ａにより定格速度指令とタービンの実速度との速度偏差６２−６ａが減少するように補正するとともに、その後タービンの実速度Ｓが第２の予定速度（例えば、定格速度の９０％の速度）に到達した段階で起動用速度制御から常用速度制御に瞬時に移行するように作用する。
【００５７】
この結果、タービンの実速度Ｓが定格速度に達する前に定格速度一定制御への移行を行うことができ、定格速度を目標速度とし、タービンの実速度Ｓがそれに制定するように制御を行うため、オーバーシュートすることなく、起動することが可能なタービン制御装置を得ることができる。
【００５８】
［実施形態３］
図５は本実施形態３によるタービン制御装置５の内部構成例を示すブロック図であり、前記図３と同一部分又は相当部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００５９】
本実施形態３のタービン制御装置５は、起動時のタービンの目標速度指令と実際のタービンの実速度Ｓとの偏差量を算出し、この偏差量により定格速度設定信号を補正するようにしたものであり、前述した図１４の従来の装置と構成の面で異なる点は、前記加算器６１−３から出力された速度偏差６１−３ａを入力して速度偏差に相当する定格速度設定器補正信号を算出する比例演算器６３−１と、補正信号を「零」にするための「零信号」を出力する零信号発生器６３−３と、タービンの実速度Ｓが第１の予定速度（例えば、定格速度の９０％の速度）になったとき、零信号発生器６３−３が出力する零信号６３−３ａから前記比例演算器６３−１が算出する定格速度設定器補正信号６３−１ａに切替えて出力する補正信号活殺スイッチ６３−２と、この補正信号活殺スイッチ６３−２から出力された比例演算器６３−１の補正信号６３−１ａを制限する変化率制限器６３−４と、この変化率制限器６３−４の出力信号６３−４ａを、常用速度制御部６２内の定格速度設定器６２−５から出力される定格速度設定値６２−５ａと加算する加算器６２−８を備えた点にある。  
なお、タービン制御装置５内のその他の構成（手段）については図１４の場合と同じなので説明は割愛する。
【００６０】
図６は、本実施形態３によりタービン制御装置５に定格速度設定器補正信号を適用した場合のタービン起動時の時間特性図であり、図２と同様に時間特性の波形と、その下方にスイッチのＯＮ、ＯＦＦ状態が記載してある。
【００６１】
本実施形態３のタービン制御装置５は前述したように図１４の従来の装置と内部構成がことなるので、作用の面でも以下のように異なる。
すなわち、本実施形態３では、タービンの実速度Ｓが第１の予定速度（例えば、定格速度の９０％の速度）に到達する以前は、零信号発生器６３−３からの「零」信号６３−３ａを補正信号活殺スイッチ６３−２のｂ接点、変化率制限器６３−４を介して常用速度制御部６２内の加算器６２−８に入力する。この状態では、定格速度設定値は補正されない。
【００６２】
その後、タービンの実速度Ｓが第１の予定速度に到達した時点で速度検出リレー６−１４の動作により補正信号活殺スイッチ６３−２が動作する（スイッチのａ接点を“閉”、ｂ接点を“開”にそれぞれ切り替える）ことで、零信号発生器６３−３からの「零」信号６３−３ａに替わって比例演算器６３−１から出力される速度偏差に相当するマイナス極性の定格速度設定器補正信号６３−１ａが変化率制限器６３−４を介して加算器６２−８に入力される。これにより定格速度設定器６２−５の出力信号６２−５ａは変化率が制限された定格速度設定器補正信号６３−４ａによって緩やかな速度で補正される。すなわち、定格速度設定器６２−５の出力信号６２−５ａはマイナス極性の定格速度設定器補正信号６３−１ａによって緩やかな速度で減少して加算器６２−６に入力されるので、加算器６２−６の速度偏差６２−６ａは緩やかに減少し、常用比例演算器６２−７の出力６２−７ａも緩やかに減少する。この結果、速度制御指令値６−８ａがゆっくり減少し、タービンの実速度Ｓの上昇率を緩やかに抑制しながら定格速度に到達する。この結果、タービンの実速度Ｓが定格速度に達する際に定格速度一定制御への移行を円滑に行うことができる。
【００６３】
その後、タービンの実速度Ｓが定格速度に到達した段階で、速度検出リレー６−１４の動作により補正信号活殺スイッチ６３−２が復帰（ＯＦＦ）するとともに、定格速度一定制御用活殺スイッチ６−１１が動作（ＯＮ）し、定格速度ガバナ設定器活殺スイッチ６−１０が復帰（ＯＦＦ）する。
【００６４】
本実施形態３のタービン制御装置５には、比例演算器６３−１および零信号発生器６３−３の出力段に変化率制限器６３−４を設けているので、補正信号活殺スイッチ６３−２が復帰しても補正信号が急激に「零」に変化せず、マイナス値から「零」に向かって緩やかに変化するので、起動用速度制御から常用速度制御へ滑らかに移行することができる。
【００６５】
以上述べたように、本実施形態３のタービン制御装置５によれば、定格速度を目標速度とし、タービンの実速度Ｓがそれに制定するように制御を行うため、オーバーシュートすることなく、起動することが可能となる。
【００６６】
［実施形態４］
図７は本実施形態４によるタービン制御装置５の内部構成例を示すブロック図であり、前述した図１４と同一部分又は相当部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分を重点的に説明する。
【００６７】
本実施形態４のタービン制御装置５が、前述した図１４の従来の装置と構成の面で異なる点は、起動用速度制御部６１内に目標速度上限指令発生器６１−１１と、この目標速度上限指令発生器６１−１１から出力される目標速度上限指令６１−１１ａあるいは既設の目標速度指令発生器６１−２から出力される目標速度指令６１−２ａの何れかを活殺する補正信号活殺スイッチ６１−１５とを設け、しかも補正信号活殺スイッチ６１−１５と前記加算器６１−３との間に変化率制限器６１−１６を設けた点であり、タービン制御装置５内のその他の構成（手段）については図１４の場合と同じなので説明は割愛する。
【００６８】
図８は、本実施形態４のタービン制御装置５におけるガバナ設定器補正信号を適用した場合のタービン起動時の時間特性図であり、図２と同様に時間特性の波形と、その下方にスイッチのＯＮ、ＯＦＦ状態が記載してある。  
本実施形態４のタービン制御装置５は前述したように図１４の従来の装置と内部構成がことなるので、作用の面でも以下のように異なる。
【００６９】
すなわち、本実施形態４のタービン制御装置５は、タービンの実速度Ｓが第１の予定速度（例えば、定格速度の９０％の速度）に到達する以前では、定格速度ガバナ設定器活殺スイッチ６−１０が動作（ＯＮ）、定格速度一定制御用活殺スイッチ６−１１が不動作（ＯＦＦ）、そして補正信号活殺スイッチ６１−１２が不動作（ＯＦＦ）である。このため、ガバナ設定器６−１２には６−９ａが入力され、低値選択器６−８は起動比例演算器６１−４ａを選択している。
【００７０】
その後、タービンの実速度Ｓが第１の予定速度（例えば、定格速度の９０％の速度）に到達すると、速度検出リレー６−１４の動作により補正信号活殺スイッチ６１−１２が動作し、それ以前まで目標速度指令を出力していた目標速度指令発生器６１−２の出力信号６１−２ａが除外され、替わりに目標速度上限指令発生器６１−１１の出力信号が変化率制限器６１−１６を介して目標速度指令として加算器６１−３に入力される。
【００７１】
変化率制限器６１−１６は、目標速度上限指令６１−１１ａが急激に変化しないように変化率を制限しながら加算器６１−３に入力する。加算器６１−３によって演算された目標速度上限指令６１−１１ａとタービンの実速度Ｓとの速度偏差６１−３ａの大きさも変化率が制限されながら大きくなるので、起動比例演算器６１−４の出力信号６１−４ａも変化率が制限されながら大きくなる。この結果、低値選択器６−８の出力信号６−８ａの増加率が鈍化し、タービンの実速度Ｓの上昇率が鈍化する。
【００７２】
その後、タービンの実速度Ｓが第２の予定速度（例えば、定格速度の９５％の速度）に到達した時点で、起動比例演算器６１−４の出力信号６１−４ａの大きさが常用比例演算器６２−７の出力信号６２−７ａの大きさを超えるので、低値選択器６−８はこの時点で信号６２−７ａを選択し出力する。
【００７３】
同時にこの時点で活殺スイッチ６１−１１が動作（ＯＮ）し、活殺スイッチ６１−１１が復帰（ＯＦＦ）するので、定格速度設定器６２−５の定格速度信号６２−５ａとタービンの実速度Ｓとの速度偏差６２−６ａがガバナ設定器６−１２に入力され、起動用速度制御部６１による制御から常用速度制御部６２による制御、すなわち、定格速度一定制御に移行する。
【００７４】
以上述べたように、本実施形態４のタービン制御装置５によれば、タービンの実速度Ｓが定格速度に達する前に起動用速度制御部６１から常用速度制御部６２による定格速度一定制御への移行を行うことができ、これにより定格速度を目標速度としタービンの実速度Ｓがそれに制定するように制御を行うため、タービンはオーバーシュートすることなく定格速度に制御される。
【００７５】
［実施形態５］
図９は本実施形態５によるタービン制御装置５の内部構成例を示すブロック図であり、前記図１４と同一部分又は相当部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分を重点的に説明する。
【００７６】
図９に示すタービン制御装置５が、前述した図１４の従来装置と構成の面で異なる点は、起動用速度制御部６１の加算器６１−３で算出された速度偏差６１−３ａを補正信号活殺スイッチ６１−１４を介して入力する記憶器６１−１３と、この記憶器６１−１３に記憶されている速度偏差６１−３ａを入力する比例演算器６１−５と、補正信号を「零」にするための「零信号」を出力する零信号発生器６１−６と、比例演算器６１−５の出力６１−５ａまたは零信号発生器６１−６の零信号のいずれかを出力する補正信号活殺スイッチ６１−７と、この補正信号活殺スイッチ６１−７の出力と前記起動比例演算器６１−４の出力６１−４ａとを加算する加算器６１−１７を備える点である。その他のタービン制御装置５内のその他の構成（手段）については図１４の場合と同じなので説明は割愛する。
【００７７】
図１０は、本実施形態５のタービン制御装置５における起動用速度指令補正信号の動作例を示すタービン起動時の時間特性図であり、図２と同様に時間特性の波形と、その下方にスイッチのＯＮ、ＯＦＦ状態が記載してある。
【００７８】
本実施形態５のタービン制御装置５は、タービンの実速度Ｓが昇速中に第１の予定速度（例えば、定格速度の９０％の速度）に到達すると、速度検出リレー６−１４の動作によって補正信号活殺スイッチ６１−１４が動作し、補正信号活殺スイッチ６１−１４を動作させる（ａ接点を“閉”、ｂ接点を“開”にそれぞれ切り替える）。
【００７９】
この補正信号活殺スイッチ６１−１４の動作により、この時の速度偏差（目標速度指令６１−２ａとタービンの実速度Ｓとの速度偏差）６１−３ａが記憶器６１−１３に記憶される。同時に補正信号活殺スイッチ６１−７を動作させる（ａ接点を“閉”、ｂ接点を“開”にそれぞれ切り替える）ことにより、信号発生器６１−６からの零信号６１−６ａが除外され、替わって記憶器６１−１３に記憶されている速度偏差が比例演算器６１−５により演算されて起動用速度指令補正信号６１−５ａを算出する。この起動用速度指令補正信号６１−５ａはマイナス極性で加算器６１−１７に入力されるので、起動用速度制御指令値６１−４ａを減方向に補正する。
【００８０】
すなわち、本実施形態５のタービン制御装置５は、タービンの実速度Ｓが第１の予定速度に到達すると、その時のタービンの目標速度指令６１−２ａとタービンの実速度Ｓとの速度偏差６１−３ａを記憶し、この記憶された速度偏差６１−５ａにより減方向に起動用速度制御指令値６１−４ａを補正する。
【００８１】
このため、低値選択器６−８の出力信号６−８ａが減少し、これに応じて開度指令７ａ、加減弁流量指令５ａが減少し、加減弁開度を閉し、タービンの実速度を目標値に一致させるよう制御する。  
定格速度到達時に目標速度指令とタービンの実速度Ｓが一致した状態であれば、タービンはオーバーシュートすることなく定格速度に制御される。
【００８２】
このように、本実施形態５によれば、実際の弁開度と計測された弁開度とが乖離している場合、あるいは、タービン起動時の蒸気条件が設計時に想定していたものと相違しているとしても、タービンがオーバーシュート無く起動できることが可能となる。
【００８３】
［実施形態６］
図１１は本実施形態６によるタービン制御装置５の内部構成例を示すブロック図であり、前述した実施形態５の図９と同一部分又は相当部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分を重点的に説明する。
【００８４】
本実施形態６のタービン制御装置５が、前述した図９に示す実施形態５のタービン制御装置と異なる点は、補正信号活殺スイッチ６１−７の出力側と加算器６１−１７の入力側との間に変化率制限器６１−９を付加することにより、タービン起動中の目標速度指令６１−２ａとタービンの実速度Ｓの偏差６１−３ａに基づいて比例演算器６１−５で算出した起動用速度指令補正信号６１−５ａを変化率制限器６１−９を介して加算器６１−１７に入力し、起動用速度指令６１−４ａを補正するようにした点である。なお、タービン制御装置５内のその他の構成（手段）については図９の場合と同じなので説明は割愛する。
【００８５】
図１２は、本実施形態６のタービン制御装置５におけるガバナ設定器補正信号の動作例を示すタービン起動時の時間特性図であり、図２と同様に時間特性の波形と、その下方にスイッチのＯＮ、ＯＦＦ状態が記載してある。
【００８６】
本実施形態６で付加した変化率制限器６１−９は、タービンの実速度Ｓが第１の予定速度（例えば、定格速度の９０％の速度）に到達して起動用速度指令補正値の活殺スイッチ６１−７が動作したときに、補正値が急激に変化しないように制御するものである。
【００８７】
したがって、本実施形態６においても、実施形態５と同様に実際の弁開度と計測された弁開度が乖離していた場合、あるいは、タービン起動時の蒸気条件が設計時想定していたものと相違していても、タービンがオーバーシュート無く起動できることが可能となる。
【００８８】
［各実施形態に共通する効果］
以上述べたように、実施形態１ないし６によれば、実際の弁開度と計測された弁開度の乖離が大きい場合、あるいは、タービン起動時の蒸気条件が設計時想定していたものと相違していた場合であっても、タービンがオーバーシュートすることなく、かつ、タービンの起動時間が長くならないようにしたタービン制御装置およびタービン制御方法を提供することができる。
【００８９】
なお、以上では６つの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものに過ぎず、発明の範囲を限定することを意図するものではない。また、これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００９０】
１…ボイラ、２…蒸気タービン、２ａ…蒸気加減弁、２ｂ…弁開度検出器、３…発電機、４…回転数検出器、５…タービン制御装置、５ａ…流量制御弁（蒸気加減弁）駆動信号、６…ガバナ制御器、６１…起動用速度制御部（起動用速度制御手段）、６１−１…目標速度設定器、６１−２…目標速度指令発生器、６１−３…加算器、６１−４…起動用比例演算器、６１−５…比例演算器、６１−６…零信号発生器、６１−７…補正信号活殺スイッチ、６１−９…変化率制限器、６１−１１…目標速度上限指令発生器、６１−１２…補正信号活殺スイッチ、６１−１３…記憶器、６１−１４…補正信号活殺スイッチ、６１−１５…定格速度一定制御切換判定スイッチ、６２…常用速度制御部（常用速度制御手段）、６２−５…定格速度設定器、６２−６…加算器、６２−７…常用比例演算器、６２−８…加算器、６３−１…比例演算器、６３−２…補正信号活殺スイッチ、６３−３…零信号発生器、６３−４…変化率制限器、６−８…低値選択器、６−９…定格速度ガバナ設定器、６−１０…定格速度ガバナ設定器活殺スイッチ、６−１１…定格速度一定制御用活殺スイッチ、６−１２…ガバナ設定器、６−１３…加算器、６−１４…タービンの実速度検出リレー、７…流量／開度変換器、９…加算器、１０…加減弁駆動部、S…タービンの実速度値、K…弁開度信号。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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