POWER PLANT CONTROL METHOD

Abstract: 1. Method for output regulation in a power unit comprising a forced-through-flow steam generator (1), steam turbine (2) and generator (3), in which the electric generator outptut is adjusted by way of a control action (10) in the energy supply of the steam generator (1), and the steam pressure (pi ) before the turbine is adjustable by way of a control action (6) in the steam throughput of the turbine, in which a correstive signal, which is temporally decaying, derived from the manipulated variable of the output regulating circuit, influences the command variable (ps ) of the pressure regulating circuit, characterized in that the corrective signal is generated when, in a model-like electrical simulation (12, 13) of the controlled system "steam generator", a signal corresponding to the "steam generation behaviour" of the steam generator is subtractively combined with the actuating signal of the energy regulator and the difference signal is delayed corresponding to the store behaviour of the steam generator.

Description: Verfahren und Einrichtung zur Leistungsregelung an einem Kraftwerksblock Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Leistungsregelung an einem aus Zwangsdurchlauf- Dampferzeuger, Dampfturbine und Generator bestehenden Kraft werksblock, Bei dem bisher üblichen Regelverfahren wird die von der Turbine abgegebene elektrische Leistung von einem PI-Regler, dem Turbinenregler, geregelt. Er wirkt direkt auf das Turbineneinlassventil. Der Druck im Dampferzeuger vor dem Turbinenventil, der sogenannte Vordruck, wird von einem PID-Regler geregelt. Der Stelleingriff erfolgt in die Energie zufuhr der Dampferzeugung, also auf den Brennstoff- und Luftstrom oder auf Brennstoff-Luft- und Speisewasserstrom. Die Regelstrecke ist insbesondere bei kohlebeheizten Dampferzeugern sehr träge und hat darüber hinaus integrales Verhalten. Die Folge ist, dass der Vordruckregler nur schwach aufgeschaltet werden darf, also mit kleiner Proportionalitätskonstante und grosser Nachstellzeit, so dass Störungen sehr langsam ausgeregelt werden. Es besteht die Aufgabe, das bekannte Regelverfahren so zu verbessern, dass es erheblich schneller auf Störungen bzw. Änderungen in der Regelstrecke reagiert. Eine Lösung der gestellten Aufgabe wird in dem im Anspruch 1 angegebenen Verfahren gesehen. Durch die dynainische Korrektur, in der das Speicherverhalten und Dampferzeugungsverhalten des Dampferzeugers nachgebildet ist, wird der Vordruck so vorgesteuert, dass die Regelstrecke "Dampferzeuger und dynamisch vorgesteuerter Turbinenregelkreis" aus der Sicht des Leistungsreglers einfaches Verzögerungsverhalten mit einer geringen Zeitkonstante hat. Der Leistungsregelkreis ist folglich unkritisch und sehr schnell. In der Praxis hat sich gezeigt, dass die Nach stellzeit des Leistungsreglers etwa um den Faktor 100 verringert werden kann. Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Figur ein Beispiel einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens dargestellt und im folgenden beschrieben. Der Kraftwerksblock besteht aus dem Zwangsdurchlauf-Dampferzeuger 1, der Dampfturbine 2 und dem elektrischen Generator 3. In dem Dampferzeuger 1 wird das über die Leitung 4 zugeführte Speisewasser mit Hilfe des über die Leitung 5 zugeführten Brennstoff- bzw. Brennstoff-Luftgemischs verdampft und mit dem Vordruck Pi über das Einlassventil 6 der Dampfturbine 2 zugeführt. Die vom Generator 3 abgegebene elektrische Leistung Peli wird in einer Vergleichsstelle 7 mit einem in dem Sollwertsteller 8 eingestellten Leistungssollwert els verglichen. Die resultierende Regeldifferenz dPei wird einem Leistungsregler 9 mit PID-Verhalten zugeführt, dessen Ausgangsgrösse als Stellsignal YL auf ein in die Energiezufuhr 5 eingreifendes Stellglied 10 und evtl. auf ein in den Speisewasserstrom eingreifendes Stellglied wirkt. Parallel dazu wird das Stellsignal YL des Leistungsreglers 9 dem Positiveingang eines Differenzglieds 11 und dem Eingang eines Ubertragungsgliedes 12 höherer Ordnung zugeführt, in welcher das Dampferzeugungsverhalten der Regelstrecke "Dampferzeuger" elektrisch nachgebildet wird. Das Ausgangssignal des Funktionsgenerators 12 ist dem Negativeingang des Differenzgliedes 11 aufgeschaltet, dessen Ausgang mit dem Eingang eines Verzögerungsgliedes 13 erster Ordnung verbunden ist, welches das Speicherverhalten des Dampferzeugers elektrisch nachbildet. Der das Druckkorrektursignal Pk führende Ausgang des Verzögerungsgliedes 13 ist mit dem Negativeingang eines zweiten Differenzgliedes 14 verbunden, an dessen Positiveingang der Vordruck-Sollwert p5 geschaltet ist. Die auf diese Weise dynamisch korrigierte Führungsgrösse "Vordruck" für die Turbinenregelung wird einen Vordruckregler 15 mit PI-Verhalten zugeführt, seine Regelgrösse ist der an einer Druckmessstelle 16 in der Dampfleitung zur Dampfturbine 2 gemessene Istwert Pi des Vordrucks. Das Stellsignal yT des Turbinenreglers 15 betätigt das Turbineneinlassventil 6 und beeinflusst somit den Dampfdurchsatz durch die Turbine. Dieser Turbinenregelkreis ist schnell und unkritisch, so dass in Verbindung mit dem Leistungsregelkreis, der ebenfalls schnell und unkritisch ist, ein weitgehend verzögerungsfreies Ansprechen der Gesamtregelung des Kraftwerksblocks auf Änderungen der Führungs- bzw. Regelgrösse "elektrische Leistung" erfolgt. 2 Patentansprüche 1 Figur

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zur Leistungsregelung an einem aus Zwangsdurchlauf-Dampferzeuger, Dampfturbine und Generator bestehenden Kraftwerksblock, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die elektrische Generatorleistung über einen Stelleingriff in die Energiezufuhr des Dampferzeugers geregelt wird und dass in einer modellmässigen elektrischen Nachbildung der Regelstrecke "Dampferzeuger" aus der Stellgrösse des Leistungsreglers ein die Führungsgrösse "Druck" einer unterlagerten Turbinenregelung beeinflussendes Korrektursignal gebildet wird, wobei die Turbinenregelung mit der Regelgrösse "Druck" und der Stellgrösse "Dampfdurchsatz" betrieben wird. 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h a) einen Leistungsregler (9) mit PID-Verhalten, mit der Regeldifferenz (den) der elektrischen Generatorleistung als Eingangsgrösse, dessen Ausgangssignal als Stellsi gnal (YL) Stellglieder in den dem Dampferzeuger (1) zu geführten Energiestrom betätigt, b) einen Turbinenregler (15) mit PI-Verhalten, dessen Aus gangssignal als Stellsignal (YT) auf die Turbinenein lassventile (6) wirkt und dessen Eingängen ein am Aus gang des Dampferzeugers (1) gewonnenes Drucksignal (Pi) als Regelgrösse und ein Differenzsignal aus Drucksoll wert (p5) und einem Druckkorrekturwert (Pk) als Füh rungsgrösse aufgeschaltet ist, c) ein Ubertragungsglied (12) höherer Ordnung, das das Dampf erzeugungsverhalten der Regelstrecke "Dampferzeuger" nach bildet, und dessen Eingang mit dem Ausgang des Leistungs reglers (9) verbunden ist, d) ein erstes Differenzglied (11), dessen Positiveingang mit dem Ausgang des Leistungsreglers (9) und dessen Negativeingang mit dem Ausgang des Funktionsgenerators (12) verbunden ist, e) ein Verzögerungsglied erster Ordnung, das die Speicher wirkung des Dampferzeugers näherungsweise nachbildet und dessen Eingang mit dem Ausgang des ersten Diffe renzglieds (11) verbunden ist, f) ein zweites Differenzglied (14), dessen Positiveingang mit dem Sollwert (Ps) der Regelgrösse "Druck" des Tur binenreglers (15) und dessen Negativeingang mit dem Korrektursignal (Pk) aus dem Verzögerungsglied (13) be aufschlag ist und dessen Ausgangssignal die Führungs grösse des Turbinenreglers (15) ist.

Inventors: KALLINA, GUNTER, DR., Kallina, Günter, Dr.
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT BERLIN UND MUNCHEN
Application year: 1983
Main classification: F01K7
IPC codes: F01K3