JP2001154702A - プラント制御装置 - Google Patents
プラント制御装置Info
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- JP2001154702A JP2001154702A JP33627699A JP33627699A JP2001154702A JP 2001154702 A JP2001154702 A JP 2001154702A JP 33627699 A JP33627699 A JP 33627699A JP 33627699 A JP33627699 A JP 33627699A JP 2001154702 A JP2001154702 A JP 2001154702A
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- 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]
- Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 静的には上位制御系の指令値に対して下位制
御系の指令値が非線形に変化するときにも安定な制御が
可能なプラント制御装置を提供する。 【解決手段】 発電量指令設定器２０１で設定された発
電量指令は発電量指令発生器２０２を介し、変化率及び
上下限が制限されて発電要求量が発生される。発電要求
量の関数としてガス圧力設定値が決定されるが、プログ
ラマブル関数発生器４０には関数設定器４１によって直
線関数が設定される。即ち、関数設定器において変化前
後発電量指令値が探索され、これに基づいて変化前後ガ
ス圧力設定値が決定され、プログラマブル関数発生器に
設定される。
御系の指令値が非線形に変化するときにも安定な制御が
可能なプラント制御装置を提供する。 【解決手段】 発電量指令設定器２０１で設定された発
電量指令は発電量指令発生器２０２を介し、変化率及び
上下限が制限されて発電要求量が発生される。発電要求
量の関数としてガス圧力設定値が決定されるが、プログ
ラマブル関数発生器４０には関数設定器４１によって直
線関数が設定される。即ち、関数設定器において変化前
後発電量指令値が探索され、これに基づいて変化前後ガ
ス圧力設定値が決定され、プログラマブル関数発生器に
設定される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプラント制御装置に
係わり、特に上位制御系の指令値に対して下位制御系の
指令値が非線形に変化するプラント制御装置に関する。
係わり、特に上位制御系の指令値に対して下位制御系の
指令値が非線形に変化するプラント制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば石炭ガス化複合発電プレントの制
御装置のように、プラントの発電量を制御する上位制御
系とガスタービンの燃料となるガス圧力を制御する下位
制御系とを有し、上位制御系の設定値である発電量指令
値に対して下位制御系の指令値であるガス圧力設定値が
非線形に変化する制御装置が存在する。
御装置のように、プラントの発電量を制御する上位制御
系とガスタービンの燃料となるガス圧力を制御する下位
制御系とを有し、上位制御系の設定値である発電量指令
値に対して下位制御系の指令値であるガス圧力設定値が
非線形に変化する制御装置が存在する。
【０００３】図１は石炭ガス化複合発電プレントの概略
構成図であって、石炭ガス系統１０、ガスタービン系統
１１、蒸気系統１２及び発電機１３から構成されてい
る。石炭ガス系統１０はガス化炉１１１、脱塵設備１１
２及びガス精製設備１１３から構成されるが、ガス化炉
１０１において石炭および空気を使用して石炭ガスを発
生し、脱塵設備１０２でガス化炉１０１で発生した石炭
ガス中の塵埃を除去し、ガス精製設備１０３でガス化炉
１０１で発生した石炭ガスを脱硫・脱硝処理する。
構成図であって、石炭ガス系統１０、ガスタービン系統
１１、蒸気系統１２及び発電機１３から構成されてい
る。石炭ガス系統１０はガス化炉１１１、脱塵設備１１
２及びガス精製設備１１３から構成されるが、ガス化炉
１０１において石炭および空気を使用して石炭ガスを発
生し、脱塵設備１０２でガス化炉１０１で発生した石炭
ガス中の塵埃を除去し、ガス精製設備１０３でガス化炉
１０１で発生した石炭ガスを脱硫・脱硝処理する。
【０００４】ガスタービン系統１１は圧縮機１１１、燃
焼器１１２及び燃焼ガスタービン１１３から構成される
が、圧縮機１１１で圧縮された空気及び石炭ガス系統１
０で発生された石炭ガスは燃焼器１１２内で混合・燃焼
するが、燃焼ガスは燃焼ガスタービン１１３に導かれ燃
焼ガスタービン１１３を駆動し、そして発電機１３を駆
動する。
焼器１１２及び燃焼ガスタービン１１３から構成される
が、圧縮機１１１で圧縮された空気及び石炭ガス系統１
０で発生された石炭ガスは燃焼器１１２内で混合・燃焼
するが、燃焼ガスは燃焼ガスタービン１１３に導かれ燃
焼ガスタービン１１３を駆動し、そして発電機１３を駆
動する。
【０００５】蒸気系統１２は廃熱回収ボイラ１２１、蒸
気タービン１２２、復水器１２３、給水ポンプ１２４及
び煙突１２５から構成されるが、燃焼ガスタービン１１
３から排出される排ガスは廃熱回収ボイラ１２１に導か
れ給水を加熱して蒸気を発生し、煙突１２５から大気に
排出される。蒸気は蒸気タービン１２２を駆動し、そし
て発電機１３を駆動する。蒸気タービンから排出される
蒸気は復水器１２３で飽和水に復水され、給水ポンプ１
２４で加圧されて廃熱回収ボイラ１２１に供給される。
気タービン１２２、復水器１２３、給水ポンプ１２４及
び煙突１２５から構成されるが、燃焼ガスタービン１１
３から排出される排ガスは廃熱回収ボイラ１２１に導か
れ給水を加熱して蒸気を発生し、煙突１２５から大気に
排出される。蒸気は蒸気タービン１２２を駆動し、そし
て発電機１３を駆動する。蒸気タービンから排出される
蒸気は復水器１２３で飽和水に復水され、給水ポンプ１
２４で加圧されて廃熱回収ボイラ１２１に供給される。
【０００６】上記石炭ガス化複合発電プレントの制御方
法はいくつか考えられるが、その一つとして、発電機の
発電量を制御するとともに、ガスタービンの燃焼器１１
１に供給される石炭ガス圧力を発電量に対応した値に制
御することが考えられる。図２は上記石炭ガス化複合発
電プレントに適用される従来のプラント制御装置の構成
図であって、上位制御系として発電量を制御するための
発電量制御系を、下位制御系としてガス圧力制御系を含
む。
法はいくつか考えられるが、その一つとして、発電機の
発電量を制御するとともに、ガスタービンの燃焼器１１
１に供給される石炭ガス圧力を発電量に対応した値に制
御することが考えられる。図２は上記石炭ガス化複合発
電プレントに適用される従来のプラント制御装置の構成
図であって、上位制御系として発電量を制御するための
発電量制御系を、下位制御系としてガス圧力制御系を含
む。
【０００７】発電量制御系にあっては、まず発電量指令
設定器２０１で設定された発電量設定値は発電量指令発
生器２０２に記憶される。発電量指令発生器２０２から
出力される発電量指令値に対して、変化率設定器２０３
の設定に応じて変化率制限器２０４で発電量指令値の変
化率が、上限発電量設定器２０５の設定に応じて上限発
電量制限器２０６で発電量指令値の上限値が、さらに下
限発電量設定器２０７の設定に応じて下限発電量制限器
２０８で発電量指令値の下限値が制限されて、発電要求
値（ＭＷＤ）が生成される。
設定器２０１で設定された発電量設定値は発電量指令発
生器２０２に記憶される。発電量指令発生器２０２から
出力される発電量指令値に対して、変化率設定器２０３
の設定に応じて変化率制限器２０４で発電量指令値の変
化率が、上限発電量設定器２０５の設定に応じて上限発
電量制限器２０６で発電量指令値の上限値が、さらに下
限発電量設定器２０７の設定に応じて下限発電量制限器
２０８で発電量指令値の下限値が制限されて、発電要求
値（ＭＷＤ）が生成される。
【０００８】石炭ガス化複合発電プレントで実際に発電
される発電量は発電量トランスミッタ２１１で検出さ
れ、発電量偏差演算器２１２で発電要求値と発電量トラ
ンスミッタ２１１で検出された実際の発電量の偏差であ
る発電量偏差が算出される。この発電量偏差は発電量制
御器２１３に入力され、発電量制御器２１３の出力はガ
スタービンガバナ開度指令値としてガスタービンガバナ
（図示せず。）に導かれる。
される発電量は発電量トランスミッタ２１１で検出さ
れ、発電量偏差演算器２１２で発電要求値と発電量トラ
ンスミッタ２１１で検出された実際の発電量の偏差であ
る発電量偏差が算出される。この発電量偏差は発電量制
御器２１３に入力され、発電量制御器２１３の出力はガ
スタービンガバナ開度指令値としてガスタービンガバナ
（図示せず。）に導かれる。
【０００９】石炭ガス化複合発電プレントにおいてはガ
スタービンの燃料ガスの圧力を発電要求値に応じて適正
値に制御することが必要であるため下位制御系としてガ
ス圧力制御系を含むが、ガス圧力指令値は第１の関数発
生器２２１においてプラントの静特性に基づいて発電要
求値の関数として演算される。なお、実際のガス圧力は
ガス圧力トランスミッタ２２２によって検出される。
スタービンの燃料ガスの圧力を発電要求値に応じて適正
値に制御することが必要であるため下位制御系としてガ
ス圧力制御系を含むが、ガス圧力指令値は第１の関数発
生器２２１においてプラントの静特性に基づいて発電要
求値の関数として演算される。なお、実際のガス圧力は
ガス圧力トランスミッタ２２２によって検出される。
【００１０】ガス圧力偏差演算器２２３においてガス圧
力指令値と実際のガス圧力との偏差が演算され、ガス圧
力制御器２２４に入力される。ガス圧力制御器２２４の
出力は加算器２２５においてフィードホワード制御のた
めの発電要求値と加算され、第２の関数発生器２２６を
介してガス化炉への燃料供給量指令値として燃料制御系
に導かれる。
力指令値と実際のガス圧力との偏差が演算され、ガス圧
力制御器２２４に入力される。ガス圧力制御器２２４の
出力は加算器２２５においてフィードホワード制御のた
めの発電要求値と加算され、第２の関数発生器２２６を
介してガス化炉への燃料供給量指令値として燃料制御系
に導かれる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常ガ
ス圧力指令値は発電要求値の線形関数によって表わすこ
とはできず、非線形関数によって表わされる場合が多
い。図３は第１の関数発生器に設定される非線形関数の
グラフであって、横軸に発電要求値（％）を、縦軸にガ
ス圧力指令値（ata ）をとる。即ち、発電要求値７５％
の前後で傾きが大きく変化する。
ス圧力指令値は発電要求値の線形関数によって表わすこ
とはできず、非線形関数によって表わされる場合が多
い。図３は第１の関数発生器に設定される非線形関数の
グラフであって、横軸に発電要求値（％）を、縦軸にガ
ス圧力指令値（ata ）をとる。即ち、発電要求値７５％
の前後で傾きが大きく変化する。
【００１２】このため、発電量設定器の設定値を５０％
から１００％に変更した場合には、発電要求値は所定の
変化率で５０％から１００％に変化する。しかし、発電
要求値が７５％以上となるとガス圧力指令値は急激に変
化するためにガス化炉への燃料供給量指令値も変動し、
その結果実際の発電量が不安定となることを回避できな
い。
から１００％に変更した場合には、発電要求値は所定の
変化率で５０％から１００％に変化する。しかし、発電
要求値が７５％以上となるとガス圧力指令値は急激に変
化するためにガス化炉への燃料供給量指令値も変動し、
その結果実際の発電量が不安定となることを回避できな
い。
【００１３】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
って、上位制御系の指令値に対して下位制御系の指令値
が非線形に変化するプラント制御装置であっても安定に
制御することの可能なプラント制御装置を提供すること
を目的とする。
って、上位制御系の指令値に対して下位制御系の指令値
が非線形に変化するプラント制御装置であっても安定に
制御することの可能なプラント制御装置を提供すること
を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係る少なく
とも２つの操作端を有するプラント用制御装置は、少な
くとも２つの操作端のうち一方の操作端で制御される上
位プラント状態変数に対する指令値である上位指令値を
設定する上位指令値設定手段と、上位指令値設定手段に
設定された上位指令値に基づいて時間の関数として予め
設定された所定の変化率で時間の関数として変化する要
求値を発生する要求値発生手段と、要求値発生手段で発
生される要求値に応じて前記少なくとも２つの操作端の
うちの一方の操作端である上位操作端を操作する上位操
作端制御手段と、を具備する上位制御系と、上位指令値
設定手段に設定された上位指令値を記憶する上位指令値
記憶手段と、上位指令値記憶手段に記憶された上位指令
値に基づいて変化前上位指令値及び変化後上位指令値を
決定する変化前後上位指令値決定手段と、変化前後上位
指令値決定手段で決定された変化前上位指令値及び変化
後上位指令値に対応してプラントの静特性に基づいて前
記少なくとも２つの操作端のうち他方の操作端で制御さ
れるプラント状態変数に対する指令値である変化前下位
指令値及び変化後指令値を決定する変化前後下位指令値
決定手段と、変化前後上位指令値決定手段で決定された
変化前上位指令値及び変化後上位指令値を関数の横軸に
変化前後下位指令値決定手段で決定された変化前下位指
令値及び変化後下位指令値を関数の縦軸に設定する設定
手段と、を具備する関数設定系と、設定手段で設定され
た（変化前上位指令値，変化前下位指令値）を一方の端
点とし（変化後上位指令値，変化後下位指令値）を他方
の端点とする線分の方程式に基づいて関数前記要求値発
生手段で発生される要求値に対応する下位指令値を発生
する下位指令値発生手段と、下位指令値発生手段で発生
された下位指令値に基づいて少なくとも２つの操作端の
うち他方の操作端である下位操作端を操作する下位操作
端制御手段と、を具備する下位制御系と、で構成され
る。
とも２つの操作端を有するプラント用制御装置は、少な
くとも２つの操作端のうち一方の操作端で制御される上
位プラント状態変数に対する指令値である上位指令値を
設定する上位指令値設定手段と、上位指令値設定手段に
設定された上位指令値に基づいて時間の関数として予め
設定された所定の変化率で時間の関数として変化する要
求値を発生する要求値発生手段と、要求値発生手段で発
生される要求値に応じて前記少なくとも２つの操作端の
うちの一方の操作端である上位操作端を操作する上位操
作端制御手段と、を具備する上位制御系と、上位指令値
設定手段に設定された上位指令値を記憶する上位指令値
記憶手段と、上位指令値記憶手段に記憶された上位指令
値に基づいて変化前上位指令値及び変化後上位指令値を
決定する変化前後上位指令値決定手段と、変化前後上位
指令値決定手段で決定された変化前上位指令値及び変化
後上位指令値に対応してプラントの静特性に基づいて前
記少なくとも２つの操作端のうち他方の操作端で制御さ
れるプラント状態変数に対する指令値である変化前下位
指令値及び変化後指令値を決定する変化前後下位指令値
決定手段と、変化前後上位指令値決定手段で決定された
変化前上位指令値及び変化後上位指令値を関数の横軸に
変化前後下位指令値決定手段で決定された変化前下位指
令値及び変化後下位指令値を関数の縦軸に設定する設定
手段と、を具備する関数設定系と、設定手段で設定され
た（変化前上位指令値，変化前下位指令値）を一方の端
点とし（変化後上位指令値，変化後下位指令値）を他方
の端点とする線分の方程式に基づいて関数前記要求値発
生手段で発生される要求値に対応する下位指令値を発生
する下位指令値発生手段と、下位指令値発生手段で発生
された下位指令値に基づいて少なくとも２つの操作端の
うち他方の操作端である下位操作端を操作する下位操作
端制御手段と、を具備する下位制御系と、で構成され
る。
【００１５】本発明に係るプラント制御装置にあって
は、上位制御系で発生される要求値に比例して下位指令
値が決定される。第２の発明に係る少なくとも２つの操
作端を有するプラント用制御装置は、関数設定系が、変
化前後上位指令値決定手段及び変化前後下位指令値決定
手段で決定された（変化前上位指令値，変化前下位指令
値）を一方の端点とし（変化後上位指令値，変化後下位
指令値）を他方の端点とする線分のうち予め設定された
制限値を逸脱した部分を制限値に制限する制限手段を、
設定手段が、制限手段で制限された部分を設定する制限
部設定手段を、下位指令値発生手段が、下位指令値を制
限部設定手段で設定された制限値に制限する下位指令値
制限手段を、更に含む。
は、上位制御系で発生される要求値に比例して下位指令
値が決定される。第２の発明に係る少なくとも２つの操
作端を有するプラント用制御装置は、関数設定系が、変
化前後上位指令値決定手段及び変化前後下位指令値決定
手段で決定された（変化前上位指令値，変化前下位指令
値）を一方の端点とし（変化後上位指令値，変化後下位
指令値）を他方の端点とする線分のうち予め設定された
制限値を逸脱した部分を制限値に制限する制限手段を、
設定手段が、制限手段で制限された部分を設定する制限
部設定手段を、下位指令値発生手段が、下位指令値を制
限部設定手段で設定された制限値に制限する下位指令値
制限手段を、更に含む。
【００１６】本発明に係るプラント制御装置にあって
は、下位指令値がプラントの静特性を中心とする所定の
制限値以内に制限される。
は、下位指令値がプラントの静特性を中心とする所定の
制限値以内に制限される。
【００１７】
【発明の実施の形態】図４は本発明に係るプラント制御
装置の構成図であって、図１に示す従来のプラント制御
装置と同一の構成要素は同一の参照番号を使用して説明
の重複を省き、以下に従来のプラント制御装置との相違
点について説明する。即ち、従来のプラント制御装置の
第１の関数発生器２２１に代えてプログラマブル関数発
生器４０が使用され、プログラマブル関数発生器４０は
発電量指令発生器２０２から出力される発電量指令値を
入力とする関数設定器４１の出力に基づいて関数が設定
される。
装置の構成図であって、図１に示す従来のプラント制御
装置と同一の構成要素は同一の参照番号を使用して説明
の重複を省き、以下に従来のプラント制御装置との相違
点について説明する。即ち、従来のプラント制御装置の
第１の関数発生器２２１に代えてプログラマブル関数発
生器４０が使用され、プログラマブル関数発生器４０は
発電量指令発生器２０２から出力される発電量指令値を
入力とする関数設定器４１の出力に基づいて関数が設定
される。
【００１８】図５はプログラマブル関数発生器及び関数
設定器回りの詳細構成図（その１）であって、第１の実
施形態に係る関数設定器４１は発電量指令値を予め定め
られた周期毎に時系列的に読み込んで記憶する発電量指
令値記憶部４１１、記憶された発電量指令値から予め定
められた一定時間発電量指令値が変動しない時期を探索
して変化前発電量指令値（ＷS）及び変化後発電量指令
値（ＷF）を決定する変化前後発電量指令値決定部４１
２、プラントの静特性に基づいて予め定められた関数
（石炭ガス化複合発電プラントにあっては図３に示す関
数）を使用してＷS及びＷFに対応する変化前ガス圧力設
定ＰS及び変化後ガス圧力設定ＰFを決定する変化前後ガ
ス圧力設定決定部４１３、並びにＷS、ＷFＰS及びＰFを
プログラマブル関数発生器４０に対して設定する設定部
４１４から構成される。
設定器回りの詳細構成図（その１）であって、第１の実
施形態に係る関数設定器４１は発電量指令値を予め定め
られた周期毎に時系列的に読み込んで記憶する発電量指
令値記憶部４１１、記憶された発電量指令値から予め定
められた一定時間発電量指令値が変動しない時期を探索
して変化前発電量指令値（ＷS）及び変化後発電量指令
値（ＷF）を決定する変化前後発電量指令値決定部４１
２、プラントの静特性に基づいて予め定められた関数
（石炭ガス化複合発電プラントにあっては図３に示す関
数）を使用してＷS及びＷFに対応する変化前ガス圧力設
定ＰS及び変化後ガス圧力設定ＰFを決定する変化前後ガ
ス圧力設定決定部４１３、並びにＷS、ＷFＰS及びＰFを
プログラマブル関数発生器４０に対して設定する設定部
４１４から構成される。
【００１９】又プログラマブル関数発生器４０は、変化
前点（ＷS，ＰS）及び変化後点（Ｗ F，ＰF）を結ぶ直線
関数を使用して発電要求値（ＭＷＤ）に対応するガス圧
力設定を発生し、ガス圧力制御系に伝送する。図６はプ
ログラマブル関数発生器の設定例のグラフであって、破
線は変化前後ガス圧力設定決定部４１３で使用されるプ
ラントの静特性に基づいて予め定められた関数（図３の
グラフと同一）であり、実線はプログラマブル関数発生
器に設定される関数である。
前点（ＷS，ＰS）及び変化後点（Ｗ F，ＰF）を結ぶ直線
関数を使用して発電要求値（ＭＷＤ）に対応するガス圧
力設定を発生し、ガス圧力制御系に伝送する。図６はプ
ログラマブル関数発生器の設定例のグラフであって、破
線は変化前後ガス圧力設定決定部４１３で使用されるプ
ラントの静特性に基づいて予め定められた関数（図３の
グラフと同一）であり、実線はプログラマブル関数発生
器に設定される関数である。
【００２０】図示した場合においては、 ＷS＝５０％ ＷF＝１００％ ＰS＝２１ata ＰF＝２８ata である。
【００２１】図７及び図８は第１の実施形態に係るプラ
ント制御装置の効果の説明図（その１）及び（その２）
であって、実線は従来のプラント制御装置を使用した場
合を、破線は本発明に係るプラント制御装置を使用した
場合を示す。なお、（Ａ）は発電要求値の、（Ｂ）は発
電機出力の、（Ｃ）は発電偏差の、（Ｄ）はシステムガ
ス圧力の、そして（Ｅ）はシステムガス圧力偏差の時間
的変化を示す。
ント制御装置の効果の説明図（その１）及び（その２）
であって、実線は従来のプラント制御装置を使用した場
合を、破線は本発明に係るプラント制御装置を使用した
場合を示す。なお、（Ａ）は発電要求値の、（Ｂ）は発
電機出力の、（Ｃ）は発電偏差の、（Ｄ）はシステムガ
ス圧力の、そして（Ｅ）はシステムガス圧力偏差の時間
的変化を示す。
【００２２】即ち、従来のプラント制御装置にあって
は、発電要求値（ＭＷＤ）が５０％から１００％に変化
中の７５％近傍でガス圧力設定が不連続に変化するた
め、発電要求値（ＭＷＤ）が７５％となる時刻、即ち約
１３分に発電偏差及びシステムガス圧力偏差が大きくな
る。これに対し、本発明に係るプラント制御装置を使用
した場合には、発電要求値（ＭＷＤ）が５０％から１０
０％に変化している間はガス圧力設定がＰS＝２１ata
からＰF＝２８ata へ直線的に変化するため、発電偏差
及びシステムガス圧力偏差が大きくなることを抑制する
ことが可能となる。
は、発電要求値（ＭＷＤ）が５０％から１００％に変化
中の７５％近傍でガス圧力設定が不連続に変化するた
め、発電要求値（ＭＷＤ）が７５％となる時刻、即ち約
１３分に発電偏差及びシステムガス圧力偏差が大きくな
る。これに対し、本発明に係るプラント制御装置を使用
した場合には、発電要求値（ＭＷＤ）が５０％から１０
０％に変化している間はガス圧力設定がＰS＝２１ata
からＰF＝２８ata へ直線的に変化するため、発電偏差
及びシステムガス圧力偏差が大きくなることを抑制する
ことが可能となる。
【００２３】第１の実施形態にあっては、ガス圧力設定
は変化前ガス圧力設定と変化後ガス圧力設定の間を直線
的に移行するため、場合によってはプラント静特性から
大きく偏倚する場合がある。図９は上記課題を解決する
ための第２の実施形態に係るプログラマブル関数発生器
及び関数設定器回りの詳細構成図（その２）であって、
第２の実施形態に係る関数設定器４２は、第１の実施形
態に係る関数設定器４１の変化前後ガス圧力設定決定部
４１３と設定部４１４の間に関数制限部４２０が追加さ
れる。
は変化前ガス圧力設定と変化後ガス圧力設定の間を直線
的に移行するため、場合によってはプラント静特性から
大きく偏倚する場合がある。図９は上記課題を解決する
ための第２の実施形態に係るプログラマブル関数発生器
及び関数設定器回りの詳細構成図（その２）であって、
第２の実施形態に係る関数設定器４２は、第１の実施形
態に係る関数設定器４１の変化前後ガス圧力設定決定部
４１３と設定部４１４の間に関数制限部４２０が追加さ
れる。
【００２４】即ち、第２の実施形態に係る関数設定器４
２の発電量指令値記憶部４１１は発電量指令値を予め定
められた周期毎に時系列的に読み込んで記憶し、変化前
後発電量指令値決定部４１２は記憶された発電量指令値
から予め定められた一定時間発電量指令値が変動しない
時期を探索して変化前発電量指令値（ＷS）及び変化後
発電量指令値（ＷF）を決定し、変化前後ガス圧力設定
決定部４１３は、プラントの静特性に基づいて予め定め
られた関数（石炭ガス化複合発電プラントにあっては図
３に示す関数）を使用してＷS及びＷFに対応する変化前
ガス圧力設定Ｐ S及び変化後ガス圧力設定ＰFを決定す
る。
２の発電量指令値記憶部４１１は発電量指令値を予め定
められた周期毎に時系列的に読み込んで記憶し、変化前
後発電量指令値決定部４１２は記憶された発電量指令値
から予め定められた一定時間発電量指令値が変動しない
時期を探索して変化前発電量指令値（ＷS）及び変化後
発電量指令値（ＷF）を決定し、変化前後ガス圧力設定
決定部４１３は、プラントの静特性に基づいて予め定め
られた関数（石炭ガス化複合発電プラントにあっては図
３に示す関数）を使用してＷS及びＷFに対応する変化前
ガス圧力設定Ｐ S及び変化後ガス圧力設定ＰFを決定す
る。
【００２５】次に関数制限部４２０において、変化前点
（ＷS，ＰS）及び変化後点（ＷF，ＰF）を結ぶ直線関数
のうち、予め定められた制限値を逸脱する部分を制限値
に制限し、設定部４１４を介してプログラマブル関数発
生器４０に関数を設定する。プログラマブル関数発生器
４０は、変化前点（ＷS，ＰS）及び変化後点（ＷF，
ＰF）並びに制限値を使用して発電要求値（ＭＷＤ）に
対応するガス圧力設定を発生し、ガス圧力制御系に伝送
する。
（ＷS，ＰS）及び変化後点（ＷF，ＰF）を結ぶ直線関数
のうち、予め定められた制限値を逸脱する部分を制限値
に制限し、設定部４１４を介してプログラマブル関数発
生器４０に関数を設定する。プログラマブル関数発生器
４０は、変化前点（ＷS，ＰS）及び変化後点（ＷF，
ＰF）並びに制限値を使用して発電要求値（ＭＷＤ）に
対応するガス圧力設定を発生し、ガス圧力制御系に伝送
する。
【００２６】図１０は第２の実施形態に係るプログラマ
ブル関数発生器の設定例のグラフであって、破線は変化
前後ガス圧力設定決定部４１３で使用されるプラントの
静特性に基づいて予め定められた関数（図３のグラフと
同一）、一点鎖線は制限関数、実線はプログラマブル関
数発生器に設定される関数である。第２の実施形態に係
るプログラマブル関数発生器によれば、設定値が静特性
から大きく偏倚することが抑制される。
ブル関数発生器の設定例のグラフであって、破線は変化
前後ガス圧力設定決定部４１３で使用されるプラントの
静特性に基づいて予め定められた関数（図３のグラフと
同一）、一点鎖線は制限関数、実線はプログラマブル関
数発生器に設定される関数である。第２の実施形態に係
るプログラマブル関数発生器によれば、設定値が静特性
から大きく偏倚することが抑制される。
【００２７】
【発明の効果】第１の発明に係るプラント制御装置によ
れば、プラントが下位指令値が要求値の非線形関数とし
て定まる静特性を有する場合であってもプラントの動作
状態においては下位指令値が要求値の線形関数として決
定されるので、プラントの状態変数が指令値から大きく
偏倚することが抑制される。
れば、プラントが下位指令値が要求値の非線形関数とし
て定まる静特性を有する場合であってもプラントの動作
状態においては下位指令値が要求値の線形関数として決
定されるので、プラントの状態変数が指令値から大きく
偏倚することが抑制される。
【００２８】第２の発明に係るプラント制御装置によれ
ば、プラントの動作状態における下位指令値が静特性に
基づいて定められる指令値から大きく偏倚することが抑
制される。
ば、プラントの動作状態における下位指令値が静特性に
基づいて定められる指令値から大きく偏倚することが抑
制される。
【図１】石炭ガス化複合発電プレントの概略構成図であ
る。
る。
【図２】従来のプラント制御装置の構成図である。
【図３】第１の関数発生器に設定される非線形関数のグ
ラフである。
ラフである。
【図４】本発明に係るプラント制御装置の構成図であ
る。
る。
【図５】プログラマブル関数発生器及び関数発生器回り
の詳細構成図（その１）である。
の詳細構成図（その１）である。
【図６】第１の実施形態に係るプログラマブル関数発生
器の設定例のグラフである。
器の設定例のグラフである。
【図７】第１の実施形態に係るプラント制御装置の効果
の説明図（その１）である。
の説明図（その１）である。
【図８】第１の実施形態に係るプラント制御装置の効果
の説明図（その２）である。
の説明図（その２）である。
【図９】プログラマブル関数発生器及び関数発生器回り
の詳細構成図（その２）である。
の詳細構成図（その２）である。
【図１０】第２の実施形態に係るプログラマブル関数発
生器の設定例のグラフである。
生器の設定例のグラフである。
２０１…発電量指令設定器 ２０２…発電量指令発生器 ２０３…変化率設定器 ２０４…変化率制限器 ２０５…上限発電量設定器 ２０６…上限発電量制限器 ２０７…下限発電量設定器 ２０８…下限発電量制限器 ２１１…発電量トランスミッタ ２１２…発電量偏差演算器 ２１３…発電量制御器 ２２２…ガス圧力トランスミッタ ２２３…ガス圧力偏差演算器 ２２４…ガス圧力制御器 ２２５…加算器 ２２６…第２の関数発生器 ４０…プログラマブル関数発生器 ４１…関数設定器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２２Ｂ 1/18 Ｆ２２Ｂ 1/18 Ａ Ｅ 35/00 35/00 Ｂ Ｇ０５Ｂ 11/36 Ｇ０５Ｂ 11/36 Ｌ
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも２つの操作端を有するプラン
ト用制御装置であって、 前記少なくとも２つの操作端のうち一方の操作端で制御
される上位プラント状態変数に対する指令値である上位
指令値を設定する上位指令値設定手段と、前記上位指令
値設定手段に設定された上位指令値に基づいて時間の関
数として予め設定された所定の変化率で時間の関数とし
て変化する要求値を発生する要求値発生手段と、前記要
求値発生手段で発生される要求値に応じて前記少なくと
も２つの操作端のうちの一方の操作端である上位操作端
を操作する上位操作端制御手段と、を具備する上位制御
系と、 前記上位指令値設定手段に設定された上位指令値を記憶
する上位指令値記憶手段と、前記上位指令値記憶手段に
記憶された上位指令値に基づいて変化前上位指令値及び
変化後上位指令値を決定する変化前後上位指令値決定手
段と、前記変化前後上位指令値決定手段で決定された変
化前上位指令値及び変化後上位指令値に対応して前記プ
ラントの静特性に基づいて前記少なくとも２つの操作端
のうち他方の操作端で制御されるプラント状態変数に対
する指令値である変化前下位指令値及び変化後指令値を
決定する変化前後下位指令値決定手段と、前記変化前後
上位指令値決定手段で決定された変化前上位指令値及び
変化後上位指令値を関数の横軸に前記変化前後下位指令
値決定手段で決定された変化前下位指令値及び変化後下
位指令値を関数の縦軸に設定する設定手段と、を具備す
る関数設定系と、 前記設定手段で設定された（変化前上位指令値，変化前
下位指令値）を一方の端点とし（変化後上位指令値，変
化後下位指令値）を他方の端点とする線分の方程式に基
づいて関数前記要求値発生手段で発生される要求値に対
応する下位指令値を発生する下位指令値発生手段と、前
記下位指令値発生手段で発生された下位指令値に基づい
て前記少なくとも２つの操作端のうち他方の操作端であ
る下位操作端を操作する下位操作端制御手段と、を具備
する下位制御系と、で構成されるプラント制御装置。 - 【請求項２】 前記関数設定系が、前記変化前後上位指
令値決定手段及び前記変化前後下位指令値決定手段で決
定された（変化前上位指令値，変化前下位指令値）を一
方の端点とし（変化後上位指令値，変化後下位指令値）
を他方の端点とする線分のうち予め設定された制限値を
逸脱した部分を制限値に制限する制限手段を、 前記設定手段が、前記制限手段で制限された部分を設定
する制限部設定手段を、 前記下位指令値発生手段が、下位指令値を前記制限部設
定手段で設定された制限値に制限する下位指令値制限手
段を、更に含む請求項１に記載のプラント制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33627699A JP2001154702A (ja) | 1999-11-26 | 1999-11-26 | プラント制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33627699A JP2001154702A (ja) | 1999-11-26 | 1999-11-26 | プラント制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001154702A true JP2001154702A (ja) | 2001-06-08 |
Family
ID=18297446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33627699A Pending JP2001154702A (ja) | 1999-11-26 | 1999-11-26 | プラント制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001154702A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102620276A (zh) * | 2012-04-16 | 2012-08-01 | 南通市利浪节能电器有限公司 | 电加热蒸汽发生器的节能控制*** |
-
1999
- 1999-11-26 JP JP33627699A patent/JP2001154702A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102620276A (zh) * | 2012-04-16 | 2012-08-01 | 南通市利浪节能电器有限公司 | 电加热蒸汽发生器的节能控制*** |
| CN102620276B (zh) * | 2012-04-16 | 2013-08-21 | 南通市利浪节能电器有限公司 | 电加热蒸汽发生器的节能控制*** |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040527 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20060217 |
|
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Effective date: 20060412 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060920 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061010 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070220 |