JPH03156104A

JPH03156104A - 調速制御装置

Info

Publication number: JPH03156104A
Application number: JP29395089A
Authority: JP
Inventors: Toru Ono; 透小野; Yoichi Tone; 洋一戸根
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-11-14
Filing date: 1989-11-14
Publication date: 1991-07-04

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。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、タービンの蒸気流量を制御する調速制御装置
に関する。

（従来の技術）近年、全電力系統に占める原子力発電の比率は、益々大
きくなる傾向にある。これに伴い従来。

主に、経済性、設計上の面から基底負荷運転、定格出力
運転を原則として運用されてきている原子カプラントに
おいても、需要のバランス、系統周波数の安定維持を目
的とした運転が要求されてくる。ところで系統周波数の
変動は、大きく遅い変動と小さく早い変動の和として考
えることができ、系統周波数の安定維持の要求に応える
ために、前者に対してはＡＦＣ運転、後者に対してはガ
バナフリー運転が採られている。ここでは、系統周波数
の微少変動成分に対応する制御であるガバナフリー運転
を考える。

第４図に調速制御装置の従来例を示す、ガバナフリー運
転時には、周波数検出ｌＩｌにより、系統母線２の周波
数ａが検出されて偏差演算器３に入力される。そこで周
波数設定ＩＩ４から出力される周波数基準値すとの偏差
が演算される。上下限制限器５は、この偏差信号を所定
の上限値、下限値に制限する。周波数演算部６はこの信
号を受けて。

偏差の拡大を抑制し、周波数を一定に保つように系統周
波数ａの変動と逆位相となる負荷補償指令Ｃを演算して
出力する。一方、負荷制御部７には負荷基準指令ｄが演
算保持されており、この負荷基準指令ｄと負荷補償指令
Ｃとの和が加算器８より演算出力され、弁開度制御器９
により加減弁１０の開度が制御される。これによって、
ボイラ１１からタービン１２番こ供給される蒸気量が調
節され、系統周波数ａが周波数基準値すに一致するよう
に発電機出力が調整される。

（発明が解決しようとする課題）火力発電プラントでは、ガバナフリー制御時に、負荷変
動量に対する制限を考える必要がないためにガバナフリ
ー幅に対する制限が必要でない。

この為、前記の上下限制限器５の制限幅は定格負荷変動
を許容するレベルと成っており、実質上の制約はない。

しかしながら、原子力発電プラントにおいては、原子炉
本体の制約により、ガバナフリー制御時に、負荷変動量
に対する制限を厳しくする必要があるために、前記上下
限制限器５の制限幅を極めて狭くとることとなる。

このため、上記従来構成によると１通常の周波数変動に
おいて、大部分の場合、第５図のＴ４で占めるように、
系統周波数ａと周波数基準値すとの偏差ｅが上下限制限
器５の制限値にかかった状態となり、本来の周波数の速
い変化に応動して負荷調整を行うガバナフリー機能が効
果を発揮できない不具合が生じる２本発明は簡易な構成で、負荷変動量制限を付けたままで
、ガバナフリー制御可能な調速制御装置を提供すること
を目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明においては、系統周
波数の大きく遅い変動に追従して周波数基準値を変化さ
せる演算回路を設け、この演算回路から出力される周波
数基準値と系統周波数との偏差を上下限制限器を通して
周波数制御部に入力し、負荷補償指令を演算するように
したものである。

（作　用）周波数基準値を系統周波数に追従させてやれば１Ｍ子力
発電プラントの設計制約上の負荷変動制限に起因するガ
バナフリー幅の狭さからくるガバナフリー不制御域を生
じることなくガバナフリー制御可能となる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る調速制御装置の構成
図を示したもので、図中、第４図と同一符号は同一また
は相当部分を示す。第４図の構成と異なる点は、周波数
設定器４に設定された周波数基準値すと系統周波数ａの
偏差信号に上下限制限器５で上下限制限をかけ１周波数
制御部すに出力する代りに、系統周波数ａと周波数基準
値との偏差ｅを偏差演算器３で演算し、その出力信号に
上下限制限器１３で上下限制限をかけ、積分器工４に入
力し。

その出力に更に上下限制限器１５で上下限制限をかけ、
その出力値を新たに周波数基準値ｂ′とし、上記偏差演
算器３に至るネガティブフィードバックループを作り、
更にその偏差信号ｅを、符号反転器１６に入力して符号
反転した上で上下限制限器５で上下限制限をかけ、周波
数制御部６に出力させる構成とした点である。

このように、系統周波数ａと周波数基準値ｂ′の偏差ｅ
を、上下限制限器１３、積分器１４、上下限制限器１５
からなる直列回路に入力し、その出力を偏差演算器３に
、ネガティブフィールドバックする構成とすることによ
り１周波数基準値ｂ′は、第２図のタイムチャートに示
すように、系統周波数ａの変動に対して、追従すること
が可能となる。

この結果、上下限制御器５の制限値にかかる制御不能領
域は、第２図に示すように変動が生じる初期の過渡領域
Ｔ、、Ｔ、のみとなり、第５図に示した従来例のように
、周波数変動が生じている長期の期間Ｔ、にわたって微
小負荷変動を調整するガバナフリー制御が不能になる不
具合が除かれる６しかも、本実施例における制御不能領
域Ｔ２．Ｔ。

は、周波数基準値ｂ′の系統周波数ａへの追従速度を大
きくすることにより、実用上影響のない程度に小さくす
ることができる。

この場合、周波数基準値ｂ′の追従速度は、上下限制御
器１３の制限範囲と、積分器１４の積分時定数で制限さ
れ、また、その大きさは上下限制限器１５の制限範囲で
制限される。

なお１周波数基準値ｂ′を系統周波数ａに追従させる構
成は、第１図のものに限ることなく１例えば第３図に示
すように構成することもできる。

即ち、系統周波数ａに一次遅れ器１８で一次遅れを作用
させ、その出力値を周波数基準値ｂ′とし、この信号ｂ
′と系統周波数ａの偏差ｅを偏差演算器３で演算して上
下限制限器５に入力する構成としても上記実施例同様の
効果を期待することができる。

［発明の効果コ以上のように本発明によれば、ガバナフリー制御におい
て飽和制御域の発生を抑制することができ、これにより
原子力発電プラント等において、負荷変動量の制限を受
けたままでもガバナフリー制御可能な調速制御装置が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す調速制御装置のブロ
ック構成図、第２図は第１図の動作を説明するためのタ
イムチャート、第３図は本発明の他の実施例を示す調速
制御装置のブロック構成図、第４図は従来の調速制御装
置のブロック構成図、第５図は第４図の動作を説明する
ためのタイムチャートである。１・・・周波数検出器、２・・・系統母線、３・・・偏
差演算器、５・・・上下限制限器、６・・・周波数制御
部、７・・・負荷制御部、８・・・加算器、９・・・弁
開度制御器、１０・・・加減弁、１２・・・タービン、
１３・・・上下限制限器、１４・・・積分器、１５・・
・上下限制限器、　１６・・・符号反転器、１７・・・
原子炉、１８・・・−次遅れ器。１］１間第２図２第図

Claims

【特許請求の範囲】

系統周波数と周波数基準値との偏差を上下限制限器を介
し、周波制御部に入力して負荷補償信号を演算し、その
負荷補償信号を負荷基準値に加算して得られる負荷指令
値に応じて蒸気加減弁の開度を調整することにより、系
統周波数の変動に応じた負荷制御を行う調速制御装置に
おいて、前記系統周波数の大きく遅い変動に追従して変
化する周波数基準値を出力する演算回路を設け、この演
算回路から得られる周波数基準値と前記系統周波数との
偏差を前記上下限制限器に入力することを特徴とする調
速制御装置。