JPS58189702A - プラント制御装置 - Google Patents
プラント制御装置Info
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- JPS58189702A JPS58189702A JP7045382A JP7045382A JPS58189702A JP S58189702 A JPS58189702 A JP S58189702A JP 7045382 A JP7045382 A JP 7045382A JP 7045382 A JP7045382 A JP 7045382A JP S58189702 A JPS58189702 A JP S58189702A
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- JP
- Japan
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- demand
- control
- plant
- control system
- manipulated variable
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
- G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
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- Automation & Control Theory (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はプラント制＃裟瀘に係り、特Ｖこ、足常状−に
おいて、オフセット無しに制御ｔｒ設定値に一致させる
に好適なプラント市１ｊ−装置に関する。
おいて、オフセット無しに制御ｔｒ設定値に一致させる
に好適なプラント市１ｊ−装置に関する。
健筆のプラント制御装置は、化上１１・積分（ＰＩ）鯖
−會組合せて構成されていた、このため、複数の制−一
と榎故の操作鍵から成るプラントを制御する４合、定常
状慢においてオフセット無しに制（財）−を設定値に一
致させることはできるが、複数の制御１間の干渉が起こ
り十分な制御性能が得られないという欠点があった。
−會組合せて構成されていた、このため、複数の制−一
と榎故の操作鍵から成るプラントを制御する４合、定常
状慢においてオフセット無しに制（財）−を設定値に一
致させることはできるが、複数の制御１間の干渉が起こ
り十分な制御性能が得られないという欠点があった。
本発明の目的は、上記の欠点１−哨消し、Ｗ常状帽にお
いてオフセット無しに市１１−綾を設定（直に一致させ
ることができ、且つ、十分な制御性能を得ることができ
るプラント１ｄ制御装置１１を提供するにある。
いてオフセット無しに市１１−綾を設定（直に一致させ
ることができ、且つ、十分な制御性能を得ることができ
るプラント１ｄ制御装置１１を提供するにある。
一＋＋ｔｎｒよ、プラントの操作−デマント信号を積分
した修正デマンド信号によりプラントの擁作−を巾す−
する操作ｍ ｄｌ ｔｄシステムとプラントとを組往せ
たシステムを市１１１１対象とし、この制御対象の―形
回４モデル全用いて劃一対象の最適操作ｊを決定して、
＃最適操作者を上記プラントの操作音デマンド信号とす
ることにより、上記目的を達成する。
した修正デマンド信号によりプラントの擁作−を巾す−
する操作ｍ ｄｌ ｔｄシステムとプラントとを組往せ
たシステムを市１１１１対象とし、この制御対象の―形
回４モデル全用いて劃一対象の最適操作ｊを決定して、
＃最適操作者を上記プラントの操作音デマンド信号とす
ることにより、上記目的を達成する。
以下、本発明の一実施例を火力プラント制御システムを
例に採って図面に従って説明する。
例に採って図面に従って説明する。
、Ａ１図は本発明のプラント制ｇＩ装置の一実施例の全
体構成を示す説明図である。プラント制御値ｊＶｉ、モ
デル内蔵最適制御システム１００．フィードフォワード
制御システム２００及びサブループコントローラ３００
から成る。フィードフォワード制御システム２００及び
サブループコントローラ３００は、中給（中央給電指令
所）からの負荷指令Ｌｃ （ＥＬＤ＋ＡＦＣ）に追従し
て火カ発邂プラント４００を制御する。モデル内蔵ＩＪ
ｉＭ制ｍシステム１ｏｏｕ、フィードフォワードシステ
ム２００、サブループコントローラ３００及び火力発電
プラント４００を組合せたシステムｔ Ｉｌｌ １１対
象とし、この制御対象と中給から送〈られて来る負荷指
令の発生過程を組合せた特性モデルを用いて制御対象を
液適制御する。
体構成を示す説明図である。プラント制御値ｊＶｉ、モ
デル内蔵最適制御システム１００．フィードフォワード
制御システム２００及びサブループコントローラ３００
から成る。フィードフォワード制御システム２００及び
サブループコントローラ３００は、中給（中央給電指令
所）からの負荷指令Ｌｃ （ＥＬＤ＋ＡＦＣ）に追従し
て火カ発邂プラント４００を制御する。モデル内蔵ＩＪ
ｉＭ制ｍシステム１ｏｏｕ、フィードフォワードシステ
ム２００、サブループコントローラ３００及び火力発電
プラント４００を組合せたシステムｔ Ｉｌｌ １１対
象とし、この制御対象と中給から送〈られて来る負荷指
令の発生過程を組合せた特性モデルを用いて制御対象を
液適制御する。
第２図はフィードフォワードシステム２００の詳細例會
示したブロック図である。ＥＬＤとＡＦＣとがＵｎ算器
２０１で加算され負荷指令Ｌｃとなって変化率制限器２
０２に入力されて匹る。火炉氷壁出口蒸気温度Ｔｗｖ
は変化率計算器２０９に入力され、ここで変化率が計算
され火炉水壁出口蒸気温度変化率Ｔｗｗｍとしてモデル
内蔵最適制御システム１００へ出力される。発電機出力
ＭＷと変化率制減器２０２の出力とは減算器２１０に入
力され、この減算器２１０は発ｌ！ｌＥ慎出力偏差ＭＷ
。
示したブロック図である。ＥＬＤとＡＦＣとがＵｎ算器
２０１で加算され負荷指令Ｌｃとなって変化率制限器２
０２に入力されて匹る。火炉氷壁出口蒸気温度Ｔｗｖ
は変化率計算器２０９に入力され、ここで変化率が計算
され火炉水壁出口蒸気温度変化率Ｔｗｗｍとしてモデル
内蔵最適制御システム１００へ出力される。発電機出力
ＭＷと変化率制減器２０２の出力とは減算器２１０に入
力され、この減算器２１０は発ｌ！ｌＥ慎出力偏差ＭＷ
。
を前記市１］御システム１００に出力する。主蒸気圧力
ＰＭｌｌ と主蒸気圧力デマンドＰ ＭＩＤ とが
減算器２１１に人力され、この滅ＪＥ器２１１け主蒸気
圧カー差Ｐｍｍｍ を前記制御システム１００に出力す
る。主蒸気温度Ｔ’ｉｇｓと主蒸気温度デマンドＴＭＩ
Ｄとが減算器２１２に入力され、この減算器２１２は主
蒸気＠度偏差ＴＭＩＩ を前記、ｔｌＪ御システム１ｏ
。
ＰＭｌｌ と主蒸気圧力デマンドＰ ＭＩＤ とが
減算器２１１に人力され、この滅ＪＥ器２１１け主蒸気
圧カー差Ｐｍｍｍ を前記制御システム１００に出力す
る。主蒸気温度Ｔ’ｉｇｓと主蒸気温度デマンドＴＭＩ
Ｄとが減算器２１２に入力され、この減算器２１２は主
蒸気＠度偏差ＴＭＩＩ を前記、ｔｌＪ御システム１ｏ
。
に出力する。ガス０．とガスデマンドＯ＊ｏトが減Ｊｉ
ｄ２１３に人力され、この減算器２１３Ｆｉガス偏差０
１を前記制御システム１００に出力する。
ｄ２１３に人力され、この減算器２１３Ｆｉガス偏差０
１を前記制御システム１００に出力する。
再熱蒸気温度ＴＲＩと再熱蒸気温度デマンドＴ’ｍｓ。
とが減算器２１４に入力され、この減算器２１４は再熱
温度蒸気偏差Ｔａ１ｌ を前記制御システム１００に出
力する。
温度蒸気偏差Ｔａ１ｌ を前記制御システム１００に出
力する。
変化率制限器２０２の出力は、変化率１纒６２２０と先
行制御器２０３〜２０８に入力されている。変化率計算
器２２０は前記制御システム１００に負荷指令偏差ＬＢ
ＩＩを出方する。モデル内蔵最適制御システム１００か
らのタービン蒸気流量デマンド修正信号ΔＦＭ１ｉ ％
給水流着デマンド修正信号ΔＦνｗｏ 、燃料流量デマ
ンド修正信号ΔＦｔｏ、空気１ｌＬｔデマンド修正信号
ΔＦＡＤ及び再循項ガス流量デマンド修正信号ｒＰ’＠
１０ がそれぞれ積分器２１５，２１６，２１７，２１
８及び２１９に入力されている。
行制御器２０３〜２０８に入力されている。変化率計算
器２２０は前記制御システム１００に負荷指令偏差ＬＢ
ＩＩを出方する。モデル内蔵最適制御システム１００か
らのタービン蒸気流量デマンド修正信号ΔＦＭ１ｉ ％
給水流着デマンド修正信号ΔＦνｗｏ 、燃料流量デマ
ンド修正信号ΔＦｔｏ、空気１ｌＬｔデマンド修正信号
ΔＦＡＤ及び再循項ガス流量デマンド修正信号ｒＰ’＠
１０ がそれぞれ積分器２１５，２１６，２１７，２１
８及び２１９に入力されている。
先行制御器２０３の出方であるタービン蒸気流Ｉデマン
ドＦＭＩＩ）と積分器２１５の出方である積分化タービ
ン蒸気流緻デマンド修正信号ＩΔＦＭＩＯとが加算器２
２１に入力され、この加Ｓ器２２１はタービン蒸気ｉｔ
修正デマンドＦ’Ｍ＠Ｉｌｌをタービン制御器３０１に
出力し、この制＃器３０１は主蒸気加減弁４１６にター
ビン蒸気流産制御信号ＦＭｉを出力する。先行１ｔｕ−
器２０４の出力である給水流量デマンドＦ ｙｗｏと積
分器２１６の出力である積分化給水ｉｔデマンド修正信
号ＩΔ−’ｗｏとが加算器２２２に入力され、この加算
器２２２は給水流皺修正デマンドＦ’ｖｗＤを給水流ｊ
ｔ制御器３０２に出力し、この制御器３０２は給水ポン
プ４１５に給水流量制御信号Ｆ ｙｗｏを出力する。先
行制御器２０５の出力である燃料流酸デマンドＦｙｏと
積分器２１７の出力である積分化燃料流量デマンド修正
信号ＩΔＦＦＤとが加算器２２３に入力され、この加算
器２２３は燃料流量制御器３０３に燃料直重修正デマン
ドＦ’ＦＤを出力する。この制御器３０３は燃料流ｉ１
制御１５号Ｆｙムを給炭磯駆動七−タ４０５に出力する
う先行制御器２０６の出力である空気流量デマンドＰＡ
Ｄと積分器２１８の出力である積分化空気直重デマンド
修正信号ＩΔＰＡＤとが加算器２２４に人力され、この
加算器２２４Ｆｉ空気流１１制御器３０４に空気流−修
正デマンドＦ′ＡＤｔ−出力する。この制御器３０４は
押込通風器４０１に空気先着制御信号ＦＡＡを出力する
。先行ｍＪＩＩＭＩ器２０７の出力であるスプレａｔデ
マンドＦＩＦＤとモデル内蔵最適制御システム１００か
らのスプレ流量デマンド修正信号ΔＦＩＰＤ とが加
算５２２５に入力され、この加算器２２５はスプレ流鎗
修正テマンドＦＩＰＤ をスプレ流量制＃器３０５に出
力する。この制御器３０５＃′ｉスプレ流１０制御信号
Ｆ’ｓｐムをスプレ制御弁４１３に出力する。先行１．
ｌｌｌ制御器２０８の出力である再循環ガス流Ｉデマン
ドｐｏｍｐ と積分器２０８の出力である積分化再循
環ガス流量デマンド修正信号ＩΔｔ ＯＩＯとが加算器
２２６に入力され、この加算器２２６は再循環ガス流Ｊ
ｉｌｌｔｌ制御器３０６に再循環ガス流量修正デマンド
Ｆ’ＧＩＤを出力し、この制御器３０６はガス再循環フ
ァン４１２に再循環ガス流量制御信号ＦＯ［ＩＡを出力
する。
ドＦＭＩＩ）と積分器２１５の出方である積分化タービ
ン蒸気流緻デマンド修正信号ＩΔＦＭＩＯとが加算器２
２１に入力され、この加Ｓ器２２１はタービン蒸気ｉｔ
修正デマンドＦ’Ｍ＠Ｉｌｌをタービン制御器３０１に
出力し、この制＃器３０１は主蒸気加減弁４１６にター
ビン蒸気流産制御信号ＦＭｉを出力する。先行１ｔｕ−
器２０４の出力である給水流量デマンドＦ ｙｗｏと積
分器２１６の出力である積分化給水ｉｔデマンド修正信
号ＩΔ−’ｗｏとが加算器２２２に入力され、この加算
器２２２は給水流皺修正デマンドＦ’ｖｗＤを給水流ｊ
ｔ制御器３０２に出力し、この制御器３０２は給水ポン
プ４１５に給水流量制御信号Ｆ ｙｗｏを出力する。先
行制御器２０５の出力である燃料流酸デマンドＦｙｏと
積分器２１７の出力である積分化燃料流量デマンド修正
信号ＩΔＦＦＤとが加算器２２３に入力され、この加算
器２２３は燃料流量制御器３０３に燃料直重修正デマン
ドＦ’ＦＤを出力する。この制御器３０３は燃料流ｉ１
制御１５号Ｆｙムを給炭磯駆動七−タ４０５に出力する
う先行制御器２０６の出力である空気流量デマンドＰＡ
Ｄと積分器２１８の出力である積分化空気直重デマンド
修正信号ＩΔＰＡＤとが加算器２２４に人力され、この
加算器２２４Ｆｉ空気流１１制御器３０４に空気流−修
正デマンドＦ′ＡＤｔ−出力する。この制御器３０４は
押込通風器４０１に空気先着制御信号ＦＡＡを出力する
。先行ｍＪＩＩＭＩ器２０７の出力であるスプレａｔデ
マンドＦＩＦＤとモデル内蔵最適制御システム１００か
らのスプレ流量デマンド修正信号ΔＦＩＰＤ とが加
算５２２５に入力され、この加算器２２５はスプレ流鎗
修正テマンドＦＩＰＤ をスプレ流量制＃器３０５に出
力する。この制御器３０５＃′ｉスプレ流１０制御信号
Ｆ’ｓｐムをスプレ制御弁４１３に出力する。先行１．
ｌｌｌ制御器２０８の出力である再循環ガス流Ｉデマン
ドｐｏｍｐ と積分器２０８の出力である積分化再循
環ガス流量デマンド修正信号ＩΔｔ ＯＩＯとが加算器
２２６に入力され、この加算器２２６は再循環ガス流Ｊ
ｉｌｌｔｌ制御器３０６に再循環ガス流量修正デマンド
Ｆ’ＧＩＤを出力し、この制御器３０６はガス再循環フ
ァン４１２に再循環ガス流量制御信号ＦＯ［ＩＡを出力
する。
第３図は火力発生プラント４００の詳細例を示した説明
図であろう押込通風器４０１からの空気は空気予熱器４
０２を通って予熱され１次空気ファン４０３によって加
速されて石炭ミル４０７内に送風される。一方、石炭バ
ンカ４０４内の石炭は給炭機駆動モータ４０５より駆動
される給炭機により前記石炭ミル４０７内に運搬される
。石炭ミル４０７によって微分状となった石炭は空気流
と共にボイラ４２２内に送くり込まれ、ここで燃焼する
。火炉水冷壁４１０．１次過熱器４１１を通った水は水
蒸気となりスプレ４２１を通り２次過熱器４０８で−に
加熱され主蒸気配管を通り、主蒸気加減弁４１６を介し
て高圧タービン４１７に入る。高圧タービン４１７を出
た蒸気は２次再熱器４０９にて再加熱され、中・低圧タ
ービン４１８１て送くられる。高圧タービン４１，７−
≠中低圧タービン４１８によシ発電機４１９が駆動され
る。中・低圧タービン４１８′に出だ蒸気は復水器４２
０により復水され、この復水は給水ポンプ４１５により
再びボイラの火炉水冷壁４１０に送くられる。なお、復
水はスプレィＩＩＪ御弁４１３を介してスプレ４２１に
送〈られている。また、ボイラ４２２には内部のガスを
１墳させるガス再循環ファン４１２が設けられている。
図であろう押込通風器４０１からの空気は空気予熱器４
０２を通って予熱され１次空気ファン４０３によって加
速されて石炭ミル４０７内に送風される。一方、石炭バ
ンカ４０４内の石炭は給炭機駆動モータ４０５より駆動
される給炭機により前記石炭ミル４０７内に運搬される
。石炭ミル４０７によって微分状となった石炭は空気流
と共にボイラ４２２内に送くり込まれ、ここで燃焼する
。火炉水冷壁４１０．１次過熱器４１１を通った水は水
蒸気となりスプレ４２１を通り２次過熱器４０８で−に
加熱され主蒸気配管を通り、主蒸気加減弁４１６を介し
て高圧タービン４１７に入る。高圧タービン４１７を出
た蒸気は２次再熱器４０９にて再加熱され、中・低圧タ
ービン４１８１て送くられる。高圧タービン４１，７−
≠中低圧タービン４１８によシ発電機４１９が駆動され
る。中・低圧タービン４１８′に出だ蒸気は復水器４２
０により復水され、この復水は給水ポンプ４１５により
再びボイラの火炉水冷壁４１０に送くられる。なお、復
水はスプレィＩＩＪ御弁４１３を介してスプレ４２１に
送〈られている。また、ボイラ４２２には内部のガスを
１墳させるガス再循環ファン４１２が設けられている。
次に本実施例の動作について説明する。
フイードヴオワード制御システム２０（１、第２図に示
すように中給からの負荷指令Ｌｃ（＝ＥＬＤ＋ＡＦＣ）
を変化率制限処理した負荷デマンドＬＤと各操作量の静
特性に基づいて、タービン蒸気流普デマンドＦｖｇｎ、
給水流量デマンドＦ ｙｗｅ ｓ 燃料流槍デマンドＦ
ＦＤ％空気流倉デマンドＦ ＡＤ ％スプレ流量デマン
ドＦ ＩＦＤおよび再循環ガス流量デマンドＦ ｏｗｎ
を先行的に決定（フィード・フォワード制御）すると共
Ｋ、モデル内蔵最適制御システム１００からの各操作量
デマンド修正信号ΔＦＭＩＤ ＋ Ａ Ｆ’ｒｗｏ
＊ノＦＦＤ ＠ΔＦＡＩＬ およびΔＦ、ｌＤを積分し
て（１）式のように積分化操作鎗デマンド修正信号Ｉノ
ｒ＊＊ｏ、ＩＡＦＦＷＤ ＊ ＩＡｒＦＤ 。
すように中給からの負荷指令Ｌｃ（＝ＥＬＤ＋ＡＦＣ）
を変化率制限処理した負荷デマンドＬＤと各操作量の静
特性に基づいて、タービン蒸気流普デマンドＦｖｇｎ、
給水流量デマンドＦ ｙｗｅ ｓ 燃料流槍デマンドＦ
ＦＤ％空気流倉デマンドＦ ＡＤ ％スプレ流量デマン
ドＦ ＩＦＤおよび再循環ガス流量デマンドＦ ｏｗｎ
を先行的に決定（フィード・フォワード制御）すると共
Ｋ、モデル内蔵最適制御システム１００からの各操作量
デマンド修正信号ΔＦＭＩＤ ＋ Ａ Ｆ’ｒｗｏ
＊ノＦＦＤ ＠ΔＦＡＩＬ およびΔＦ、ｌＤを積分し
て（１）式のように積分化操作鎗デマンド修正信号Ｉノ
ｒ＊＊ｏ、ＩＡＦＦＷＤ ＊ ＩＡｒＦＤ 。
■ΔＰＡＤおよび工Δｔ＠ＲＤ を計算し、（２）式に
より上記操作量デマンド信号を修正する。
より上記操作量デマンド信号を修正する。
但し、ｔは時刻を示している。
また、フィード・フォワード制御システム２００は、発
１を機出力ＭＷ、主蒸気圧カＰｗｍ 、主蒸気温度Ｔ
Ｍ１１、ガス０．および再熱蒸気温度Ｔ□とそれぞれの
設定値との偏差Ｍ Ｗｍ 、 Ｐ□ｍ ＋ Ｔｒｏｔ
、 ０＊ｍおよびＴａｉを求めると共に、負荷デマンド
Ｌｏの変化率ＬＤｌおよび火炉水壁出口蒸気温度Ｔｗｗ
の変化率Ｔｗｗ虱を求める。
１を機出力ＭＷ、主蒸気圧カＰｗｍ 、主蒸気温度Ｔ
Ｍ１１、ガス０．および再熱蒸気温度Ｔ□とそれぞれの
設定値との偏差Ｍ Ｗｍ 、 Ｐ□ｍ ＋ Ｔｒｏｔ
、 ０＊ｍおよびＴａｉを求めると共に、負荷デマンド
Ｌｏの変化率ＬＤｌおよび火炉水壁出口蒸気温度Ｔｗｗ
の変化率Ｔｗｗ虱を求める。
モデル内絨最適制御システム１００は、フィード・フォ
ワード制御システム２００、サブループ、コントローラ
３００および火力発電プラント４００を組合せたシステ
ムを制御対象とし、フィード・フォワード制御システム
２００からの負荷デマンド変化率Ｌｌ１ｍを外乱とする
と共に、発電機出力偏差ＭＷＷ 、主蒸気圧力偏差ＰＭ
−■ 、主蒸気温度偏差Ｔｙｓｍ 、ガスＯ８偏差０
＠ｍｚ 火炉水壁出口蒸気温度変化率Ｔｖｗｍ 、およ
び再熱蒸気温度偏差Ｔｌ１１ｍ を制御量として、上
記外乱の発゛生過程と制御対象を組合せた特性のモデル
を用いて上記制御対象を蛾適制御する。以下、詳細に説
明する。
ワード制御システム２００、サブループ、コントローラ
３００および火力発電プラント４００を組合せたシステ
ムを制御対象とし、フィード・フォワード制御システム
２００からの負荷デマンド変化率Ｌｌ１ｍを外乱とする
と共に、発電機出力偏差ＭＷＷ 、主蒸気圧力偏差ＰＭ
−■ 、主蒸気温度偏差Ｔｙｓｍ 、ガスＯ８偏差０
＠ｍｚ 火炉水壁出口蒸気温度変化率Ｔｖｗｍ 、およ
び再熱蒸気温度偏差Ｔｌ１１ｍ を制御量として、上
記外乱の発゛生過程と制御対象を組合せた特性のモデル
を用いて上記制御対象を蛾適制御する。以下、詳細に説
明する。
負荷指令発生過程と上記制御対象を組合せた特性は、次
のように自己回帰移動平均（ＡＲＭＡ）モデルで表わさ
れる本のとする。
のように自己回帰移動平均（ＡＲＭＡ）モデルで表わさ
れる本のとする。
Ｘ（ｋ）＝Ａ（１）Ｘ （ｋ−ｔ ） ＋Ａ（２） Ｘ
（ｋ −２）＋・＋ＡＭｘ（ｋ−Ｍ）＋Ｂ（１）ｕ ＜
ｋ−１）＋Ｂ（２）ｕ（ｋ−２）＋・−＋ ＢＭｘ（
ｋ −Ｍ）＋ζへ） ここで、 （ｔ＝０．１．２．・・・、Ｍ） （ｔ＝１．２．・・・、Ｍ） Ｌ□（ｋ−２） ： （ｋ−１））サンプリング時点
における負荷デマンド替化率 Ｔｍｓｍ（ｋ−ｔ） Ｉ（ｋ Ａ）サンプリング時点に
おける主蒸気温度偏差 ＭＷｍ（ｋ Ａ） Ｉ（ｋ ｔ）サンプリング時点にお
ける発電機出力偏差 ＰＭＩＩ （ｋ−ｔ） ｓ （ｋ−ｔ）サンプリング
時点における主蒸気圧力偏差 ０、■（ｋ−ｔ） ＋（ｋ−ハサンプリング時点にお
けるガス０．偏差 Ｔｗｖｍ（ｋ ｌ）＋（ｋ ｔ）す７フ！Ｊ ７ｆ時Ａ
ｌＩＣオ’ｌ’ｆる火炉水壁出す蒸気温度変化率 Ｔｕｓｍ （ｋ Ａ） ｓ （ｋ Ａ）サンプリング
時点における再熱蒸気温度偏差 ΔＦＭＩＯ（ｋ−４） ５（ｋ−ｔ）サンプリング時点
におけるタービン蒸気流量デマンド修 正信号 ΔＦｙｗｏ （ｋ−ｔ） ！ （ｋ−１）ｔ ：／ブリ
ンク時点ニオケる給水流量デマンド修正信号 ΔＦ□（ｋ−１＞ ｓ （ｋ−１））サンプリング時
点における燃料流量デマンド修正信号 ΔＦＡＩｌ （ｋ−ｚ） ｓ （ｋ−ｔ）サンプリン
グ時点に）ける空気流量デマンド修正信号 ΔＦｓｐｏ （ｋ−ｔ） ＋ （ｋ−Ｊり？ ｙ ）Ｉ
Ｊ ｙ り時点１１Ｃオケるスプレ流量デマンド修正信
号 ノＦｏ鳳Ｄ（ｋ ｔ）＋（ｋ−ｔ）サンプリング時点に
お″ける再循環ガスｔ１１．ｔデマンド修正 信号 ：係数 ：係数 （３）式を状態遷移表現に変換するために、次式で示す
変数ｚｔ （ｋ）を導入する。
（ｋ −２）＋・＋ＡＭｘ（ｋ−Ｍ）＋Ｂ（１）ｕ ＜
ｋ−１）＋Ｂ（２）ｕ（ｋ−２）＋・−＋ ＢＭｘ（
ｋ −Ｍ）＋ζへ） ここで、 （ｔ＝０．１．２．・・・、Ｍ） （ｔ＝１．２．・・・、Ｍ） Ｌ□（ｋ−２） ： （ｋ−１））サンプリング時点
における負荷デマンド替化率 Ｔｍｓｍ（ｋ−ｔ） Ｉ（ｋ Ａ）サンプリング時点に
おける主蒸気温度偏差 ＭＷｍ（ｋ Ａ） Ｉ（ｋ ｔ）サンプリング時点にお
ける発電機出力偏差 ＰＭＩＩ （ｋ−ｔ） ｓ （ｋ−ｔ）サンプリング
時点における主蒸気圧力偏差 ０、■（ｋ−ｔ） ＋（ｋ−ハサンプリング時点にお
けるガス０．偏差 Ｔｗｖｍ（ｋ ｌ）＋（ｋ ｔ）す７フ！Ｊ ７ｆ時Ａ
ｌＩＣオ’ｌ’ｆる火炉水壁出す蒸気温度変化率 Ｔｕｓｍ （ｋ Ａ） ｓ （ｋ Ａ）サンプリング
時点における再熱蒸気温度偏差 ΔＦＭＩＯ（ｋ−４） ５（ｋ−ｔ）サンプリング時点
におけるタービン蒸気流量デマンド修 正信号 ΔＦｙｗｏ （ｋ−ｔ） ！ （ｋ−１）ｔ ：／ブリ
ンク時点ニオケる給水流量デマンド修正信号 ΔＦ□（ｋ−１＞ ｓ （ｋ−１））サンプリング時
点における燃料流量デマンド修正信号 ΔＦＡＩｌ （ｋ−ｚ） ｓ （ｋ−ｔ）サンプリン
グ時点に）ける空気流量デマンド修正信号 ΔＦｓｐｏ （ｋ−ｔ） ＋ （ｋ−Ｊり？ ｙ ）Ｉ
Ｊ ｙ り時点１１Ｃオケるスプレ流量デマンド修正信
号 ノＦｏ鳳Ｄ（ｋ ｔ）＋（ｋ−ｔ）サンプリング時点に
お″ける再循環ガスｔ１１．ｔデマンド修正 信号 ：係数 ：係数 （３）式を状態遷移表現に変換するために、次式で示す
変数ｚｔ （ｋ）を導入する。
（４）式を書下すと次のようになる。
（５）式は、次のように状態遷移表現で表わすことがで
きる。
きる。
Ｚ（ｋ）＝＠、Ｚ（ｋ −１）十ｒ−ｕ（ｋ−１）＋Ｖ
（ｋ） −＝・＝（６）Ｘ （ｋ）＝［Ｉ Ｏ−・−
・・−０：］ Ｚ（ｋ） ・−・・−（７
）ここで、ｚ？へ）＝〔Ｚ！（ｋ）Ｚ７０Ｌ）・・−・
・ルー１（ｋ））Ｖ億ト〔ζ（ｋ）Ｏ・・・・・・０〕 １”’ＣＢ’（ｘ） ｔ（２）・・・・・・Ｂ’（Ｍ−
１） Ｂ’ （Ｍ） ）ｌ：単位行列 評価関数Ｊとしては、次の２次形式評価関数を用いる。
（ｋ） −＝・＝（６）Ｘ （ｋ）＝［Ｉ Ｏ−・−
・・−０：］ Ｚ（ｋ） ・−・・−（７
）ここで、ｚ？へ）＝〔Ｚ！（ｋ）Ｚ７０Ｌ）・・−・
・ルー１（ｋ））Ｖ億ト〔ζ（ｋ）Ｏ・・・・・・０〕 １”’ＣＢ’（ｘ） ｔ（２）・・・・・・Ｂ’（Ｍ−
１） Ｂ’ （Ｍ） ）ｌ：単位行列 評価関数Ｊとしては、次の２次形式評価関数を用いる。
Ｊ＝Ｅ［Σ（Ｚｎ＋１）ｑｚ（ｋ＋ム）＋ｕ”（ｋ＋１
−１１Ｒｕ（ｋ＋１−１）） 〕Ｑ二（Ｍ・７）Ｘ（Ｍ
・７）次の中正定値行列（重み） Ｒ，６Ｘ６次の正定値行列（重み） （６）、 （８”）式にダイナミック・プログラミング
（ＤＰ）を適用して、次の順化式により最適操作ｔ ｕ
″（ｋ）を求めることができる。
−１１Ｒｕ（ｋ＋１−１）） 〕Ｑ二（Ｍ・７）Ｘ（Ｍ
・７）次の中正定値行列（重み） Ｒ，６Ｘ６次の正定値行列（重み） （６）、 （８”）式にダイナミック・プログラミング
（ＤＰ）を適用して、次の順化式により最適操作ｔ ｕ
″（ｋ）を求めることができる。
（量＝１．２． ・・・・・・Ｉ）（９）式よりホ
（ｋ）ｋ、次式のようになる。
（ｋ）ｋ、次式のようになる。
すなわち、（１０）式は、フィード・フォワード制御シ
ステム２００からの負荷デマンド変化率ＬＤＩ、発ｇ機
出力偏差ＭＷｍ、主蒸気圧力偏差ＰＭＩＩ、主蒸気温度
偏差Ｔ ｙｓｇ、ガス０！偏差０１１、火炉氷壁出口蒸
気温度偏差Ｔ四１および再熱蒸気温度偏差Ｔｍｓ＋ｃを
用いて、タービン蒸気流量デマンド修正信号ΔＦＭＩＤ
、給水流量デマンド修正信号ΔＦ ＦＷＤ ％燃料流量
デマンド修正信号ΔＦｙｎｈ空気流量デマンド修正信号
ΔＦＡＤ、スプレ施蓋デマンド修正信号ΔＦ ｓｐｏお
よび再循環ガス流駿デマンド修正信号ΔＦ ａｍｎの蛾
適値を計算する式である。
ステム２００からの負荷デマンド変化率ＬＤＩ、発ｇ機
出力偏差ＭＷｍ、主蒸気圧力偏差ＰＭＩＩ、主蒸気温度
偏差Ｔ ｙｓｇ、ガス０！偏差０１１、火炉氷壁出口蒸
気温度偏差Ｔ四１および再熱蒸気温度偏差Ｔｍｓ＋ｃを
用いて、タービン蒸気流量デマンド修正信号ΔＦＭＩＤ
、給水流量デマンド修正信号ΔＦ ＦＷＤ ％燃料流量
デマンド修正信号ΔＦｙｎｈ空気流量デマンド修正信号
ΔＦＡＤ、スプレ施蓋デマンド修正信号ΔＦ ｓｐｏお
よび再循環ガス流駿デマンド修正信号ΔＦ ａｍｎの蛾
適値を計算する式である。
サブループ・コントローラ３００け、（２）式に示す各
操作量の修正デマンドＦ ’ＭＩＩＤ Ｉ Ｆ’ｙｗｏ
＋ Ｆ’ｒｏ ＊Ｆ’ＡＤ 、 Ｆ’ ＩＰＤおよび
Ｆ’ａ＊ｏ に基づいて、タービン蒸気／ｌｆ−ｔ Ｆ
ＭＳ 、給水流量Ｆｒｙ、燃料流ｔＦｙ、空気流量ＦＡ
、スプレｆｉｔ、 ｔ Ｆ ａｔおよび再循環ガス流曖
Ｆａ鳳 を制御する。
操作量の修正デマンドＦ ’ＭＩＩＤ Ｉ Ｆ’ｙｗｏ
＋ Ｆ’ｒｏ ＊Ｆ’ＡＤ 、 Ｆ’ ＩＰＤおよび
Ｆ’ａ＊ｏ に基づいて、タービン蒸気／ｌｆ−ｔ Ｆ
ＭＳ 、給水流量Ｆｒｙ、燃料流ｔＦｙ、空気流量ＦＡ
、スプレｆｉｔ、 ｔ Ｆ ａｔおよび再循環ガス流曖
Ｆａ鳳 を制御する。
本実施例によれば、フィードフォワード制御システム２
００は負荷デマンドＬｏと各操作量の静特性に基でいて
、タービン蒸気流瀘デマンドｐｗｍＤ、給水流１デマン
ドＦ ｙｗａ・・・・・・等の各操作量デマンドを先行
決定し、モデル内ｌ＆最適制御システム１００から出力
される各操作量のデマンド修正信号を積分し、この積分
結果と先行決定した各操作−デマンドとから各操作量デ
マンドの修正信号を発生し、この修正デマンド信号に基
づいてサブループコントローラ３００が火力発電プラン
） ４００の各操作量を制御し、また、前記モデル内蔵
最適制御システム１００Ｆｉ、前記フィードフォワード
制御システム２００、サブループコントローラ３００及
び火力発電プラント４００の３つを組合わせたシステム
を制御対象とし、この制御対象と中給からの負荷指令発
生過程とを組合わせた線形回帰モデルを有し、このモデ
ルを用いて上記制御対象の最適操作量を決定して、この
最適作置を火力発電プラント４００の各操作量のデマン
ド修正信号とする構成を採用しているため、定常状態に
おいてオフセット無しに火力発電プラント４００の制御
ｔを設定値に一致させることができると共に、火力発電
プラント４００の複数の制御量間の干渉を抑制して、外
乱即ち中給からの電荷指令に対する火力発電プラント４
００の複数の制御量の変動を抑制しえる効果があり、十
分な制御性能を得ることができる。
００は負荷デマンドＬｏと各操作量の静特性に基でいて
、タービン蒸気流瀘デマンドｐｗｍＤ、給水流１デマン
ドＦ ｙｗａ・・・・・・等の各操作量デマンドを先行
決定し、モデル内ｌ＆最適制御システム１００から出力
される各操作量のデマンド修正信号を積分し、この積分
結果と先行決定した各操作−デマンドとから各操作量デ
マンドの修正信号を発生し、この修正デマンド信号に基
づいてサブループコントローラ３００が火力発電プラン
） ４００の各操作量を制御し、また、前記モデル内蔵
最適制御システム１００Ｆｉ、前記フィードフォワード
制御システム２００、サブループコントローラ３００及
び火力発電プラント４００の３つを組合わせたシステム
を制御対象とし、この制御対象と中給からの負荷指令発
生過程とを組合わせた線形回帰モデルを有し、このモデ
ルを用いて上記制御対象の最適操作量を決定して、この
最適作置を火力発電プラント４００の各操作量のデマン
ド修正信号とする構成を採用しているため、定常状態に
おいてオフセット無しに火力発電プラント４００の制御
ｔを設定値に一致させることができると共に、火力発電
プラント４００の複数の制御量間の干渉を抑制して、外
乱即ち中給からの電荷指令に対する火力発電プラント４
００の複数の制御量の変動を抑制しえる効果があり、十
分な制御性能を得ることができる。
なお、本実施例では負荷指令発生過程の特性と制御対象
の特性とを組合わせた特性のモデルの係数は予め求めら
れているものとしたが、オンラインで逐次同定するよう
にしてもよい。
の特性とを組合わせた特性のモデルの係数は予め求めら
れているものとしたが、オンラインで逐次同定するよう
にしてもよい。
以上記述した如く本発明のプラント制御装置によれば、
定常状態においてオフセット無しに制御量を設定値に一
致させることができ、且つ、十分な制御性能を得ること
ができる。
定常状態においてオフセット無しに制御量を設定値に一
致させることができ、且つ、十分な制御性能を得ること
ができる。
第１図は本発明のプラント制御装置の一実施例の全体構
成図、第２図は本実施例のフィードフォワード制御シス
テムの詳細列を示すブロック図、第３図は本実施例の火
力角イブラントの詳細例を示す構成図である。 １００・・・モデル内蔵最適制御システム、２００・・
・フィードフォワード制御システム、３００川サブルー
プコントローラ、４００・・・火力発電プラント。
成図、第２図は本実施例のフィードフォワード制御シス
テムの詳細列を示すブロック図、第３図は本実施例の火
力角イブラントの詳細例を示す構成図である。 １００・・・モデル内蔵最適制御システム、２００・・
・フィードフォワード制御システム、３００川サブルー
プコントローラ、４００・・・火力発電プラント。
Claims (1)
- １、外乱の発生過程と制御対象とを組合せた特性モデル
を有し、この特性モデルに基づいてプラントの各操作音
デマンド修正信号の厳適値を１鼻するモテル内斌最適制
御システムと、中央給電所からの負荷指令とプラントの
各操作１の静特性とに基づいて各操作音のデマンドを先
行的に決定すると共に、前記負荷指令から負荷デマンド
変化率を作りこれを外乱として前記モデル内献破適＠−
システムに出力し、前記モデル内ＩＩ１．最適制御シス
テムからの操作−デマント修正信号を積分したものによ
りＰ！ｉＪＩ！己先行的に決定した各操作音のデマンド
を修正してプラントの操作を修正デマンド信号とするフ
ィードフォワードシステムと、このプラントの各操作鍍
修正デマンド信号から各操作１制御信号を発生するサブ
ループコントローラと、制御対象プラントとから成るプ
ラント制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7045382A JPS58189702A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | プラント制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7045382A JPS58189702A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | プラント制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58189702A true JPS58189702A (ja) | 1983-11-05 |
Family
ID=13431934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7045382A Pending JPS58189702A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | プラント制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58189702A (ja) |
-
1982
- 1982-04-28 JP JP7045382A patent/JPS58189702A/ja active Pending
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