JP3843498B2

JP3843498B2 - Power plant control system

Info

Publication number: JP3843498B2
Application number: JP22083096A
Authority: JP
Inventors: 喜三男真貝
Original assignee: Fuji Electric Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1996-08-22
Filing date: 1996-08-22
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2016-08-22
Also published as: JPH1066398A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば産業用蒸気の有効利用を目的とした発電プラントの制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の発電プラントの制御システムとして、特開平８−１６５９０６号公報に開示されているものが知られている。
図５は、上述の発電プラントの制御システムを示すブラシレス励磁方式の同期発電機の制御システム構成図である。
【０００３】
図５において、自動電圧調整装置２０は、同期発電機１の出力電圧を電圧検出用変成器（ＰＴ）２を介して検出し、この検出値が所定の値になるように同期発電機１の励磁機３の界磁巻線３ａに流す界磁電流（Ｉｆ）を電流検出器４により検出して調整する。自動電圧調整装置２０の出力は、切換リレー５の接点５ａを介して点弧角調整装置６に入力され、点弧角調整装置６ではサイリスタ７に調整された界磁電流（Ｉｆ）を流す点弧角で点弧信号を発生することで、同期発電機１の出力電圧は所定の電圧値に保たれる。
【０００４】
上述の通常運転中に、自動電圧調整装置２０に故障が発生すると、自動電圧調整装置２０より切換リレー５に故障信号を発し、切換リレー５の接点５ａで、簡易電圧調整装置３０の出力に切り換えられる。
切り換わった簡易電圧調整装置３０では、故障直前の自動電圧調整装置２０の出力値を簡易電圧調整装置３０から点弧角調整装置６へ入力しつつ、励磁機３の界磁電流（Ｉｆ）を電流検出器４により検出して、この界磁電流（Ｉｆ）を所定の値になるように調整動作をすることでショックレスに切り換えが行われ、同期発電機１の運転を継続する。
【０００５】
すなわち図５に示した自動電圧調整装置２０および簡易電圧調整装置３０で構成される従来例では、故障した自動電圧調整装置２０から簡易電圧調整装置３０に切り換わってこの発電プラントの運転を継続する際に、簡易電圧調整装置３０にはこの切り換えによるショックの発生を防止する切換ショック防止機能を備えている。
【０００６】
図６は、上述の発電プラントの制御システムを示す蒸気タービン設備の制御システム構成図である。
図６において、調速制御装置４０は、タービン１０の回転速度を回転数ピックアップ１１により検出し、この検出値が所定の値になるようにタービン１０の蒸気加減弁１２の弁開度を開度検出器１３により検出して調整する。調速制御装置４０の出力は、切換リレー１４の接点１４ａを介してアクチェータ１５に入力され、アクチェータ１５により蒸気加減弁１２の弁開度を調整することで、タービン１０の回転速度は所定の値に保たれる。
【０００７】
上述の通常運転中に、調速制御装置４０に故障が発生すると、調速制御装置４０より切換リレー１４に故障信号を発し、切換リレー１４の接点１４ａで、簡易調速制御装置５０の出力に切り換えられる。
切り換わった簡易調速制御装置５０では、調速制御装置４０が故障直前の弁開度の記憶値を設定値とし、蒸気加減弁１２の弁開度を開度検出器１３により検出して、この弁開度を前記設定値になるように調整動作をすることでショックレスに切り換えが行われ、タービン１０の運転を継続する。
【０００８】
すなわち図６に示した調速制御装置４０および簡易調速制御装置５０で構成される従来例では、故障した調速制御装置４０から簡易調速制御装置５０に切り換わってこの発電プラントの運転を継続する際に、簡易調速制御装置５０にはこの切り換えによるショックの発生を防止する切換ショック防止機能を備えている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来の発電プラントの制御システムにおいて、図５または図６に示した従来の構成例ともに、故障した自動電圧調整装置２０または調速制御装置４０を修復して通常の運転状態に復旧させる際には、一旦この発電プラントを停止させるようにしていた。
【００１０】
しかしながら発電プラントを停止させることは、電力系統に影響を与えるのみならず、経済的損失が発生するという難点があった。また、蒸気タービン設備では一旦停止すると、再起動して電力の供給を開始するまでにかなりの時間を要し、煩雑な起動操作が必要であった。
この発明の目的は、上記問題点を解決する発電プラントの制御システムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この第１の発明は、蒸気タービン設備，同期発電機などから構成される発電プラントであって、同期発電機の出力電圧を検出して、この検出値が所定の値になるように同期発電機に界磁電流を供給する励磁機の界磁電流を検出して調整する自動電圧調整装置が故障したときに、前記励磁機の界磁電流を検出して、この検出値が所定の値になるよう調整する簡易電圧調整装置に切り換えて発電プラントの運転を継続する発電プラントの制御システムにおいて、前記故障した自動電圧調整装置が修復して前記簡易電圧調整装置から前記自動電圧調整装置に切り換えるときには、前記自動電圧調整装置の調節器の出力値として前記簡易電圧調整装置の出力値に相当する値を保持させるとともに前記調節器の電圧設定値入力を電圧検出値に切り換え、前記調節器の入力偏差が所定値以下となったときに、前記簡易電圧調整装置での発電プラントの運転から該自動電圧調整装置での運転への切り換えを行うことにより、切り換えによるショックの発生を防止する切換ショック防止機能を備える。
【００１２】
また、第２の発明は、蒸気タービン設備，同期発電機などから構成される発電プラントであって、蒸気タービンの回転速度を検出して、この検出値が所定の値になるように蒸気加減弁の開度を検出して調節する調速制御装置が故障したときに、前記蒸気加減弁の開度を検出してこの検出値が所定の値になるよう調整する簡易調速制御装置に切り換えて発電プラントの運転を継続する発電プラントの制御システムにおいて、前記故障した調速制御装置が修復して前記簡易調速制御装置から前記調速制御装置に切り換えるときには、前記調速制御装置の調節器の出力値として前記簡易調速制御装置の出力値に相当する値を保持させるとともに前記調節器の回転速度設定値入力を回転速度検出値に切り換え、前記調節器の入力偏差が所定値以下となったときに、前記簡易調速制御装置での発電プラントの運転から前記調速制御装置での運転に切り換えを行うことにより、切り換えによるショックの発生を防止する切換ショック防止機能を備える。
【００１３】
この発明によれば、発電プラントを通常運転に復旧させる際にも、この制御システムに後述の切換ショック防止機能を備えて、該発電プラントを停止させることなく運転を継続できるようにする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の第１の実施例を示す発電プラントの制御システムの部分構成図であって、図５に示した発電プラントの制御システムの自動電圧調整装置６０の詳細回路構成図である。
図１において、自動電圧調整装置６０は電圧調整部６０ａと切換演算回路６０ｂとから構成され、電圧調整部６０ａと切換演算回路６０ｂとは個別にこの制御システムから着脱できるものとする。
【００１５】
図１に示した電圧調整部６０ａは電圧検出用変成器（ＰＴ）２からの電圧を直流値に変換する電圧検出回路６１と、通常運転時の同期発電機１の出力電圧を設定する電圧設定器６２と、電圧設定器６２の設定値と電圧検出回路６１の検出値との偏差を求める加算演算器６３と、この偏差を比例・積分（ＰＩ）演算して界磁電流設定値として出力する調節器６４と、この界磁電流設定値と電流検出器４の検出値（Ｉｆ）との偏差を求める加算演算器６５と、この偏差を所定のゲイン（Ｋ_ACR）倍した点弧角設定値を出力する増幅器６６と、この点弧角設定値をリニアライズ（ｃｏｓα）して点弧角（α）を出力する関数演算器６７とにより、この発電プラントの通常運転状態の調整動作が行われる。
【００１６】
図１に示した電圧調整部６０ａが故障して、簡易電圧調整装置３０でのこの発電プラントの運転から前記通常運転状態に復旧させる手順を、図２に示す切換演算回路６０ｂの詳細回路構成図に基づいて以下に説明をする。
図２において、前記故障した電圧調整部６０ａが修復されて、この制御システムに装着されると、電圧調整部６０ａの故障を監視する故障監視回路７２からは正常信号が出力される。ノット回路７３の出力であるこの正常信号と、発電機１の出力電圧を監視する発電機電圧監視回路７４の出力が正常（発電機電圧：Ｖ，１１０％≧Ｖ≧８０％）である条件と、切換リレー５が簡易電圧調整装置３０側になっている条件（切換リレー５が励磁）と、外部より切換指令が発せられている条件とが成立するとアンド回路７５が動作をし、追従開始リレー６８が励磁される。
【００１７】
追従開始リレー６８が励磁されると、電圧調整部６０ａでは簡易電圧調整装置３０の出力の点弧角（α）から点弧角設定値を演算する関数（ｃｏｓ^-1α）演算を関数演算器６９で行い、関数演算器６９の出力を前記Ｋ_ACRでの除算を除算演算器７０で行い、この除算値と電流検出器４の検出値（Ｉｆ）との加算を加算演算器７１で行うと、この加算値は簡易電圧調整装置３０の出力の点弧角（α）に相当する調節器６４の出力値となる。
【００１８】
追従開始リレー６８の接点６８ａが電圧検出回路６１側に閉じ、調節器６４の入力はほぼ零となり、追従開始リレー６８の接点６８ｂが閉じることにより調節器６４の出力値をこの値に保持される。
次に、追従開始リレー６８が励磁され、入力監視回路回路７６による調節器６４の入力が所定の値（１％）以下になるとアンド回路７７が動作をし、この動作によりタイマ７８を起動させ、例えば５秒経過するとタイムアップし、フリップ・フロップ７９に入力され、切換リレー５が励磁から無励磁となり、切換リレー５の接点５ａにより、点弧角調整装置６の入力は電圧調整部６０ａの出力に切り換わる。
【００１９】
同時に、追従開始リレー６８も無励磁となるので、電圧設定器６２の設定値と電圧検出回路６１の検出値との偏差を比例・積分（ＰＩ）演算して界磁電流設定値を出力する調節器６４の出力値も、追従開始リレー６８の接点６８ｂを介した保持値から、ショックレスに変化しつつ該設定値に基づく調整動作に入り、この発電プラントは通常運転状態となる。
【００２０】
この通常運転中に、万一電圧調整部６０ａが故障すると、故障監視回路７２が動作をし、フリップ・フロップ７９により即時に切換リレー５が無励磁から励磁となり、簡易電圧調整装置３０側に切り換わる。
図３は、この発明の第２の実施例を示す発電プラントの制御システムの部分構成図であって、図６に示した蒸気タービン設備の制御システムの調速制御装置８０の詳細回路構成図である。
【００２１】
図３において、調速制御装置８０は調速制御部８０ａと切換演算回路８０ｂとから構成され、調速制御部８０ａと切換演算回路８０ｂとは個別にこの制御システムから着脱できるものとする。
図３に示した調速制御部８０ａは回転数ピックアップ１１からパルスを周波数に変換する周波数検出器８１と、通常運転時のタービン１０の回転速度を設定する周波数設定器８２と、周波数設定器８２の設定値と周波数検出器８１の検出値との偏差を求める加算演算器８３と、この偏差を比例・積分（ＰＩ）演算して出力する調節器８４と、調節器８４の出力値と所定のゲイン（Ｋ_M）倍する増幅器８５と、増幅器８５の出力値から折線特性（Ａ）の関数演算をして、弁開度設定値として出力する関数演算器８６と、この弁開度設定値と弁開度検出器１３から弁開度検出値との偏差を求める加算演算器８７と、加算演算器８７の出力をアクチュエータ１５に出力することにより、この蒸気タービン設備の通常運転状態の調整動作が行われる。
【００２２】
図３に示した調速制御部８０ａが故障して、簡易調速制御装置５０でのこの蒸気タービン設備の運転から前記通常運転状態に復旧させる手順を、図４に示す切換演算回路８０ｂの詳細回路構成図に基づいて以下に説明をする。
図４において、前記故障した調速制御部８０ａが修復されて、この制御システムに装着されると、調速制御部８０ａの故障を監視する故障監視回路９１からは正常信号が出力される。ノット回路９２の出力であるこの正常信号と、タービン１０の回転速度を監視する回転速度監視回路９３の出力が正常（タービン回転数：ｒ、ｒ≦１０３％）である条件と、切換リレー１４が簡易調速制御装置５０側になっている条件（切換リレー１４が励磁）と、外部より切換指令が発せられている条件とが成立するとアンド回路９４が動作をし、追従開始リレー８８が励磁される。
【００２３】
追従開始リレー８８が励磁されると、調速制御部８０ａでは簡易調速制御装置５０の出力値から前記折線特性（Ａ）とは逆特性の折線特性（Ｂ）の関数演算を関数演算器８９で行い、関数演算器８９の出力を前記Ｋ_Mでの除算を除算演算器９０で行うと、この除算値は簡易調速制御装置５０の出力に相当する調節器８４の出力値となる。
【００２４】
追従開始リレー８８の接点８８ａが周波数検出器８１側に閉じ、調節器８４の入力はほぼ零となり、追従開始リレー８８の接点８８ｂが閉じることにより調節器８４の出力値をこの値に保持される。
次に、追従開始リレー８８が励磁され、入力監視回路９５による調節器８４の入力が所定の値（０．５％）以下になるとアンド回路９６が動作をし、この動作によりタイマ９７を起動させ、例えば５秒経過するとタイムアップし、フリップ・フロップ９８に入力され、切換リレー１４が励磁から無励磁となり、切換リレー１４の接点１４ａにより、アクチュエータ１５の入力は調速制御部８０ａの出力に切り換わる。
【００２５】
同時に、追従開始リレー８８も無励磁となるので、周波数設定器８２の設定値と周波数検出器８１の検出値との偏差を比例・積分（ＰＩ）演算して出力する調節器８４の出力値も、追従開始リレー８８の接点８８ｂを介した保持値からショックレスに変化しつつ該設定値に基づく調整動作に入り、この蒸気タービン設備は通常運転状態となる。
【００２６】
この通常運転中に、万一調速制御部８０ａが故障すると、故障監視回路９１が動作をし、フリップ・フロップ９８により即時に切換リレー１４が無励磁から励磁となり、簡易調速制御装置５０側に切り換わる。
【００２７】
【発明の効果】
この発明によれば、故障した自動電圧調整装置または調速制御装置を修復し、この発電プラントを通常運転に復旧させる際にも、この制御システムには上述の切換ショック防止機能を備えて、該発電プラントを停止させることなくショックレスに切り換えが行われ、冗長性を有する動作信頼性の高い発電プラントの制御システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例を示す発電プラントの制御システムの部分構成図
【図２】図１の動作を説明する詳細回路構成図
【図３】この発明の第２の実施例を示す発電プラントの制御システムの部分構成図
【図４】図３の動作を説明する詳細回路構成図
【図５】発電プラントの制御システムを示すブラシレス励磁方式の同期発電機の制御システム構成図
【図６】発電プラントの制御システムを示す蒸気タービン設備の制御システム構成図
【符号の説明】
１…同期発電機、２…電圧検出用変成器、３…励磁機、４…電流検出器、５…切換リレー、６…点弧角調整装置、７…サイリスタ、１０…タービン、１１…回転数ピックアップ、１２…蒸気加減弁、１３…弁開度検出器、１４…切換リレー、１５…アクチェータ、２０…自動電圧調整装置、３０…簡易電圧調整装置、４０…調速制御装置、５０…簡易調速制御装置、６０…自動電圧調整装置、６０ａ…電圧調整部、６０ｂ…切換演算回路、６１…電圧検出回路、６２…電圧設定器、６３…加算演算器、６４…調節器、６５…加算演算器、６６…増幅器、６７…関数演算器、６８…追従開始リレー、６９…関数演算器、７０…除算演算器、７１…加算演算器、７２…故障監視回路、７３…ノット回路、７４…発電機電圧監視回路、７５…アンド回路、７６…入力監視回路回路、７７…アンド回路、７８…タイマ、７９…フリップ・フロップ、８０…調速制御装置、８０ａ…調速制御部、８０ｂ…切換演算回路、８１…周波数検出器、８２…周波数設定器、８３…加算演算器、８４…調節器、８５…増幅器、８６…関数演算器、８７…加算演算器、８８…追従開始リレー、８９…関数演算器、９０…除算演算器、９１…故障監視回路、９２…ノット回路、９３…回転速度監視回路、９４…アンド回路、９５…入力監視回路、９６…アンド回路、９７…タイマ、９８…フリップ・フロップ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power plant control system for the purpose of effectively using, for example, industrial steam.
[0002]
[Prior art]
As this type of power plant control system, one disclosed in JP-A-8-165906 is known.
FIG. 5 is a control system configuration diagram of a brushless excitation type synchronous generator showing the above-described power plant control system.
[0003]
In FIG. 5, the automatic voltage regulator 20 detects the output voltage of the synchronous generator 1 via the voltage detection transformer (PT) 2, and the synchronous generator 1 has a predetermined value so that the detected value becomes a predetermined value. The field current (If) flowing through the field winding 3a of the exciter 3 is detected and adjusted by the current detector 4. The output of the automatic voltage adjusting device 20 is input to the ignition angle adjusting device 6 via the contact 5a of the switching relay 5, and the ignition angle adjusting device 6 passes the adjusted field current (If) to the thyristor 7. By generating the ignition signal at the arc angle, the output voltage of the synchronous generator 1 is maintained at a predetermined voltage value.
[0004]
If a failure occurs in the automatic voltage regulator 20 during the above-described normal operation, the automatic voltage regulator 20 issues a failure signal to the switching relay 5 and switches to the output of the simple voltage regulator 30 at the contact 5a of the switching relay 5. It is done.
In the switched simple voltage adjustment device 30, the field current (If) of the exciter 3 is input while the output value of the automatic voltage adjustment device 20 immediately before the failure is input from the simple voltage adjustment device 30 to the firing angle adjustment device 6. The detection is performed by the current detector 4 and the field current (If) is adjusted so as to be a predetermined value, so that the shockless switching is performed and the operation of the synchronous generator 1 is continued.
[0005]
That is, in the conventional example configured by the automatic voltage regulator 20 and the simple voltage regulator 30 shown in FIG. 5, the automatic voltage regulator 20 is switched from the failed automatic voltage regulator 20 to continue the operation of the power plant. At this time, the simple voltage regulator 30 has a switching shock prevention function for preventing the occurrence of a shock due to the switching.
[0006]
FIG. 6 is a configuration diagram of a steam turbine facility control system showing the above-described power plant control system.
In FIG. 6, the speed control device 40 detects the rotational speed of the turbine 10 with the rotational speed pickup 11, and opens the valve opening degree of the steam control valve 12 of the turbine 10 so that the detected value becomes a predetermined value. It is detected and adjusted by the detector 13. The output of the speed control device 40 is input to the actuator 15 via the contact 14a of the switching relay 14, and the rotation speed of the turbine 10 is adjusted to a predetermined value by adjusting the valve opening degree of the steam control valve 12 by the actuator 15. To be kept.
[0007]
If a failure occurs in the speed control device 40 during the above-described normal operation, the speed control device 40 issues a failure signal to the switching relay 14 and outputs to the output of the simple speed control device 50 at the contact 14a of the switching relay 14. Can be switched.
In the switched simple speed control device 50, the speed control device 40 uses the stored value of the valve opening immediately before the failure as the set value, and detects the valve opening of the steam control valve 12 by the opening detector 13, By adjusting the valve opening so that it becomes the set value, switching is performed shocklessly, and the operation of the turbine 10 is continued.
[0008]
That is, in the conventional example configured by the speed control device 40 and the simple speed control device 50 shown in FIG. 6, the operation of this power plant is switched from the failed speed control device 40 to the simple speed control device 50. When continuing, the simple speed control device 50 is provided with a switching shock prevention function for preventing the occurrence of shock due to this switching.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional power plant control system described above, both the conventional configuration example shown in FIG. 5 or FIG. 6 is used to repair the failed automatic voltage regulator 20 or the speed regulator 40 and restore them to the normal operating state. In the meantime, this power plant was once stopped.
[0010]
However, shutting down the power plant not only has an impact on the power system, but also has the disadvantage of causing economic losses. Further, once the steam turbine facility is stopped, it takes a considerable time to restart and start supplying power, and a complicated start-up operation is required.
The objective of this invention is providing the control system of the power plant which solves the said problem.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The first invention is a power generation plant composed of steam turbine equipment, a synchronous generator, and the like, and detects the output voltage of the synchronous generator, so that the detected value becomes a predetermined value. When the automatic voltage regulator that detects and adjusts the field current of the exciter that supplies the field current to the sensor fails, the field current of the exciter is detected, and the detected value becomes a predetermined value. In a power plant control system that switches to a simple voltage regulator that adjusts so that the operation of the power plant continues, when the failed automatic voltage regulator is repaired and switched from the simple voltage regulator to the automatic voltage regulator, Holding the value corresponding to the output value of the simple voltage regulator as the output value of the regulator of the automatic voltage regulator, and switching the voltage set value input of the regulator to a voltage detection value, When the input deviation of the regulator becomes a predetermined value or less, by switching from the operation of the power plant with the simple voltage regulator to the operation with the automatic voltage regulator, the occurrence of a shock due to the switching is performed. A switching shock prevention function is provided.
[0012]
The second invention is a power plant composed of steam turbine equipment, a synchronous generator, etc., which detects the rotational speed of the steam turbine and controls the steam control valve so that the detected value becomes a predetermined value. When the speed control device that detects and adjusts the opening degree of the engine malfunctions, it switches to a simple speed control device that detects the opening degree of the steam control valve and adjusts the detected value to a predetermined value. In a power plant control system that continues the operation of the power plant, when the malfunctioning speed control device is repaired and switched from the simple speed control device to the speed control device, the regulator of the speed control device A value corresponding to the output value of the simple speed control device is held as an output value, and the rotation speed setting value input of the regulator is switched to a rotation speed detection value, and the input deviation of the regulator becomes a predetermined value or less. When the, by performing switching to operation in the governor controller from operation of the power plant in the simple governor controller comprises a switching shock prevention function for preventing occurrence of shock due to switching.
[0013]
According to the present invention, when the power plant is restored to normal operation, the control system is provided with a switching shock prevention function, which will be described later, so that the operation can be continued without stopping the power plant.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a partial configuration diagram of a power plant control system showing a first embodiment of the present invention, and is a detailed circuit configuration diagram of an automatic voltage regulator 60 of the power plant control system shown in FIG. .
In FIG. 1, the automatic voltage regulator 60 is composed of a voltage regulator 60a and a switching arithmetic circuit 60b, and the voltage regulator 60a and the switching arithmetic circuit 60b can be separately attached to and detached from this control system.
[0015]
1 is a voltage detection circuit 61 that converts the voltage from the voltage detection transformer (PT) 2 into a DC value, and a voltage setting that sets the output voltage of the synchronous generator 1 during normal operation. 62, an addition calculator 63 for obtaining a deviation between the set value of the voltage setter 62 and the detected value of the voltage detection circuit 61, and a proportional / integral (PI) calculation of the deviation and outputting it as a field current set value. An adjuster 64, an addition calculator 65 for obtaining a deviation between the field current set value and the detected value (If) of the current detector 4, and a firing angle set value obtained by multiplying the deviation by a predetermined gain (K _ACR ). Is adjusted, and a function calculator 67 that linearizes (cos α) the ignition angle setting value and outputs the ignition angle (α), thereby adjusting the normal operation state of the power plant. .
[0016]
A detailed circuit configuration diagram of the switching arithmetic circuit 60b shown in FIG. 2 shows a procedure for restoring the normal operation state from the operation of the power plant in the simple voltage regulator 30 when the voltage regulator 60a shown in FIG. 1 fails. This will be described below.
In FIG. 2, when the failed voltage regulator 60a is repaired and installed in this control system, a normal signal is output from the failure monitoring circuit 72 that monitors the failure of the voltage regulator 60a. The normal signal that is the output of the knot circuit 73 and the condition that the output of the generator voltage monitoring circuit 74 that monitors the output voltage of the generator 1 is normal (generator voltage: V, 110% ≧ V ≧ 80%) When the condition that the switching relay 5 is on the simple voltage regulator 30 side (the switching relay 5 is excited) and the condition that the switching command is issued from the outside are satisfied, the AND circuit 75 operates and the follow-up start relay 68 is excited.
[0017]
When the follow-up start relay 68 is energized, the voltage adjustment unit 60a performs a function (cos ⁻¹ α) calculation for calculating the ignition angle setting value from the ignition angle (α) of the output of the simple voltage adjustment device 30. 69, the division of the output of the function calculator 69 by the K _ACR is performed by the division calculator 70, and the addition of the division value and the detection value (If) of the current detector 4 is performed by the addition calculator 71. The added value is the output value of the regulator 64 corresponding to the firing angle (α) of the output of the simple voltage regulator 30.
[0018]
The contact 68a of the follow-up start relay 68 is closed to the voltage detection circuit 61 side, the input of the adjuster 64 becomes almost zero, and the output value of the adjuster 64 is held at this value by closing the contact 68b of the follow-up start relay 68. .
Next, when the follow-up start relay 68 is energized and the input of the adjuster 64 by the input monitoring circuit circuit 76 falls below a predetermined value (1%), the AND circuit 77 operates, and this operation starts the timer 78, For example, when 5 seconds elapse, the time is up and input to the flip-flop 79, the switching relay 5 is switched from excitation to non-excitation, and the input of the firing angle adjusting device 6 is the output of the voltage adjusting unit 60a by the contact 5a of the switching relay 5. Switch to.
[0019]
At the same time, the follow-up start relay 68 is also de-energized, so that the deviation between the set value of the voltage setting device 62 and the detected value of the voltage detection circuit 61 is proportionally / integrated (PI) calculated to output the field current set value. The output value of the generator 64 also enters the adjustment operation based on the set value while changing in a shockless manner from the held value via the contact 68b of the follow-up start relay 68, and this power plant enters a normal operation state.
[0020]
During this normal operation, if the voltage adjustment unit 60a fails, the failure monitoring circuit 72 operates, and the flip-flop 79 immediately switches the switching relay 5 from non-excitation to excitation, and switches to the simple voltage adjustment device 30 side. Change.
FIG. 3 is a partial configuration diagram of a power plant control system showing a second embodiment of the present invention, and is a detailed circuit configuration diagram of the speed control device 80 of the steam turbine equipment control system shown in FIG. is there.
[0021]
In FIG. 3, the speed control device 80 is composed of a speed control unit 80a and a switching operation circuit 80b, and the speed control unit 80a and the switching operation circuit 80b can be individually detached from this control system.
3 includes a frequency detector 81 that converts a pulse from the rotational speed pickup 11 into a frequency, a frequency setting unit 82 that sets the rotation speed of the turbine 10 during normal operation, and a frequency setting unit 82. An adder 83 for obtaining a deviation between the set value of the signal and the detected value of the frequency detector 81, a controller 84 for calculating and outputting the deviation by proportional / integral (PI), an output value of the regulator 84 and a predetermined value An amplifier 85 that multiplies the gain (K _M ), a function calculator 86 that performs a function calculation of the broken line characteristic (A) from the output value of the amplifier 85, and outputs the function as a valve opening set value, and the valve opening set value An addition calculator 87 for obtaining a deviation from the valve opening detection value from the valve opening detector 13 and the output of the addition calculator 87 are output to the actuator 15, thereby adjusting the normal operation state of the steam turbine equipment. Done.
[0022]
The details of the switching arithmetic circuit 80b shown in FIG. 4 are the steps to restore the normal operation state from the operation of the steam turbine equipment in the simple speed control device 50 when the speed control unit 80a shown in FIG. 3 fails. The following description is based on the circuit configuration diagram.
In FIG. 4, when the failed speed control unit 80a is repaired and installed in the control system, a normal signal is output from the fault monitoring circuit 91 that monitors the speed control unit 80a for failure. The normal signal that is the output of the knot circuit 92, the condition that the output of the rotational speed monitoring circuit 93 that monitors the rotational speed of the turbine 10 is normal (turbine rotational speed: r, r ≦ 103%), and the switching relay 14 When the condition on the side of the simple speed control device 50 (the switching relay 14 is excited) and the condition where the switching command is issued from the outside are satisfied, the AND circuit 94 operates and the follow-up start relay 88 is excited. The
[0023]
When the follow start relay 88 is energized, the speed control unit 80a performs a function calculation of the broken line characteristic (B) opposite to the bent line characteristic (A) from the output value of the simple speed control device 50. in conducted, when the output of the function calculator 89 to divide by the K _M the division calculator 90, the division value is the output value of the regulator 84 corresponds to the output of the simplified governor controller 50.
[0024]
The contact 88a of the follow-up start relay 88 is closed to the frequency detector 81 side, the input of the adjuster 84 becomes almost zero, and the output value of the adjuster 84 is held at this value by closing the contact 88b of the follow-up start relay 88. .
Next, when the follow-up start relay 88 is energized and the input of the regulator 84 by the input monitoring circuit 95 falls below a predetermined value (0.5%), the AND circuit 96 operates, and this operation starts the timer 97. For example, when 5 seconds elapse, the time is up and input to the flip-flop 98, the switching relay 14 is switched from excitation to non-excitation, and the input of the actuator 15 is switched to the output of the speed control unit 80a by the contact 14a of the switching relay 14. Change.
[0025]
At the same time, since the follow-up start relay 88 is also de-energized, the output value of the controller 84 that outputs the deviation between the set value of the frequency setter 82 and the detected value of the frequency detector 81 by proportional / integral (PI) calculation is also obtained. Then, an adjustment operation based on the set value is entered while changing from the hold value via the contact 88b of the follow-up start relay 88 to shockless, and the steam turbine equipment enters a normal operation state.
[0026]
During this normal operation, if the speed control unit 80a fails, the fault monitoring circuit 91 operates, and the switching relay 14 is immediately switched from non-excitation to excitation by the flip-flop 98, and the simple speed control device 50 side Switch to.
[0027]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the faulty automatic voltage regulator or the speed regulating controller is repaired and the power plant is restored to the normal operation, the control system is provided with the switching shock prevention function described above, It is possible to provide a control system for a power plant having redundancy and high operation reliability, which is switched without shock without stopping the power plant.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial configuration diagram of a power plant control system showing a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a detailed circuit configuration diagram for explaining the operation of FIG. 1. FIG. 3 is a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a detailed circuit configuration diagram illustrating the operation of FIG. 3. FIG. 5 is a control system configuration diagram of a brushless excitation type synchronous generator illustrating the control system of the power plant. FIG. 6 is a configuration diagram of a steam turbine equipment control system showing a power plant control system.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Synchronous generator, 2 ... Voltage detection transformer, 3 ... Exciter, 4 ... Current detector, 5 ... Switching relay, 6 ... Firing angle adjusting device, 7 ... Thyristor, 10 ... Turbine, 11 ... Speed Pickup, 12 ... Steam control valve, 13 ... Valve opening detector, 14 ... Switching relay, 15 ... Actuator, 20 ... Automatic voltage adjustment device, 30 ... Simple voltage adjustment device, 40 ... Speed control device, 50 ... Simple adjustment Speed control device, 60 ... automatic voltage regulator, 60a ... voltage regulator, 60b ... switching arithmetic circuit, 61 ... voltage detection circuit, 62 ... voltage setting unit, 63 ... addition computing unit, 64 ... regulator, 65 ... addition computation 66 ... Amplifier, 67 ... Function computing unit, 68 ... Tracking start relay, 69 ... Function computing unit, 70 ... Division computing unit, 71 ... Addition computing unit, 72 ... Fault monitoring circuit, 73 ... Knot circuit, 74 ... Power generation Machine voltage monitoring circuit, 75 ... and 76, input monitoring circuit circuit, 77 ... AND circuit, 78 ... timer, 79 ... flip-flop, 80 ... speed control device, 80a ... speed control unit, 80b ... switching arithmetic circuit, 81 ... frequency detector, 82 ... Frequency setting unit, 83 ... Addition computing unit, 84 ... Regulator, 85 ... Amplifier, 86 ... Function computing unit, 87 ... Addition computing unit, 88 ... Follow-up start relay, 89 ... Function computing unit, 90 ... Division computing unit 91 ... Failure monitoring circuit, 92 ... Knot circuit, 93 ... Rotational speed monitoring circuit, 94 ... AND circuit, 95 ... Input monitoring circuit, 96 ... AND circuit, 97 ... Timer, 98 ... Flip-flop.

Claims

This is a power generation plant composed of steam turbine equipment, a synchronous generator, etc., which detects the output voltage of the synchronous generator and supplies a field current to the synchronous generator so that the detected value becomes a predetermined value. Simple voltage regulator that detects the field current of the exciter and adjusts the detected value to a predetermined value when the automatic voltage regulator that detects and adjusts the field current of the exciter fails In the power plant control system that continues to operate the power plant by switching to the automatic voltage regulator when the failed automatic voltage regulator is repaired and switched from the simple voltage regulator to the automatic voltage regulator. A value corresponding to the output value of the simple voltage regulator is held as the output value of the regulator, and the voltage set value input of the regulator is switched to the voltage detection value, and the input deviation of the regulator is changed. Switching shock prevention function that prevents the occurrence of shock due to switching by switching from operation of the power plant with the simple voltage regulator to operation with the automatic voltage regulator when the voltage becomes below a predetermined value A control system for a power plant, comprising:

It is a power plant that consists of steam turbine equipment, synchronous generators, etc., and detects the rotational speed of the steam turbine, and detects and adjusts the opening of the steam control valve so that the detected value becomes a predetermined value. When the speed control device that performs the operation fails, the opening degree of the steam control valve is detected and switched to a simple speed control device that adjusts the detected value to a predetermined value to continue power plant operation. In the plant control system, when the malfunctioning speed control device is repaired and switched from the simple speed control device to the speed control device, the simple speed control is used as an output value of the regulator of the speed control device. When the value corresponding to the output value of the device is held and the rotational speed set value input of the controller is switched to the rotational speed detection value, and the input deviation of the controller becomes a predetermined value or less, the simplified A control system for a power plant comprising a switching shock prevention function for preventing the occurrence of shock due to switching by switching from operation of the power plant with a speed control device to operation with the speed control device .