JPH0442920B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0442920B2 JPH0442920B2 JP55099895A JP9989580A JPH0442920B2 JP H0442920 B2 JPH0442920 B2 JP H0442920B2 JP 55099895 A JP55099895 A JP 55099895A JP 9989580 A JP9989580 A JP 9989580A JP H0442920 B2 JPH0442920 B2 JP H0442920B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermal power
- power plant
- load
- load command
- command
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
- F01K13/02—Controlling, e.g. stopping or starting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は火力発電プラント制御システムに係
り、特に、急速かつ大幅な負荷追述運転に使用す
るに好適な火力発電プラント制御システムに関す
る。
り、特に、急速かつ大幅な負荷追述運転に使用す
るに好適な火力発電プラント制御システムに関す
る。
第１図は従来の火力発電プラント制御システム
のブロツク図である。
のブロツク図である。
中央給電指令所１からの負荷指令LDに基づい
てボイラ自動制御装置APC２により、火力発電
プラント３を制御する。APC２より先行（フイ
ード・フオワード）的に各操作量ui（ｉ＝１，２，
……ｒ）を出力する。この操作量としてはスプレ
ー操作、タービン加減弁操作、給水ポンプ操作、
燃料制御弁操作、空気ダンパ操作等がある。これ
ら操作量uiに対する各制御量xj（ｊ＝１，２，…
…ｌ）のフイードバツク制御（蒸気温度、蒸気圧
力等）により各操作量uiを補助的に操作する。
てボイラ自動制御装置APC２により、火力発電
プラント３を制御する。APC２より先行（フイ
ード・フオワード）的に各操作量ui（ｉ＝１，２，
……ｒ）を出力する。この操作量としてはスプレ
ー操作、タービン加減弁操作、給水ポンプ操作、
燃料制御弁操作、空気ダンパ操作等がある。これ
ら操作量uiに対する各制御量xj（ｊ＝１，２，…
…ｌ）のフイードバツク制御（蒸気温度、蒸気圧
力等）により各操作量uiを補助的に操作する。
第２図に示すような火力発電プラントでは、タ
ービン蒸気流量、給水流量、燃料流量、空気流
量、スプレイ流量、ガス再循環流量等が負荷指令
LDに従つて制御され、各加算器出力が操作量uiに
なる。また、各制御量xjは、周波数ｆ、発電量
MW、主蒸気圧力PMS、主蒸気温度TMS、ガス酸
素量O2、再熱蒸気温度TRHの各々であり、これら
は負荷指令LDと加算され操作量となる。
ービン蒸気流量、給水流量、燃料流量、空気流
量、スプレイ流量、ガス再循環流量等が負荷指令
LDに従つて制御され、各加算器出力が操作量uiに
なる。また、各制御量xjは、周波数ｆ、発電量
MW、主蒸気圧力PMS、主蒸気温度TMS、ガス酸
素量O2、再熱蒸気温度TRHの各々であり、これら
は負荷指令LDと加算され操作量となる。
ところで、各操作量uiは目標値の変化に対して
応答遅れを有している。すなわち、駆動部の動作
遅れ及び（例えば石炭火力発電では、石炭の粉砕
遅れ、微粉炭の搬送遅れ、および熱伝達の遅れ
等）があり、このため急速かつ大幅な負過指令の
変化に対して負荷の追従性が悪く、しかも制御量
xjの変動が大きくなるという問題がある。
応答遅れを有している。すなわち、駆動部の動作
遅れ及び（例えば石炭火力発電では、石炭の粉砕
遅れ、微粉炭の搬送遅れ、および熱伝達の遅れ
等）があり、このため急速かつ大幅な負過指令の
変化に対して負荷の追従性が悪く、しかも制御量
xjの変動が大きくなるという問題がある。
本発明の目的は、操作量の応答遅れを補償して
正確な負荷追従制御が可能で制御量の変動が小さ
い火力発電プラント予測制御システムを提供する
ことである。
正確な負荷追従制御が可能で制御量の変動が小さ
い火力発電プラント予測制御システムを提供する
ことである。
本発明は、上記目的を達成するために、中央給
電指令所からの負荷指令に基づいて火力発電プラ
ントの応答遅れに関係する各操作量を先行的に演
算して火力発電プラントに出力しフイードフオワ
ード制御するとともに火力発電プラントの制御量
の一部をフイードバツク量として取り込み前記各
操作量を補助的にフイードバツク制御する演算制
御手段を備えた火力発電プラント予測制御システ
ムにおいて、現時点までの過去の前記負荷指令に
基づいて前記応答遅れに対応した時間後の負過指
令を予測しその予測負荷指令を現時点の負荷指令
として前記演算制御手段に出力する負荷予測手段
を中央給電指令所と演算制御手段との間に設けた
火力発電プラント予測制御システムを提案するも
のである。
電指令所からの負荷指令に基づいて火力発電プラ
ントの応答遅れに関係する各操作量を先行的に演
算して火力発電プラントに出力しフイードフオワ
ード制御するとともに火力発電プラントの制御量
の一部をフイードバツク量として取り込み前記各
操作量を補助的にフイードバツク制御する演算制
御手段を備えた火力発電プラント予測制御システ
ムにおいて、現時点までの過去の前記負荷指令に
基づいて前記応答遅れに対応した時間後の負過指
令を予測しその予測負荷指令を現時点の負荷指令
として前記演算制御手段に出力する負荷予測手段
を中央給電指令所と演算制御手段との間に設けた
火力発電プラント予測制御システムを提案するも
のである。
各操作量の無駄時間は一般に異なるので、負荷
予測手段は、各操作量のそれぞれの応答遅れに対
応した時間後の負荷指令を各操作量について予測
しそれぞれの予測負荷指令を現時点の負荷指令と
して演算制御手段に出力する負荷予測手段とする
と、より正確な予測制御が可能となる。
予測手段は、各操作量のそれぞれの応答遅れに対
応した時間後の負荷指令を各操作量について予測
しそれぞれの予測負荷指令を現時点の負荷指令と
して演算制御手段に出力する負荷予測手段とする
と、より正確な予測制御が可能となる。
本発明においては、各操作量の無駄時間を考慮
した予測負荷手段指令を現時点の負荷指令として
演算制御手段に入力し各操作量を演算し火力発電
プラントを制御するので、各操作量の応答遅れを
補償でき、火力発電プラントの負荷追従性が向上
し、制御量の変動が小さくなる。
した予測負荷手段指令を現時点の負荷指令として
演算制御手段に入力し各操作量を演算し火力発電
プラントを制御するので、各操作量の応答遅れを
補償でき、火力発電プラントの負荷追従性が向上
し、制御量の変動が小さくなる。
第３図は本発明の実施例を示すブロツク図であ
る。
る。
中央給電指令所１から負荷指令LDに時系列信
号に基づいて、負荷予測システム４は近い将来の
負荷指令L^Dを予測演算し、この予測負荷指令L^D
に基づいてAPC２は先行的に火力発電プラント
３の各操作量uiを操作すると共に、各制御量xjの
フイードバツク制御により、各操作量uiを補助的
に操作する。
号に基づいて、負荷予測システム４は近い将来の
負荷指令L^Dを予測演算し、この予測負荷指令L^D
に基づいてAPC２は先行的に火力発電プラント
３の各操作量uiを操作すると共に、各制御量xjの
フイードバツク制御により、各操作量uiを補助的
に操作する。
負荷予測システム４の機能について以下、詳述
する。
する。
負荷指令の予測には、自己回帰移動平均モデル
を用いる。すなわち、サンプリング周期（ΔT）
毎に取込んだ過去Ｍ時点の間の負荷指令の値LD
(k)，LD（ｋ−１），……，LD（ｋ−Ｍ＋１）と予測
誤差EL(k)，EL（ｋ−１），……，EL（ｋ−Ｍ＋１）
の線形結合により次式のように１サンプリング後
の負荷指令L^D（ｋ−１）を予測する。
を用いる。すなわち、サンプリング周期（ΔT）
毎に取込んだ過去Ｍ時点の間の負荷指令の値LD
(k)，LD（ｋ−１），……，LD（ｋ−Ｍ＋１）と予測
誤差EL(k)，EL（ｋ−１），……，EL（ｋ−Ｍ＋１）
の線形結合により次式のように１サンプリング後
の負荷指令L^D（ｋ−１）を予測する。
L^D（ｋ＋１）＝a1LD(k)＋a2LD（ｋ−１）＋……＋
aMLD（ｋ−Ｍ＋１） ＋b1EL(k)＋b2EL（ｋ−１）＋……bMEL（ｋ−Ｍ
＋１） ……(1) ここで、EL（ｋ−ｉ）＝LD（ｋ−ｉ）−L^D（ｋ−
ｉ） （ｉ＝０，１，２，……、Ｍ−１） L^D（ｋ−ｉ）：（ｋ−ｉ−１）時点における１
サンプリング後の負荷指令の予測値 また、２サンプリング後の負荷指令の予測値
LD（ｋ＋２）は、(2)式により計算する。
aMLD（ｋ−Ｍ＋１） ＋b1EL(k)＋b2EL（ｋ−１）＋……bMEL（ｋ−Ｍ
＋１） ……(1) ここで、EL（ｋ−ｉ）＝LD（ｋ−ｉ）−L^D（ｋ−
ｉ） （ｉ＝０，１，２，……、Ｍ−１） L^D（ｋ−ｉ）：（ｋ−ｉ−１）時点における１
サンプリング後の負荷指令の予測値 また、２サンプリング後の負荷指令の予測値
LD（ｋ＋２）は、(2)式により計算する。
L^D（ｋ＋２）＝a1L^D（ｋ＋１）＋a2LD(k)＋……＋aM
LD（ｋ−Ｍ＋２） ＋b2EL(k)＋b3EL（ｋ−１）＋……＋bMEL（ｋ−
Ｍ＋２） ……(2) 同様にして、Ｎサンプリング後の負荷指令の予
測値L^D（ｋ＋Ｎ）は、(3)式により計算する。
LD（ｋ−Ｍ＋２） ＋b2EL(k)＋b3EL（ｋ−１）＋……＋bMEL（ｋ−
Ｍ＋２） ……(2) 同様にして、Ｎサンプリング後の負荷指令の予
測値L^D（ｋ＋Ｎ）は、(3)式により計算する。
L^D（Ｋ＋Ｎ）＝a1L^D（Ｋ＋Ｎ−１）＋a2L^D（Ｋ＋Ｎ
−
２）＋…… ＋aN-1L^D（ｋ−１） ＋aNLD(k)＋aN+1（ｋ＋１）＋…… ＋aMLD（ｋ−Ｍ＋Ｎ） ＋bNEL(k)＋bN+1EL（ｋ−１）＋…… ＋bMＥＬ（ｋ−Ｍ＋Ｎ） ＝N-1 〓i=1 aiL^D（ｋ＋Ｎ−ｉ）＋M 〓i=N ａ(一)LD（ｋ＋Ｎ
−ｉ） ＋M 〓i=N b1EL（ｋ＋Ｎ−ｉ） ……(3) このようにしてＮサンプリング後迄の負荷指令
の予測値L^D（ｋ＋１），L^D（ｋ＋２），……，L^D（
ｋ
＋Ｎ）が求められる。なお、係数ai，bi（ｉ＝１，
２，……，Ｍ）は、過去の負荷指令を用いて最小
２乗法で求める。次に、予測時間決定方法につい
て述べる。
−
２）＋…… ＋aN-1L^D（ｋ−１） ＋aNLD(k)＋aN+1（ｋ＋１）＋…… ＋aMLD（ｋ−Ｍ＋Ｎ） ＋bNEL(k)＋bN+1EL（ｋ−１）＋…… ＋bMＥＬ（ｋ−Ｍ＋Ｎ） ＝N-1 〓i=1 aiL^D（ｋ＋Ｎ−ｉ）＋M 〓i=N ａ(一)LD（ｋ＋Ｎ
−ｉ） ＋M 〓i=N b1EL（ｋ＋Ｎ−ｉ） ……(3) このようにしてＮサンプリング後迄の負荷指令
の予測値L^D（ｋ＋１），L^D（ｋ＋２），……，L^D（
ｋ
＋Ｎ）が求められる。なお、係数ai，bi（ｉ＝１，
２，……，Ｍ）は、過去の負荷指令を用いて最小
２乗法で求める。次に、予測時間決定方法につい
て述べる。
負荷指令LDの変化に対する負荷Ｌの応答は、
次式で近似できる。
次式で近似できる。
Ｌ(S)＝１／１＋Ｔ・Ｓe-L
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 中央給電指令所からの負荷指令に基づいて火
力発電プラントの応答遅れに関係する各操作量を
先行的に演算して前記火力発電プラントに出力し
フイードフオワード制御するとともに前記火力発
電プラントの制御量の一部をフイードバツク量と
して取り込み前記各操作量を補助的にフイードバ
ツク制御する演算制御手段を備えた火力発電プラ
ント予測制御システムにおいて、現時点までの過
去の前記負荷指令に基づいて前記応答遅れに対応
した時間後の負荷指令を予測し、該予測負荷指令
を現時点の負荷指令として前記演算制御手段に出
力する負荷予測手段を前記中央給電指令所と前記
演算制御手段との間に設けたことを特徴とする火
力発電プラント予測制御システム。 ２ 特許請求の範囲第１項において、 前記負荷予測手段が、前記各操作量のそれぞれ
の応答遅れに対応した時間後の前記負荷指令を各
操作量について予測しそれぞれの予測負荷指令を
現時点の負荷指令として前記演算制御手段に出力
する負荷予測手段であることを特徴とする火力発
電プラント予測制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9989580A JPS5725197A (en) | 1980-07-23 | 1980-07-23 | Forecast follow-up controlling system for thermal power plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9989580A JPS5725197A (en) | 1980-07-23 | 1980-07-23 | Forecast follow-up controlling system for thermal power plant |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5725197A JPS5725197A (en) | 1982-02-09 |
| JPH0442920B2 true JPH0442920B2 (ja) | 1992-07-14 |
Family
ID=14259500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9989580A Granted JPS5725197A (en) | 1980-07-23 | 1980-07-23 | Forecast follow-up controlling system for thermal power plant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5725197A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58140809A (ja) * | 1982-02-17 | 1983-08-20 | Hitachi Ltd | 発電プラント適応最適制御システム |
| JPS58140806A (ja) * | 1982-02-17 | 1983-08-20 | Hitachi Ltd | 発電プラント予測最適制御システム |
| JPS58144203A (ja) * | 1982-02-22 | 1983-08-27 | Hitachi Ltd | プラント制御システム |
| JPS63173101A (ja) * | 1987-01-12 | 1988-07-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | むだ時間補償最適制御装置 |
| DE3721504C2 (de) * | 1987-06-30 | 1997-01-23 | Bosch Gmbh Robert | Regelsystem |
| JP5730833B2 (ja) * | 2012-09-21 | 2015-06-10 | 株式会社日立製作所 | タービン制御装置、タービン制御方法及びタービン制御プログラム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5618797A (en) * | 1979-07-24 | 1981-02-21 | Tokyo Shibaura Electric Co | Power control device of atomic power plant |
-
1980
- 1980-07-23 JP JP9989580A patent/JPS5725197A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5725197A (en) | 1982-02-09 |
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