涡轮机控制装置、涡轮机控制方法以及涡轮机控制程序制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种涡轮机控制装置、涡轮机控制方法以及涡轮机控制程序，即使在负荷运转中也能够灵活地对系统频率进行稳定控制。本发明专利技术的涡轮机控制装置（7）具备：系统信息取得部（15），其取得与连接有发电成套设备的电力系统的运转状况有关的系统信息；调速控制部（11），其根据系统信息，调节发电成套设备内的涡轮机的转速的调整参数。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种涡轮机控制装置、涡轮机控制方法以及涡轮机控制程序，即使在负荷运转中也能够灵活地对系统频率进行稳定控制。本专利技术的涡轮机控制装置（7）具备：系统信息取得部（15），其取得与连接有发电成套设备的电力系统的运转状况有关的系统信息；调速控制部（11），其根据系统信息，调节发电成套设备内的涡轮机的转速的调整参数。【专利说明】涡轮机控制装置、涡轮机控制方法以及涡轮机控制程序
本专利技术涉及一种发电用涡轮机的涡轮机控制装置、涡轮机控制方法以及涡轮机控制程序。
技术介绍
作为本
的
技术介绍
，例如有日本特开平5-340204号公报(专利文献I)。在该专利文献I中记载了一种涡轮机控制装置，其在涡轮机的无负荷区域、特别是低旋转区域中的涡轮机转速的控制变得不稳定的情况下，能够进行稳定的控制。具体地说，专利文献I的涡轮机控制装置具备:速度检测装置，其检测涡轮机的实际旋转速度；非线性函数器，其与旋转速度对应地输出非线性函数。另外，专利文献I的涡轮机控制装置具备:加法器，其计算来自转速设定器的旋转速度设定信号和旋转速度信号之间的偏差；非线性调定率运算器，其运算速度偏差信号和非线性函数输出。专利文献1:日本特开平5-340204号公报
技术实现思路
在上述专利文献I中，记载了能够进行涡轮机的无负荷区域、特别是低旋转区域中的稳定控制的技术，但并没有对涡轮机的额定转速附近(负荷运转中)的涡轮机的稳定控制进行讨论。但是，在本
中，要求开发一种在负荷运转中也能够灵活地进行系统频率的稳定控制的技术。因此，本专利技术提供一种涡轮机控制装置、涡轮机控制方法以及涡轮机控制程序，其在负荷运转中也能够灵活地对系统频率进行稳定控制。为了解决上述问题，本专利技术的涡轮机控制装置具备:调速控制部，其根据与电力系统的运转状况有关的系统信息，调节涡轮机的转速的调整参数。根据本专利技术，能够根据与连接了发电成套设备的电力系统(以下简称为系统)的运转状况有关的系统信息进行涡轮机的转速的控制，因此即使在负荷运转中，也能够进行灵活的系统频率的稳定控制。【专利附图】【附图说明】图1是表示通过一般的涡轮机控制装置(比较例子)实施的蒸汽涡轮机的调速负荷控制的控制算法的图。图2是本专利技术的实施例1的发电系统的概要模块结构图。图3是实施例1的系统信息供给源的概要结构图。图4是实施例1的涡轮机控制装置的概要结构图。图5是表示实施例1的蒸汽涡轮机的调速负荷控制的控制算法的图。图6是表示实施例1的蒸汽涡轮机的调速负荷控制的处理步骤的流程图。图7是表示实施例1的调定率的可变算法的图。图8是表示系统频率的变动特性和与之对应的调定率的变动成分值(后述的第一贡献值Rl)的变化特性之间的关系的一个例子的图。图9是表示系统信息的变动特性和与之对应的调定率的变动成分值(后述的第二贡献值R2)的变化特性之间的关系的一个例子的图。图10是表示实施例1的涡轮机控制装置的调速负荷控制的结果例子的图(示意图)。图11是表示实施例2的涡轮机控制装置的蒸汽涡轮机的调速负荷控制的控制算法的图。图12是表示实施例2的调定率的可变算法的图。符号说明1:锅炉；2:蒸汽涡轮机；3:发电机；4:调节阀；5:配管；6:速度传感器；7:润轮机控制装置；10:发电成套设备；11:控制部；12:第一存储部；13:第二存储部；14:转速检测部；15:系统信息取得部；16:输出部；17:总线；20:系统信息供给源；21:需求预测信息；22 =VPN ；23:路由器；24:成套设备网络；31:减法模块；32、35:可变调定率计算模块；32a:第一贡献值的计算模块；32b:第二贡献值的计算模块；32c:可变调定率的计算模块；33:增益乘法模块；34:加法模块。【具体实施方式】以下，根据【专利附图】【附图说明】本专利技术的各实施例的涡轮机控制装置以及涡轮机控制方法。实施例1首先，在说明本专利技术的实施例1的涡轮机控制装置之前，说明现在在发电成套设备中一般实施的蒸汽涡轮机的调速控制方式(比较例子)、以及在该方式中设想的各种问题。火力发电成套设备向蒸汽涡轮机供给通过锅炉产生的蒸汽，通过该蒸汽来驱动蒸汽涡轮机以及通过轴与蒸汽涡轮机直接联结的发电机。另外，火力发电成套设备与来自中央供电站的发电指令值对应地，调整向作为发电设备的蒸汽涡轮机供给的蒸汽流量，控制蒸汽涡轮机的转速(系统频率)。这时，根据被称为调定率(速度调定率:调整参数)的系统贡献率，调整流入到蒸汽涡轮机的蒸汽的量，控制涡轮机转速(系统频率:50Hz或60Hz)。另外，通过根据该调定率进行的蒸汽流量(蒸汽涡轮机的转速)的稳定控制，来抑制与系统的电力的总负荷量和总供给量的变动对应地产生的系统频率的变动。这样的蒸汽涡轮机的转速(系统频率)的控制被称为调速负荷控制或无调速(governor free)控制。此外，调定率是表示针对系统频率的变动进行怎样程度的负荷(电力量)的调节的参数。另外，系统频率与发电机的转速同步，因此与发电机所直接联结的蒸汽涡轮机的转速相等。图1是表示现在在发电成套设备中一般实施的蒸汽涡轮机的调速负荷控制的控制算法的图。在该控制算法中，首先，例如计算由安装在蒸汽涡轮机的轴上的速度传感器检测出的转速(系统频率)的实测值(实际转速)和额定转速之间的速度偏差AV。接着，将调定率R的倒数(以下称为增益G)与速度偏差AV相乘。然后，乘以增益G所得的偏差信号AS (=G.AV:以下称为速度调整信号AS)加上与在发电机中需要的电力量(负荷)对应地设定的调速器设定信号so。接着，根据将调速器设定信号SO加上速度调整信号AS所得的信号S (以下称为调速负荷控制信号S)计算调节阀的开度要求量，将该开度要求量输出到设置在将锅炉和蒸汽涡轮机之间连接起来的配管上的调节阀。然后，根据输入到调节阀的开度要求量，调整调节阀的开度，调节供给到蒸汽涡轮机的蒸汽流量。此外，在采用了上述的蒸汽涡轮机的调速负荷控制方式的火力发电成套设备中，通常调定率R是固定值(约5?7%左右)。在这样的调速负荷控制方式中，现在例如考虑调定率R为5%的情况。在该情况下，针对±5%的范围的系统频率变动，在-100%?100%的范围内进行速度调整信号的调节。因此，在该情况下，如果系统频率变动1%，则对预先设定的调速器设定信号SO加上或减去与额定蒸汽流量的20%的蒸汽流量对应的速度调整信号AS。另外，在调速负荷控制中，谋求系统频率的稳定化，并且在由于系统事故等蒸汽涡轮机的转速急剧上升的情况下减小蒸汽供给量，因此调速负荷控制还具备蒸汽涡轮机或发电机的超速防止的作用。例如，在发电成套设备的调定率R是5%的情况下，在蒸汽涡轮机的转速成为额定速度的105%的时刻，速度调整信号Λ S成为-100%，调速负荷控制信号S成为0%以下，因此调节阀全闭，调整蒸汽涡轮机的转速。另一方面，在涡轮机的转速成为额定速度的95%的情况下，速度调整信号Λ S成为100%，向调节阀输出与100%负荷量的蒸汽流量对应的调速负荷控制信号S，调整蒸汽涡轮机的转速。在上述的蒸汽涡轮机的调速负荷控制方式中，在调定率R低的情况下，由于系统频率的微小变动而进行大的蒸汽流量的调整。即，在该情况下，蒸汽涡轮机的调速负荷控制成为高增益的调速负荷控制(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮机控制装置，其特征在于，具备：系统信息取得部，其取得与连接有发电成套设备的电力系统的运转状况有关的系统信息；以及调速控制部，其根据上述系统信息，调节上述发电成套设备内的涡轮机的转速的调整参数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：井上翔大，河野有亮，户村孝，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP