JPH0586157B2 - - Google Patents
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- JPH0586157B2 JPH0586157B2 JP61191184A JP19118486A JPH0586157B2 JP H0586157 B2 JPH0586157 B2 JP H0586157B2 JP 61191184 A JP61191184 A JP 61191184A JP 19118486 A JP19118486 A JP 19118486A JP H0586157 B2 JPH0586157 B2 JP H0586157B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- proportional
- output
- regulator
- output signal
- integral
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/02—Arrangement of sensing elements
- F01D17/04—Arrangement of sensing elements responsive to load
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/02—Arrangement of sensing elements
- F01D17/06—Arrangement of sensing elements responsive to speed
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J3/04—Arrangements for connecting networks of the same frequency but supplied from different sources
- H02J3/06—Controlling the transfer of power between connected networks; Controlling load sharing between connected networks
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/16—Controlling the angular speed of one shaft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Massaging Devices (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Protection Of Generators And Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、それぞれ積分動作特性を有する回転
数調節器および出力調節器をを備えたタービン発
電機の制御装置に関する。
数調節器および出力調節器をを備えたタービン発
電機の制御装置に関する。
この種の制御装置はドイツ連邦共和国特許出願
公開第2627591号明細書により公知である。その
回転数調節器および出力調節器は、機能的に互い
に無関係の分離したユニツトをなし、それらのユ
ニツトは操作量の準備状態において最小値選択回
路を介して釈放される。したがつて、常に１つの
調節器のみが動作に関与し、これに対して動作に
関与していない調節器の出力量は、一方の調節様
式から他方の調節様式への移行時に衝撃的な操作
指令を避けるために、動作中の調節器に特別な制
限回路により全動作範囲にわたつて追従させられ
る。
公開第2627591号明細書により公知である。その
回転数調節器および出力調節器は、機能的に互い
に無関係の分離したユニツトをなし、それらのユ
ニツトは操作量の準備状態において最小値選択回
路を介して釈放される。したがつて、常に１つの
調節器のみが動作に関与し、これに対して動作に
関与していない調節器の出力量は、一方の調節様
式から他方の調節様式への移行時に衝撃的な操作
指令を避けるために、動作中の調節器に特別な制
限回路により全動作範囲にわたつて追従させられ
る。
本発明の目的は、冒頭に述べたような制御装置
において、最小値選択回路、あるいは出力調節
器、回転数調節器間の他の切換えなしにすませる
ことができ、しばしば動的な問題を招くその都度
動作に関与していない調節器の追従を避けること
にある。
において、最小値選択回路、あるいは出力調節
器、回転数調節器間の他の切換えなしにすませる
ことができ、しばしば動的な問題を招くその都度
動作に関与していない調節器の追従を避けること
にある。
上述の目的を達成するため、本発明において
は、 (a) 回転数調節器および出力調節器の積分動作成
分は共通な積分要素により形成し、 (b) 出力偏差に相応する信号を一次遅れ要素およ
び第１の比例要素を介して共通の積分要素に作
用させ、この積分要素の入力端にさらに回転数
偏差を加算するように直接に導き、一次遅れ要
素の時定数はタービン発電機の共振周波数の逆
数に相当し (c) さらに回転数偏差を回転数調節器の比例ゲイ
ンを形成する第２の比例要素の入力端に導き、
この第２の比例要素の出力信号を前記共通な積
分要素の出力信号に加算し (d) 第３の比例要素によりタービン発電機の減衰
率に応じて重み付けられた前記一次遅れ要素の
出力信号をその一次遅れ要素の入力信号から減
算し、その差を出力調節器の比例ゲインを形成
する第４の比例要素に導き、 (e) 第４の比例要素の出力信号を、前記一次遅れ
要素の時定数および第１の比例要素のゲインに
比例し且つ第４の比例要素のゲインに逆比例す
る積分時間を有する共通な積分要素の出力信号
に加算する。
は、 (a) 回転数調節器および出力調節器の積分動作成
分は共通な積分要素により形成し、 (b) 出力偏差に相応する信号を一次遅れ要素およ
び第１の比例要素を介して共通の積分要素に作
用させ、この積分要素の入力端にさらに回転数
偏差を加算するように直接に導き、一次遅れ要
素の時定数はタービン発電機の共振周波数の逆
数に相当し (c) さらに回転数偏差を回転数調節器の比例ゲイ
ンを形成する第２の比例要素の入力端に導き、
この第２の比例要素の出力信号を前記共通な積
分要素の出力信号に加算し (d) 第３の比例要素によりタービン発電機の減衰
率に応じて重み付けられた前記一次遅れ要素の
出力信号をその一次遅れ要素の入力信号から減
算し、その差を出力調節器の比例ゲインを形成
する第４の比例要素に導き、 (e) 第４の比例要素の出力信号を、前記一次遅れ
要素の時定数および第１の比例要素のゲインに
比例し且つ第４の比例要素のゲインに逆比例す
る積分時間を有する共通な積分要素の出力信号
に加算する。
以下、図示の実施例を参照しながら本発明を更
に詳細に説明する。
に詳細に説明する。
第１図はPI特性を有する回転数調節器を備え
た一般の出力調節器の組み合わせのための本発明
による制御装置の原理構成を示し、第２図はター
ビン発電機と接続した本発明の特別の実施例を示
し、第３図は本発明による回転数・出力調節器の
運転特性図を示し、第４図はタービンの回転数制
限のための付加装置を示す。
た一般の出力調節器の組み合わせのための本発明
による制御装置の原理構成を示し、第２図はター
ビン発電機と接続した本発明の特別の実施例を示
し、第３図は本発明による回転数・出力調節器の
運転特性図を示し、第４図はタービンの回転数制
限のための付加装置を示す。
第１図によれば、出力調節器は並列に出力偏差
ep、すなわちタービンの出力の予め与えられた設
定値と実際値との差、を入力される共通な伝達関
数FL2〜FLnを有する多数の調節要素からなり、
これらの調節回路要素の出力信号は一つの加算信
号に纏められている。これらの共通な調節回路要
素に並列に別の調節器分岐が設けられていて、こ
れは伝達関数FL1を持つ共通な調節回路要素、ゲ
インK1を持つ比例要素１および積分時間T2を持
つ積分要素２からなる。伝達関数FL2〜FLnを持
つ調節回路要素の加算信号は、混合要素３におい
て積分要素２の出力信号に加算される。第１図に
示された出力調節器を特にPID調調器として構成
しようとする場合には、積分要素２を含む調節器
分岐は積分動作成分を用意し、この分岐に並列に
配置された２つの分岐がＰもしくはPD要素を含
むようにされる。
ep、すなわちタービンの出力の予め与えられた設
定値と実際値との差、を入力される共通な伝達関
数FL2〜FLnを有する多数の調節要素からなり、
これらの調節回路要素の出力信号は一つの加算信
号に纏められている。これらの共通な調節回路要
素に並列に別の調節器分岐が設けられていて、こ
れは伝達関数FL1を持つ共通な調節回路要素、ゲ
インK1を持つ比例要素１および積分時間T2を持
つ積分要素２からなる。伝達関数FL2〜FLnを持
つ調節回路要素の加算信号は、混合要素３におい
て積分要素２の出力信号に加算される。第１図に
示された出力調節器を特にPID調調器として構成
しようとする場合には、積分要素２を含む調節器
分岐は積分動作成分を用意し、この分岐に並列に
配置された２つの分岐がＰもしくはPD要素を含
むようにされる。
混合要素４により積分器２に加算的に回転数も
しくは周波数偏差eが導かれ、比例要素５にてゲ
インK2だけ増幅された周波数偏差eが混合要素
３に導かれることにより、積分要素２はここでは
同時に回転数調節器の構成に関係させられてい
る。したがつて、周波数偏差eに関しては、積分
要素２および比例要素５からなる装置はPI動作
特性を有する調節器をなしているのに対して、出
力偏差epは出力調節器によつて任意の他の選択可
能な伝達特性で処理される。したがつて、回転
数・出力調節器の出力信号ｙにおいては、２つの
異なる調節形式の出力信号が重畳されるか、もし
くは線形に互いに結合され、両調節器の積分成分
はそれらに共通な積分要素２によつて形成され
る。
しくは周波数偏差eが導かれ、比例要素５にてゲ
インK2だけ増幅された周波数偏差eが混合要素
３に導かれることにより、積分要素２はここでは
同時に回転数調節器の構成に関係させられてい
る。したがつて、周波数偏差eに関しては、積分
要素２および比例要素５からなる装置はPI動作
特性を有する調節器をなしているのに対して、出
力偏差epは出力調節器によつて任意の他の選択可
能な伝達特性で処理される。したがつて、回転
数・出力調節器の出力信号ｙにおいては、２つの
異なる調節形式の出力信号が重畳されるか、もし
くは線形に互いに結合され、両調節器の積分成分
はそれらに共通な積分要素２によつて形成され
る。
第２図はタービン６およびこれに連結された同
期発電機７からなるタービン発電機の制御のため
の詳細な実施例を示す。同期発電機７は発電機開
閉装置８を介して系統Ｎに給電する。出力測定器
９が設けられ、これにより発電機が発生する出力
Ｐが検出され、混合要素１０において所定の目標
値Pxと比較される。それにより信号epが所定の目
標値Pxからの出力偏差となる。出力偏差信号epは
出力調節器に信号GSにて操作可能なスイツチを
介して導かれ、発電機開閉装置８もこの信号GS
によつて操作される。系統Ｎと同期化するまでタ
ービンを加速するために、信号GSが活かされ、
それにより発電機開閉装置８が開かれ、出力調節
器の入力信号が値零に保たれ、その結果回転数調
節器のみが有効となり、これに対して発電機開閉
装置８が閉成された際には出力偏差信号epが出力
調節器の入力端に作用する。回転数・出力調節器
のための別の入力量として回転数偏差もしくは周
波数偏差eが別の混合要素１１において形成され
る。この混合要素１１には周波数目標値xと同期
発電機７が発生する電圧の周波数に相当する周波
数実際値とが導かれる。第１図に同じ参照番号
で示された要素と一致する調節器回路要素の１〜
５を有する回転数・出力調節器は、第２図に示さ
れた例では出力偏差epを導かれる時定数T1を有
する遅れ要素１２を備えている。遅れ要素１２の
出力信号は比例要素１およびゲインK3の別の比
例要素１３の入力端に導かれる。この比例要素１
３の出力信号は混合要素１４において出力偏差ep
から引算される。混合要素１４の出力信号はゲイ
ンK4の比例要素１５を介して混合要素３に加算
的に導かれ、この混合要素３の他の２つの入力端
には第１図に示す装置に対応して積分要素２の出
力信号および比例要素５の出力信号が接続され
る。混合要素３の加算出力信号ｙは回転数・出力
調節器のマイナループの位置制御系のための位置
目標値Sxとして用いられる。この位置制御系は、
帰還結合された積分要素１６にて示されており、
タービン操作弁の相応の開度を生じさせる。
期発電機７からなるタービン発電機の制御のため
の詳細な実施例を示す。同期発電機７は発電機開
閉装置８を介して系統Ｎに給電する。出力測定器
９が設けられ、これにより発電機が発生する出力
Ｐが検出され、混合要素１０において所定の目標
値Pxと比較される。それにより信号epが所定の目
標値Pxからの出力偏差となる。出力偏差信号epは
出力調節器に信号GSにて操作可能なスイツチを
介して導かれ、発電機開閉装置８もこの信号GS
によつて操作される。系統Ｎと同期化するまでタ
ービンを加速するために、信号GSが活かされ、
それにより発電機開閉装置８が開かれ、出力調節
器の入力信号が値零に保たれ、その結果回転数調
節器のみが有効となり、これに対して発電機開閉
装置８が閉成された際には出力偏差信号epが出力
調節器の入力端に作用する。回転数・出力調節器
のための別の入力量として回転数偏差もしくは周
波数偏差eが別の混合要素１１において形成され
る。この混合要素１１には周波数目標値xと同期
発電機７が発生する電圧の周波数に相当する周波
数実際値とが導かれる。第１図に同じ参照番号
で示された要素と一致する調節器回路要素の１〜
５を有する回転数・出力調節器は、第２図に示さ
れた例では出力偏差epを導かれる時定数T1を有
する遅れ要素１２を備えている。遅れ要素１２の
出力信号は比例要素１およびゲインK3の別の比
例要素１３の入力端に導かれる。この比例要素１
３の出力信号は混合要素１４において出力偏差ep
から引算される。混合要素１４の出力信号はゲイ
ンK4の比例要素１５を介して混合要素３に加算
的に導かれ、この混合要素３の他の２つの入力端
には第１図に示す装置に対応して積分要素２の出
力信号および比例要素５の出力信号が接続され
る。混合要素３の加算出力信号ｙは回転数・出力
調節器のマイナループの位置制御系のための位置
目標値Sxとして用いられる。この位置制御系は、
帰還結合された積分要素１６にて示されており、
タービン操作弁の相応の開度を生じさせる。
第２図に示された出力調節器の構成により、分
母がタービン発電機６，７の伝達関数の分子に相
当し、それにより動的安定な特性を保証する伝達
関数が実現される。制御技術的にみて、タービン
６および同期発電機７からなるタービン発電機
は、共振周波数および減衰率の特性量で定義され
る２次振動系をなす。したがつて出力調節器の遅
れ要素１２の時定数T1は次のように選定される。
即ちタービン発電機の共振周波数の逆数に相当
し、遅延要素１２の出力信号の重み付けについて
は比例要素１３によりK3＝１−2Dが得られるよ
うに選定される。但し、Ｄはタービン発電機の減
衰率である。共通な積分要素２の積分時間T2が
T2＝K1／K4・T1に従つて選定されるならば、ラ
プラス演算子をＳとすると、出力調節器の伝達関
数Lについて、 FL＝K4・（１＋2DT1S＋T1 2S2）／（１＋T1S）・T1S が得られる。比例要素１５のゲインK4は選択可
能であり、所望の定常特性に応じて設定される。
これに対して、K1によつて、いわゆる一次影響
（定常）、即ちタービン発電機から発生する出力の
系統周波数依存性を与えることができる。積分要
素２および比例要素５からなるPI回転数調節器
は、 FD＝K2（１＋K2・T2S）／K2・T2S なる伝達関数を有する。この場合に増幅率K2は
選択可能である。
母がタービン発電機６，７の伝達関数の分子に相
当し、それにより動的安定な特性を保証する伝達
関数が実現される。制御技術的にみて、タービン
６および同期発電機７からなるタービン発電機
は、共振周波数および減衰率の特性量で定義され
る２次振動系をなす。したがつて出力調節器の遅
れ要素１２の時定数T1は次のように選定される。
即ちタービン発電機の共振周波数の逆数に相当
し、遅延要素１２の出力信号の重み付けについて
は比例要素１３によりK3＝１−2Dが得られるよ
うに選定される。但し、Ｄはタービン発電機の減
衰率である。共通な積分要素２の積分時間T2が
T2＝K1／K4・T1に従つて選定されるならば、ラ
プラス演算子をＳとすると、出力調節器の伝達関
数Lについて、 FL＝K4・（１＋2DT1S＋T1 2S2）／（１＋T1S）・T1S が得られる。比例要素１５のゲインK4は選択可
能であり、所望の定常特性に応じて設定される。
これに対して、K1によつて、いわゆる一次影響
（定常）、即ちタービン発電機から発生する出力の
系統周波数依存性を与えることができる。積分要
素２および比例要素５からなるPI回転数調節器
は、 FD＝K2（１＋K2・T2S）／K2・T2S なる伝達関数を有する。この場合に増幅率K2は
選択可能である。
第２図に相当する回転数・出力調節器が、第１
図に示された構成において非組込式の並列分岐に
て構成される場合には、そこでは比例要素１に前
置された調節回路要素は、FL1＝１／（１＋T1・
Ｓ）なる伝達関数を持ち、唯一の並列要素とし
て、 FL2＝K4（2D＋T1S）／１＋T1S なる伝達関数を有するものが設けられるべきであ
つた。しかしながら、それに比べると、第２図に
示された出力調節器は、タービン発電機の共振周
波数の逆数に調整された時定数T1の唯一の時間
要素、即ち遅れ要素１２が実現されなければなら
ないという利点を有する。
図に示された構成において非組込式の並列分岐に
て構成される場合には、そこでは比例要素１に前
置された調節回路要素は、FL1＝１／（１＋T1・
Ｓ）なる伝達関数を持ち、唯一の並列要素とし
て、 FL2＝K4（2D＋T1S）／１＋T1S なる伝達関数を有するものが設けられるべきであ
つた。しかしながら、それに比べると、第２図に
示された出力調節器は、タービン発電機の共振周
波数の逆数に調整された時定数T1の唯一の時間
要素、即ち遅れ要素１２が実現されなければなら
ないという利点を有する。
第３図は、本発明による回転数・出力調節器を
装備したタービン発電機の運転特性図を示す。そ
の場合に、安定な運転状態は、共通な積分要素の
入力量が零の値に達したときに生じ、即ち、 ep・k1＋ef＝０ もしくは ｆ＝−K1・Ｐ＋fx＋K1・Px (1) が得られるときに生じる。但し、は周波数実際
値、Ｐは出力実際値、xは周波数目標値、Pxは出
力目標値である。式(1)は第３図の特性図では運転
直線BGにより示される。比例係数K1の増大によ
り運転直線BGを図示のように旋回させることが
でき、これに対してパラメータPxおよびxを変更
した場合には、これらの運転の相応の平行移動が
生じる。タービン発電機が他の電流発生源と接続
されて、タービン発電機に規定された周波数目標
値xと一致する周波数を有する共通な係統上で動
作する場合には、タービン発電機が発生する電気
出力が所定の出力目標値Pxと一致する定常運転
Poが生じる。この場合に周波数偏差および出力
偏差は零に等しい。突然の出力要求により系統周
波数が周波数〓に低下すると、次のような新た
な運転点P〓が生じる。即ち、この新たな運転点
では、タービン発電機は規定された出力目標値
Pxに加えて、一次作用（定常）を定める値に依
存した系統維持のための出力分担分を供給する。
同時に、係数K1を掛けられた負の出力偏差epＩ
（−）を積分要素２の入力回路において相殺する
正の周波数偏差e（＋）が生じる。同様に結合
系統の周波数上昇時にはタービン発電機の発生出
力の相応の減少が生じるので、タービン発電機は
今や目標値Pxによつて、規定されるよりも少な
い出力を系統に供給する。
装備したタービン発電機の運転特性図を示す。そ
の場合に、安定な運転状態は、共通な積分要素の
入力量が零の値に達したときに生じ、即ち、 ep・k1＋ef＝０ もしくは ｆ＝−K1・Ｐ＋fx＋K1・Px (1) が得られるときに生じる。但し、は周波数実際
値、Ｐは出力実際値、xは周波数目標値、Pxは出
力目標値である。式(1)は第３図の特性図では運転
直線BGにより示される。比例係数K1の増大によ
り運転直線BGを図示のように旋回させることが
でき、これに対してパラメータPxおよびxを変更
した場合には、これらの運転の相応の平行移動が
生じる。タービン発電機が他の電流発生源と接続
されて、タービン発電機に規定された周波数目標
値xと一致する周波数を有する共通な係統上で動
作する場合には、タービン発電機が発生する電気
出力が所定の出力目標値Pxと一致する定常運転
Poが生じる。この場合に周波数偏差および出力
偏差は零に等しい。突然の出力要求により系統周
波数が周波数〓に低下すると、次のような新た
な運転点P〓が生じる。即ち、この新たな運転点
では、タービン発電機は規定された出力目標値
Pxに加えて、一次作用（定常）を定める値に依
存した系統維持のための出力分担分を供給する。
同時に、係数K1を掛けられた負の出力偏差epＩ
（−）を積分要素２の入力回路において相殺する
正の周波数偏差e（＋）が生じる。同様に結合
系統の周波数上昇時にはタービン発電機の発生出
力の相応の減少が生じるので、タービン発電機は
今や目標値Pxによつて、規定されるよりも少な
い出力を系統に供給する。
タービン発電機が分離系統で動作する場合、す
なわち他の電流発生源と接続されないで動作する
場合には、この分離系統に接続された負荷により
取り出される出力は独立の変数であり、例えばこ
のような出力P〓で周波数〓が対応する運転直線
BG上の運転点P〓が生じる。したがつて、正の出
力偏差ep（＋）および負の回転数偏差もしくは
周波数偏差e（−）が生じ、これらの影響はこ
こでも積分要素２の入力回路において無効にされ
る。それゆえ、中心の共通な積分要素２の作用に
よつて、常に安定な定常運転点Po，P〓，P〓の到
達が保証されている。
なわち他の電流発生源と接続されないで動作する
場合には、この分離系統に接続された負荷により
取り出される出力は独立の変数であり、例えばこ
のような出力P〓で周波数〓が対応する運転直線
BG上の運転点P〓が生じる。したがつて、正の出
力偏差ep（＋）および負の回転数偏差もしくは
周波数偏差e（−）が生じ、これらの影響はこ
こでも積分要素２の入力回路において無効にされ
る。それゆえ、中心の共通な積分要素２の作用に
よつて、常に安定な定常運転点Po，P〓，P〓の到
達が保証されている。
タービン発電機の非常に大きな負荷減少時に運
転直線BGに応じて行われる目標周波数x以上へ
の周波数増大が引き受けられ得ないときには、所
定の限界値Gでのタービンの周波数制限もしくは
回転数制限を配慮することが望ましい。この場合
に、特別な限界値制御を用いる代わりに、これは
第４図に示された付加的な装置により非常に簡単
に行うことができる。この付加的な装置によれ
ば、比例要素１と加算要素４との間に最小値選択
回路MINが設けられ、これは比例要素K1の出力
信号および混合要素１７の出力信号を入力され
る。混合要素１７の入力側に一定の限界周波数G
と目標値xとの間の差が導かれる。最小値選択回
路MINは入力信号のうち小さい方のみを通過さ
せ、第４図に示された補足手段は次の作用をもた
らす。即ち、所定の出力偏差から比例要素K1の
出力信号の代わりに加算要素１７の出力信号が最
小値選択回路MINを通過させられ、その結果、
混合要素４の出力端に（−G）の大きさの信号
が生じ、この信号により、積分要素２はこの信号
が零になるまで、即ち＝Gになるまで調整され
る。したがつて、所定の発生出力を下回つた際に
周波数・出力調節が積分動作する規定周波数Gへ
の回転数調節へ移行させられ、それによりタービ
ン回転数を確実に制限することができる。
転直線BGに応じて行われる目標周波数x以上へ
の周波数増大が引き受けられ得ないときには、所
定の限界値Gでのタービンの周波数制限もしくは
回転数制限を配慮することが望ましい。この場合
に、特別な限界値制御を用いる代わりに、これは
第４図に示された付加的な装置により非常に簡単
に行うことができる。この付加的な装置によれ
ば、比例要素１と加算要素４との間に最小値選択
回路MINが設けられ、これは比例要素K1の出力
信号および混合要素１７の出力信号を入力され
る。混合要素１７の入力側に一定の限界周波数G
と目標値xとの間の差が導かれる。最小値選択回
路MINは入力信号のうち小さい方のみを通過さ
せ、第４図に示された補足手段は次の作用をもた
らす。即ち、所定の出力偏差から比例要素K1の
出力信号の代わりに加算要素１７の出力信号が最
小値選択回路MINを通過させられ、その結果、
混合要素４の出力端に（−G）の大きさの信号
が生じ、この信号により、積分要素２はこの信号
が零になるまで、即ち＝Gになるまで調整され
る。したがつて、所定の発生出力を下回つた際に
周波数・出力調節が積分動作する規定周波数Gへ
の回転数調節へ移行させられ、それによりタービ
ン回転数を確実に制限することができる。
本発明によれば、常に両調節器が協働し、運転
状態に置かれた回転数調節器および出力調節器の
機能が完全に保持されたままであるので、安定性
を系統の両限界時（分離運転時および系統並列運
転時）においてのみならず、殆どその間のすべて
の運転時において保証することができる。系統状
態の変化時に出力・回転数調節器のパラメータを
調整するに及ばず、したがつてかかるパラメータ
調整を導入する系統識別回路も不要である。
状態に置かれた回転数調節器および出力調節器の
機能が完全に保持されたままであるので、安定性
を系統の両限界時（分離運転時および系統並列運
転時）においてのみならず、殆どその間のすべて
の運転時において保証することができる。系統状
態の変化時に出力・回転数調節器のパラメータを
調整するに及ばず、したがつてかかるパラメータ
調整を導入する系統識別回路も不要である。
第１図はPI特性を有する回転数調節器を備え
た一般の出力調節器の組み合わせのための本発明
による制限装置の原理構成図、第２図はタービン
発電機と接続した本発明の特別の実施例の構成
図、第３図は本発明による回転数・出力調節器の
運転特性図、第４図はタービンの回転数制限のた
めの付加装置の構成図を示す。 １…第１の比例要素、２…共通な積分要素、３
…混合要素、４…混合要素、５…第２の比例要
素、６…タービン、７…同期発電機、８…発電機
開閉装置、９…出力測定器、１０…混合要素、１
２…一次遅れ要素、１３…第３の比例要素、１４
…混合要素、１５…第４の比例要素、１６…積分
要素、１７…混合要素。
た一般の出力調節器の組み合わせのための本発明
による制限装置の原理構成図、第２図はタービン
発電機と接続した本発明の特別の実施例の構成
図、第３図は本発明による回転数・出力調節器の
運転特性図、第４図はタービンの回転数制限のた
めの付加装置の構成図を示す。 １…第１の比例要素、２…共通な積分要素、３
…混合要素、４…混合要素、５…第２の比例要
素、６…タービン、７…同期発電機、８…発電機
開閉装置、９…出力測定器、１０…混合要素、１
２…一次遅れ要素、１３…第３の比例要素、１４
…混合要素、１５…第４の比例要素、１６…積分
要素、１７…混合要素。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ それぞれ積分動作特性を有する回転数調節器
および出力調節器を備えたタービン発電機の制御
装置において (a) 回転数調節器および出力調節器の積分動作成
分は共通な積分要素２により形成し、 (b) 出力偏差に相応する信号（ep）を一次遅れ要
素１２および第１の比例要素１を介して共通の
積分要素２に作用させ、この積分要素２の入力
端にさらに回転数偏差（ef）を加算するように
直接に導き、一次遅れ要素１２の時定数（T1）
はタービン発電機６，７の共振周波数の逆数に
相当し、 (c) さらに回転数偏差（ef）を回転数調節器の比
例ゲイン（K2）を形成する第２の比例要素５
の入力端に導き、この第２の比例要素の出力信
号を前記共通な積分要素の出力信号に加算し、 (d) 第３の比例要素１３によりタービン発電機の
減衰率に応じて重み付けられた前記一次遅れ要
素１２の出力信号をその一次遅れ要素１２の入
力信号から減算し、その差を出力調節器の比例
ゲインを形成する第４の比例要素１５に導き、 (e) 第４の比例要素１５の出力信号を、前記一次
遅れ要素１２の時定数（T1）および第１の比
例要素１のゲイン（K1）に比例し且つ第４の
比例要素１５のゲイン（K4）に逆比例する積
分時間（T2）を有する共通な積分要素２の出
力信号に加算する ことを特徴とするタービン発電機の制御装置。 ２ 第１の比例要素１の出力信号は共通な積分要
素２の入力端に最小値選択回路MINを介して入
力され、その最小値選択回路MINの第２の入力
端子には一定の回転数限界値（fG）とタービン発
電機６，７の回転数目標値（f*）との差が入力さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の制御装置。 ３ 出力調節器の入力端は発電機７を系統(N)に接
続する開閉器８の開路と同時に遮断もしくは切換
えられることを特徴とする特許請求の範囲第１項
または第２項記載の制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3529291.1 | 1985-08-16 | ||
| DE3529291 | 1985-08-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6244100A JPS6244100A (ja) | 1987-02-26 |
| JPH0586157B2 true JPH0586157B2 (ja) | 1993-12-10 |
Family
ID=6278594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61191184A Granted JPS6244100A (ja) | 1985-08-16 | 1986-08-14 | タ−ビン発電機の制御装置 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4694188A (ja) |
| EP (1) | EP0212417B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6244100A (ja) |
| AT (1) | ATE39972T1 (ja) |
| AU (1) | AU584230B2 (ja) |
| CA (1) | CA1256943A (ja) |
| DE (1) | DE3661751D1 (ja) |
| ES (1) | ES2001525A6 (ja) |
| IN (1) | IN164018B (ja) |
| ZA (1) | ZA866164B (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5095221A (en) * | 1989-11-03 | 1992-03-10 | Westinghouse Electric Corp. | Gas turbine control system having partial hood control |
| US5953902A (en) * | 1995-08-03 | 1999-09-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Control system for controlling the rotational speed of a turbine, and method for controlling the rotational speed of a turbine during load shedding |
| US6116853A (en) * | 1998-11-13 | 2000-09-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and apparatus for checking the operating reliability of a turbine during load shedding |
| WO2003038970A2 (en) | 2001-10-26 | 2003-05-08 | Youtility, Inc. | Anti-islanding techniques for distributed power generation |
| US8987939B2 (en) * | 2007-11-30 | 2015-03-24 | Caterpillar Inc. | Hybrid power system with variable speed genset |
| US8321104B2 (en) * | 2008-07-18 | 2012-11-27 | Rolls-Royce Plc | Control system |
| EP2632012B1 (de) * | 2012-02-22 | 2016-02-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Synchronisieren einer Einspeisespannung mit einer Netzspannung |
| RU2628008C1 (ru) * | 2016-04-22 | 2017-08-14 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Способ регулирования мощности системы газовая турбина - генератор |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3097488A (en) * | 1961-11-03 | 1963-07-16 | Gen Electric | Turbine control system |
| US3601617A (en) * | 1970-05-28 | 1971-08-24 | Gen Electric | Turbine control system with early valve actuation under unbalanced conditions |
| DE2627591B2 (de) * | 1976-06-19 | 1981-04-16 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8500 Nürnberg | Regeleinrichtung für Turbinen mit Drehzahl- und Leistungsregelung |
| CH619509A5 (ja) * | 1977-01-31 | 1980-09-30 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
| DE2903039A1 (de) * | 1979-01-26 | 1980-08-21 | Kraftwerk Union Ag | Leistungs- und drehzahlregeleinrichtung fuer einen turbosatz |
| JPS55166714A (en) * | 1979-06-13 | 1980-12-26 | Mitsubishi Electric Corp | Electric type speed governor |
| CH638911A5 (de) * | 1979-07-27 | 1983-10-14 | Proizv Ob Turbostroenia | Einrichtung zur automatischen regelung der vom generator eines wasserkraftmaschinensatzes entwickelten wirkleistung. |
| US4322630A (en) * | 1980-03-17 | 1982-03-30 | Gould Inc. | Electrical power generating system |
| DE3108915A1 (de) * | 1981-03-09 | 1982-09-16 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren und einrichtung zur regelung eines turbosatzes |
| US4603394A (en) * | 1984-07-30 | 1986-07-29 | Westinghouse Electric Corp. | Microprocessor-based extraction turbine control |
-
1986
- 1986-07-24 IN IN559/CAL/86A patent/IN164018B/en unknown
- 1986-08-04 EP EP86110761A patent/EP0212417B1/de not_active Expired
- 1986-08-04 DE DE8686110761T patent/DE3661751D1/de not_active Expired
- 1986-08-04 AT AT86110761T patent/ATE39972T1/de not_active IP Right Cessation
- 1986-08-08 US US06/894,936 patent/US4694188A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-08-14 ES ES8601137A patent/ES2001525A6/es not_active Expired
- 1986-08-14 CA CA000515927A patent/CA1256943A/en not_active Expired
- 1986-08-14 JP JP61191184A patent/JPS6244100A/ja active Granted
- 1986-08-15 AU AU61501/86A patent/AU584230B2/en not_active Ceased
- 1986-08-15 ZA ZA866164A patent/ZA866164B/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU6150186A (en) | 1987-02-19 |
| EP0212417B1 (de) | 1989-01-11 |
| JPS6244100A (ja) | 1987-02-26 |
| AU584230B2 (en) | 1989-05-18 |
| DE3661751D1 (en) | 1989-02-16 |
| EP0212417A1 (de) | 1987-03-04 |
| US4694188A (en) | 1987-09-15 |
| IN164018B (ja) | 1988-12-31 |
| CA1256943A (en) | 1989-07-04 |
| ES2001525A6 (es) | 1988-06-01 |
| ATE39972T1 (de) | 1989-01-15 |
| ZA866164B (en) | 1987-03-25 |
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