JPH07103808B2 - 系統周波数急減時の負荷バツクアツプ方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は抽気タービン全般に適用される系統周波数急減
時の負荷バックアップ方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来から、タービン発電機により構成される発電系統に
おいて、その系統周波数低減時の負荷上昇対策としては
第５図に示すように、周波数検出器１にて検出された系
統周波数と，周波数設定器２にて設定された周波数設定
値とを減算器３に導入し、両者の周波数偏差に応じてMW
DEMAND（発電量指令）を補正し、GOVERNER弁開度およ
びBOILER MASTERを上昇させることにより、負荷を緩や
かに上昇させて系統周波数の安定化を図る方法が採られ
ている。なお第５図において、４は負荷設定器、５は負
荷変化率設定器、６は負荷上下限設定器、７は変化率制
限器、８は加算器、９は上下限制限器、10は発電機出力
検出器、11は主蒸気圧力検出器、12は減算器、13は制御
器、14は減算器、15は関数発生器、16は制御器、17は加
算器を夫々示すものである。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上述した従来のような系統周波数低減時の負
荷上昇対策方法においては、次のような問題があった。
すなわち、特に低開発国や開発途上国では，一発電系統
当りの発電量が少ないことから系統周波数の急減が激し
く、かかる系統周波数の低減時にはプラント効率を無視
してでも，発電量を増加させて系統周波数の安定維持を
図るようにすることが要求される。しかしながら、上述
した従来のような系統周波数の安定化方法では、系統周
波数の急減に対応することが非常に困難である。

そこで本発明では、系統周波数の急減に対し，発電のた
めの主蒸気量を直接的に増加させて系統周波数を速やか
に回復し系統周波数の安定維持を図ることが可能な系統
周波数急減時の負荷バックアップ方法を提供することを
目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために本発明では、タービン抽気
蒸気止弁を備えたタービン発電機により構成される発電
系統における系統周波数急減時の負荷バックアップ方法
において、発電系統の周波数が急減して周波数設定値よ
りも低くなった際に、タービン抽気蒸気止弁を閉方向に
動作させて全閉または半開し、タービン通過蒸気量を増
加させるようにする。

［作用］ 上述の方法においては、系統周波数の急減時に，タービ
ン抽気蒸気止弁を半開または全閉させることにより，発
電に直接寄与していないタービン抽気は減少または無く
なり、その分の蒸気が発電に寄与するようになることか
ら、発電機出力がその分だけ上昇して系統周波数が回復
することになる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は、本発明による系統周波数急減時の負荷バック
アップ方法を実現するためのHP抽気蒸気止弁制御回路を
示す構成図、第２図は同方法を適用するためのBTG複合
制御系統を示す構成図である。第１図において、18は系
統周波数を検出する周波数検出器、19は周波数設定値を
設定する周波数設定器、20は周波数検出器18にて検出さ
れた系統周波数と、周波数設定器19にて設定された周波
数設定値とを導入し，系統周波数が周波数設定値よりも
低くなると動作するモニタ−SWである。また、NOTはノ
ット回路、ANDはアンド回路、ORはオア回路であり、夫
々図示のように組合わせ構成されて、第２図におけるHP
抽気蒸気止弁に対する開指令Ａあるいは閉指令Ｂを出力
するようになっている。なお、LP抽気蒸気止弁制御回路
についても上述と同様に構成されている。

次に、かかる構成に基づく負荷バックアップ方法につい
て述べる。

まず、通常運転中（系統周波数が安定している時）には
プラント全体の効率を優先するため、タービン抽気蒸気
止弁は全開で各ヒーターに抽気蒸気を送り、ヒーターに
て給水の温度を上昇させることに抽気蒸気が使用されて
いる。

次に、このような状態から系統周波数が急減し、周波数
検出器18にて検出される系統周波数の値が周波数設定器
19にて設定された周波数設定値よりも低くなると、これ
を検出してモニターSWが動作する。そしてこの時、抽気
蒸気止弁制御用CSを自動位置に入れておくことにより、
所定の論理条件が成立してHP抽気蒸気止弁に対し，閉指
令Ｂが出力されてHP抽気蒸気止弁が全閉または半開し、
タービン抽気蒸気が発電に直接寄与する主蒸気に割当て
られる。これにより、発電に寄与する主蒸気量が増加し
て系統の発電量（負荷）がその分だけ増加するため、系
統周波数の低減が防止されることになる。（この期間
は、タービン抽気蒸気量が減少するため、ヒーターは未
使用またはそれに近い状態となってプラント効率は低下
するが、系統の発電量は増加する。） 第３図はボイラMCR（840T/H蒸発量）時の通常運転中の
タービンのヒートバランスを示すものであり、また第４
図はボイラMCR（840T/H蒸発量）時のタービン抽気蒸気
止弁１台のみ全閉（No.6ヒーターカット）にした時のヒ
ートバランスを示すものである。第３図においては、負
荷は263.7MWであるが、第４図に示す如くタービン抽気
蒸気止弁１台のみの全閉によって負荷は275MWとなり、
約11.3MW（約4.2％）の負荷上昇となる。なお、タービ
ン抽気蒸気止弁はこの場合５台あり、これらの組合せ使
用によってより多くの負荷上昇を行なうことが可能であ
る。

上述したように、タービン抽気蒸気止弁を備えたタービ
ン発電機により構成される発電系統において、発電系統
の周波数が急減して周波数設定値よりも低くなった際
に、タービン抽気蒸気止弁を閉方向に動作させて全閉ま
たは半開し、タービン通過蒸気量を増加させるようにし
たので、系統周波数の急減に対し，発電のための主蒸気
量を直接的に増加させて系統周波数を速やかに回復して
系統周波数の安定維持を図ることが可能となる。従っ
て、特に低開発国や開発途上国では，一発電系統当りの
発電量が少ないことから系統周波数の急減が激しく、か
かる系統周波数の低減時にはプラント効率を無視してで
も，発電量を増加させて系統周波数の安定維持を図るよ
うにすることが要求されるが、上述したような系統周波
数の安定化方法とすることにより、系統周波数の急減に
容易に対応できることになる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、タービン抽気蒸気
止弁を備えたタービン発電機により構成される発電系統
における系統周波数急減時の負荷バックアップ方法にお
いて、発電系統の周波数が急減して周波数設定値よりも
低くなった際に、タービン抽気蒸気止弁を閉方向に動作
させて全閉または半開し、タービン通過蒸気量を増加さ
せるようにしたので、系統周波数の急減に対し，発電の
ための主蒸気量を直接的に増加させて系統周波数を速や
かに回復し系統周波数の安定維持を図ることが可能な系
統周波数急減時の負荷バックアップ方法が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による系統周波数急減時の負荷バックア
ップ方法を実現するための抽気蒸気止弁制御回路の構成
図、第２図は同方法を適用するためのBTG複合制御系統
を示す構成図、第３図は通常運転時のタービンのヒート
バランスを示す図、第４図は周波数低減時等によりター
ビン抽気蒸気止弁を１台のみ全閉にした時のヒートバラ
ンスを示す図、第５図は従来の周波数低減対策回路を示
す構成図である。 １…周波数検出器、２…周波数設定器、３…減算器、４
…負荷設定器、５…負荷変化率設定器、６…負荷上下限
設定器、７…変化率制限器、８…加算器、９…上下限制
限器、10…発電機出力検出器、11…主蒸気圧力検出器、
12…減算器、13…制御器、14…減算器、15…関数発生
器、16…制御器、17…加算器、18…周波数検出器、19…
周波数設定器、20…モニターSW、NOT…ノット回路、AND
…アンド回路、OR…オア回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タービン抽気蒸気止弁を備えたタービン発
   電機により構成される発電系統における系統周波数急減
   時の負荷バックアップ方法において、 前記発電系統の周波数が急減して周波数設定値よりも低
   くなった際に、前記タービン抽気蒸気止弁を閉方向に動
   作させて全閉または半開し、タービン通過蒸気量を増加
   させるようにしたことを特徴とする系統周波数急減時の
   負荷バックアップ方法。