JPH11332110A - 発電プラントの系列負荷制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 手動軸から自動軸へ切替えた場合の系列負荷
信号の変動を抑止する。 【解決手段】 系列負荷制御部２１Ａの制御切替検出回
路６０は、自軸が手動軸から自動軸への切替軸として切
替えた状態を表す制御切替検出信号６２をオン信号とし
て出力すると共に、自軸の発電電力信号が自軸の該当す
る軸負荷信号９となったとき、オフ信号の切替検出信号
を出力するように各軸毎に対応して設け、変化率設定制
限回路６３は、自軸が他軸の切替軸の制御切替検出回路
６０からオン信号の切替検出信号を入力すると、切替軸
の対応する変化率制限回路１０に設定された変化率設定
信号を切替軸数を除く自動軸数に応じた割合で切替軸の
上昇、降下の負荷変化率に対応して切替軸を除く全自動
軸全体の上昇、降下の負荷変化率と等しくするように、
新たな変化率設定信号を自軸の変化率制限回路１０へ設
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電プラントの系
列負荷制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１３は、コンバインドサイクル発電プ
ラントの概要を示している。

【０００３】図１３において、発電機４１、蒸気タービ
ン４３、空気圧縮機４４、ガスタービン４６は回転軸４
２により結合されている。

【０００４】空気圧縮機４４は空気を取り込んで、この
空気を圧縮して燃焼器４５へ送る。燃焼器４５では、こ
の圧縮された空気と燃料を取り込んで燃焼し、その燃焼
エネルギーによりガスタービン４６に回転トルクが与え
られる。ガスタービン４６により排出される排気ガスは
高温であり、この排気ガスは再熱蒸気発生器４７に取り
込まれ、再熱蒸気発生器４７は蒸気を発生する。この蒸
気は蒸気管４８により蒸気タービン４３に送られ、この
蒸気タービン４３に回転トルクが与えられる。

【０００５】上記の結果、ガスタービン４６と蒸気ター
ビン４３により回転軸４２に回転トルクが与えられ、回
転軸４２が回転し、さらに、発電機４１が回転し電気エ
ネルギーが発生する。この電気エネルギーの量は、発電
電力検出器４９により発電電力信号５０として検出され
る。

【０００６】なお、燃焼器４５に注入される燃料は燃料
管５１により送られ、かつ、燃料調節弁５２の燃料調節
弁開度指令信号５３によりその量が調整され、燃焼器４
５内の燃焼エネルギーが調整される。

【０００７】図１４は、コンバインドサイクル発電プラ
ントの系列負荷制御装置の従来の構成図である。

【０００８】一般的に、コンバインドサイクル発電プラ
ントでは、図１３に示すような設備を複数セット設置し
て運用しており、この図１３に示す設備を一般的に
「軸」と呼んでいるため、ここでもこの単位を用いる。

【０００９】系列負荷制御部２１の減算器２において
は、系列負荷設定信号１と手動軸負荷信号４とを入力
し、それらの差をとり、系列負荷設定信号１のうち自動
軸分に割り振る負荷を自動軸負荷信号７に出力する。割
算器８においては、自動軸負荷信号７を自動軸数信号６
で除し、自動軸１軸あたりに割り振る負荷を軸負荷信号
９として出力する。

【００１０】系列負荷制御部２１の手動軸負荷設定器３
は、第１軸〜第３軸の各制御切替信号１３および発電電
力信号５０を入力し、第１軸〜第３軸のうち制御切替信
号１３がオフしている軸、つまり手動軸の発電電力信号
５０の合計を手動軸負荷信号４として出力する。

【００１１】系列負荷制御部２１の自動軸数設定器５に
おいては、第１軸〜第３軸の制御切替信号１３を入力
し、制御切替信号１３がオンしている軸、つまり、自動
軸の軸数を自動軸数信号６として出力する。

【００１２】系列負荷制御部２１の加算器１９は、各軸
の発電電力信号５０を合計したものであり、系列負荷制
御部２１は各軸の発電電力信号５０を制御することによ
り系列負荷信号２０を系列負荷設定信号１に一致させる
よう制御するものである。

【００１３】変化率制限器１０は、自軸の制御切替信号
１３がオフのとき、つまり自軸が手動軸であるときには
その軸の軸負荷目標信号１７をそのまま軸負荷指令信号
１２として出力する。また、変化率制限器１０は自動の
制御切替信号１３がオンのとき、つまり自軸が自動軸で
あるときには、軸負荷信号９を入力し、軸負荷信号９を
目標値として、変化率設定信号１１で設定した変化率で
軸負荷指令信号１２を変化させ出力する。

【００１４】各軸に対応して設ける軸負荷制御部２２内
部では、図１５に示すように系列負荷制御部２１より与
えられる軸負荷指令信号１２を入力し、切替器１４にお
いて制御切替信号１３がオンのとき、つまり、自軸が自
動軸であるときには、軸負荷指令信号１２を軸負荷目標
信号１７として出力し、制御切替信号１３のがオフのと
き、つまり自軸が手動軸であるときには、軸負荷設定器
１５により設定された軸負荷設定信号１６を軸負荷目標
信号１７として出力する。出力された軸負荷目標信号１
７はタービン制御回路１８に入力され、発電電力信号５
０を軸負荷目標信号１７に追従させるべく燃料調節弁開
度指令信号５３を出力する。

【００１５】なお、制御切替信号１３がオン状態の場
合、系列負荷制御モードと呼び、系列負荷制御モードの
軸を自動軸と呼ぶ。逆に、制御切替信号１３がオフ状態
の場合、単独負荷制御モードと呼び、単独負荷制御モー
ドの軸を手動軸と呼ぶ。

【００１６】以下、具体的な数値を用いて、図１６を参
照してコンバインドサイクル発電プラントの系列負荷制
御装置の作用を説明する。

【００１７】今、第３軸が手動軸、第１軸及び第２軸が
自動軸の状態で、系列負荷設定信号１が３００ＭＷ、手
勅軸である第３軸の軸負荷設定信号１６が５０ＭＷであ
るとする。この場合、手動軸負荷信号４には手動軸負荷
設定器３より５０ＭＷが出力される。従って、減算器２
の結果である自動軸負荷信号７は２５０ＭＷとなる。

【００１８】次に、自動軸数信号６は自動軸数設定器５
より２が出力され、割算器８の出力である軸負荷信号９
は１２５ＭＷ（２５０ＭＷ／２）となる。次に、第３軸
の変化率制限器１０では制御切替信号１３がオフしてい
るため、第３軸の軸負荷目標信号１７に設定されている
５０ＭＷが軸負荷指令信号１２として出力される。一
方、第１軸、第２軸の変化率制限器１０では、制御切替
信号１３がオンしているので、それぞれ第１軸、第２軸
の変化率設定信号１１に設定された変化率で軸負荷指令
信号１２によって、最終的には１２５ＭＷとして安定し
ている。

【００１９】第３軸の軸負荷制御部２２は、制御切替信
号１３がオフしているので、軸負荷設定器１５からの軸
負荷設定信号１６が切替器１４で選択され、第３軸発電
電力信号５０を５０ＭＷとするようにタービン制御回路
１８により燃料調節弁開度指令信号５３が調整される。

【００２０】一方、第１軸、第２軸の軸負荷制御部２２
では、制御切替信号１３がオンしており、軸負荷目標信
号１７としては系列負荷制御部２１からの軸負荷指令信
号１２が切替器１４で選択され、発電電力信号５０を軸
負荷指令信号１２にすべくタービン制御回路１８により
燃料調節弁開度指令信号５３が調整される。そして、最
終的に第１軸、第２軸の発電電力信号５０が、それぞれ
１２５ＭＷとなっている。

【００２１】したがって、結果として図１６の時刻ｔ１
以前のように各軸の発電電力信号５０の合計である系列
負荷信号２０は３００ＭＷ（第１軸，１２５ＭＷ、第２
軸，１２５ＭＷ、第３軸，５０ＭＷ、また、第１軸と第
２軸の合計が２５０ＭＷ）となり、系列負荷設定信号１
に一致することができる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来手
段では、自動軸である系列負荷制御モード運転中の軸数
が手動軸である単独負荷制御モード運転中の軸数より多
く、かつ、系列負荷制御モード運転中軸の負荷と単独負
荷制御モード運転中の軸の負荷が一致していない状態
で、単独負荷制御モード運転中の軸を系列負荷制御モー
ドに切替えた場合、以前から系列負荷制御モード運転し
ていた軸による負荷変化率と、単独負荷制御モードから
系列負荷制御モードに切替えた軸の負荷変化率に相違が
生じ、切替以降、切替軸の負荷が目標値に追従するまで
の系列負荷信号が系列負荷設定信号からずれて変動が生
じるという問題があった。

【００２３】具体的には、図１６に示すように、時刻ｔ
１に第３軸の制御切替信号１３をオンし第３軸を手動軸
から自動軸に切替えると、手動軸負荷信号４は０ＭＷ、
自動軸負荷信号７は３００ＭＷ、自動軸数信号６は３、
軸負荷信号９は１００ＭＷとなる。

【００２４】第３軸の軸負荷指令信号１２は、制御切替
信号１３がオンに切替わり、変化率制限器１０において
変化率設定信号１１に設定した変化率で５０ＭＷから軸
負荷設定信号１６である１００ＭＷへ追従すべく上昇す
る。これに対して、第１軸と第２軸の軸負荷信号９は第
１軸、第２軸の変化率設定信号１１で設定された変化率
で１２５ＭＷから１００ＭＷへ降下する。

【００２５】各軸の軸負荷制御部２２では、制御切替信
号１３がオンしているので、該当する軸の軸負荷指令信
号１２を目標値として燃料調節弁開度指令信号５３を調
整する。各軸の発電電力信号５０はいづれも最終的に１
００ＭＷとなり、系列負荷信号２０が系列負荷設定信号
１となるように作用する。

【００２６】しかし、今、第１軸〜第３軸の変化率設定
信号１１がいづれもａＭＷ／分であった場合、第１６図
に示すように、第３軸の自動軸への投入タイミング時刻
ｔ１から第１軸、第２軸の発電電力信号５０が軸負荷信
号９に追従する時点時刻ｔ２までは、負荷降下率は第１
軸と第２軸の２軸分で変化する（結果的に、第１軸と第
２軸の合計の発電電力信号２５０ＭＷは、第１軸と第２
軸との合計の２００ＭＷの軸負荷信号とへ追従する）。
この場合、負荷変化率は２×ａＭＷ／分となり、第３軸
の場合、負荷上昇率は第３軸の変化率のみのａＭＷ／分
で変化するため、合計である系列負荷信号２０はａＭＷ
／分で降下する。その後、第３軸発電電力信号５０が軸
負荷信号９に追従する時刻ｔ３までの間は、ａＭＷ／分
で負荷上昇する。

【００２７】従って、第３軸の自動投入タイミング時刻
ｔ１以降、発電電力信号５０が目標値に追従する時刻ｔ
３までは、系列負荷信号２０が系列負荷設定信号１から
ずれてしまうという問題がある。

【００２８】そこで、本発明は、単独負荷制御モードか
ら系列負荷制御モードへの制御モード切替時に生ずる系
列負荷信号と系列負荷設定信号のずれを解消する発電プ
ラントの系列負荷制御装置を提供することを目的とす
る。

【００２９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、全軸
の発電電力信号の合計値である系列負荷信号が全軸の目
標値である系列負荷設定信号となるように各軸に系列負
荷設定信号を所定分担する軸負荷信号を定めるために、
系列負荷設定信号から手動軸である単独負荷制御モード
中の軸の発電電力信号を除外した信号に対して、自動軸
である系列負荷制御モード中の軸に所定分配して軸負荷
信号を出力する指令値配分回路と、いずれかの軸が手動
軸から自動軸への切替えられた場合、指令値配分回路か
ら出力される軸負荷信号に対して所定の変化率設定信号
によって変化率制限をして制限された軸負荷信号を軸負
荷指令信号として出力する各軸毎に設ける変化率制限回
路とを備える系列負荷制御部と、自軸が自動軸のとき自
軸の発電電力信号が対応する軸負荷指令信号となるよう
に燃料調節弁を制御する一方、自軸が手動軸のとき、自
軸の発電電力信号が設定された軸負荷設定信号となるよ
うに燃料調節弁を制御する各軸毎に設ける軸負荷制御部
とを具備する発電プラントの系列負荷制御装置におい
て、系列負荷制御部は、自軸が手動軸から自動軸への切
替軸として切替えた状態を表す制御切替信号をよって検
出した場合、切替検出信号をオン信号として出力すると
共に、自軸の発電電力信号が自軸の該当する軸負荷信号
となったとき、切替検出信号をオフ信号として出力する
各軸毎に設ける制御切替検出回路と、自軸が他軸の切替
軸の制御切替検出回路から切替検出信号のオン信号を入
力した場合に、切替軸の対応する変化率制限回路に設定
された変化率設定信号を切替軸数を除く自動軸数に応じ
た割合で切替軸の上昇または降下の負荷変化率に対応し
て切替軸を除く全自動軸全体の上昇または降下の負荷変
化率と等しくするように所定計算し、得られた新たな変
化率設定信号を自軸の変化率制限回路へ設定する各軸毎
に対応して設ける変化率設定制限回路とを備え、手動軸
を自動軸へ切替えた場合、系列負荷設定信号に対して系
列負荷信号の変動を阻止するようにしたものである。こ
の手段によれば、自軸が手動軸から自動軸へ切替軸とし
て移行するために切替えられたとき、自軸の切替検出信
号がオン信号とされ、自軸の発電電力信号が自軸の該当
する軸負荷信号となったとき自軸の切替検出信号がオフ
信号とされる。そして、自軸の切替検出信号がオン信号
のとき、自軸の変化率設定制限回路へ設定されている変
化率設定信号に対して切替軸を除く自動軸数によって切
替軸の発電電力信号の上昇または降下の負荷変化率に対
応して全自動軸の全発電電力信号との上昇または降下の
負荷変化率が等しくなるように所定計算を行い、得られ
た新たな変化率設定信号が他軸の変化率設定制限回路へ
設定される。この結果、手動軸が自動軸へ切替えられた
際の系列負荷設定信号に対して系列負荷信号がずれると
いう問題が解消できる。

【００３０】請求項２の発明は、請求項１記載の発電プ
ラントの系列負荷制御装置において、自軸の変化率設定
制限回路は、他軸の切替軸から切替検出信号のオン信号
を入力したとき、該当切替軸の変化率制限回路に設定さ
れた変化率設定信号を選択する変化率選択回路と、この
変化率選択回路により選択された変化率設定信号に対し
て切替軸を除く自動軸数によって除算を行い得られた新
たな変化率設定信号を切替軸を除く変化率設定制限回路
へ設定する変化率設定分配回路とを有し、切替軸の上昇
または降下の負荷変化率に対応させ切替軸を除く全自動
軸全体の上昇または降下の負荷変化率とを等しくするよ
うにさせて系列負荷設定信号に対して系列負荷信号の変
動を阻止するようにしたものである。この手段によれ
ば、他軸の切替検出信号のオン信号を入力すると、該当
他軸の変化率設定信号が選択され、この変化率設定信号
に対して切替軸を除く自動軸によって除算が行われ、得
られた新たな変化率設定信号が自動軸の変化率設定制限
回路へ設定される。これにより自動軸では新たな変化率
設定信号によって自動軸の発電電力信号が軸負荷設定信
号となるように追従し、切替軸の発電電力信号が軸負荷
設定信号となるように追従する。これにより、手動軸か
ら自動軸へ切替えられた場合に系列負荷信号が系列負荷
設定信号からずれるという不都合が解消できる。

【００３１】請求項３の発明は、請求項１記載の発電プ
ラントの系列負荷制御装置において、自軸の変化率設定
制限回路は、変化率制限回路の設定が各軸一律の変化率
設定信号とする場合に、他軸の切替軸の切替検出信号が
オン信号のときに自軸の変化率設定に対して自動軸から
切替軸を除いた軸数によって除算し、得られた新たな変
化率設定信号を変化率制限回路へ設定する変化率設定分
配回路を有し、切替軸の上昇または降下の負荷変化率に
対応させ切替軸を除く全自動軸全体の上昇または降下の
負荷変化率とを等しくするようにさせて系列負荷設定信
号に対して系列負荷信号の変動を阻止するようにしたも
のである。この手段によれば、他軸の切替検出信号のオ
ン信号を入力すると、自軸の変化率設定信号に対して切
替軸を除く自動軸数によって除算が行われ、得られた新
たな変化率設定信号が自動軸の変化率設定制限回路へ設
定される。これにより、自動軸では新たな変化率設定信
号によって自動軸の発電電力信号が軸負荷設定信号とな
るように追従し、切替軸の発電電力信号が軸負荷設定信
号となるように追従する。これにより、手動軸から自動
軸へ切替えられた場合に系列負荷設定信号が系列負荷信
号からずれるという不都合が解消できる。

【００３２】請求項４の発明は、全軸の発電電力信号の
合計値である系列負荷信号が全軸の目標値である系列負
荷設定信号となるように各軸の分担する軸負荷信号を定
めるために、系列負荷設定信号に基づいて自動軸である
系列負荷制御モード中の軸に所定分配し、所定分配され
た軸負荷信号に対して変化率設定信号によって変化率制
限をして変化率制限された軸負荷信号を軸負荷指令信号
として出力する各軸毎に設ける変化率制限回路とを備え
る系列負荷制御部と、自軸が自動軸のとき自軸の発電電
力信号が対応する軸負荷指令信号となるように燃料調節
弁を制御する一方、自軸が手動軸のとき、自軸の発電電
力信号が設定された軸負荷設定信号となるように燃料調
節弁を制御する各軸毎に設ける軸負荷制御部とを具備す
る発電プラントの系列負荷制御装置において、系列負荷
制御部は、系列負荷設定信号から手動軸の発電電力信号
である手動軸負荷信号を減算した値に対して自動軸の軸
数を表す自動軸数信号の軸数によって除算して得られる
信号を軸負荷信号として出力する指令値配分回路と、自
軸が手動軸から自動軸へ切替えられ切替軸となり切替え
軸の状態を表の制御切替信号がオン信号となった後に自
軸である切替軸の発電電力信号が自動軸の軸負荷信号と
なったとき制御切替遅延信号をオン信号として出力する
各軸毎に設ける制御切替投入遅延回路と、制御切替遅延
信号がオフ信号となっている軸の発電電力信号を加算し
て、これを手動軸負荷信号として出力する手動軸負荷設
定器と、制御切替遅延信号がオン信号となっている軸数
を算出して自動軸数信号を出力する自動軸数設定器とを
備え、該当切替軸の制御切替遅延信号がオン信号となる
まで、切替軸の上昇または降下の負荷変化率に対応させ
切替軸を除く全自動軸の全体の上昇または降下の負荷変
化率とを等しくするようにさせて系列負荷設定信号に対
して系列負荷信号の変動を阻止するようにしたものであ
る。この手段によれば、自軸が手動軸から自動軸へ移行
して切替軸となった場合、自軸の発電電力信号が自動軸
の軸負荷信号となると制御切替遅延信号がオン信号とし
て出力される。この制御切替遅延信号がオフ信号の間、
切替軸の発電電力信号が手動軸負荷信号とされ、また、
切替軸は自動軸数に含まれない。これによって、切替軸
が手動軸として取り扱われ切替軸の発電電力信号が軸負
荷信号となるように高速で追従し、切替軸の発電電力信
号の増減に応じて軸負荷信号の値が増減して、切替軸の
発電電力信号が軸負荷信号へ移行する。これに対して自
動軸の発電電力信号が軸負荷信号へ移行する変化率とな
るように動作する。これにより、手動軸から自動軸へ切
替えられた場合に系列負荷信号が系列負荷設定信号から
ずれるという不都合が解消できる。

【００３３】請求項５の発明は、請求項４記載の発電プ
ラントの系列負荷制御装置において、自軸の制御切替投
入遅延回路は、他軸の自動軸の発電電力信号と自軸の発
電電力信号との偏差信号を算出する偏差算出回路と、こ
の偏差算出回路によって得られた偏差信号が所定値以下
のとき追従検出信号をオン信号として出力する追従検出
回路と、この追従検出回路によって出力される追従検出
信号のオン信号と自軸の制御切替信号のオン信号とによ
って制御切替遅延信号をオン信号として保持出力する一
方、自軸の制御切替信号のオフ信号によって、制御切替
遅延信号のオン信号を解除する信号ホールド回路とを設
けて、自軸が切替軸となっても自軸の発電電力信号が他
軸の自動軸の発電電力信号となるまで制御切替遅延信号
をオフ信号とさせるようにしたものである。この手段に
よれば、自動軸の発電電力信号と切替軸である自軸との
発電電力信号の偏差信号が所定値以下のとき追従検出信
号がオン信号とされ、このオン信号と自軸の制御切替信
号のオン信号とによって制御切替遅延信号がオン信号と
して保持出力され、自軸の制御切替信号のオフ信号によ
って制御切替遅延信号がオフとされる。これにより、請
求項４の作用に加え、制御切替遅延信号が保持出力され
るので、自軸との発電電力信号とに偏差が生じても前記
保持が解除されない。これにより、手動軸から自動軸へ
切替えられた場合に系列負荷信号が系列負荷設定信号か
らずれるという不都合が解消できる。

【００３４】請求項６の発明は、請求項４記載の発電プ
ラントの系列負荷制御装置において、自軸の制御切替投
入遅延回路は、他軸の自動軸の発電電力信号と自軸の発
電電力信号との偏差信号を算出する偏差算出回路と、こ
の偏差算出回路によって得られた偏差信号が所定値以下
のとき追従検出信号をオン信号として出力する追従検出
回路と、自軸を除く、他軸の全ての制御切替遅延信号が
オフ信号で、かつ、自軸の制御切替信号がオン信号の場
合、あるいは、自軸の制御切替信号がオン信号で、か
つ、追従検出信号のオン信号のいずれかで制御切替遅延
信号の出力遅延を除外させるための制御切替遅延除外信
号をオン信号として出力する制御切替遅延除外回路と、
この制御切替遅延除外回路から出力される制御切替遅延
除外信号がオン信号の場合、制御切替遅延信号を即座に
オン信号として保持出力する一方、制御切替遅延除外信
号がオフ信号のとき制御切替遅延信号のオン信号を解除
してオフ信号とする信号ホールド回路を設けて、自軸が
切替軸となっても自軸の発電電力信号が他軸の自動軸の
発電電力信号となるまで制御切替遅延信号をオフ信号と
させると共に、全軸が手動軸で、いずれかの軸が自動軸
に切替えたとき、切替軸の制御切替遅延信号を遅延させ
ないでオン信号とするようにしたものである。この手段
によれば、自動軸の発電電力信号と切替軸である自軸と
の発電電力信号の偏差信号が所定値以下のとき追従検出
信号がオン信号とされ、このオン信号と自軸の制御切替
信号のオン信号とによって制御切替遅延信号がオン信号
として保持出力され、自軸の制御切替信号のオフ信号に
よって制御切替遅延信号がオフとされる。これにより、
請求項４の作用に加え、制御切替遅延信号が保持出力さ
れるので、自軸との発電電力信号とに偏差が生じても前
記保持が解除されない。これにより、手動軸から自動軸
へ切替えられた場合に系列負荷信号が系列負荷信号から
ずれるという不都合が解消できる。また、上記に加えて
全軸の全ての制御切替遅延信号がオフ信号の場合で、か
つ、自軸の制御切替信号がオン信号の場合、制御切替遅
延除外信号として制御切替遅延信号のオン信号を除外す
る。これにより、全軸が手動軸で、自軸が自動軸へ移行
する場合、制御切替信号のオン信号で直ちに制御切替遅
延信号がオン信号として出力され、発電電力信号が軸負
荷信号となるように追従させることができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００３６】図１は、本発明の第１実施の形態を示すコ
ンバインドサイクル発電プラントの系列負荷制御装置の
構成図である。図１において、従来技術を示す図１４と
同一符号は、同一部分または相当部分を示し、第１実施
の形態は系列負荷制御部２１Ａ内に各軸毎の制御切替検
出回路６０を追設すると共に、各軸毎の変化率設定制限
回路６３を追設した点に特徴を有している。なお、軸負
荷制御部２２は図１５と同様の構成となっている。

【００３７】ここで、第１軸のための制御切替検出回路
６０は、図２に示すように、減算器６５と比較器６７と
信号ホールド回路６９とワンショットタイマ７０から構
成されている。

【００３８】各軸の制御切替検出回路６０では、自軸の
制御切替信号１３がワンショットタイマ７０へ入力さ
れ、ワンショットタイマ７０では制御切替信号１３がオ
ンに切替わったとき、つまり、自軸が手動軸から自動軸
に切替わったとき一定時間のワンショット検出信号７１
をオンさせる。そして、このワンショット検出信号７１
が信号ホールド回路６９のａ側信号として入力させる。

【００３９】次に、減算器６５において、自軸の発電電
力信号５０と軸負荷信号９の偏差を算出し得られた偏差
信号６６を出力し、比較器６７により偏差信号６６が零
となったことを検出して追従検出信号６８として信号ホ
ールド回路６９のｂ側信号へ出力する。

【００４０】信号ホールド回路６９では、ａ側の信号で
あるワンショット検出信号７１がオンしたときに出力信
号である制御切替検出信号６２をオンし、ｂ側の信号で
ある追従検出信号６８がオンすると、制御切替検出信号
６２をオフとする。この結果、図３に示すように、制御
切替検出信号６２は時刻ｔ１に該当自軸が手動軸から自
動軸（切替軸）に切替わったときにオンし、自軸の発電
電力信号５０が目標値である軸負荷信号９に追従する時
刻ｔ２にオフとする信号が出力される。

【００４１】一方、各軸ごとの変化率設定制限回路６３
では、他軸の制御切替検出信号６２と第１軸〜第３軸の
変化率設定信号１１および自動軸数信号６とを入力し、
他軸の制御切替検出信号６２がオンしている場合、該当
自軸が手動軸から自動軸へ切替ったとき、次の式（１）
のように該当する切替軸の変化率設定信号１１に対し
て、切替軸以外の自動軸の変化率設定信号は、自動軸数
信号６の数から切替軸の数を除いた軸数で等分した値を
変化率設定信号６４として出力する。

【００４２】 自動軸の変化率設定信号 ＝切替軸の変化率設定信号／（自動軸数−切替数） …（１）

【００４３】すなわち、図４に示すように切替軸の制御
切替信号１３がオンとなっても、切替軸の制御切替検出
信号６２がオフしているときは各自軸の変化率設定信号
１１をそのまま変化率設定信号６４として出力する。自
軸の変化率制限器１０では、自軸の制御切替信号１３が
オンのときには、入力された軸負荷信号９を目標値と
し、変化率設定信号６４による変化率で軸負荷指令信号
１２を変化させる。

【００４４】切替軸の制御切替検出信号６２が時刻ｔ１
にオンとなると、自動軸（切替軸を除く）の変化率設定
信号６４が前記式（１）によって算出され、得られた変
化率設定信号が対応する変化率制限器１０へ設定され
る。そして、時刻ｔ２に制御切替検出信号６２がオフと
なると、自動軸（切替軸を含む）の変化率設定信号は、
各自軸に設定された変化率設定信号がそのまま変化率制
限器１０へ設定される。

【００４５】ここで、第１軸および第２軸が自動軸で、
第３軸を手動軸から自動軸（切替軸）へ切替えるときを
例に図５を参照して説明する。

【００４６】まず、第３軸が手動軸から自動軸へ切替わ
ると、第３軸の制御切替信号１３がオンし、図２に示す
制御切替検出回路６０と同様の第３軸用の制御切替検出
回路６０のショットタイマ７０がワンショット検出信号
７１を出力し、第３軸の制御切替検出信号６２がオンす
る。この際、切替軸でない第１軸及び第２軸において
は、変化率設定制限回路６３に入力される制御切替検出
信号６２がオフ状態となっている。第１軸及び第２軸の
変化率設定信号は、第３軸の変化率設定信号１１に対し
て切替軸である第３軸を除いた自動軸の数＝２で割った
値が変化率設定信号６４として出力される。

【００４７】従って、前記式（１）と同様の式（１ａ）
のようになる。

【００４８】 第１または第２軸の変化率設定信号＝第３軸の変化率設定信号／（３−１） ＝ａ（ＭＷ／分）／２ ＝ａ／２（ＭＷ／分） …（１ａ）

【００４９】また、第３軸においては、自軸の変化率設
定信号１１が示す変化率制限値がそのまま変化率設定信
号６４として出力される。つまり、この場合、第１軸と
第２軸の変化率制限器１０の変化率設定信号６４には、
第３軸の変化率制限器１０に設定される変化率設定信号
６４の２分の１の値が設定される。

【００５０】その他、第３軸の発電電力信号５０が軸負
荷信号９に追従すると、図２に示すと同様の第３軸用の
制御切替検出回路６０の減算器６５により偏差信号６６
が０となり、信号ホールド回路６９のｂ側入力がオンし
て制御切替検出信号６２がオフとなり、以降は各軸とも
自軸の変化率設定信号１１の変化率で軸負荷指令信号１
２を変化することができる。

【００５１】例えば、図５のようにに具体的数値で示す
と第３軸が手動軸、第１軸、および第２軸が自動軸の状
態で、系列負荷設定信号１が３００ＭＷ、手動軸である
第３軸の軸負荷設定信号１６および発電電力信号５０が
５０ＭＷ、第１軸、第２軸の発電電力信号５０が１２５
ＭＷの状態から、第３軸が手動軸から自動軸（切替軸）
に切替わった場合を想定する。

【００５２】この場合、軸負荷信号９は１００ＭＷとな
り、第３軸の変化率設定信号１１がａＭＷ／分であれ
ば、第３軸は時刻ｔ１から５０ＭＷから１００ＭＷにａ
ＭＷ／分の変化率で上昇し、第１軸、第２軸は１２５Ｍ
Ｗから１００ＭＷへ（ａ／２）ＭＷ／分の変化率で下降
する。この場合に、第１軸と第２軸の軸負荷信号９の合
計は、２００ＭＷで両軸の全体の発電電力信号５０が２
００ＭＷとなるように追従して下降する。これにより、
負荷の変化は図５に示すように、第３軸の上昇変化率ａ
ＭＷ／分に対応して第１軸と第２軸全体の下降変化率
（ａ／２）×２＝ａＭＷ／分となる。従って、自動軸と
切替軸の負荷の変化率を等しくすることができ、時刻ｔ
２に系列負荷信号２０と系列負荷設定信号１とが一致し
て、従来の図１６に示すずれが解消される。

【００５３】このように第１実施の形態によれば、自軸
が手動軸から自動軸へ切替軸として移行するために切替
えられたとき、自軸の切替検出信号がオン信号とされ、
自軸の発電電力信号が自軸の該当する軸負荷信号となっ
たとき自軸の切替信号がオフ信号とされる。そして、自
軸の切替検出信号がオン信号のとき、自軸の変化率設定
制限回路へ設定されている変化率設定信号に対して切替
軸を除く自動軸数によって切替軸の発電電力信号の上昇
または降下の負荷変化率に対応して全自動軸との発電電
力信号との上昇または降下の負荷変化率が等しくなるよ
うに所定計算を行い、得られた新たな変化率設定信号が
他軸の変化率設定制限回路へ設定される。この結果、手
動軸が自動軸へ切替えられた際の系列負荷設定信号に対
して系列負荷信号がずれるという問題が解消できる。

【００５４】図６は、本発明の第２実施の形態を示す変
化率設定制限回路の構成図である。

【００５５】図６における変化率設定制限回路６３は、
図１に示す系列負荷制御部２１Ａの第１軸用として設け
るもので、変化率設定制限回路６３は、割算器８と切替
器１４ａと切替器１４ｂと自動軸数検出器７３と論理和
演算器８６とからなっている。

【００５６】図示する第１軸の変化率設定制限回路６３
では、第２軸の制御切替検出信号６２がオンしていると
きには、切替器１４ａにより第２軸の変化率設定信号１
１を入力して他軸変化率設定信号７２として出力する一
方、第２軸の制御切替検出信号６２がオフのときには、
切替部４ａによって第３軸の変化率設定信号１１を他軸
変化率設定信号７２として出力する。

【００５７】自動軸数検出器７３では、自動軸数信号６
が自動軸数検出器７３へ入力したとき自動軸数信号６か
ら１を引いた軸数、つまり、切替軸を除いた自動軸数を
自動軸数信号７４として出力する。割算器８では、他軸
変化率設定信号７２が自動軸数信号７４で除算され自動
変化率設定信号７５として出力する。

【００５８】次に、切替器１４ｂにおいては、第２軸ま
たは第３軸、つまり自軸以外の他軸の制御切替検出信号
６２がいづれかがオンのときに、自動変化率設定信号７
５をそのまま第１軸の変化率設定信号６４として出力
し、第２軸および第３軸の制御切替検出信号６２がいづ
れもオフのときには、第１軸つまり自軸の変化率設定信
号１１が第１軸の変変化率設定信号６４として出力す
る。

【００５９】一例として、第１軸、第２軸が自動軸であ
り、第３軸が手動軸から自動軸（切替軸）へ切替わった
場合について説明する。

【００６０】まず、第２軸の制御切替検出信号６２はオ
フであるから、切替器１４ａでは第３軸の変化率設定信
号１１が他軸変化率設定信号７２として出力される。自
動軸数検出器７３では、自動軸数信号６の値の３から１
を引き、つまり、切替後の自動軸数から切替軸を除外し
た自動軸数を求め自動軸数信号７４に出力する。割算器
８では、他軸の変化率設定信号７２に設定された第３軸
の変化率設定信号１１が自動軸数信号７４の値の２で除
算され自動変化率設定信号７５として出力される。

【００６１】第３軸の制御切替検出信号６２がオンして
いるので、論理和演算器８６の出力がオンとし、自動変
化率設定信号７５が切替器１４ｂによって選択される。
第１軸の変化率設定制限回路６３の変化率設定信号６４
には切替軸である第３軸の変化率設定信号１１の値を
「２」で除算した値が設定される。

【００６２】第２軸の変化率設定制限回路６３でも、同
様に、変化率設定信号６４には切替軸である第３軸の変
化率設定信号１１の値を「２」で除算した値が設定され
る。また、第３軸の変化率設定制限回路６３では、切替
器１４ｂによって自軸以外の制御切替検出信号６２がい
づれもオフであるため、自軸の変化率設定信号１１がそ
のまま変化率設定信号６４として設定される。

【００６３】このように第２実施の形態により、自動軸
の変化率設定信号６４については、切替軸の変化率設定
信号１１を自動軸数信号６の値から切替軸を除いた自動
軸数で割った値に設定すると共に、切替軸では、該当軸
の変化率設定信号１１を変化率設定信号６４に設定する
ので、切替軸と自動軸の上昇または降下の負荷変化率を
等しくすることができる。

【００６４】図７は、本発明の第３実施の形態を示す変
化率設定制限回路の構成図である。

【００６５】図７において、第２実施の形態を示す図６
と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、第３実
施の形態は、図６から切替器１４ｂを削除し、簡略化し
て点に特徴を有している。

【００６６】一般に、各軸に設ける変化率制限器１０の
変化率設定信号１１は、各軸で固有の値であるが、運転
する負荷の範囲によっては、同一の設定となる。第３実
施の形態では、系列負荷制御部２１Ａの変化率設定信号
１１が同一となる負荷範囲のみで運用する場合に適用
し、回路を簡略化する。

【００６７】一例として、第１軸、第２軸が自動軸で、
第３軸が手動軸から自動軸へ切替わった場合について説
明する。

【００６８】図７に示す自動軸数検出器７３では、自動
軸数信号６の値の３から１を引き、つまり切替後の自動
軸数から切替軸を除外した自動軸数を求め自動軸数信号
７４に出力する。割算器８では、第１軸変化率設定信号
１１、つまり、自軸の変化率設定信号１１が自動軸数信
号７４の値に対して「２」で除算され自動変化率設定信
号７５として出力される。切替器１４ｂは、第３軸制御
切替検出信号６２がオンしているので、自動変化率設定
信号７５が切替器１４ｂにより選択され、変化率設定信
号６４には、第１軸つまり自軸の変化率設定信号１１の
値を「２」で除算した値が設定される。

【００６９】この場合、第１軸〜第３軸の変化率設定信
号１１は、同一の値が設定されているという前提である
から、自軸の変化率設定信号１１の値を除算した値、す
なわち、切替軸の変化率設定信号１１の値を「２」で除
算した値となる。第２軸の変化率設定制限回路６３Ａで
も同様に、変化率設定信号６４には切替軸の変化率設定
信号１１の値を「２」で除算した値が設定される。ま
た、第３軸の変化率設定制限回路６３Ａでは、切替器１
４ｂによって自軸以外の制御切替検出信号６２がいづれ
もオフであるため、自軸である第３軸の変化率設定信号
１１がそのまま変化率設定信号６４として設定される。

【００７０】このように第３実施の形態によれば、各軸
の変化率設定信号１１の値が同一である場合に、その軸
が自動軸であるときには、変化率設定信号に対して、自
軸の変化率設定信号１１を切替軸を除いた自動軸数で割
った値に設定するので、切替軸と自動軸（切替え軸を除
く）の変化率を等しくすることができる。また、第３実
施の形態によれば、第２実施の形態のように、各軸の変
化率設定信号１１を入力し切替える必要がないため、回
路が簡略化できる。

【００７１】図８は、本発明の第４実施の形態を示すコ
ンバインドサイクル発電プラントの系列負荷制御装置の
構成図である。

【００７２】図８において、従来技術を示す図１４と同
一符号は、同一部分または相当部分を示し、第４実施の
形態は系列負荷制御部２１Ｂ内に各軸毎に対応する各制
御切替投入遅延回路７６を追設している点に特徴を有し
ている。

【００７３】制御切替投入遅延回路７６では、該当軸が
手動軸から自動軸（切替軸）に切替わり、制御切替信号
１３がオンに変化した後、該当軸の発電電力信号５０が
目標値に追従した時点で制御切替遅延信号７７をオンす
る。自動軸数設定器５は制御切替遅延信号７７がオンし
ている軸の数を自動軸数信号６として出力する。また、
手動軸負荷設定器３では、制御切替遅延信号７７がオン
している軸についてその軸の発電電力信号５０を入力
し、それらの合計を手動軸負荷信号４に出力する。

【００７４】すなわち、図９に示すように該当軸が手動
軸から自動軸へ切替軸として切替ったとき、切替軸の制
御切替信号１３が時刻ｔ１にオンとなって、その後、時
刻ｔ２に切替軸の制御切替遅延信号７７がオンとなった
とする。かかる場合、手動軸負荷設定器３からの手動軸
負荷信号４では、時刻ｔ２以前、切替軸の発電電力信号
５０を含める。つまり、手動軸として、自動軸として扱
わないで、時刻ｔ２以後に手動軸でなく、自動軸として
発電電力信号を含める。これに対応して、自動軸数設定
器５から自動軸数信号６では、時刻ｔ２以前、切替軸の
数を含めず、時刻ｔ２以降に切替軸を含める。

【００７５】ここで、図１０に基づいて、第３軸が手動
軸、第１軸および第２軸が自動軸の状態で、系列負荷設
定信号１が３００ＭＷ、手動軸である第３軸の発電電力
信号５０が５０ＭＷ、第１軸、第２軸の発電電力信号５
０が１２５ＭＷの状態から、第３軸が自動軸に切替わっ
た場合を例に説明する。

【００７６】まず、第３軸が時刻ｔ１に自動軸へ切替え
られ、第３軸の制御切替信号１３がオンした場合、第３
軸の制御切替投入遅延回路７６では、発電電力信号５０
が目標値に追従していないので制御切替遅延信号７７は
オンとなっていない。この状態で、手動軸負荷設定器３
からは、制御切替遅延信号７７がオフであり、第３軸の
発電電力信号５０がそのまま手動軸負荷信号４に含ま
れ、５０ＭＷが減算器２へ出力される。減算器２では系
列負荷設定信号１から手動軸負荷信号４を減算して得ら
れる自動軸負荷信号７は２５０ＭＷ（３００ＭＷ−５０
ＭＷ）となる。そして、自動軸数設定器５からの自動軸
数信号６には第３軸の切替軸が含まれないので割算器８
によって自動軸数信号６の「２」で除算され得られる軸
負荷信号９が１２５ＭＷとなる。

【００７７】第３軸の変化率制限器１０においては、制
御切替信号１３がオンしているので、入力が軸負荷目標
信号１７から軸負荷信号９へ切替えられ、第３軸の発電
電力信号５０が５０ＭＷから軸負荷信号９の１２５ＭＷ
へ上昇を開始する。

【００７８】第３軸の軸負荷制御部２２では、図１５と
同様に制御切替信号１３がオンしているので切替器１４
で軸負荷指令信号１２が選択され、第３軸の発電電力信
号５０は軸負荷指令信号１２になるように負荷上昇され
る。

【００７９】例えば、第３軸の発電電力信号５０が徐々
に上昇して６０ＭＷとなると軸負荷信号９は次の式
（２）となる。

【００８０】 軸負荷信号＝（系列負荷信号−第３軸の発電電力信号）／ 〔自動軸数（切替軸を含めない）〕 ＝（３００−６０）／２ ＝１２０ＭＷ …（２）

【００８１】この結果、制御切替信号がオンとなる時刻
ｔ２まで軸負荷信号９が１２５ＭＷから図示鎖線で示す
ように１００ＭＷまで徐々に降下する。これにより、第
１軸、第２軸の発電電力信号５０が軸負荷信号９となる
ように追従して降下する。

【００８２】その後、第３軸の発電電力信号５０が上昇
し、１００ＭＷになった時点で手動軸負荷信号４も１０
０ＭＷとなり、自動軸負荷信号７が２００ＭＷ、軸負荷
信号９が１００ＭＷとなって、第３軸の発電電力信号５
０が軸負荷信号９に追従する。このｔ２時点で、制御切
替投入遅延回路７６では、第３軸の制御切替遅延信号７
７がオンする。これにより、手動軸負荷信号４が０Ｍ
Ｗ、自動軸数信号１から３となるため、軸負荷信号９は
１００ＭＷとなり、切替時の変動が回避できる。

【００８３】このように第３軸の変化率設定信号１１を
ａＭＷ／分とすれば、第１実施の形態に示す負荷変化も
図５に示したものと同様に変化して、上昇変化率ａＭＷ
／分に対応して下降変化率（ａ／２）×２＝ａＭＷ／分
となる。この結果、自動軸と切替軸との負荷変化率が等
しくなり、系列負荷信号２０と系列負荷設定信号１とが
ほぼ一致し、従来の両信号のずれかが解消される。

【００８４】図１１は、本発明の第５実施の形態を示す
制御切替投入遅延回路の構成図である。

【００８５】図１１において、制御切替投入遅延回路７
６は、減算器２ａと切替器１４ｃと切替器１４ｄと比較
器６７と信号ホールド回路６９と論理積演算器８７と否
定演算器８８とから構成されている。

【００８６】第５実施の形態は、第４実施の形態による
制御切替投入遅延回路７６の具体的構成を説明するもの
で、図１１の制御切替投入遅延回路７６における発電電
力信号５０が目標値に追従した状態の検出手段として、
自動軸の発電電力信号５０と切替軸の発電電力信号５０
とが等しくなったことを利用するものである。

【００８７】図８に示す系列負荷制御部２１Ｂでは、自
動軸への負荷目標値は均等分配されるので、第５実施の
形態による制御切替投入遅延回路７６では、自動軸の最
終的な発電電力信号５０は、いづれの軸も等しくなり、
これを検出することにより発電電力信号５０が目標値に
追従したことが検出できる。

【００８８】図１１において、第２軸の制御切替遅延信
号７７がオンしているとき、切替器１４ｃにより第２軸
の発電電力信号５０が選択され、オフしているときは第
３軸の発電電力信号５０が選択され自動軸負荷信号８１
として出力される。

【００８９】切替器１４ｄでは、第１軸の制御切替遅延
信号７７がオンしているときは第１軸の発電電力信号５
０が選択され、オフしているときは自動軸負荷信号８１
が選択され自動軸負荷信号８１ａとして出力される。従
って、自動軸負荷信号８１ａには自軸以外の自動軸の発
電電力信号５０が選択される。

【００９０】減算器２ａでは、自動軸負荷信号８１ａと
第３軸つまり自軸の発電電力信号５０との差を偏差信号
６６として出力される。比較器６７には偏差信号６６が
入力され偏差信号６６が０のとき追従検出信号６８が出
力される。つまり、追従検出信号６８は第３軸つまり自
軸の発電電力信号５０と自軸以外の自動軸の発電電力信
号５０との差が０になった場合、言い換えれば自軸の発
電電力信号５０と自軸以外の自動軸の発電電力信号５０
が等しくなった場合にオンする。この追従検出信号６８
と第１軸の制御切替信号１３とが論理積演算器８７へ入
力され、論理積の成立によってオン信号が信号ホールド
回路６９のａ信号として出力される。

【００９１】信号ホールド回路６９では、制御切替信号
１３がオンすることにより制御切替遅延信号７７が保持
され、制御切替信号１３がオフするとｂ信号がオンし保
持が解かれ、第３軸の制御切替遅延信号７７がオフされ
る。この結果、制御切替遅延信号７７は、第１軸の制御
切替信号１３がオン、つまり、切替軸として切替が行わ
れた後、切替軸の発電電力信号５０が目標値に追従した
時点でオンする信号となる。

【００９２】ここで、第１軸、第２軸が自動軸、第３軸
が手動軸の状態から、第３軸が手動軸から自動軸（切替
軸）に切替えたときを例に説明する。

【００９３】初期の状態では、第１軸及び第２軸の発電
電力信号５０は１２５ＭＷ、第３軸の発電電力信号５０
は５０ＭＷとする。切替器１４ｄでは、第１軸の制御切
替遅延信号７７がオンしているので、自動軸負荷信号８
１ａには第１軸の発電電力信号５０が１２５ＭＷとして
出力される。また、切替部４ｃは、第２軸の制御切替遅
延信号７７がオンしているので、第２軸の発電電力信号
５０を自動軸負荷信号８１として出力として切替部４ｄ
へ出力している。減算器２ａでは、第１軸の発電電力信
号５０の１２５ＭＷと第３軸の発電電力信号５０の５０
ＭＷの減算を行う。この場合、偏差７５ＭＷであって、
偏差は０になっていないので、追従検出信号６８はオフ
のままである。

【００９４】その後、負荷制御が進むにつれて、第３軸
の発電電力信号５０が増加、これに対して第１軸及び第
２軸の軸負荷信号９が減少して発電電力信号５０が追従
して減少していき、これらが１００ＭＷに等しくなった
とき偏差信号６６が０となり、追従検出信号６８がオン
する。

【００９５】追従検出信号６８がオンし、かつ、第３軸
の制御切替信号１３がオンとなると論理積演算器８７の
出力がオンし、信号ホールド回路６９で保持され第３軸
の制御切替遅延信号７７がオンする。信号ホールド回路
６９での保持は、制御切替信号１３がオフした時点で解
ける。ここで、信号ホールド回路６９を使用している理
由は、一度制御切替遅延信号７７がオンした後、制御切
替信号１３オン中に、自軸と他軸の発電電力信号５０に
偏差が生じた場合に制御切替遅延信号７７をオフさせな
いためである。

【００９６】このように第５実施の形態により、切替軸
の制御切替信号１３が出力されても制御切替遅延信号７
７にすぐには出力せず、軸負荷制御が進み自動軸と切替
軸の発電電力信号５０が等しくなった時点で制御切替遅
延信号７７をオンさせることができ、第４実施の形態に
示したように、自動軸と切替軸との上昇または降下の負
荷変化率は等しくなり、系列負荷信号２０と系列負荷設
定信号１とがほぼ一致し、従来のずれは解消される。

【００９７】図１２は、本発明の第６実施の形態を示す
制御切替投入遅延回路の構成図である。

【００９８】図１２において、制御切替投入遅延回路７
６Ａは、減算器２ｂと比較器６７と信号ホールド回路６
９と否定演算器８８ａ〜８８ｃと論理積演算器８７ａ〜
８７ｃと論理和演算器８６とから構成されている。

【００９９】第６実施の形態は、図１１の制御切替投入
遅延回路７６における発電電力信号５０が目標値の追従
した状態の検出手段として、切替軸の軸負荷信号９と切
替軸の発電電力信号５０とが等しくなったことを利用す
るものである。

【０１００】まず、減算器２ｂでは、第３軸の発電電力
信号５０と軸負荷信号９の差を偏差信号６６として出力
し、これが零のとき比較器６７において追従検出信号６
８がオン信号として出力する。この場合に、第３軸の制
御切替信号１３がオンしているときは論理積演算器８７
ｃの出力である制御切替遅延除外信号８４がオンし、信
号ホールド回路６９で保持され、第３軸の制御切替遅延
信号７７がオンする。

【０１０１】ここで、制御切替投入遅延回路７６Ａで
は、すべての軸が手動軸の状態で、かつ、図８における
系列負荷設定信号１と手動軸負荷信号４とが等しい状態
から、手動軸が自動軸に切替わった場合、制御切替遅延
信号７７を遅延させると、図８の自動軸負荷信号７は０
ＭＷとなり、軸負荷信号９も０ＭＷとなるため、切替軸
の負荷は０ＭＷに向けて降下してしまう。

【０１０２】そこで、第１軸および第２軸の制御切替遅
延信号７７がともにオフの場合、つまり、全軸に自動軸
が無い場合は否定演算器８８ａと否定演算器８８ｂで反
転されたオン信号によって論理積演算器８７ａから自動
軸検出信号８３をオンとして出力し、さらに、第３軸の
制御切替信号１３がオンしたときは、論理積演算器８７
ｂで制御切替遅延除外信号８５をオンして、制御切替遅
延信号８０をオンすることにより遅延回路を除外して、
制御切替遅延信号７７をオンとして出力する。

【０１０３】ここで、第１軸、第２軸が自動軸、第３軸
が手動軸の状態から、第３軸を自動軸に切替えたときを
例に説明する。

【０１０４】初期の状態は、第１軸及び第２軸の発電電
力信号５０は１２５ＭＷ、第３軸の発電電力信号５０は
５０ＭＷとする。減算器２ｂでは、第３軸の発電電力信
号５０と第３軸の軸負荷信号９の減算を行う、切替時、
第３軸の発電電力信号５０は５０ＭＷであり軸負荷信号
９は１２５ＭＷであるため、偏差は０になっていないの
で追従検出信号６８はオフのままである。その後、負荷
制御が進むにつれて、第３軸の発電電力信号５０が増
加、軸負荷信号９が減少していき、これらが１００ＭＷ
に等しくなったとき偏差信号６６が０となり追従検出信
号６８がオンする。

【０１０５】第３軸の制御切替信号１３はオンしている
ので、論理積演算器８７ｃの出力である制御切替遅延除
外信号８４および制御切替遅延除外信号８５がオンし、
信号ホールド回路６９で保持され第３軸の制御切替遅延
信号７７がオンする。信号ホールド回路６９での保持
は、制御切替信号１３がオフした時点で解ける。ここ
で、信号ホールド回路６９を使用している理由は、第５
実施の形態で説明したと同様である。

【０１０６】この第６実施の形態により、切替軸の制御
切替信号１３がオンしても制御切替遅延信号７７をすぐ
にはオンさせず、発電電力信号５０と軸負荷信号９が等
しくなった時点で制御切替遅延信号７７をオンさせるこ
とができ、第４実施の形態に示したように、自動軸と切
替軸との負荷変化率は等しくなり、系列負荷信号２０の
系列負荷設定信号１からのずれは解消される。また、全
軸が手動軸でその一つの軸を自動へ切替える場合は、制
御切替信号１３を遅延させることなく制御切替遅延信号
７７として出力することができる。

【０１０７】この第６実施の形態によれば、第５実施の
形態のように、各軸の発電電力信号５０を入力し切替え
る回路を簡略化できる。

【０１０８】このように本発明の実施の形態による系列
負荷制御部によれば、以前より系列負荷制御モードであ
った軸に対する変化率に制限を与えることにより、以前
より系列負荷制御モードであった軸と、単独負荷制御モ
ードから系列負荷制御モードへ切り替えられた軸の負荷
変化率を等しくすることができ、単独負荷制御モードか
ら系列負荷制御モードへの制御モード切替後の系列負荷
の系列負荷目標値からのずれを解消させることができ
る。

【０１０９】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、自軸の切替検出信号がオン信号のとき、自軸の変
化率設定制限回路へ設定されている変化率設定信号に対
して切替軸を除く自動軸数に応じて所定計算を行い、得
られた新たな変化率設定信号を他軸の変化率設定制限回
路へ設定するので切替軸の発電電力信号の上昇または降
下の変化率に対応して切替軸を除く自動軸全体の発電電
力信号の上昇または降下の変化率を等しくでき、系列負
荷信号が系列負荷設定信号からずれるという問題を解消
できる。

【０１１０】また、請求項２の発明によれば、他軸の切
替検出信号のオン信号を入力すると、該当他軸の変化率
設定信号を選択し、この変化率設定信号に対して切替軸
を除く自動軸によって除算を行い、得られた新たな変化
率設定信号を自動軸の変化率設定制限回路へ設定するの
で、手動軸から自動軸へ切替えられた場合に系列負荷信
号が系列負荷設定信号からずれるという不都合が解消で
きる。

【０１１１】また、請求項３の発明によれば、他軸の切
替検出信号のオン信号を入力すると、自軸の変化率設定
信号に対して切替軸を除く自動軸によって除算を行い、
得られた新たな変化率設定信号を自軸の変化率設定制限
回路へ設定するので、手動軸から自動軸へ切替えられた
場合に系列負荷信号が系列負荷設定信号からずれるとい
う不都合が解消できる。

【０１１２】また、請求項４の発明によれば、自軸が手
動軸から自動軸へ移行して切替軸となり、かつ、自軸の
発電電力信号が自動軸の軸負荷信号となるまでの制御切
替遅延信号がオフ信号の間、切替軸の発電電力信号が手
動軸負荷信号とされ、また、切替軸は自動軸数に含まれ
ないので、切替軸の発電電力信号が軸負荷信号となるよ
うに高速で追従し、切替軸の発電電力信号の増減に応じ
て軸負荷信号の値が増減し、これに対して自動軸の発電
電力信号が軸負荷信号へ追従し、切替軸の変化率に対応
して自動軸の発電電力信号の上昇または降下の変化率が
等しくなるように動作し、手動軸から自動軸へ切替えら
れた場合に系列負荷信号が系列負荷設定信号からずれる
という不都合が解消できる。

【０１１３】また、請求項５の発明によれば、請求項４
の効果に加え、制御切替遅延信号を保持出力するので、
自軸との発電電力信号とに偏差が生じても前記保持を解
消させない。従って、手動軸から自動軸へ切替えられた
場合に系列負荷信号が系列負荷設定信号からずれるとい
う不都合が解消できる。

【０１１４】また、請求項６の発明によれば、請求項４
の効果に加え、制御切替遅延信号が保持出力されるの
で、自軸との発電電力信号とに偏差が生じても前記保持
を解消させない。従って、手動軸から自動軸へ切替えら
れた場合に系列負荷信号が系列負荷設定信号からずれる
という不都合が解消できる。また、全軸が手動軸で、自
軸が自動軸へ移行する場合、制御切替信号のオン信号で
直ちに制御切替遅延信号をオン信号として自動軸へ移行
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態を示すコンバインドサ
イクル発電プラントの系列負荷制御装置の構成図であ
る。

【図２】図１の系列負荷制御部に備える制御切替検出回
路の構成図である。

【図３】図２の制御切替検出回路の作用を示す説明図で
ある。

【図４】図２の変化率設定制限回路の作用を示す説明図
である。

【図５】本発明の第１実施の形態を示すコンバインドサ
イクル発電プラントの系列負荷制御装置の作用図であ
る。

【図６】本発明の第２実施の形態を示す変化率設定制限
回路の構成図である。

【図７】本発明の第３実施の形態を示す変化率設定制限
回路の構成図である。

【図８】本発明の第４実施の形態を示すコンバインドサ
イクル発電プラントの系列負荷制御装置の構成図であ
る。

【図９】図８の系列負荷制御部の作用を示す説明図であ
る。

【図１０】本発明の第４実施の形態を示すコンバインド
サイクル発電プラントの系列負荷制御装置の作用図であ
る。

【図１１】本発明の第５実施の形態を示す制御切替投入
遅延回路の構成図である。

【図１２】本発明の第６実施の形態を示す制御切替投入
遅延回路の構成図である。

【図１３】コンバインドサイクル発電プラントの系統図
である。

【図１４】従来のコンバインドサイクル発電プラントの
系列負荷制御装置の構成図である。

【図１５】図１３のコンバインドサイクル発電プラント
の系列負荷制御装置に備える軸負荷制御部の構成図であ
る。

【図１６】従来のコンバインドサイクル発電プラントの
系列負荷制御装置の作用を示す図である。

【符号の説明】

１ 系列負荷設定信号 ２ 減算器 ３ 手動軸負荷設定器 ４ 手動軸負荷信号 ５ 自動軸数設定器 ６，７４ 自動軸数信号 ７ 自動軸負荷信号 ８ 割算器 ９ 軸負荷信号 １０ 変化率制限器 １１ 変化率設定信号 １２ 軸負荷指令信号 １３ 制御切替信号 １４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ 切替器 １５ 軸負荷設定器 １６ 軸負荷設定信号 １７ 軸負荷目標信号 １８ タービン制御回路 １９ 加算器 ２０ 系列負荷信号 ２１ 系列負荷制御部 ２２ 軸負荷制御部 ６０ 制御切替検出回路 ６３ 変化率設定制限回路 ６４ 変化率設定信号 ６６ 偏差信号 ６７ 比較器 ６８ 追従検出信号 ６９ 信号ホールド回路 ７０ ワンショットタイマ ７１ ワンショット検出信号 ７２ 他軸変化率設定信号 ７３ 自動軸数検出器 ７５ 自動変化率設定信号 ７６ 制御切替投入遅延回路 ７７ 制御切替遅延信号 ８１ 自動軸負荷信号 ８３ 自動軸検出信号 ８４，８５ 制御切替遅延除外信号

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 全軸の発電電力信号の合計値である系列
   負荷信号が全軸の目標値である系列負荷設定信号となる
   ように各軸に前記系列負荷設定信号を所定分担する軸負
   荷信号を定めるために、前記系列負荷設定信号から手動
   軸である単独負荷制御モード中の軸の発電電力信号を除
   外した信号に対して、自動軸である系列負荷制御モード
   中の軸に所定分配して前記軸負荷信号を出力する指令値
   配分回路と、いずれかの軸が手動軸から自動軸への切替
   えられた場合、前記指令値配分回路から出力される軸負
   荷信号に対して所定の変化率設定信号によって変化率制
   限をして制限された軸負荷信号を軸負荷指令信号として
   出力する各軸毎に対応して設ける変化率制限回路とを備
   える系列負荷制御部と、自軸が自動軸のとき自軸の発電
   電力信号が対応する前記軸負荷指令信号となるように燃
   料調節弁を制御する一方、自軸が手動軸のとき、自軸の
   発電電力信号が設定された軸負荷設定信号となるように
   燃料調節弁を制御する各軸毎に対応して設ける軸負荷制
   御部とを具備する発電プラントの系列負荷制御装置にお
   いて、 前記系列負荷制御部は、 自軸が手動軸から自動軸への切替軸として切替えた状態
   を表す制御切替信号を検出した場合、切替検出信号をオ
   ン信号として出力すると共に、自軸の発電電力信号が自
   軸の該当する軸負荷信号となったとき、前記切替検出信
   号をオフ信号として出力する各軸毎に対応して設ける制
   御切替検出回路と、 自軸が他軸の切替軸の制御切替検出回路から切替検出信
   号のオン信号を入力した場合に、切替軸の対応する前記
   変化率制限回路に設定された前記変化率設定信号を切替
   軸数を除く自動軸数に応じた割合で切替軸の上昇または
   降下の負荷変化率に対応して切替軸を除く全自動軸全体
   の上昇または降下の負荷変化率と等しくするように所定
   計算し、得られた新たな変化率設定信号を自軸の前記変
   化率制限回路へ設定する各軸毎に対応して設ける変化率
   設定制限回路とを備え、 手動軸を自動軸へ切替えた場合、前記系列負荷設定信号
   に対して前記系列負荷信号の変動を阻止することを特徴
   とする発電プラントの系列負荷制御装置。
2. 【請求項２】 自軸の前記変化率設定制限回路は、他軸
   の切替軸から切替検出信号のオン信号を入力したとき、
   該当切替軸の変化率制限回路に設定された変化率設定信
   号を選択する変化率選択回路と、この変化率選択回路に
   より選択された変化率設定信号に対して前記切替軸を除
   く自動軸数によって除算を行い得られた新たな変化率設
   定信号を切替軸を除く前記変化率設定制限回路へ設定す
   る変化率設定分配回路とを有し、 切替軸の上昇または降下の負荷変化率に対応させ切替軸
   を除く全自動軸全体の上昇または降下の負荷変化率とを
   等しくするようにさせて前記系列負荷設定信号に対して
   前記系列負荷信号の変動を阻止することを特徴とする請
   求項１記載の発電プラントの系列負荷制御装置。
3. 【請求項３】 自軸の前記変化率設定制限回路は、前記
   変化率制限回路の設定が各軸一律の変化率設定信号とす
   る場合に、他軸の切替軸の切替検出信号がオン信号のと
   きに自軸の変化率設定に対して自動軸から切替軸を除い
   た軸数によって除算し、得られた新たな変化率設定信号
   を前記変化率制限回路へ設定する変化率設定分配回路を
   有し、 切替軸の上昇または降下の負荷変化率に対応させ切替軸
   を除く全自動軸全体の上昇または降下の負荷変化率とを
   等しくするようにさせて前記系列負荷設定信号に対して
   系列負荷信号の変動を阻止することを特徴とする請求項
   １記載の発電プラントの系列負荷制御装置。
4. 【請求項４】 全軸の発電電力信号の合計値である系列
   負荷信号が全軸の目標値である系列負荷設定信号となる
   ように各軸の分担する軸負荷信号を定めるために、前記
   系列負荷設定信号に基づいて自動軸である系列負荷制御
   モード中の軸に所定分配し、所定分配された軸負荷信号
   に対して変化率設定信号によって変化率制限をして変化
   率制限された軸負荷信号を軸負荷指令信号として出力す
   る各軸毎に対応して設ける変化率制限回路とを備える系
   列負荷制御部と、自軸が自動軸のとき自軸の発電電力信
   号が対応する軸負荷指令信号となるように燃料調節弁を
   制御する一方、自軸が手動軸のとき、自軸の発電電力信
   号が設定された軸負荷設定信号となるように燃料調節弁
   を制御する各軸毎に設ける軸負荷制御部とを具備する発
   電プラントの系列負荷制御装置において、 前記系列負荷制御部は、 前記系列負荷設定信号から手動軸の発電電力信号である
   手動軸負荷信号を減算した値に対して自動軸の軸数を表
   す自動軸数信号の軸数によって除算して得られる信号を
   前記軸負荷信号として出力する指令値配分回路と、 自軸が手動軸から自動軸へ切替えられ切替軸となり切替
   え軸の状態を表す制御切替信号がオン信号となった後に
   自軸である切替軸の発電電力信号が自動軸の軸負荷信号
   となったとき制御切替遅延信号をオン信号として出力す
   る各軸毎に対応して設ける制御切替投入遅延回路と、 前記制御切替遅延信号がオフ信号となっている軸の発電
   電力信号を加算して、これを前記手動軸負荷信号として
   前記指令値配分回路へ出力する手動軸負荷設定器と、 前記制御切替遅延信号がオン信号となっている軸数を算
   出して前記自動軸数信号を前記指令値配分回路へ出力す
   る自動軸数設定器とを備え、 該当切替軸の制御切替遅延信号がオン信号となるまで、
   切替軸の上昇または降下の負荷変化率に対応させ切替軸
   を除く全自動軸の全体の上昇または降下の負荷変化率と
   を等しくするようにさせて前記系列負荷設定信号に対し
   て前記系列負荷信号の変動を阻止することを特徴とする
   発電プラントの系列負荷制御装置。
5. 【請求項５】 自軸の前記制御切替投入遅延回路は、他
   軸の自動軸の発電電力信号と自軸の発電電力信号との偏
   差信号を算出する偏差算出回路と、この偏差算出回路に
   よって得られた偏差信号が所定値以下のとき追従検出信
   号をオン信号として出力する追従検出回路と、この追従
   検出回路によって出力される追従検出信号のオン信号と
   自軸の制御切替信号のオン信号とによって制御切替遅延
   信号をオン信号として保持出力する一方、自軸の制御切
   替信号のオフ信号によって、前記制御切替遅延信号のオ
   ン信号を解除する信号ホールド回路とを設けて、 自軸が切替軸となっても自軸の発電電力信号が他軸の自
   動軸の発電電力信号となるまで前記制御切替遅延信号を
   オフ信号とさせることを特徴とする請求項４記載の発電
   プラントの系列負荷制御装置。
6. 【請求項６】 自軸の前記制御切替投入遅延回路は、他
   軸の自動軸の発電電力信号と自軸の発電電力信号との偏
   差信号を算出する偏差算出回路と、この偏差算出回路に
   よって得られた偏差信号が所定値以下のとき追従検出信
   号をオン信号として出力する追従検出回路と、自軸を除
   く、他軸の全ての制御切替遅延信号がオフ信号で、か
   つ、自軸の制御切替信号がオン信号の場合、あるいは、
   自軸の制御切替信号がオン信号で、かつ、前記追従検出
   信号のオン信号のいずれかで前記制御切替遅延信号の出
   力遅延を除外させるための制御切替遅延除外信号をオン
   信号として出力する制御切替遅延除外回路と、 この制御切替遅延除外回路から出力される制御切替遅延
   除外信号がオン信号の場合、制御切替遅延信号を即座に
   オン信号として保持出力する一方、制御切替遅延除外信
   号がオフ信号のとき前記制御切替遅延信号のオン信号を
   解除してオフ信号とする信号ホールド回路を設けて、 自軸が切替軸となっても自軸の発電電力信号が他軸の自
   動軸の発電電力信号となるまで前記制御切替遅延信号を
   オフ信号とさせると共に、全軸が手動軸で、いずれかの
   軸が自動軸に切替えたとき、切替軸の制御切替遅延信号
   を遅延させないでオン信号とすることを特徴とする請求
   項４記載の発電プラントの系列負荷制御装置。