JPS61277400A - 発電機の最適負荷分担制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、タープ発電機（以下、ＴＧという）の入力
蒸気圧を検知し、自動的に計算した値によジター？発電
機を制御するようにした発電機の最適負荷分担制御装置
に関する。

〔従来の技術〕

第３図は従来の発電機の最適負荷分担制御装置のテロ、
り図であシ、この第３図において、実線ａは主蒸気ライ
ン、一点鎖線すは給水ライン、点線Ｃ・は電気信号ライ
ン、実線に２点を加えた線ｄは制御蒸気ラインを示して
いる。

この第３図において、機関からの排気ガスは排気ガスエ
コノマイデ１を経由し、煙突へ抜ける。その際に、排気
ガスの高温を利用しディ２２よシポング５を介してボイ
ラ水を排気ガスエコノマイデ１に送シ、そこで熱交換し
、ぎイラ２に高温になったボイラ水を戻す。

さらに、ゲイ、７２内の蒸気を排気ガスエコノマイデ１
に送夛、高温高圧の蒸気をＴＧ３に送り、発電している
。

ＴＧ３は蒸気圧（蒸気流量）に比例して出力する。した
がりて、ＴＧ３の入力蒸気圧力ｐｓが高くなりたときは
圧力制御弁６を介してコンデンサイヘダングされる。

また、蒸気圧が低くなったときには圧力センサで検出し
て制御装置８でバルブ７を制御し、タービンノズル制御
弁９によジタービンのノズルを調整し圧力を一定に保つ
ようにするが、発電機の出力は低下する。

各発電機出力および船内負荷の関係を第４図に示す。こ
の第４図において、Ａ領域はＴＧ単独運転中船内負荷が
増加し、負荷電力率がＰ、。−、ｕ　（＊：］　（スタ
ンバイ機始動要求点）に達した場合、スタンバイ（予備
）機の自動始動要求を検知し、予備機は自動始動の後、
先行機と並行運転する。

また、Ｂ領域は、ＤＣ（ディーゼル発電機）が低負荷限
度設定値ＰＤＧ−Ｌ　（％：］　（Ｄ　Ｇ低負荷限度設
定値）一定で低負荷運転制御を行ない、ＴＧが残シの負
荷を負担する。

Ｃ領域では、さらに船内負荷が増加し、ＴＧの負担する
負荷があらかじめ入力された値ＰＴｏ−ｏ　［：ｋＷ］
　（Ｔ　Ｇの制御上の定格出力）に達すると、ＴＧはＰ
Ｔｏ−０一定で、ＤＧが残シの負荷を負担する。

Ｄ領域では、船内負荷が減少し、ＤＣの負担する電力率
がＰＤＧ−Ｌ　（チ］（ＴＧ低負荷限度設定値）に達す
ると、ＤＧはＰＤＯ−Ｌ一定でＴＧが残シの負荷を負担
する。

Ｅ領域では、さらに船内負荷が減少し、ＴＧの負担する
電力率がＰｒａ−Ｌ［：％：！に達すると、ＴＧはＰＴ
Ｇ−Ｌ一定で、ＤＧが残シの負荷を負担する。

Ｆ領域では、さらに船内負荷が減少すると、ＴＧとＤＧ
は比例配分にて負荷をそれぞれ負担する。なお、第４図
のＰＴＯ−ＲはＴＧの定格出力である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この制御におけるＰＴＧ−０およびＰＴＧ−Ｈは主機の
負荷および機関室内の温度に左右されるが、現状では手
動にて設定を行なっている。

すなわち、第２図において、主機の排ガス温度は主機の
負荷および機関室内温度に影響され、排ガスエコノマイ
ザ１による蒸気の発生量が変化し、ＴＧ３の出力が変化
する。

この発明は、上記従来の欠点を除去するためになされた
もので、省エネルギ化、省人化および運転効率をアップ
することができる発電機の最適負荷分担制御装置を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するだめの手段〕　。

この発明の発電機の最適負荷分担制御装置は、主機関の
排ガスエネルギを蒸気に変えてターボ発電機を駆動しデ
ィーゼル発電機と共同して必要電力をまかなう船内発電
装置において、蒸気圧入力をディジタル信号に変換する
アナログ／ディジタル変換部と、このアナログ／ディジ
タル変換部で変換されたディジタル信号から前記ターボ
発電機の出力分担目標となる制御上の定格出力を演算さ
せ、その演算値がターボ発電機の機械的定格出力より大
ならばこの機械的定格出力を制御上の定格出力とすると
ともに小ならば演算値をそのまま制御上の定格出力をす
る演算処理部とを設けたものである。

〔作用〕

この発明は、主機関の排気ガスのエネルギを蒸気に代え
てターボ発電機と共同して必要電力をまかなう船内発電
装置において、アナログ／ディジタル変換部で蒸気圧入
力をディジタル信号に変換し、このディジタル信号から
前記ターボ発電機の出力分担目標となる制御上の定格出
力を演算処理部で演算させ、その演算値がターボ発電機
の機械的定格出力よシ大のときこの機械的定格出力を制
御上の定格出力とし、小ならば演算値をそのまま制御上
の定格出力として、ターボ発電機を制御する。

〔実施例〕

以下、この発明の発電機の最適負荷分担制御装置の実施
例について図面に基づき説明する。

第１図はその一実施例の構成を示すブロック図である。

この第１図において、１１はアナログ／ディジタル（以
下、いという）変換部であシ、このφ変換部１１の入力
端以前、すなわち、図の左側はハードウェアであシ、出
力端以降、すなわち、図の右側はソフトウェアである。

φ変換部１１の入力端には、第３図で示したＴＧ３の入
力蒸気圧のアナログ信号が入力されるようになりている
。このアナログ信号を々Φ変換部１１でディジタル信号
に変換した出力は、フィルタ１２を通して演算処理部１
３に送出するようになりている。この演算処理部１３の
出力はりミック１４を通して従来の制御プロ、り１５に
送出するようになっている。

この従来の制御プロ、り１５は第３図に示したものが相
当する。

次に、この発明の動作について説明する。ＴＧの入口蒸
気圧力ＰＢ　のアナログ信号をディジタル信号に〜勺変
換部１ノで変換し、このディジタル信号をフィルタ１２
にてノイズ処理および位相補償を行なう。

その後、演算処理部１３において第２図（蒸気圧対ＴＧ
負荷特性図）および次の（１）　、　（２）式を使りて
、 Ｐ　　　−ａＰ　＋ｂ　　　　　　　・・・・・・・・
・（１）’ｒＧ−０−８ ａ＝（（Ｐｒｏ−ｍ）−（ＰＴｏ−ｘ、））／Ｘ　　−
ｍ−（２）ただしｂ：バイアス値 Ｐ８：ターボ発電機入口蒸気圧力 Ｘ：測定蒸気圧幅 ＰＴＧ−０を算出し、すξツタ１４に送シ、そこでＰ７
゜−、（ＴＧの入力的定格出力）リミッタをかけ、ｐＴ
ｏ−０，≧Ｐ？。−８であればＰＴ。−８を、またＰＴ
Ｇ−０＜ＰＴ、−Ｒであれば、Ｐ７゜−０を従来の制御
ブロック１５に出力する。

この場合、前記蒸気圧とＴＧの出力が比例関係にあるこ
とに着目し、入力を蒸気圧とし、ｐｒｏ−０を（１）式
および（２）式にて算出し、入力的リミ、り１４を介し
、排ガスター−発電機の制御上の定格出力Ｐｔｏ−０を
決定し、ＴＧの最適制御を行なう。

このように、この発明においては、手動設定であるＰＴ
Ｏ−０およびＰＴＧ−ウを自動的に計算し、設定するこ
とによシ、ＴＧの運転効率を最大限に高めるとともに、
これをパ、クアッグするＤＧの運転効率、保守費、劣力
化を計るものであシ、シたがりて、この発明は船内電源
制御装置に広く応用できるものである。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明の発電機の最適負荷分担制御装
置によれば、蒸気入力をφ変換部でディジタル信号に変
換し、このディジタル信号からＴＧの出力分担目標とな
る制御上の定格出力を演算処理部に演算させ、その演算
値がＴＧの機械的定格出力よシも大のとき制御上の定格
出力とし、小のときそのまま制御上の定格出力とするよ
うにしたので、従来主機の負荷変動及び機関室内温度が
変化する毎にオペレータの判断によシ、入力されていた
ＰＴＣｌ−０を自動的に行なうことができ、したがりて
省エネルギ、省人化、運転効率のアップが計れる・

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の発電機の最適負荷分担制御装置の一
実施例のブロック図、第２図は同上最適負荷分担制御装
置を説明するためのターボ発電機の蒸気圧対負荷特性図
、第３図は従来の発電機の最適負荷分担制御装置のプロ
、り図、第４図は従来の発電機の最適負荷分担制御装置
の各発電機出力および船内負荷の関係を示す図である。 １１・・４沖変換部、１２・・・フィルタ、１３・・・
演算処理部、１４・・・リミッタ、１５・・・従来の制
御ブロック。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主機関の排ガスエネルギを蒸気に変えてターボ発電機を
   駆動しディーゼル発電機と共同して必要電力をまかなう
   船内発電装置において、蒸気圧入力をディジタル信号に
   変換するアナログ／ディジタル変換部と、このアナログ
   ／ディジタル変換部で変換されたディジタル信号から前
   記ターボ発電機の出力分担目標となる制御上の定格出力
   を演算させ、その演算値がターボ発電機の機械的定格出
   力より大ならばこの機械的定格出力を制御上の定格出力
   とするとともに小ならば演算値をそのまま制御上の定格
   出力とする演算処理部とを具備したターボ発電機を制御
   する発電機の最適負荷分担制御装置。