JPS6373012A - 火力発電所制御装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、液化ガス燃料基地から燃料である天然ガスの
供給を受け運転を行う火力発電所の制御装置に関する。

（従来の技術） 近年の電力雪要の増大による発電ユニットの大容■化や
石油からＬＮＧ、ＬＰＧなどへの燃料の多様化に部い大
規模な燃料受入基地が建設されるようになってきた。

ＬＮＧ、Ｌ’ＰＧなとの液化ガス燃料基地においては、
液化ガスは基地で気化されて直接複数の発電プラントへ
供給されるので、基地運用の信頼性が燃料の供給を受け
る発電プラントの信頼性に直接に関係してくる。

このため、液化ガス燃料基地の所内電源は異なる２つの
系統から受電する２回線受電方式を採用し、一方の系統
に外部事故が発生したり無警告停電がおこると故障側の
系統を切離し、母線連絡しゃ断器を投入して自動的かつ
短時間に健全側の系統に電源を切換えている。

この場合、従来は故障系統側母線の残留電圧と健全系統
側母線の電圧との位相差が大きくならないうちに切換え
る瞬間停電切換方式、位相差を検出して位相差が許容値
以内になった時に切換える位相検出方式、残留電圧が規
定値例えば定格値の３０％以下になった事を検出して最
悪でもベクトル差電圧が１．３ＰＵ以内で切換える低電
圧切換方式、残留電圧が規定値例えば定格値の３０％以
下に到達するまでの最適時間をめらかしめ計測しておい
て限時リレーでその時間プラス余裕時間だけ侍眼後切換
える限時リレ一方式などが用いられている。

しかしながら上記位相検出方式は液化ガス燃料基地の補
機の特性上、投入許容時間が約０．０１１秒程短く、か
つての許容時間は時間経過と共に減少する。

一方母線連絡しゃ断器の投入時間は、０．１秒程度でお
り、この投入時間をみこして投入指令を発する必要があ
るので技術的に非常に難しい。

また瞬時停電切換方式においては、２系統の電源に位相
差がない場合、位相差が安全と思われる値、例えば２０
°以内におる時間は故障側系統切離し後０．０２秒前後
であり、高速しゃ断器の投入時間は最低で約０．０２秒
なのでタイミング的に非常に難しく、また、可能な場合
でも高速しゃ断器を必要とするのでコストが高くなる。

また２系統の電源に位相差があるときは、故障の形態に
よってはさらにきびしい条件となる。

これらの理由で一般には低電圧切換方式や限時リレ一方
式が採用されていてる。

この低電圧切換方式や限時リレ一方式では、母線連絡し
ゃ断器投入時の残留電圧が非常に小さい値となる。従っ
て母線連絡しゃ断器投入時には、事故系の母線に連なっ
ている補機用の電動機には、ｉｐ、ｕ前後の電圧が印加
されることになり、母線連絡しゃ断器で接続される健全
側Ｎ源の変圧器や所内母線等の系統構成機器には、大き
なインラッシュ電流が流れ、場合によっては、システム
トリップに至る。そこでシステムを運転継続するのに必
要最小限の補機、例えば気化器海水ポンプ用の電動機の
他は、事故系解列と同時に強制的に母線から解列させ健
全側の系統構成機器に過大なインラッシュ電流が流れる
のを防止する方法が取られている。

又低電圧切換方式や限時リレ一方式では、母線連絡用し
ゃ断器が投入されるまで、比較的長時間を要する。この
ため事故系の母線に連なっている電動機で駆動される補
門により制御されるプロセス諸Ｈは、無制御状態が比較
的長い。このような状態で、前記のような強制的な解列
をされるとプロセス凸の無制御状態は、非常に長くなり
場合によっては基地としての機能を失うような結果とな
ることも考えられる。

従って、事故系の母線に連なっている電動機の強制解列
は最小とし、かつ、プロセス補機の重要度を考慮した強
制解列が望まれる。従来は、予め基地の運転パターンを
いくつか想定し、制御系設計時に想定した運転パターン
で解列すべき補はの検討を行い解列すべき補機を選定し
、制御系に反映する。いわば固定シックに基づいていた
。（例エバ、三９電ｆｊ３技％ｆｌ　（Ｖｏｌ、　５７
．　Ｎｏ、２．１９８３）　Ｐ２９（１５７）コ このような固定ロジックの場合、運転パターンが想定外
の時には、対応できず適正な補機の選定時と比べて少な
い場合は、効率の悪い制御となり、又、多い場合は、健
全側の系統）黄成薇器に過大なインラッシュ電流が流れ
ることになり、場合によつては、変圧器のか命を大幅に
縮めたり、所内母線の電圧低下の為、電源切替失敗に至
ることも考えられる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の様に液化ガス燃料基地の運用は、燃料の供給を受
ける火力発電所の信頼性に大きく関係してくる。特に液
化ガス燃料基地で電源切替失敗等の事故が発生した場合
には、液化ガス燃料基地で発生される天然ガスの発生二
ならびに圧力が低下し、そのままの状態が続けば天然ガ
スの供給を受けている火力発電所が燃料不足からトリッ
プという重大事故に至ってしまうという危険性を学んで
いる。

本発明は上記不具合に鑑み、液化ガス燃料基地で電源切
替失敗等の事故が発生した場合に、液化ガス燃料基地で
の発生ガス但、圧力等を予測し、めらかしめ火力発電所
側に情報として提供し、火力発電所側で適切な辺理を講
することにより重大事故を未然に防止する火力発電所制
御装置を提供することを目的としている。

（発明の構成） （問題点を解決するための手口） この為、本発明においては、液化ガス燃料基地に火力発
電所向けの天然ガスの供給量低下を予測する予測装置と
１．この予測装置の結果を信号として出せる信号発生装
置を備え、かつ火力発電所には液化ガス燃料基地の信号
発生装置からの信号を受信できる受信装置を設け、液化
ガス燃料基地からの供給量低下信号をもとに、あらかじ
め火力発電所側でランバック運転、所内単独運転、ＰＣ
Ｂ運転、ユニット解列運転等の緊急９！！＊置運転を講
することができるようにしている。

（作　用） 液化ガス燃料基地で電源切替失敗等の事故が発生した場
合にも、液化ガス′Ｐ！、料基地の天然カス供給量低下
予測装置により、供給ガス最の低下傾向が、必らかしめ
予測できるばかりではなく、これにもとづき発電所側で
適切な処置を講することにより重大事故を未然に防止で
きる作用がある。

（実施例） 本発明の一実施例を第１図及び第２図を用いて説明する
。図において１は天然ガス供給邑低下予測装置、２は信
号発生装置、３は信号伝送ライン、４は信号受信装置、
５は火力発電所、■は液化ガス燃料基地の電源電圧、Ｖ
′は液化ガス燃料基地にあける電源切替失敗時の事故系
電源電圧、ＮＧは天然ガス供給量、ＮＧ’　は液化ガス
燃料基地における電源切替失敗時の天然ガス供給は、ｔ
ｌは液化ガス燃料基地における電源事故時間、ｔｌは電
源事故クリア一時間、ｔ３は火力発電所トリップ時間、
ｔは時間の経過を示すものである。尚、第１図は本発明
の火力発電所制御装置を又、第２図は液化ガス燃料基地
における電源事故時の様子を説明した図である。

天然ガス供給量低下予測装置１には、常に発電所への天
然ガス供給Ｈの情報を入れると伴に、液化ガス燃料基地
の事故信＠（例えば、電源切替失敗信号：母線連絡しゃ
断器の投入不成功信号など）を取り込む構成とし、事故
信号と事故前の天然ガス供給量ＮＧをもとに天然ガス供
恰最低下予測装置１において、天然ガス供給量がどのく
らいの時間で火力発電所のトリップレベルまで行くかを
予測する。さらにこの予測された値は信号発生装置２並
びに信号伝送ライン３（無線でも有線でもよい）を介し
て火力発電所５側に９２けられた信号受信装置４に伝達
される。火力発電所５ではこの信号を受けて液化ガス燃
料基地の事故を最少用にくいとめるべく緊急処置運転（
例えば、ランバック運転、所内単独運転、ＰＣＢ運転、
ユニット解列運転など）に入る構成としている。

第２図の液化ガス燃料基地における電源事故時の様子を
説明した図を用いて、さらに説明する。

液化ガス燃料基地で電源事故が発生した場合（時間ｔ１
）には、図示しないが、車数電源箇所を健全系電源より
切り離すと伴に、健全系電源より母線連絡しゃ断を介し
て電源切替を実施する。電源事故がクリアーされる（時
間ｔ２）と、電源電圧はもとの電圧Ｖに回復するととも
に、供給天然ガスｍＮＧも時間遅れをもって元の１バ恰
足ＮＧに回復する。しかしながら、電源切替が失敗した
場合には、母線の電圧は一時的な回復（補浅の逆起電力
）はあるものの時間ｔの経過と伴に零に減衰してしまう
。同様に供給ガス４も時間主の経過と伴に発電所のトリ
ップレベル（時間ｔ３）を割り込んでしまう。すなわち
、本発明の火力発電所制御装置が無かった場合には、無
警告で多数の火力発電所がトリップしてしまうという結
果となる。そこで本発明では、常に発電所５への天然ガ
ス供給量ＮＧの情報を天然ガス供給ｍ低下予測装置１に
入れるとともに、液化ガス燃料基地で電源切替失敗等の
事故が発生した場合には、この信号を取り込み、どのく
らいの時間の範囲内に発電所がトリップしてしまうかを
予測してやすわけである。この予測された値は信号発生
装置２並びに信号伝送ライン３を介して火力発電所５側
に設けられた信号受信装置４に伝達され、火力発電所５
では、この信号を受けて緊急処置運転に入る溝成である
。

液化ガス燃料基地で電源切替失敗等の事故が発生した場
合にも、液化ガス燃料基地に設けた天然ガス供給量低下
予測装置により、供給ガス爵の低下傾向が必らかしめ予
測でき、発電所側でも適切な処置を講することにより発
電所トリップという重大事故を未然に防止できる効果が
おる。

上記一実施例では、液化ガス燃料基地側に天然ガス供給
量低下予測装置を設定したものについて説明したが、こ
の天然ガス供給量低下予測装置を発電所側に設置し、液
化ガス燃料基地より事故信号を取り込んできても同様な
効果が期待できる。

又、天然ガス供給量低下予測装置に液化ガス燃料基地の
運用状態並びに発電所の出力状況を刻々と取り込み、こ
れらの情報をもとに知識工学を応用して液化ガス燃料基
地の事故時に順次、発電所のユニット解列等にもってい
くことも可能である。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、液化ガス燃料基地で
電源切替失敗等の事故が発生しても、液化ガス燃料基地
よりの供給ガス量並びに圧力等が予測でき、火力発電所
にいち早く情報として提供できるため、火力発電所側で
適切な処置を講することができ、重大事故を未然に防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の火力発電所制御装置の溝成図、第２図
は液化ガス燃料基地における電源事故時の様子を説明し
たグラフである。 １・・・天然ガス供給量低下予測装置、２・・・信号発
生装置、３・・・信号伝送ライン、４・・・信号受信装
置、５・・・火力発電所。 代理人　弁理士　則　近　恵　佑 同　　三俣弘文 ／　天！！：力°スイヌＬとか１１イヘ下千榎’Ｉｆら
］Ｌ５（ｙ、力発部を牟ン 第１図 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）液化ガス燃料基地よりガス化した天然ガスの供給
   を受け運転する火力発電所において、液化ガス燃料基地
   に火力発電所向け天然ガスの低下を予測する装置を設置
   したことを特徴とする火力発電所制御装置。
2. （２）液化ガス燃料基地よりガス化した天然ガスの供給
   を受け運転する火力発電所において、液化ガス天然基地
   に火力発電所向け天然ガスの低下を予測する装置とこの
   予測装置の結果を火力発電所向けに信号として取出す信
   号発生装置を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項記載の火力発電所制御装置。
3. （３）火力発電所向けの天然ガスの低下を予測する装置
   と、この予測装置の結果を火力発電所向けに信号として
   取出す信号発生装置を備えた液化ガス燃料基地の火力発
   電所制御装置において、上記信号発生装置よりの信号を
   受信できるように受信装置を火力発電所に設けたことを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の火力発電所
   制御装置。
4. （４）液化ガス燃料基地に火力発電所向け天然ガスの低
   下を予測する装置と、この予測装置の結果を信号として
   出せるように信号発生装置を備え、火力発電所には液化
   ガス燃料基地の信号発生装置よりの信号を受信できるよ
   うに受信装置を設けた火力発電所制御装置において、液
   化ガス燃料基地よりの低下予測信号をもとに火力発電所
   側でランバック運転、所内単独運転、ＦＣＢ運転、ユニ
   ット解列運転等の緊急処置運転を可能ならしめたことを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の火力発電所
   制御装置。