JPH10196315A - 多軸コンバインドサイクルプラントの負荷制御方法とその装置 - Google Patents
多軸コンバインドサイクルプラントの負荷制御方法とその装置Info
- Publication number
- JPH10196315A JPH10196315A JP1587997A JP1587997A JPH10196315A JP H10196315 A JPH10196315 A JP H10196315A JP 1587997 A JP1587997 A JP 1587997A JP 1587997 A JP1587997 A JP 1587997A JP H10196315 A JPH10196315 A JP H10196315A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas turbine
- load
- combined cycle
- system frequency
- frequency correction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
Landscapes
- Control Of Turbines (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 系統周波数変動時も、蒸気タービンとガスタ
ービンの適正な負荷配分を行ないながら、安定した周波
数制御と負荷運転が可能となる多軸コンバインドサイク
ルプラントの提供。 【解決手段】 ガスタービン２１と、該ガスタービン２
１の高温ガスを熱源とする排ガスボイラ２３よりの発生
蒸気で回転する蒸気タービン２６とを具え、前記夫々の
タービン２１、２６に発電機２２、２７を連結してなる
多軸コンバインドサイクルプラントにおいて、前記ガス
タービン２１側に系統周波数補正回路１４を、又コンバ
インドサイクルとしての目標負荷設定回路５に蒸気ター
ビン２６の負荷がフィードバックされる系統周波数補正
回路３を夫々設け、該二種の系統周波数補正回路３、１
４よりの制御信号を切換手段１０を介して選択的に取込
み、ガスタービン２１の負荷制御を可能に構成するとと
もに、前記切換手段１０よりの切換動作により、目標負
荷設定回路５が機能している間は、ガスタービン２１側
の系統周波数補正回路が動作しないように構成したこと
を特徴とする。
ービンの適正な負荷配分を行ないながら、安定した周波
数制御と負荷運転が可能となる多軸コンバインドサイク
ルプラントの提供。 【解決手段】 ガスタービン２１と、該ガスタービン２
１の高温ガスを熱源とする排ガスボイラ２３よりの発生
蒸気で回転する蒸気タービン２６とを具え、前記夫々の
タービン２１、２６に発電機２２、２７を連結してなる
多軸コンバインドサイクルプラントにおいて、前記ガス
タービン２１側に系統周波数補正回路１４を、又コンバ
インドサイクルとしての目標負荷設定回路５に蒸気ター
ビン２６の負荷がフィードバックされる系統周波数補正
回路３を夫々設け、該二種の系統周波数補正回路３、１
４よりの制御信号を切換手段１０を介して選択的に取込
み、ガスタービン２１の負荷制御を可能に構成するとと
もに、前記切換手段１０よりの切換動作により、目標負
荷設定回路５が機能している間は、ガスタービン２１側
の系統周波数補正回路が動作しないように構成したこと
を特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は多軸コンバインドサ
イクルプラントに適用される負荷制御方法とその装置に
係り、より具体的にはガスタービンとともに、ガスター
ビンの高温ガスを熱源とする排ガスボイラよりの発生蒸
気で蒸気タービンを回転させ、前記両タービンで発電す
る多軸コンバインドサイクルプラントにおける負荷制御
方法とその装置に関する。
イクルプラントに適用される負荷制御方法とその装置に
係り、より具体的にはガスタービンとともに、ガスター
ビンの高温ガスを熱源とする排ガスボイラよりの発生蒸
気で蒸気タービンを回転させ、前記両タービンで発電す
る多軸コンバインドサイクルプラントにおける負荷制御
方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、排熱エネルギーを有効に利用
するために、発電機用ガスタービンよりの高温排熱ガス
を利用して排ガスボイラで蒸気を発生させた後、該発生
蒸気で蒸気タービンを回転させ、前記ガスタービンと共
に蒸気タービンに発電機を取り付け、該両タービンで発
電する多軸コンバインドサイクルプラントは公知であ
る。
するために、発電機用ガスタービンよりの高温排熱ガス
を利用して排ガスボイラで蒸気を発生させた後、該発生
蒸気で蒸気タービンを回転させ、前記ガスタービンと共
に蒸気タービンに発電機を取り付け、該両タービンで発
電する多軸コンバインドサイクルプラントは公知であ
る。
【０００３】かかる多軸コンバインドサイクルプラント
の概略構成を図１に基づいて説明するに、（図１は本発
明の実施形態に係る全体説明図であるが、その公知部分
を先に説明する。）１７は燃料弁で、コンプレッサ１８
により圧縮された空気と前記燃料弁１７で供給制御され
た燃料とを燃焼器１９で燃焼して得られた燃焼ガスはガ
スタービン２１に送られ、該ガスタービン２１を回転駆
動させる。一方前記ガスタービン２１にはコンプレッサ
１８とともに発電機２２が連結されており、該発電機２
２は所定の電力系統に電気的に結合されて運用される。
の概略構成を図１に基づいて説明するに、（図１は本発
明の実施形態に係る全体説明図であるが、その公知部分
を先に説明する。）１７は燃料弁で、コンプレッサ１８
により圧縮された空気と前記燃料弁１７で供給制御され
た燃料とを燃焼器１９で燃焼して得られた燃焼ガスはガ
スタービン２１に送られ、該ガスタービン２１を回転駆
動させる。一方前記ガスタービン２１にはコンプレッサ
１８とともに発電機２２が連結されており、該発電機２
２は所定の電力系統に電気的に結合されて運用される。
【０００４】一方前記ガスタービン２１を回転駆動後の
排熱ガスは、排ガスボイラ２３に送られ、該排ガスボイ
ラ２３内で給水ポンプ２９より供給される蒸気水を加熱
し、例えば４００℃以上の高温蒸気を発生させる。２８
は復水器である。
排熱ガスは、排ガスボイラ２３に送られ、該排ガスボイ
ラ２３内で給水ポンプ２９より供給される蒸気水を加熱
し、例えば４００℃以上の高温蒸気を発生させる。２８
は復水器である。
【０００５】そして前記高温蒸気は圧力検知器２４及び
該検知器２４の検知圧力に基づいて入口圧力が加減され
る加減弁２５により圧力制御された高温蒸気が蒸気ター
ビン２６に供給され、該蒸気タービン２６を回転駆動さ
せる。一方前記蒸気タービン２６には発電機２７が連結
されており、該発電機２７は所定の電力系統に電気的に
結合されて運用される。
該検知器２４の検知圧力に基づいて入口圧力が加減され
る加減弁２５により圧力制御された高温蒸気が蒸気ター
ビン２６に供給され、該蒸気タービン２６を回転駆動さ
せる。一方前記蒸気タービン２６には発電機２７が連結
されており、該発電機２７は所定の電力系統に電気的に
結合されて運用される。
【０００６】そして前記夫々の発電機２２、２７には同
期機が採用されているために、前記夫々の発電機２２、
２７の軸回転数は系統周波数に比例する。即ち前記ター
ビンの回転数が変化すると、これに比例して発電機２
２、２７の回転数とともに系統周波数も変化する。
期機が採用されているために、前記夫々の発電機２２、
２７の軸回転数は系統周波数に比例する。即ち前記ター
ビンの回転数が変化すると、これに比例して発電機２
２、２７の回転数とともに系統周波数も変化する。
【０００７】この為従来装置においては、ガスタービン
２１の検知回転数に基づいて系統周波数偏差を監視し、
該系統周波数偏差が生じた場合、ガスタービン負荷コン
トロール部（本実施形態の場合系統周波数補正回路１４
と減算器１６）より燃料弁１７の開度制御を行う事によ
り、前記周波数偏差分に対応する回転数補正を補正して
負荷制御を行なっていた。
２１の検知回転数に基づいて系統周波数偏差を監視し、
該系統周波数偏差が生じた場合、ガスタービン負荷コン
トロール部（本実施形態の場合系統周波数補正回路１４
と減算器１６）より燃料弁１７の開度制御を行う事によ
り、前記周波数偏差分に対応する回転数補正を補正して
負荷制御を行なっていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記のよ
うにガスタービン２１とともに蒸気タービン２６に発電
機２２，２７を連結させて、前記両タービン２１，２６
で発電する排熱回収形の多軸コンバインドサイクルプラ
ントにおいては次のような問題が生じる。即ち前記コン
バインドサイクルに用いられる蒸気タービン２６は、効
率を最優先として、排ガスボイラ２３からの蒸気を全量
飲み込むことを前提としている。そのため、負荷運転中
に速度制御をせずに、加減弁２５の入口圧力制御を行な
う。さらに高負荷帯では、加減弁２５を全開とするため
の変圧運転を行なう。
うにガスタービン２１とともに蒸気タービン２６に発電
機２２，２７を連結させて、前記両タービン２１，２６
で発電する排熱回収形の多軸コンバインドサイクルプラ
ントにおいては次のような問題が生じる。即ち前記コン
バインドサイクルに用いられる蒸気タービン２６は、効
率を最優先として、排ガスボイラ２３からの蒸気を全量
飲み込むことを前提としている。そのため、負荷運転中
に速度制御をせずに、加減弁２５の入口圧力制御を行な
う。さらに高負荷帯では、加減弁２５を全開とするため
の変圧運転を行なう。
【０００９】このため、コンバインドサイクルとしての
調定率運転は、ガスタービン２１と蒸気タービン２６夫
々において負荷制御を行うのではなく、前記したように
ガスタービン２１側でのみ直接的に行ない、ガスタービ
ン２１の燃料変化により、排ガス条件が変わり、その結
果として蒸気タービン２６出力が変わることにより蒸気
タービン２６は間接的な調定率運転となっている。従っ
て前記したように多軸コンバインドサイクルの場合は、
ガスタービン２１とは別に蒸気タービン２６の発電機２
７出力があるが、これは目標値として決められるのでは
なく、ガスタービン２１及び排ガスボイラ２３の運転の
結果として決まる。このため、ガスタービン２１の目標
負荷はコンバインドサイクルとしての目標負荷から蒸気
タービン２６負荷を引き、運転中のガスタービン２１台
数で割ることにより求めている。
調定率運転は、ガスタービン２１と蒸気タービン２６夫
々において負荷制御を行うのではなく、前記したように
ガスタービン２１側でのみ直接的に行ない、ガスタービ
ン２１の燃料変化により、排ガス条件が変わり、その結
果として蒸気タービン２６出力が変わることにより蒸気
タービン２６は間接的な調定率運転となっている。従っ
て前記したように多軸コンバインドサイクルの場合は、
ガスタービン２１とは別に蒸気タービン２６の発電機２
７出力があるが、これは目標値として決められるのでは
なく、ガスタービン２１及び排ガスボイラ２３の運転の
結果として決まる。このため、ガスタービン２１の目標
負荷はコンバインドサイクルとしての目標負荷から蒸気
タービン２６負荷を引き、運転中のガスタービン２１台
数で割ることにより求めている。
【００１０】ここで、例えば、系統周波数が低下した場
合、ガスタービン２１は周波数補正動作により、負荷を
増加させ（言換えれば回転数を増加させ）、それをフォ
ローして蒸気タービン２６負荷も増加する（言換えれば
回転数も増加する）。他方、コンバインドサイクルとし
ての目標負荷は変わっていないために、蒸気タービン２
６負荷の増加分が、ガスタービン２１の目標負荷降下分
として与えられ、ガスタービン２１負荷が減少する。言
換えればガスタービン２１回転数が低減して系統周波数
が低下してしまう。
合、ガスタービン２１は周波数補正動作により、負荷を
増加させ（言換えれば回転数を増加させ）、それをフォ
ローして蒸気タービン２６負荷も増加する（言換えれば
回転数も増加する）。他方、コンバインドサイクルとし
ての目標負荷は変わっていないために、蒸気タービン２
６負荷の増加分が、ガスタービン２１の目標負荷降下分
として与えられ、ガスタービン２１負荷が減少する。言
換えればガスタービン２１回転数が低減して系統周波数
が低下してしまう。
【００１１】従ってガスタービン２１側についてのみ周
波数補正動作を行う従来技術においては、コンバインド
サイクルとしての目標負荷に拘らず、ガスタービン２１
が系統周波数補正により勝手に変動し、コンバインドサ
イクルとしての目標負荷に一致させようとして引き戻し
がかかることになり、負荷が整定しない。つまり、コン
バインドサイクルとしての目標負荷が変わらない限り、
引き戻し動作が働き負荷が整定しない。
波数補正動作を行う従来技術においては、コンバインド
サイクルとしての目標負荷に拘らず、ガスタービン２１
が系統周波数補正により勝手に変動し、コンバインドサ
イクルとしての目標負荷に一致させようとして引き戻し
がかかることになり、負荷が整定しない。つまり、コン
バインドサイクルとしての目標負荷が変わらない限り、
引き戻し動作が働き負荷が整定しない。
【００１２】本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、系
統周波数変動時も、蒸気タービン２６とガスタービン２
１の適正な負荷配分を行ないながら、安定した周波数制
御と負荷運転が可能となる多軸コンバインドサイクルプ
ラント負荷制御方法とその装置を提供する事を目的と
し、より具体的には自動周波数補正（ＡＦＣ）の無い開
発途上国のコンバインドサイクルプラントに特に有効な
負荷制御方法とその装置の提供にある。
統周波数変動時も、蒸気タービン２６とガスタービン２
１の適正な負荷配分を行ないながら、安定した周波数制
御と負荷運転が可能となる多軸コンバインドサイクルプ
ラント負荷制御方法とその装置を提供する事を目的と
し、より具体的には自動周波数補正（ＡＦＣ）の無い開
発途上国のコンバインドサイクルプラントに特に有効な
負荷制御方法とその装置の提供にある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
かかる技術的課題を達成するために、ガスタービンとと
もに、ガスタービンの高温ガスを熱源とする排ガスボイ
ラよりの発生蒸気で蒸気タービンを回転させ、前記両タ
ービンで発電する多軸コンバインドサイクルプラントに
おいて、前記ガスタービン側に系統周波数補正回路を設
けるとともに、コンバインドサイクルとしての目標負荷
設定回路にも蒸気タービン負荷がフィードバックされる
系統周波数補正回路を設け、目標負荷設定回路が機能し
ている間は、ガスタービン側の系統周波数補正回路は動
作しないようにしたことを特徴とする多軸コンバインド
サイクルプラントの負荷制御方法を提案する。
かかる技術的課題を達成するために、ガスタービンとと
もに、ガスタービンの高温ガスを熱源とする排ガスボイ
ラよりの発生蒸気で蒸気タービンを回転させ、前記両タ
ービンで発電する多軸コンバインドサイクルプラントに
おいて、前記ガスタービン側に系統周波数補正回路を設
けるとともに、コンバインドサイクルとしての目標負荷
設定回路にも蒸気タービン負荷がフィードバックされる
系統周波数補正回路を設け、目標負荷設定回路が機能し
ている間は、ガスタービン側の系統周波数補正回路は動
作しないようにしたことを特徴とする多軸コンバインド
サイクルプラントの負荷制御方法を提案する。
【００１４】請求項２記載の発明はかかる負荷制御方法
を好適に実施するための装置に関する発明で、一又は複
数のガスタービンと、該ガスタービンの高温ガスを熱源
とする排ガスボイラよりの発生蒸気で回転する一又は複
数の蒸気タービンとを具え、前記夫々のタービンに発電
機を連結してなる多軸コンバインドサイクルプラントに
おいて、前記ガスタービン側に系統周波数補正回路を、
又コンバインドサイクルとしての目標負荷設定回路に蒸
気タービン負荷がフィードバックされる系統周波数補正
回路を夫々設け、該二種の系統周波数補正回路よりの制
御信号を切換手段を介して選択的に取込み、ガスタービ
ンの負荷制御を可能に構成するとともに、前記切換手段
よりの切換動作により、目標負荷設定回路が機能してい
る間は、ガスタービン側の系統周波数補正回路が動作し
ないように構成したことを特徴とするものである。
を好適に実施するための装置に関する発明で、一又は複
数のガスタービンと、該ガスタービンの高温ガスを熱源
とする排ガスボイラよりの発生蒸気で回転する一又は複
数の蒸気タービンとを具え、前記夫々のタービンに発電
機を連結してなる多軸コンバインドサイクルプラントに
おいて、前記ガスタービン側に系統周波数補正回路を、
又コンバインドサイクルとしての目標負荷設定回路に蒸
気タービン負荷がフィードバックされる系統周波数補正
回路を夫々設け、該二種の系統周波数補正回路よりの制
御信号を切換手段を介して選択的に取込み、ガスタービ
ンの負荷制御を可能に構成するとともに、前記切換手段
よりの切換動作により、目標負荷設定回路が機能してい
る間は、ガスタービン側の系統周波数補正回路が動作し
ないように構成したことを特徴とするものである。
【００１５】
【作用】かかる発明によれば、系統周波数補正回路３を
コンバインドサイクルとしての目標負荷設定回路５に設
けることにより、系統周波数が低下した場合コンバイン
ドサイクルとしての目標負荷設定値を増加させる周波数
補正値ＭＷＤを得る。その時点の蒸気タービン２６負荷
は一定であるため、ガスタービン２１への負荷指令ＧＴ
MWD が増加する。ガスタービン２１の負荷(回転数)が上
昇すると、排ガスボイラ２３の発生蒸気も増加し、蒸気
タービン２６の負荷(回転数)もまた上昇する。この為再
度蒸気タービン２６出力ＳＴMW の増加分に見合ったガ
スタービン２１負荷指令ＧＴMWDが減少してガスタービ
ン２１の適正な負荷配分指令が出力されることとなり、
ガスタービン２１と蒸気タービン２６の負荷がバランス
したところで、コンバインドサイクルとしての負荷が整
定する。
コンバインドサイクルとしての目標負荷設定回路５に設
けることにより、系統周波数が低下した場合コンバイン
ドサイクルとしての目標負荷設定値を増加させる周波数
補正値ＭＷＤを得る。その時点の蒸気タービン２６負荷
は一定であるため、ガスタービン２１への負荷指令ＧＴ
MWD が増加する。ガスタービン２１の負荷(回転数)が上
昇すると、排ガスボイラ２３の発生蒸気も増加し、蒸気
タービン２６の負荷(回転数)もまた上昇する。この為再
度蒸気タービン２６出力ＳＴMW の増加分に見合ったガ
スタービン２１負荷指令ＧＴMWDが減少してガスタービ
ン２１の適正な負荷配分指令が出力されることとなり、
ガスタービン２１と蒸気タービン２６の負荷がバランス
したところで、コンバインドサイクルとしての負荷が整
定する。
【００１６】なお、ガスタービン２１の負荷追従性が早
いのに対して、蒸気タービン２６の出力はボイラの熱容
量により約５分の時定数の１次遅れ特性を有しているた
め、まずガスタービン２１側の系統周波数補正回路１４
を作動させて系統周波数補正分を吸収し、その後系統周
波数補正回路３を設けたコンバインドサイクルとしての
目標負荷設定回路５を動作させて最終的にガスタービン
２１と蒸気タービン２６の負荷バランスを図るという方
式を取る事により、安定的に適正な制御が可能となる。
いのに対して、蒸気タービン２６の出力はボイラの熱容
量により約５分の時定数の１次遅れ特性を有しているた
め、まずガスタービン２１側の系統周波数補正回路１４
を作動させて系統周波数補正分を吸収し、その後系統周
波数補正回路３を設けたコンバインドサイクルとしての
目標負荷設定回路５を動作させて最終的にガスタービン
２１と蒸気タービン２６の負荷バランスを図るという方
式を取る事により、安定的に適正な制御が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施
例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その
相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この
発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明
例にすぎない。図１に於いて、１７は燃料弁で減算器１
６を介して得られる系統周波数補正回路３よりの信号に
基づいて開度制御される。１８はコンプレッサ、１９は
燃焼器、２１はガスタービン、２２は発電機で、ガスタ
ービン２１の回転数（負荷）は系統周波数補正回路１４
の減算器３Ｂに、又発電機２２の出力電力は減算器１６
に夫々送られる。一方前記ガスタービン２１の排熱ガス
は、排ガスボイラ２３に送られ、該排ガスボイラ２３で
高温蒸気を発生させる。
適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施
例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その
相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この
発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明
例にすぎない。図１に於いて、１７は燃料弁で減算器１
６を介して得られる系統周波数補正回路３よりの信号に
基づいて開度制御される。１８はコンプレッサ、１９は
燃焼器、２１はガスタービン、２２は発電機で、ガスタ
ービン２１の回転数（負荷）は系統周波数補正回路１４
の減算器３Ｂに、又発電機２２の出力電力は減算器１６
に夫々送られる。一方前記ガスタービン２１の排熱ガス
は、排ガスボイラ２３に送られ、該排ガスボイラ２３で
高温蒸気を発生させる。
【００１８】そして前記系統周波数補正回路３、１４に
より燃料弁１７が開度制御されるガスタービン群及び排
ガスボイラＡ1、Ａ2は、本実施形態においては複数組設
けられ、夫々の排ガスボイラ２３よりの高温蒸気が統合
されて圧力検知器２４及び該検知器２４の検知圧力に基
づいて入口圧力が加減される加減弁２５により圧力制御
された高温蒸気が蒸気タービン２６に供給され、該蒸気
タービン２６及び発電機２７を回転駆動させる。そして
蒸気タービン２６の回転数は、目標負荷設定回路５に設
けた系統周波数補正回路３の減算器２Ａに、又発電機２
７の出力電力（蒸気タービン負荷）は演算器８に送られ
る。
より燃料弁１７が開度制御されるガスタービン群及び排
ガスボイラＡ1、Ａ2は、本実施形態においては複数組設
けられ、夫々の排ガスボイラ２３よりの高温蒸気が統合
されて圧力検知器２４及び該検知器２４の検知圧力に基
づいて入口圧力が加減される加減弁２５により圧力制御
された高温蒸気が蒸気タービン２６に供給され、該蒸気
タービン２６及び発電機２７を回転駆動させる。そして
蒸気タービン２６の回転数は、目標負荷設定回路５に設
けた系統周波数補正回路３の減算器２Ａに、又発電機２
７の出力電力（蒸気タービン負荷）は演算器８に送られ
る。
【００１９】次に前記夫々の制御回路について説明す
る。尚図中の実線はアナログ信号、点線はデジタル信号
を表わす。図中、５は目標負荷設定回路で、例えば５０
Ｈｚに対応する目標負荷が設定されるように構成してい
る。そして前記目標負荷設定回路５には系統周波数補正
回路３が設けられている。該系統周波数補正回路３は、
例えば５０Ｈｚに対応する設定値（３０００ｒｐｍ）と
蒸気タービン２６よりの負荷（回転数）の差分（偏差）
を取る減算器２Ａ、前記回転数偏差を周波数バイアスに
変換する周波数バイアス設定器４Ａ、前記周波数バイア
スを目標負荷設定回路５よりの目標負荷に加算する加算
器６より構成される。そして前記周波数バイアス設定器
４Ａには（Ａ）に示すテーブルが格納されている。該テ
ーブルは横軸に回転数偏差±１２０ｒｐｍ、縦軸に周波
数バイアス±２６５ＭＷのグラフテーブルを設け、その
テーブル上に±１０ｒｐｍの不感帯を設けて一次曲線
（折線）を作成し、該一次曲線に基づいて回転数偏差よ
り周波数バイアスを求める。
る。尚図中の実線はアナログ信号、点線はデジタル信号
を表わす。図中、５は目標負荷設定回路で、例えば５０
Ｈｚに対応する目標負荷が設定されるように構成してい
る。そして前記目標負荷設定回路５には系統周波数補正
回路３が設けられている。該系統周波数補正回路３は、
例えば５０Ｈｚに対応する設定値（３０００ｒｐｍ）と
蒸気タービン２６よりの負荷（回転数）の差分（偏差）
を取る減算器２Ａ、前記回転数偏差を周波数バイアスに
変換する周波数バイアス設定器４Ａ、前記周波数バイア
スを目標負荷設定回路５よりの目標負荷に加算する加算
器６より構成される。そして前記周波数バイアス設定器
４Ａには（Ａ）に示すテーブルが格納されている。該テ
ーブルは横軸に回転数偏差±１２０ｒｐｍ、縦軸に周波
数バイアス±２６５ＭＷのグラフテーブルを設け、その
テーブル上に±１０ｒｐｍの不感帯を設けて一次曲線
（折線）を作成し、該一次曲線に基づいて回転数偏差よ
り周波数バイアスを求める。
【００２０】例えば具体的に説明すると、系統周波数が
低下した場合、蒸気タービン２６の負荷（回転数）が、
設定回転数（３０００ｒｐｍ）より下がる。その結果、
蒸気タービン２６の回転数から設定回転数（３０００ｒ
ｐｍ）を引いてその差分を取る減算器２Ａの出力はマイ
ナス差分出力となり、その差分出力が周波数バイアス設
定器４Ａに入力され、（Ａ）のテーブルで変換される周
波数バイアスはプラス側の出力（グラフ上 Ｘ−Ｙ破線
で示す）となる。この周波数バイアス（周波数補正値）
を加算器６によって、目標負荷設定回路５よりの負荷設
定値に加算する。即ちコンバインドサイクルとしての目
標負荷７が変わり、増加することになる。
低下した場合、蒸気タービン２６の負荷（回転数）が、
設定回転数（３０００ｒｐｍ）より下がる。その結果、
蒸気タービン２６の回転数から設定回転数（３０００ｒ
ｐｍ）を引いてその差分を取る減算器２Ａの出力はマイ
ナス差分出力となり、その差分出力が周波数バイアス設
定器４Ａに入力され、（Ａ）のテーブルで変換される周
波数バイアスはプラス側の出力（グラフ上 Ｘ−Ｙ破線
で示す）となる。この周波数バイアス（周波数補正値）
を加算器６によって、目標負荷設定回路５よりの負荷設
定値に加算する。即ちコンバインドサイクルとしての目
標負荷７が変わり、増加することになる。
【００２１】この増加した補正目標負荷ＭＷＤは演算器
８に導入され、下記１）式に基づいて演算される。 ＧＴMWD＝（ＭＷＤ−ＳＴMW）／ＧＴ台数 …１） ＧＴMWD：夫々のガスタービン２１の補正目標負荷指令 ＭＷＤ：コンバインドサイクルとしての目標負荷７ ＳＴMW：蒸気タービン２６負荷 ＧＴ台数：ガスタービン２１運転台数
８に導入され、下記１）式に基づいて演算される。 ＧＴMWD＝（ＭＷＤ−ＳＴMW）／ＧＴ台数 …１） ＧＴMWD：夫々のガスタービン２１の補正目標負荷指令 ＭＷＤ：コンバインドサイクルとしての目標負荷７ ＳＴMW：蒸気タービン２６負荷 ＧＴ台数：ガスタービン２１運転台数
【００２２】即ちコンバインドサイクルとしての補正目
標負荷７（ＭＷＤ）に蒸気タービン２６負荷（ＳＴMW）
を差し引いてガスタービン２１運転台数（ＧＴ台数）で
割ったものが、ガスタービン負荷指令ＧＴMWD となる。
ガスタービン負荷指令ＧＴMWD は、ガスタービングルー
プＡ1、Ａ2夫々に設けられている系統周波数補正回路１
４の加算器１５に送られ、該夫々のガスタービン２１は
増加したガスタービン負荷指令ＧＴMWD に応じてそのガ
スタービン負荷を補正する事が出来る。即ち、ガスター
ビングループＡ1、Ａ2夫々に設けられている系統周波数
補正回路１４は、前記と同様に減算器３Ｂ、周波数バイ
アス設定器４Ｂ、０％の信号を発生する信号発生器１
１、切換器１０及び加算器１５からなり、コンバインド
サイクル７側の目標負荷設定回路５が機能している間
は、ガスタービン２１側の系統周波数補正回路１４は動
作しないようにしている。
標負荷７（ＭＷＤ）に蒸気タービン２６負荷（ＳＴMW）
を差し引いてガスタービン２１運転台数（ＧＴ台数）で
割ったものが、ガスタービン負荷指令ＧＴMWD となる。
ガスタービン負荷指令ＧＴMWD は、ガスタービングルー
プＡ1、Ａ2夫々に設けられている系統周波数補正回路１
４の加算器１５に送られ、該夫々のガスタービン２１は
増加したガスタービン負荷指令ＧＴMWD に応じてそのガ
スタービン負荷を補正する事が出来る。即ち、ガスター
ビングループＡ1、Ａ2夫々に設けられている系統周波数
補正回路１４は、前記と同様に減算器３Ｂ、周波数バイ
アス設定器４Ｂ、０％の信号を発生する信号発生器１
１、切換器１０及び加算器１５からなり、コンバインド
サイクル７側の目標負荷設定回路５が機能している間
は、ガスタービン２１側の系統周波数補正回路１４は動
作しないようにしている。
【００２３】例えば具体的に説明すると、コンバインド
サイクル７側の目標負荷設定回路５が機能している間は
切換器１０にその旨の信号が入力され、信号発生器１１
よりの信号、即ち０％の信号が切換器１０を介して加算
器１５に入力され、この結果、ガスタービン２１側の系
統周波数補正回路１４は実質的に動作しない事になる。
そして前記加算器１５を経由したコンバインドサイクル
７側のガスタービン負荷指令ＧＴMWは減算器１６で発電
機２２よりの検知負荷（発電機２２が生成する実際の出
力電力）に対し加減算され、その補正信号に基づいてガ
スタービン２１への燃料弁１７を調整制御される。
サイクル７側の目標負荷設定回路５が機能している間は
切換器１０にその旨の信号が入力され、信号発生器１１
よりの信号、即ち０％の信号が切換器１０を介して加算
器１５に入力され、この結果、ガスタービン２１側の系
統周波数補正回路１４は実質的に動作しない事になる。
そして前記加算器１５を経由したコンバインドサイクル
７側のガスタービン負荷指令ＧＴMWは減算器１６で発電
機２２よりの検知負荷（発電機２２が生成する実際の出
力電力）に対し加減算され、その補正信号に基づいてガ
スタービン２１への燃料弁１７を調整制御される。
【００２４】一方コンバインドサイクル７側の目標負荷
設定回路５が機能していない場合は、夫々のガスタービ
ン側の系統周波数補正回路１４が動作する。このような
場合は、ガスタービン２１の負荷追従性が早いのに対し
て、蒸気タービン２６の出力はボイラ２３の熱容量によ
り約５分の時定数の１次遅れ特性を有しているため、ま
ず最初にガスタービン２１側の系統周波数補正回路１４
が動作する構成が好ましい。
設定回路５が機能していない場合は、夫々のガスタービ
ン側の系統周波数補正回路１４が動作する。このような
場合は、ガスタービン２１の負荷追従性が早いのに対し
て、蒸気タービン２６の出力はボイラ２３の熱容量によ
り約５分の時定数の１次遅れ特性を有しているため、ま
ず最初にガスタービン２１側の系統周波数補正回路１４
が動作する構成が好ましい。
【００２５】例えばガスタービン側の系統周波数補正回
路１４の動作は、ガスタービン回転数が、設定回転数
（３０００ｒｐｍ）より下がると減算器３Ｂで、ガスタ
ービン２１回転数から設定回転数を引いてその差分出力
が周波数バイアス設定器４Ｂに入力され、（Ａ）と同様
なテーブルで変換される周波数バイアスはプラス側の出
力（グラフ上 Ｘ−Ｙ破線で示す）として（周波数補正
値）切換器１０を介して加算器１５に入力される。加算
器１５では、目標負荷設定回路５が動作していないため
に、そのまま減算器１６に入力され、発電機２２よりの
検知負荷に対して前記周波数補正値が加減算されて、そ
の補正信号に基づいてガスタービン２１への燃料弁１７
を調整制御される。
路１４の動作は、ガスタービン回転数が、設定回転数
（３０００ｒｐｍ）より下がると減算器３Ｂで、ガスタ
ービン２１回転数から設定回転数を引いてその差分出力
が周波数バイアス設定器４Ｂに入力され、（Ａ）と同様
なテーブルで変換される周波数バイアスはプラス側の出
力（グラフ上 Ｘ−Ｙ破線で示す）として（周波数補正
値）切換器１０を介して加算器１５に入力される。加算
器１５では、目標負荷設定回路５が動作していないため
に、そのまま減算器１６に入力され、発電機２２よりの
検知負荷に対して前記周波数補正値が加減算されて、そ
の補正信号に基づいてガスタービン２１への燃料弁１７
を調整制御される。
【００２６】かかる発明によれば、系統周波数補正回路
３を、コンバインドサイクルとしての目標負荷設定回路
５に設けることにより、電力系統周波数が低下した場
合、コンバインドサイクルとしての目標負荷設定を増加
させる補正がかかる。その時点の蒸気タービン２６負荷
は一定であるため、ガスタービン２１への負荷指令ＧＴ
MWが増加する。ガスタービン２１負荷が上昇すると、排
ガスボイラ２３発生蒸気が増加し、蒸気タービン２６負
荷もまた上昇する。ここで前記演算器８内の式１）に基
づいて蒸気タービン２６出力増加分に見合ったガスター
ビン負荷指令が減少して、適切な系統周波数補正と蒸気
タービン２６出力増加分に見合ったガスタービン２１の
適正な負荷配分指令ＧＴMWが出力されることとなり、ガ
スタービン２１と蒸気タービン２６の負荷がバランスし
たところで、コンバインドサイクルとしての負荷が整定
する。
３を、コンバインドサイクルとしての目標負荷設定回路
５に設けることにより、電力系統周波数が低下した場
合、コンバインドサイクルとしての目標負荷設定を増加
させる補正がかかる。その時点の蒸気タービン２６負荷
は一定であるため、ガスタービン２１への負荷指令ＧＴ
MWが増加する。ガスタービン２１負荷が上昇すると、排
ガスボイラ２３発生蒸気が増加し、蒸気タービン２６負
荷もまた上昇する。ここで前記演算器８内の式１）に基
づいて蒸気タービン２６出力増加分に見合ったガスター
ビン負荷指令が減少して、適切な系統周波数補正と蒸気
タービン２６出力増加分に見合ったガスタービン２１の
適正な負荷配分指令ＧＴMWが出力されることとなり、ガ
スタービン２１と蒸気タービン２６の負荷がバランスし
たところで、コンバインドサイクルとしての負荷が整定
する。
【００２７】なお、ガスタービン２１の負荷追従性が早
いのに対して、蒸気タービン２６の出力はボイラの熱容
量により約５分の時定数の１次遅れ特性を有しているた
め、まず最初にガスタービン２１側の系統周波数補正回
路１４が動作するガスタービン２１負荷で系統周波数補
正分を吸収し、次に系統周波数補正回路３を設けた目標
負荷設定回路５を動作する事により、ガスタービン２１
と蒸気タービン２６の負荷バランスを図る事が出来、こ
れにより安定的に適正な制御が可能となる。
いのに対して、蒸気タービン２６の出力はボイラの熱容
量により約５分の時定数の１次遅れ特性を有しているた
め、まず最初にガスタービン２１側の系統周波数補正回
路１４が動作するガスタービン２１負荷で系統周波数補
正分を吸収し、次に系統周波数補正回路３を設けた目標
負荷設定回路５を動作する事により、ガスタービン２１
と蒸気タービン２６の負荷バランスを図る事が出来、こ
れにより安定的に適正な制御が可能となる。
【００２８】
【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば系統周
波数変動時も、ガスタービン２１及び蒸気タービン２６
への適正な負荷配分を行ない、安定した制御・負荷運転
が可能となる。このため本発明は自動周波数補正（ＡＦ
Ｃ）の無い開発途上国のコンバインドサイクルプラント
に特に有効である。
波数変動時も、ガスタービン２１及び蒸気タービン２６
への適正な負荷配分を行ない、安定した制御・負荷運転
が可能となる。このため本発明は自動周波数補正（ＡＦ
Ｃ）の無い開発途上国のコンバインドサイクルプラント
に特に有効である。
【図１】本発明の実施形態に係る多軸コンバインドサイ
クルプラントの負荷制御装置の全体説明図である。
クルプラントの負荷制御装置の全体説明図である。
５ 目標負荷設定回路 ３、１４ 系統周波数補正回路 １０ 信号切換器 １７ 燃料弁 ２２、２７ 発電機 ２１ ガスタービン ２３ 排ガスボイラ ２６ 蒸気タービン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｃ 9/00 Ｆ０２Ｃ 9/00 Ｃ
Claims (2)
- 【請求項１】 ガスタービンとともに、ガスタービンの
高温ガスを熱源とする排ガスボイラよりの発生蒸気で蒸
気タービンを回転させ、前記両タービンで発電する多軸
コンバインドサイクルプラントにおいて、 前記ガスタービン側に系統周波数補正回路を設けるとと
もに、コンバインドサイクルとしての目標負荷設定回路
にも蒸気タービン負荷がフィードバックされる系統周波
数補正回路を設け、目標負荷設定回路が機能している間
は、ガスタービン側の系統周波数補正回路は動作しない
ようにしたことを特徴とする多軸コンバインドサイクル
プラントの負荷制御方法。 - 【請求項２】 一又は複数のガスタービンと、該ガスタ
ービンの高温ガスを熱源とする排ガスボイラよりの発生
蒸気で回転する一又は複数の蒸気タービンとを具え、前
記夫々のタービンに発電機を連結してなる多軸コンバイ
ンドサイクルプラントにおいて、 前記ガスタービン側に系統周波数補正回路を、又コンバ
インドサイクルとしての目標負荷設定回路に蒸気タービ
ン負荷がフィードバックされる系統周波数補正回路を夫
々設け、該二種の系統周波数補正回路よりの制御信号を
切換手段を介して選択的に取込み、ガスタービンの負荷
制御を可能に構成するとともに、前記切換手段よりの切
換動作により、目標負荷設定回路が機能している間は、
ガスタービン側の系統周波数補正回路が動作しないよう
に構成したことを特徴とする多軸コンバインドサイクル
プラントの負荷制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1587997A JPH10196315A (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | 多軸コンバインドサイクルプラントの負荷制御方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1587997A JPH10196315A (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | 多軸コンバインドサイクルプラントの負荷制御方法とその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10196315A true JPH10196315A (ja) | 1998-07-28 |
Family
ID=11901084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1587997A Withdrawn JPH10196315A (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | 多軸コンバインドサイクルプラントの負荷制御方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10196315A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009079580A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-16 | Toshiba Corp | 発電プラントおよびその制御方法 |
| US7600369B2 (en) | 2005-12-27 | 2009-10-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine load control device |
-
1997
- 1997-01-13 JP JP1587997A patent/JPH10196315A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7600369B2 (en) | 2005-12-27 | 2009-10-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine load control device |
| DE102006061640B4 (de) * | 2005-12-27 | 2012-08-09 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Laststeuervorrichtung für Gasturbine |
| JP2009079580A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-16 | Toshiba Corp | 発電プラントおよびその制御方法 |
| US8511093B2 (en) | 2007-09-27 | 2013-08-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power generation plant and control method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4848086B2 (ja) | 予備容量制御装置を有するガスタービン発電機 | |
| JP2593578B2 (ja) | コンバインドサイクル発電プラント | |
| JP4923014B2 (ja) | ２軸式ガスタービン | |
| RU2535442C2 (ru) | Способ эксплуатации комбинированной электростанции | |
| US10072532B2 (en) | Method for starting-up and operating a combined-cycle power plant | |
| JP2019027398A (ja) | コンバインドサイクル発電プラントおよびコンバインドサイクル発電プラントの制御方法 | |
| JP2014173600A (ja) | コンバインドサイクル発電用のプラントを運転する方法 | |
| JP4885199B2 (ja) | ガスタービン運転制御装置及び方法 | |
| KR20170086408A (ko) | 파워 플랜트의 작동 방법 및 파워 플랜트 | |
| JPS6333372B2 (ja) | ||
| JP3887777B2 (ja) | ガスタービン発電設備のガバナフリー制御方法及び制御装置 | |
| JPH10196315A (ja) | 多軸コンバインドサイクルプラントの負荷制御方法とその装置 | |
| JPH04187831A (ja) | 燃料ガス焚き式ガスタービンへの燃料ガスおよび空気の供給制御装置 | |
| JP2695974B2 (ja) | コージェネレーションプラントの出力制御装置 | |
| JP2547760B2 (ja) | コンバインドサイクル発電プラントの制御装置 | |
| JP2839668B2 (ja) | コージェネレーションプラントの出力制御装置 | |
| JPS6246681B2 (ja) | ||
| JP2022173078A (ja) | グリッドの復旧における負荷分割に対する複合サイクル発電プラントの協調的応答 | |
| JPS59122710A (ja) | 複合サイクル発電プラントの負荷制御装置 | |
| JPS6166809A (ja) | 複合発電設備の負荷制御装置 | |
| JP2878872B2 (ja) | 複数軸型複合サイクルプラントの負荷制御装置 | |
| JPH0674401A (ja) | 加圧流動床ボイラ複合発電プラントとその負荷制御方法及び装置 | |
| JP2004036426A (ja) | ガスタービン制御システム | |
| JP2008274819A (ja) | 複合発電プラント蒸気タービンの運転制御装置 | |
| Grobler | Development and adaptation of dynamic models for new power generation source |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040406 |