국산 개발 분산 제어시스템의 발전 설비에의 적용을 위해서는 시뮬레이터를 이용한 제어 시스템의 기능 및 신뢰성 등의 검증이 선행되어야만 한다. 본 논문에서는 제어 시스템 검증용 시뮬레이터를 개발하는데 있어서, 제어 모델 중 발전소 기동 초기에 보일러 압력을 조절하고, 정상 운전 중 보일러의 과대 압력 상승을 방지하기 위해 보일러에서 발생한 증기를 복수기로 방출하는 터빈 바이패스 계통의 제어 모델을 개발하였다. 제어 모델 개발을 위해, 통합 시뮬레이션 개발 환경에서 활용가능한 제어 로직 구현 툴을 개발하였다. 또한 개발한 툴의 기능은 개별 기능 블럭의 설계 사양에 기반한 시뮬레이션에 의해 검증을 하였으며, 개발한 툴을 이용하여 고압 터빈 바이패스 계통의 압력 제어 로직을 구현하였다. 500 MW급 표준 석탄화력 발전소 공정 모델과 보일러 제어 모델, 터빈 제어 모델 등 타 계통의 제어 모델과의 연계를 통한 통합 시뮬레이션을 통해 개발한 제어 모델의 효용성을 확인하였다.
Many years ago, most of thermal power plants built in this country were of subcritical pressure, of medium or small size, of constant pressure operations and of drum type steam generators with circulation type boilers. But, nowadays almost all of them were of high efficiency, of supercritical pressure, of big capacity, of sliding pressure operations, and of once through type steam generator. It has such advantage as the reduction of startup duration, but it control system and operation method are very complicated. It has a big difference in operation method of turbine and boiler. The feedforward control needs to be introduced to prevent such problems as thermal shock during the transit from normal operation into bypass operation. This paper introduces the turbine control and turbine bypass control during startup of thermal power plants.
In the present work, characteristics of the flow in CAGE of a steam turbine LP/HP Bypass control valve for thermal power plant are investigated. The flow field is analyzed numerically by solving steady three-dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes equations. Shear stress transport (SST) model is used as turbulence closure.
This paper presents a pitch angle controller of a grid-connected wind turbine system for extracting maximum power from wind and implements a modeling and simulation of the wind turbine system on MATLAB/Simulink. It discusses the maximum power control algorithm for the wind turbine and presents, in a graphical form, the relationship of wind turbine output, rotor speed, and power coefficient with wind speed when the wind turbine is operated under the maximum power control algorithm. The objective of pitch angle control is to extract maximum power from wind and is achieved by regulating the blade pitch angle during above-rated wind speeds in order to bypass excessive energy in the wind. Case studies demonstrate that the pitch angle control is carried out to achieve maximum power extraction during above-rated wind speeds and effectiveness of the proposed controller would be satisfactory.
In the present work, characteristics of the flow in the cage of a steam turbine bypass control valve for thermal power plant are investigated. Experimental measurement for wall static pressure has been carried out to validate numerical solutions. And, the flowfield is analyzed by solving steady three-dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes equations. Shear stress transport (SST) model is used as turbulence closure. The effects of the flow area between stages of the cage on the pressure drop are also found.
Many years ago, most of thermal power plants built in this country were of subcritical pressure, of medium or small size, of constant pressure operation, of drum type steam generator. But, nowadays, almost all of them were of high efficiency, of supercritical pressure, of great capacity(about 500MW), of sliding pressure operation, of once through type steam generator. Presently built once through boiler introduces turbine bypass systems to variable pressure operation which eliminates unexpected materials in boiler tube during startup, minimizes fuel loss by short startup period, eventually improves total efficiency and power system stability
Multi-input multi-output (MIMO) dynamic matrix control (DMC) technique is applied to control steam temperatures in a large-scale ultrasupercritical once-through boiler-turbine system. Specifically, four output variables (i.e., outlet temperatures of platen superheater, finish superheater, primary reheater, and finish reheater) are controlled using four input variables (i.e., two spray valves, bypass valve, and damper). The step-response matrix for the MIMO DMC is constructed using the four input and the four output variables. Online optimization is performed for the MIMO DMC using the model predictive control technique. The MIMO DMC controller is implemented in a full-scope power plant simulator with satisfactory performance.
Heat pipe cooled reactors have gained attention as a potential solution for nuclear power generation in space and deep sea applications because of their simple design, scalability, safety and reliability. However, under complex operating conditions, a control strategy for variable load operation is necessary. This paper presents a two-dimensional transient characteristics analysis program for a heat pipe cooled reactor and proposes a variable load control strategy using the recuperator bypass (CSURB). The program was verified against previous studies, and steady-state and step-load operating conditions were calculated. For normal operating condition, the predicted temperature distribution with constant heat pipe temperature boundary conditions agrees well with the literature, with a maximum temperature difference of 0.4 K. With the implementation of the control strategy using the recuperator bypass (CSURB) proposed in this paper, it becomes feasible to achieve variable load operation and return the system to a steady state solely through the self-regulation of the reactor, without the need to operate the control drum. The average temperature difference of the fuel does not exceed 1 % at the four power levels of 70 %,80 %, 90 % and 100 % Full power. The output power of the turbine can match the load change process, and the temperature difference between the inlet and outlet of the turbine increases as the power decreases.
In the present work, flow characteristics analysis has been performed for steam turbine bypass control valve (single-path type). The numerical analysis is performed by solving three-dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) equations. Shear stress transport (SST) model is used as turbulence closure. Symmetry condition is applied at the mid plane of the valve while adiabatic condition is used at the outer wall of the cage. Grid independency test is performed to find the optimal number of grid points. The pressure and temperature distributions on the outer wall of the cage are analyzed. Mass flow rate at maximum plug opening condition is compared with the designed mass flow rate.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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