JPH08339204A - Autonomous adaptive optimization control system for thermal power station - Google Patents

Autonomous adaptive optimization control system for thermal power station

Info

Publication number
JPH08339204A
JPH08339204A JP7142907A JP14290795A JPH08339204A JP H08339204 A JPH08339204 A JP H08339204A JP 7142907 A JP7142907 A JP 7142907A JP 14290795 A JP14290795 A JP 14290795A JP H08339204 A JPH08339204 A JP H08339204A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
schedule
thermal power
power plant
startup
correction amount
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.)
Pending
Application number
JP7142907A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Matsumoto
弘 松本
Akira Osawa
陽 大澤
Masae Takahashi
正衛 高橋
Kosei Akiyama
孝生 秋山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP7142907A priority Critical patent/JPH08339204A/en
Publication of JPH08339204A publication Critical patent/JPH08339204A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Abstract

PURPOSE: To automatically produce a starting schedule which can minimize the starting time while satisfying plural operation limit conditions at a time by increasing the adoption ratio of the starting schedule that is acquired by an adaptive knowledge acquisition means. CONSTITUTION: An actual starting schedule is produced from a 1st starting schedule which is produced based on the schedule correction value calculated by a schedule correction value calculation means 600 and a 2nd starting schedule which is produced based on the schedule correction value acquired by an adaptive knowledge acquisition means 800. Then an autonomy management means 200 increases the adoption ratio of the 2nd starting schedule by increasing the autonomous coefficients that prescribe the adoption ratios of the 1st and 2nd starting schedules every time the start is repeated. Therefore, the rate of the 2nd starting schedule is increased and it is possible to produce a more suitable starting schedule in response to the change of the plant operation condition as the plant starting frequency is increased.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、火力発電プラントの制
御システムに係り、特に、種々の運転制限条件を満足し
つつ、かつ短時間でプラントを起動させるのに好適な起
動スケジュールを作成するための火力発電プラントの制
御システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control system for a thermal power plant, and in particular, to create a start-up schedule suitable for starting up the plant in a short time while satisfying various operational restriction conditions. Control system for a thermal power plant in Japan.

【0002】[0002]

【従来の技術】火力発電プラントを急速起動しようとす
る場合、問題となるのが多くの運転制限条件と入出力間
の非線形特性と時間遅れの存在である。即ち、作成され
る起動スケジュールは燃料流量や給水流量等の操作量に
関しては勿論のこと、機器に発生する熱応力やボイラ排
出NOxなど多くのプロセス状態値は運転制限条件を満
たすものでなければならない。また、タービン昇速パタ
ーンや負荷上昇パターン即ち起動スケジュールを規定す
る操作量であるタービン昇速率や負荷上昇率と上記プロ
セス状態値の間には大きな非線形性と時間遅れがあるた
め、起動中に単なるフィードバック制御では高精度に運
転制限条件を満足しながら急速な起動を実現することが
不可能であった。このようなことから、従来の第1の方
式では、特開昭63−94009 号公報に記載のように、制御
システムにプラントの全系動特性モデルを内蔵させ、実
際のプラント起動前に、これを用いた起動シミュレーシ
ョンの反復による起動特性予測により起動スケジュール
の最適化を図っていた。即ち、テ−ブル情報や物理式と
して上記非線形性をモデル化し、起動スケジュールの作
成に用いていた。また、従来の第2の方式としては、特
開平3−164804 号公報に記載のように、実際の運転結果
に基づいて起動特性を評価し、この評価結果からファジ
ィ推論により起動スケジュールの修正量を算出する手段
を有し、起動の度に得られる修正量をニューラルネット
ワークに学習させると共に、運転目標をニューラルネッ
トワークに入力したときにニューラルネットワークから
出力される値をもって前回起動時のスケジュールを修正
することにより起動スケジュールの最適化を図ってい
た。即ち、制御システムにプラント全系の動特性モデル
を持つことなく、ファジィ推論により専門家の持つ定性
的知識とニューラルネットワークの学習能力を活用して
起動スケジュールを作成していた。
2. Description of the Related Art When a thermal power plant is to be started up rapidly, many problems are operating restriction conditions, nonlinear characteristics between input and output, and the presence of time delay. That is, the startup schedule to be created needs to satisfy not only the operation amount such as the fuel flow rate and the water supply flow rate, but also many process state values such as thermal stress generated in equipment and NOx discharged from the boiler to satisfy the operation restriction condition. . Further, since there is a large non-linearity and a time delay between the turbine acceleration pattern and the load increase pattern, that is, the operation amount that defines the startup schedule, that is, the turbine acceleration rate and the load increase rate, and the above process state value, there is a simple delay during startup. With feedback control, it was impossible to realize rapid start-up while satisfying the operation restriction conditions with high accuracy. For this reason, in the first conventional method, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 63-94009, a dynamic system model of the entire system of the plant is built into the control system, and this is done before the actual plant startup. The start-up schedule was optimized by predicting the start-up characteristics by repeating the start-up simulation using. That is, the above non-linearity was modeled as table information or a physical formula and used to create the activation schedule. Also, as a second conventional method, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 3-164804, the starting characteristic is evaluated based on the actual driving result, and the amount of modification of the starting schedule is calculated from this evaluation result by fuzzy inference. Having a means for calculating, learning the correction amount obtained at each startup to the neural network, and correcting the schedule at the previous startup with the value output from the neural network when the driving target is input to the neural network. Was used to optimize the startup schedule. In other words, the control system does not have a dynamic characteristic model of the entire plant system, and the start schedule is created by utilizing the qualitative knowledge of the expert and the learning ability of the neural network by fuzzy reasoning.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術によると、次の点が問題となる。
However, according to the above-mentioned prior art, the following problems arise.

【0004】(1) 従来の第1の方式によると、起動特性
予測に用いる全系動特性モデルは、プラントを取り巻く
気温,湿度,水温や起動前のプラント機器の温度状態な
どの運用条件が考慮されたものにすることが必要であ
り、これを作成するのに多大な時間を要し、しかも対象
プラント毎に作成しなければならないこと。さらに、ボ
イラにおける伝熱や脱硝装置における脱硝反応などの不
確定要素が多く、動特性予測精度に限界があること。ま
た、従来の第2の方式においては、上記運用条件の変動
や不確定要素も勘案してファジィ推論用知識ベースを構
築することは、その因果関係の複雑さゆえに困難であ
り、多大な時間を要するだけでなく知識ベースの信頼性
が問題となる。
(1) According to the first conventional method, the entire system dynamic characteristic model used for predicting the starting characteristic takes into consideration operating conditions such as the temperature, humidity, water temperature surrounding the plant and the temperature condition of the plant equipment before starting. It is necessary to make it something that has been done, it takes a lot of time to make it, and it has to be made for each target plant. In addition, there are many uncertainties such as heat transfer in the boiler and denitration reaction in the denitration equipment, which limits the accuracy of dynamic characteristics prediction. Also, in the second conventional method, it is difficult to construct a knowledge base for fuzzy reasoning in consideration of the fluctuations of the operating conditions and the uncertain factors because of the complicated causal relationship, and it takes a lot of time. Not only does this require reliability of the knowledge base.

【0005】(2) 従来の第1の方式によると、プラント
の全系動特性モデルを用いて実用時間内に最適起動スケ
ジュールを求めるためには、演算処理能力が高く、メモ
リ容量の大きな高性能計算機システムを必要とするこ
と。
(2) According to the first conventional method, in order to obtain the optimum start schedule within the practical time by using the whole system dynamic characteristic model of the plant, a high processing capacity and a large memory capacity are provided. You need a computer system.

【0006】(3) 起動前のプラント初期状態や気温等の
運用条件が異なると、過去に作成した起動スケジュール
を活用することが困難で、その都度、最適解を求めなけ
ればならないこと。即ち、制御システムは上記運転条件
の変化に対して適応能力がないため、起動の度に上記高
性能計算機のフル稼働が必要となること。また、従来の
第2の方式においては、上述したように、運用条件の変
動や不確定要素も勘案してファジィ推論用知識ベースを
構築することは困難であるので、従来の第1の方式と同
様に運転条件の変化に対して適応能力がない。
(3) If the operating conditions such as the initial state of the plant before starting and the temperature are different, it is difficult to utilize the starting schedule created in the past, and the optimum solution must be obtained each time. That is, since the control system does not have the adaptability to the change in the above operating conditions, it is necessary to fully operate the high performance computer each time it is started. Further, in the second conventional method, as described above, it is difficult to construct the knowledge base for fuzzy inference in consideration of the fluctuation of the operating conditions and the uncertain factors. Similarly, it has no ability to adapt to changes in operating conditions.

【0007】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
た発明であって、その目的は、(イ)発電プラントの複雑
大規模な全系動特性モデルを使用することなく運転制限
要因を監視評価できること。即ち、運転制限要因を監視
するための必要最小限の動特性モデルとすること、(ロ)
初回起動時から最適起動スケジュールを求めることな
く、実際の起動を繰り返す過程で起動スケジュールを最
適化できること、(ハ)プラント初期状態や気温等の運用
条件が異なっても、過去に作成した起動スケジュールが
適応的に活用できること、(ニ)さらに、前記記載の運用
条件の変動に対する的確な適応能力を付加できること、
が可能な火力発電プラント自律適応最適化制御システム
を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to (a) determine the operation limiting factor without using a complex large-scale dynamic system model of a power plant. Be able to monitor and evaluate. In other words, use the minimum necessary dynamic characteristic model to monitor the driving restriction factors, (b)
It is possible to optimize the startup schedule in the process of repeating actual startup without obtaining the optimum startup schedule from the first startup. (C) Even if the operating conditions such as the plant initial state and temperature are different, the startup schedule created in the past can be It can be used adaptively, (d) Furthermore, it is possible to add an appropriate adaptability to changes in the operating conditions described above,
It is to provide an autonomous adaptive optimization control system for a thermal power plant that is capable of

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る火力発電プラント自律適応最適化制御シ
ステムは、蒸気を発生させるためのボイラと、該ボイラ
により発生された蒸気により駆動される蒸気タービンと
を有する火力発電プラントの制御システムにあっては、
下記の(i)ないし(vii)手段を具備することを特徴とす
る。
A thermal power plant autonomous adaptive optimization control system according to the present invention for achieving the above object is a boiler for generating steam, and is driven by the steam generated by the boiler. In the control system of the thermal power plant having the steam turbine
It is characterized by comprising the following means (i) to (vii).

【0009】(i) 前記ボイラの点火からプラントの起動
完了までの起動スケジュールを、前記火力発電プラント
の起動前における温度状態に基づいて作成する基本スケ
ジュール作成手段。
(I) Basic schedule creating means for creating a start-up schedule from ignition of the boiler to completion of start-up of the plant based on a temperature state before starting of the thermal power plant.

【0010】(ii)前記火力発電プラントの起動過程にお
ける所定の運転制限要因の運転制限条件に対する余裕値
を評価する余裕値評価手段。
(Ii) Margin value evaluating means for evaluating a margin value with respect to the operation restriction condition of a predetermined operation restriction factor in the starting process of the thermal power plant.

【0011】(iii) 該余裕値評価手段により得られた余
裕値に基づいて、前記起動スケジュールの修正量をファ
ジィ推論を用いて算出するスケジュール修正量算出手
段。
(Iii) Schedule modification amount calculation means for calculating the modification amount of the activation schedule using fuzzy inference based on the margin value obtained by the margin value evaluation means.

【0012】(iv)前記火力発電プラントの過去の起動ス
ケジュールと運用条件とをニューラルネットワークに入
力値として与えたとき、出力値として前記スケジュール
修正量算出手段より求められたスケジュール修正量が得
られるように、入出力対応関係(これを学習サンプルと
呼ぶ)を記憶する適応知識修得手段。
(Iv) When the past starting schedule and operating conditions of the thermal power plant are given as input values to the neural network, the schedule correction amount obtained by the schedule correction amount calculating means is obtained as an output value. An adaptive knowledge acquisition means for storing the input / output correspondence (this is called a learning sample).

【0013】(v) 前記適応知識修得手段におけるニュー
ラルネットワークの内部接続状態を決定することにより
前記入出力対応関係を学習するものであって、入力信号
として時系列デ−タの平均値と該平均値からの偏差を用
いる学習管理手段。
(V) The input / output correspondence is learned by determining the internal connection state of the neural network in the adaptive knowledge acquisition means, and the average value of the time-series data and the average value thereof as an input signal. A learning management method that uses the deviation from the value.

【0014】(vi)前記スケジュール修正量算出手段によ
り求められたスケジュール修正量に基づいて作成された
第1の起動スケジュールと、前記適応知識修得手段によ
り得られたスケジュール修正量に基づいて作成された第
2の起動スケジュールとを用いて実際の起動スケジュー
ルを作成すると共に、該実際の起動スケジュールを作成
する際の前記第1及び第2の起動スケジュールの採用比
率を規定する自律係数λを、起動を繰り返すにつれて大
きくして、前記第2の起動スケジュールの採用比率を拡
大させる自律性管理手段。
(Vi) Created based on the first start-up schedule created based on the schedule modification amount obtained by the schedule modification amount calculation means and the schedule modification amount obtained by the adaptive knowledge acquisition means. An actual start-up schedule is created using the second start-up schedule, and the autonomous coefficient λ that defines the adoption ratio of the first and second start-up schedules when creating the actual start-up schedule is set to start. Autonomous management means for increasing the adoption rate of the second activation schedule by increasing the repetition rate.

【0015】(vii) 該自律性管理手段によって作成され
た起動スケジュールに従って前記火力発電プラントを起
動制御するスケジュール実行制御手段。
(Vii) Schedule execution control means for controlling startup of the thermal power plant according to the startup schedule created by the autonomy management means.

【0016】ガスタービンと、該ガスタービンの排ガス
を用いて蒸気を発生させるための排熱回収ボイラと、該
排熱回収ボイラで発生した蒸気により駆動される蒸気タ
ービンとを有するコンバインドサイクル発電プラントの
制御システムにあっても、上記(i)〜(vii)の手段を設け
ることによって本発明の目的を達成することができる。
A combined cycle power plant having a gas turbine, an exhaust heat recovery boiler for generating steam using exhaust gas of the gas turbine, and a steam turbine driven by the steam generated in the exhaust heat recovery boiler Even in the control system, the object of the present invention can be achieved by providing the above means (i) to (vii).

【0017】自律性管理手段は、前記スケジュール修正
量算出手段から得られる修正量により定まる起動スケジ
ュールX1 を第1の起動スケジュールとし、X1 を該ニ
ューラルネットワークに前記運用条件と共に入力したと
きに出力部から得られる前記修正量ΔXOUTとX1 を加
算して得られる起動スケジュールX2を第2の起動スケ
ジュールとし、前記第1の起動スケジュールX1 に前記
自律係数の補数(1−λ)を掛けて得られた値(1−λ)X
1 と前記第2の起動スケジュールX2 に前記自律係数λ
を掛けて得られた値λX2を加算して得られた起動スケ
ジュールXRをもって実際の起動スケジュールとして採
用し、前記スケジュール実行制御手段に転送するもので
あってもよい。
The autonomy management means outputs the activation schedule X 1 determined by the modification amount obtained from the schedule modification amount calculation means as the first activation schedule, and when X 1 is input to the neural network together with the operating conditions. The start-up schedule X 2 obtained by adding the correction amount ΔX OUT and X 1 obtained from the section is used as a second start-up schedule, and the complement (1-λ) of the autonomous coefficient is added to the first start-up schedule X 1. Value obtained by multiplying (1-λ) X
1 and the autonomous coefficient λ in the second startup schedule X 2.
It is also possible to adopt the activation schedule X R obtained by adding the value λ X 2 obtained by multiplying by as the actual activation schedule and transfer it to the schedule execution control means.

【0018】更に自律性管理手段は、前記自律係数λを
可変とするための自律係数発生手段を有し、初回起動時
はλ=0とし、起動回数iもしくは前記スケジュール修
正量算出手段により得られる該スケジュール修正量に対
応して、起動回数を重ねるにつれて0≦λ≦1の範囲で
λを大きくしていくものであってもよい。
Further, the autonomy managing means has an autonomic coefficient generating means for varying the autonomic coefficient λ, and λ = 0 at the time of initial activation, and is obtained by the number of activations i or the schedule correction amount calculating means. In accordance with the schedule modification amount, λ may be increased in the range of 0 ≦ λ ≦ 1 as the number of times of activation is increased.

【0019】上記スケジュール修正量算出手段は、前記
余裕値評価手段により得られた余裕値の大きさに対応し
た前記起動スケジュールのスケジュール修正量を規定す
る複数のファジィルールを記憶する知識ベースから、該
ファジィルールを取り込んでスケジュール修正量を算出
するものであってもよい。
The schedule modification amount calculation means stores a plurality of fuzzy rules for defining a schedule modification amount of the start schedule corresponding to the size of the margin value obtained by the margin value evaluation means from a knowledge base. The schedule modification amount may be calculated by incorporating a fuzzy rule.

【0020】前記所定の運転制限要因は、前記ボイラの
過熱器出口蒸気ヘッダの応力,前記蒸気タービンの応
力,前記ボイラから排出されるNOxのうち、少なくと
も1つ以上であってもよいし、コンバインドサイクル発
電プラントにおいては、前記排熱回収ボイラの過熱器出
口蒸気ヘッダの応力,前記蒸気タービンの応力,前記排
熱回収ボイラから排出されるNOxのうちの少なくとも
1つであってもよい。
The predetermined operation limiting factor may be at least one or more of stress in the steam header at the outlet of the superheater of the boiler, stress in the steam turbine, and NOx discharged from the boiler. In the cycle power plant, at least one of stress of the steam header of the superheater outlet of the exhaust heat recovery boiler, stress of the steam turbine, and NOx discharged from the exhaust heat recovery boiler may be used.

【0021】前記コンバインドサイクル発電プラントに
おける起動スケジュールは、前記ガスタービンの起動ス
ケジュールと前記蒸気タービンの起動スケジュールとか
らなり、かつ前記ガスタービンの起動スケジュールは、
該起動スケジュールを規定する所定のパラメータにより
構成され、該所定のパラメータは、昇速率,定格速度保
持時間,初負荷,初負荷保持時間,負荷上昇率,負荷保
持時間のうちの少なくとも1つであり、前記蒸気タービ
ンの起動スケジュールは、該起動スケジュールを規定す
る所定のパラメータにより構成され、該所定のパラメー
タは、高圧タービンバイパス弁操作速度,中圧タービン
バイパス弁操作速度,低圧タービンバイパス弁操作速
度,高圧加減弁操作速度,中圧加減弁操作速度,低圧加
減弁操作速度のうちの少なくとも1つであってもよい。
The start-up schedule in the combined cycle power plant comprises a start-up schedule of the gas turbine and a start-up schedule of the steam turbine, and the start-up schedule of the gas turbine is:
The startup parameter is configured by a predetermined parameter that defines at least one of a speed increase rate, a rated speed holding time, an initial load, an initial load holding time, a load rising rate, and a load holding time. The steam turbine start-up schedule is configured by predetermined parameters that define the start-up schedule, and the predetermined parameters include a high-pressure turbine bypass valve operating speed, an intermediate-pressure turbine bypass valve operating speed, a low-pressure turbine bypass valve operating speed, It may be at least one of a high pressure control valve operation speed, an intermediate pressure control valve operation speed, and a low pressure control valve operation speed.

【0022】前記所定の運転制限要因は、前記排熱回収
ボイラの過熱器出口蒸気ヘッダ応力,前記蒸気タービン
の応力,前記排熱回収ボイラから排出されるNOxと
し、前記余裕値評価手段は、前記排熱回収ボイラの過熱
器出口蒸気ヘッダ応力と前記蒸気タービン応力に対して
は前記火力発電プラントの起動過程を複数区間に分割し
た各区間毎に前記運転制限値に対する最小余裕値を求
め、前記排熱回収ボイラから排出されるNOxに対して
は、瞬時値と移動平均値を求めて前記火力発電プラント
の起動過程を複数区間に分割した各区間毎に前記運転制
限値に対する最小余裕値を求めるものであってもよい。
The predetermined operation limiting factors are the superheater outlet steam header stress of the exhaust heat recovery boiler, the steam turbine stress, and NOx discharged from the exhaust heat recovery boiler, and the margin value evaluation means is For the superheater outlet steam header stress of the exhaust heat recovery boiler and the steam turbine stress, a minimum margin value for the operation limit value is obtained for each section obtained by dividing the starting process of the thermal power plant into a plurality of sections, and the exhaust For NOx discharged from the heat recovery boiler, an instantaneous value and a moving average value are obtained to obtain a minimum margin value for the operation limit value for each section obtained by dividing the starting process of the thermal power plant into a plurality of sections. May be

【0023】前記スケジュール修正量算出手段は、前記
余裕値評価手段から得られる排熱回収ボイラ過熱器出口
蒸気ヘッダ応力の最小余裕値及び蒸気タービン応力の最
小余裕値に基づく蒸気タービン主計画(STPS)用ファ
ジィ推論と、ガスタービン広域調整(GTGT)用ファジ
ィ推論と、該排熱回収ボイラ排出NOxの最小余裕値に
基づくガスタービン主計画(GTPS)用ファジィ推論と
蒸気タービン局部調整(STLT)用ファジィ推論を行
い、前記STPSは前記STLTと比較して、より広範
囲のスケジュールパラメータを修正対象とし、前記GT
PSは前記GTGTと比較して、より緻密な修正を行い、前
記GTGTは前記GTPSと比較して、より大局的な修
正を行うものであってもよい。
The schedule correction amount calculation means is a steam turbine main plan (STPS) based on the minimum margin value of the exhaust heat recovery boiler superheater outlet steam header stress and the minimum margin value of the steam turbine stress obtained from the margin value evaluation means. Inference for gas turbine wide area adjustment (GTGT), fuzzy inference for gas turbine main plan (GTPS) and fuzzy reasoning for steam turbine local adjustment (STLT) based on the minimum margin value of NOx discharged from the exhaust heat recovery boiler Reasoning is performed, the STPS targets a wider range of schedule parameters than the STLT, and the GT
The PS may make more precise correction as compared with the GTGT, and the GTGT may make more global correction as compared with the GTPS.

【0024】前記スケジュール修正量算出手段は、前記
STPS用,STLT用,GTPS用,GTGT用の各
ファジィ推論より得られた同一スケジュールパラメータ
に対する複数の修正量の中から、優先値決定手段により
昇速率,負荷変化率,弁操作速度に関するパラメータは
低値を選択し、速度保持時間,負荷保持時間に関するパ
ラメータは高値を選択するものであってもよい。
The schedule correction amount calculation means calculates the speedup rate by the priority value determination means from a plurality of correction amounts for the same schedule parameter obtained from the fuzzy inferences for STPS, STLT, GTPS, and GTGT. A low value may be selected for the parameters relating to the load change rate and the valve operating speed, and a high value may be selected for the parameters relating to the speed holding time and the load holding time.

【0025】前記適応知識修得手段にて使用するニュー
ラルネットワークは、信号変換機能を有するユニットを
複数個集めて少なくとも入力層と出力層からなる多層構
造を成し、前層ユニットの出力部と次層ユニットの入力
部との接続部に設けられた内部接続強度を設定可能と
し、入力層には前記起動スケジュールパラメータと運用
条件に対応した数のユニットが配置され、出力層には該
起動スケジュールパラメータに対応した数のユニットが
配置され、入力層へ入力された信号は前記学習管理手段
により予め設定され該内部接続強度に従って変換され出
力層から出力されるものであってもよい。
The neural network used in the adaptive knowledge acquisition means has a multilayer structure composed of at least an input layer and an output layer by collecting a plurality of units having a signal conversion function, and has an output unit and a next layer of a front layer unit. The internal connection strength provided in the connection part with the input part of the unit can be set, the number of units corresponding to the startup schedule parameter and the operating condition is arranged in the input layer, and the startup schedule parameter is set in the output layer. A corresponding number of units may be arranged, and the signal input to the input layer may be preset by the learning management means, converted according to the internal connection strength, and output from the output layer.

【0026】前記学習管理手段は、前記火力発電プラン
トの起動が繰り返される度に前記スケジュール修正量算
出手段より得られる新たな修正量を累積計算するための
累積修正量算出手段と、該累積修正量算出手段より得ら
れた累積修正量を格納するための累積修正量格納手段
と、過去における実際の起動に適用した起動スケジュー
ルを格納するためのスケジュール格納手段と、過去にお
ける実際の起動時の運用条件を格納するための運用条件
格納手段と、前記スケジュール格納手段と前記運用条件
格納手段からそれぞれ該過去の起動スケジュールと運用
条件を取り出し、これを前記適応知識修得手段における
前記ニューラルネットワークの入力部に入力したときに
出力部から得られる出力値が、前記累積修正量格納手段
に格納された累積修正量と一致するように該ニューラル
ネットワークの該内部接続強度を決定するための学習手
段と、を有するものであってもよい。
The learning management means includes cumulative correction amount calculation means for cumulatively calculating a new correction amount obtained by the schedule correction amount calculation means each time the thermal power plant is repeatedly started, and the cumulative correction amount. Cumulative correction amount storage means for storing the cumulative correction amount obtained by the calculation means, schedule storage means for storing the start schedule applied to the actual start in the past, and operating conditions at the time of actual start in the past Of the past activation schedule and operating conditions from the operating condition storing means for storing the operation schedule storing means, the schedule storing means and the operating condition storing means, respectively, and input them to the input section of the neural network in the adaptive knowledge acquiring means. The output value obtained from the output unit when the cumulative correction amount is stored in the cumulative correction amount storage means. And learning means for determining the internal connection strength of the neural network to match the amount, may have a.

【0027】前記運用条件格納手段に格納する運用条件
は、前記火力発電プラントの停止期間,プラントの機器
温度,圧力,復水器冷却用水温,大気の温度,湿度,プ
ラント運転制限条件のうちの少なくとも1つであっても
よい。
The operating conditions stored in the operating condition storage means are one of the thermal power plant shutdown period, plant equipment temperature, pressure, condenser cooling water temperature, atmospheric temperature, humidity, and plant operation restriction conditions. It may be at least one.

【0028】前記運用条件格納手段に格納する前記運用
条件は、前記個々の運用条件毎に予め統計処理された平
均値と、その平均値からの偏差に分離されたものであっ
てもよい。
The operating conditions stored in the operating condition storage means may be separated into an average value which is statistically processed in advance for each individual operating condition and a deviation from the average value.

【0029】前記運転制限要因は、少なくとも前記蒸気
タービンのロータとケーシングの伸び差,前記排熱回収
ボイラのドラム等に発生する応力,前記排熱回収ボイラ
から排出されるSOまたはCOであってもよい。
Even if the operation limiting factor is at least the difference in expansion between the rotor of the steam turbine and the casing, the stress generated in the drum of the exhaust heat recovery boiler, and the SO or CO discharged from the exhaust heat recovery boiler. Good.

【0030】上記の構成を備える火力発電プラント自律
適応最適化制御システムを、ガス化複合サイクル発電プ
ラント,常圧及び加圧流動層ボイラ発電プラントの起動
制御システムに用いてもよい。
The thermal power plant autonomous adaptive optimization control system having the above configuration may be used as a start control system for a gasification combined cycle power plant, an atmospheric pressure and a pressurized fluidized bed boiler power plant.

【0031】本発明に係る火力発電プラント自律適応最
適化制御システムにおける起動スケジュール作成の一連
の手段を、プラント運転訓練用シミュレータにおける起
動スケジュール作成もしくは修正のためのガイダンス提
示手段として用いてもよい。本発明に係る火力発電プラ
ント自律適応最適化制御システムに、前記実際の起動ス
ケジュールを表示する手段を設けてもよい。
A series of means for creating a startup schedule in the thermal power plant autonomous adaptive optimization control system according to the present invention may be used as guidance presenting means for creating or modifying a startup schedule in the plant operation training simulator. The thermal power plant autonomous adaptive optimization control system according to the present invention may be provided with means for displaying the actual startup schedule.

【0032】[0032]

【作用】本発明によれば、前記スケジュール修正量算出
手段より求められたスケジュール修正量に基づいて作成
された第1の起動スケジュールと、前記適応知識修得手
段により得られたスケジュール修正量に基づいて作成さ
れた第2の起動スケジュールとを用いて実際の起動スケ
ジュールを作成すると共に、該実際の起動スケジュール
を作成する際の前記第1及び第2の起動スケジュールの
採用比率を規定する自律係数λを、起動を繰り返すにつ
れて大きくすることによって、前記第2の起動スケジュ
ールの採用比率を拡大させる自律性管理手段を備えてい
るので、実際の起動スケジュールを決定する際に、起動
を繰り返すに連れてファジイ推論からの結論よりも、前
記適応知識修得手段により得られたニューラルネットワ
ークからの結論に依存する度合を強められることにな
り、プラントの運用条件の変化に対応した好適な起動ス
ケジュールを作成することができる。
According to the present invention, based on the first activation schedule created based on the schedule modification amount obtained by the schedule modification amount calculation means, and the schedule modification amount obtained by the adaptive knowledge acquisition means. An actual startup schedule is created using the created second startup schedule, and an autonomous coefficient λ that defines the adoption ratio of the first and second startup schedules when creating the actual startup schedule is set. Since the autonomous management means is provided which increases the adoption ratio of the second startup schedule by increasing it as the startup is repeated, when the actual startup schedule is determined, the fuzzy inference is performed as the startup is repeated. To the conclusion from the neural network obtained by the adaptive knowledge acquisition means Lies will be intensified the degree, it is possible to create a suitable start-up schedule in response to changes in the operating conditions of the plant.

【0033】即ち、上記適応知識修得手段は、プラント
起動毎にスケジュール及びプラントの運用条件と、前記
スケジュール修正量決定手段により得られた修正量との
対応関係が記憶されるニューラルネットワークを有して
いるので、実際の起動スケジュールを作成する際に、前
記ファジィ推論によるスケジュール修正量決定手段から
の修正量により作成される第1のスケジュールと、前記
適応知識修得手段からの修正量により作成される第2の
スケジュールの採用比率(自律係数λ)を、起動を繰り返
すに連れて後者の比率を大きくすれば、実際の起動スケ
ジュールは、プラントの運用条件に対応して作成された
第2のスケジュールの割合が高くなり、プラントの起動
回数が多くなる程プラントの運用条件の変化に対応した
好適な起動スケジュールを作成することが可能となる。
That is, the adaptive knowledge acquisition means has a neural network for storing the correspondence between the schedule and the operating conditions of the plant every time the plant is started and the correction amount obtained by the schedule correction amount determining means. Therefore, when the actual activation schedule is created, the first schedule created by the modification amount from the schedule modification amount determining means by the fuzzy inference and the first schedule created by the modification amount from the adaptive knowledge acquisition means. By increasing the ratio of the second schedule adopted (autonomous coefficient λ) as the start-up is repeated, the actual start-up schedule is the ratio of the second schedule created corresponding to the operating conditions of the plant. The higher the start-up frequency and the greater the number of times the plant is started, the better It is possible to create a rule.

【0034】上述した本発明の各手段(i)〜(vi)及び知
識ベースの機能について以下に説明する。
The above-mentioned means (i) to (vi) of the present invention and the function of the knowledge base will be described below.

【0035】基本スケジュール作成手段では、プラント
の温度状態と比較的相関性が高い停止期間に着目して、
停止期間別にテーブル情報として予め準備された複数の
スケジュールの中から、中央給電指令所から指令された
起動時刻に対応して該当するスケジュールを選択し、こ
れをもって基本スケジュールとする。これにより、必ず
しも最適ではないがプラントを安全に起動できるスケジ
ュールが作成される。運転制限要因監視手段では、上記
スケジュール実行制御手段によりプラントが起動される
過程で、直接計測が可能なプロセス状態については計測
器から得られる信号により監視し、直接計測が困難なプ
ロセス状態については計測可能なプロセス状態を動特性
モデルに入力することにより運転制限要因の挙動を推定
監視する。
In the basic schedule creating means, paying attention to the stop period having a relatively high correlation with the temperature state of the plant,
From a plurality of schedules prepared in advance as table information for each stop period, a corresponding schedule is selected corresponding to the start time commanded by the central power feeding command center, and this is used as the basic schedule. This creates a schedule that, although not necessarily optimal, can safely start the plant. The operation restriction factor monitoring means monitors a process state in which direct measurement is possible by a signal obtained from a measuring instrument while the plant is started by the schedule execution control means, and measures a process state in which direct measurement is difficult. The behavior of operation limiting factors is estimated and monitored by inputting possible process states into the dynamic characteristic model.

【0036】余裕値評価手段では、上記運転制限要因監
視手段により得られる運転制限要因について制限値に対
する余裕値を全起動過程において評価する。
The allowance value evaluation means evaluates the allowance value with respect to the limit value for the operation limit factor obtained by the operation limit factor monitoring means in the entire starting process.

【0037】スケジュール修正量算出手段では、上記余
裕値評価手段で得られた余裕値の大きさに応じてスケジ
ュールの修正量を算出する。このとき、後述する知識ベ
ースを用いてファジィ推論により算出する。
The schedule correction amount calculation means calculates the correction amount of the schedule according to the size of the margin value obtained by the margin value evaluation means. At this time, it is calculated by fuzzy inference using a knowledge base described later.

【0038】適応知識修得手段では、ニューラルネット
ワークを用いて適応知識を修得する。
The adaptive knowledge acquisition means acquires adaptive knowledge using a neural network.

【0039】ここで、適応知識とは単に前記ファジィル
ールで表されたスケジュール修正方策だけでなく、プラ
ント運用条件の変化にも対処できる適応力をもつ知識で
ある。この知識を獲得するためにニューラルネットワー
クには、プラント起動毎にスケジュール及びプラント運
用条件と、前記スケジュール修正量決定手段により得ら
れた修正量との対応関係が記憶される。ここで、上記運
用条件としては、個々の運用条件毎に予め統計処理され
た平均値とその平均値からの偏差に分離されたものが、
上記スケジュール修正量と対応付けられて記憶される。
Here, the adaptive knowledge is not only the schedule correction measure represented by the fuzzy rule, but also the knowledge having the adaptability capable of coping with changes in plant operating conditions. In order to acquire this knowledge, the neural network stores the correspondence relationship between the schedule and the plant operating conditions and the correction amount obtained by the schedule correction amount determining means each time the plant is started. Here, as the operating conditions, those separated into an average value and a deviation from the average value which are statistically processed in advance for each individual operating condition,
It is stored in association with the schedule correction amount.

【0040】自律性管理手段では、実際の起動スケジュ
ールを決定する際に、起動を繰り返すに連れてファジイ
推論からの結論よりも、前記適応知識を修得する能力が
あるニューラルネットワークからの結論に依存する度合
を強めてゆく働きをする。即ち、前記ファジィ推論によ
るスケジュール修正量決定手段からの修正量により作成
されるスケジュールと前記適応知識修得手段からの修正
量により作成されるスケジュールの採用比率(自律係数
λ)を可変とし、起動を繰り返すに連れて後者の比率を
拡大させることにより前記運用条件の変化に対する適応
能力と自律性を高める働きをする。
In determining the actual activation schedule, the autonomy management means depends on the conclusion from the neural network having the ability to acquire the adaptive knowledge rather than the conclusion from the fuzzy inference as the activation is repeated. It works to strengthen the degree. That is, the adoption ratio (autonomous coefficient λ) of the schedule created by the modification amount from the schedule modification amount determining means by the fuzzy reasoning and the schedule created by the modification amount from the adaptive knowledge acquisition means is made variable, and the activation is repeated. By increasing the ratio of the latter in accordance with the above, the function of enhancing the adaptability and autonomy with respect to changes in the operating conditions is exerted.

【0041】スケジュール実行制御手段では、後述の自
律性管理手段により作成される起動スケジュールに従っ
て、タービン昇速制御,負荷上昇制御,蒸気圧力制御な
どプラント起動に必要なプロセス状態の制御を実施す
る。
The schedule execution control means controls the process states necessary for plant startup, such as turbine acceleration control, load increase control, steam pressure control, etc., in accordance with a startup schedule created by the autonomy management means described later.

【0042】また、知識ベースは、上記余裕値評価手段
で得られた余裕値との因果関係においてスケジュール修
正方策を定めた複数のルールの集合体であり、各ルール
は余裕値の大きさに応じたスケジュールの修正方法に関
する専門家の知見を計算機で処理可能な表現にした断片
的知識として機能する。
The knowledge base is a set of a plurality of rules that define a schedule correction policy in a causal relationship with the margin value obtained by the margin value evaluation means, and each rule depends on the size of the margin value. It functions as a piece of knowledge that is a computer-processable expression of the expert's knowledge about the method of modifying the schedule.

【0043】更に、学習管理手段では、上記適応知識修
得手段に対して上記対応関係を学習させる。そのため
に、上記プラント起動毎のスケジュール及びプラント運
用条件と、前記スケジュール修正量決定手段により得ら
れた修正量との対応関係を学習サンプルとしてニューラ
ルネットワークに順次提示し、学習させる。即ち、本学
習管理手段は、ニューラルネットワークに前者を入力し
たときに後者が出力されるようにニューラルネットワー
クの内部接続状態を決定する働きをする。
Further, the learning management means causes the adaptive knowledge acquisition means to learn the correspondence. For this purpose, the correspondence between the schedule and plant operating conditions for each start of the plant and the correction amount obtained by the schedule correction amount determining means is sequentially presented as a learning sample to the neural network for learning. That is, the learning management means functions to determine the internal connection state of the neural network so that the latter is output when the former is input to the neural network.

【0044】[0044]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。Embodiments of the present invention will be described below.

【0045】図1は、本発明の火力発電プラント自律適
応最適化制御システム1000の基本構成を示す。本シ
ステムは、中央給電指令所2000からの起動指令であ
る起動時刻TRi(iは起動次回を示し、例えばi=1は
初回起動を示す)を受けて作動し、システム内のスケジ
ュール実行制御手段300により火力発電プラント30
00が実際に起動される。
FIG. 1 shows the basic configuration of a thermal power plant autonomous adaptive optimization control system 1000 of the present invention. The present system operates upon receipt of a start time T Ri (i indicates the next start, for example, i = 1 indicates the first start) which is a start command from the central power feeding command station 2000, and schedule execution control means in the system. 300 thermal power plant 30
00 is actually started.

【0046】本システム1000は、基本スケジュール
作成手段100,スケジュール修正手段150,スケジ
ュール実行制御手段300,運転制限要因監視手段40
0,余裕値評価手段500,スケジュール修正量算出手
段600,知識ベース700,修正量格納手段650,
適応知識修得手段800,学習管理手段900,自律性
管理手段200より構成されている。
This system 1000 includes a basic schedule creating means 100, a schedule modifying means 150, a schedule execution control means 300, and an operation restriction factor monitoring means 40.
0, margin value evaluation means 500, schedule correction amount calculation means 600, knowledge base 700, correction amount storage means 650,
It comprises adaptive knowledge acquisition means 800, learning management means 900, and autonomy management means 200.

【0047】基本スケジュール作成手段100では、テ
ーブル情報として停止期間別に予め準備された複数のス
ケジュールの中から、中央給電指令所から指令された起
動時刻TRiに対応して該当するスケジュールを選択し、
これをもって基本スケジュールX0iとする。ここで、X
はスケジュールを規定する複数のパラメータ値からなる
ベクトル量であり、詳細については後述する。これによ
り、最適ではないがプラント起動上安全かつ確実なスケ
ジュールが作成される。
In the basic schedule creating means 100, a corresponding schedule is selected from a plurality of schedules prepared in advance for each stop period as table information, corresponding to the start time T Ri instructed by the central power feeding command station,
This is the basic schedule X 0i . Where X
Is a vector quantity consisting of a plurality of parameter values that define the schedule, and details will be described later. This creates a schedule that is not optimal, but safe and reliable for plant startup.

【0048】スケジュール修正手段150では、後述の
ファジィ推論を用いたスケジュール修正量算出手段60
0より得られ、修正量格納手段650に格納されている
修正量ΔXi-1 と、後述の学習管理手段900に記憶さ
れた前回の起動スケジュールXRi-1を用いて新たなスケ
ジュールXi を作成する。ここで、初回起動時(i=
1)には、ΔX0=0,X0=X01である。
In the schedule correction means 150, the schedule correction amount calculation means 60 using fuzzy inference described later is used.
A new schedule X i is obtained by using the correction amount ΔX i-1 obtained from 0 and stored in the correction amount storage means 650 and the previous activation schedule X Ri-1 stored in the learning management means 900 described later. create. Here, at the first startup (i =
In 1), ΔX 0 = 0 and X 0 = X 01 .

【0049】スケジュール実行制御手段300では、後
述の自律性管理手段200により作成される起動スケジ
ュールXRiに従って、火力発電プラント3000におけ
るタービン速度,負荷,蒸気圧力など起動に伴うプロセ
ス状態の制御を実施する。
The schedule execution control means 300 controls the process state associated with the start-up such as turbine speed, load, steam pressure in the thermal power plant 3000 according to the start-up schedule X Ri created by the autonomous management means 200 described later. .

【0050】運転制限要因監視手段400では、上記ス
ケジュール実行制御手段300によりプラントが起動さ
れる過程で、直接計測が困難なプロセス状態については
計測可能なプロセス状態を動特性モデルに入力すること
により運転制限要因の挙動を推定監視する。また、直接
計測が可能なプロセス状態については計測器から得られ
る信号により監視する。ここで監視の対象とする運転制
限要因については、後に別途具体的に述べる。
The operation restriction factor monitoring means 400 operates by inputting a measurable process state into the dynamic characteristic model for a process state that is difficult to directly measure while the plant is started by the schedule execution control means 300. Estimate and monitor the behavior of limiting factors. In addition, the process state where direct measurement is possible is monitored by the signal obtained from the measuring instrument. The operation restriction factors to be monitored here will be specifically described later.

【0051】余裕値評価手段500では、上記運転制限
要因監視手段400により得られる運転制限要因につい
て制限値に対する余裕値を全起動過程において評価す
る。この余裕値の定義についても後に具体的に示す。
The allowance value evaluation means 500 evaluates the allowance value for the operation restriction factor obtained by the operation restriction factor monitoring means 400 with respect to the restriction value in the entire starting process. The definition of this margin value will also be specifically described later.

【0052】スケジュール修正量算出手段600では、
上記余裕値評価手段500で得られた余裕値の大きさに
応じてスケジュールの修正量ΔXi を算出する。このと
き、次に述べる知識ベース700を用いてファジィ推論
により算出する。
In the schedule correction amount calculation means 600,
The correction amount ΔX i of the schedule is calculated according to the size of the margin value obtained by the margin value evaluation means 500. At this time, it is calculated by fuzzy inference using the knowledge base 700 described below.

【0053】知識ベース700は、上記余裕値評価手段
500で得られた余裕値との因果関係においてスケジュ
ール修正方策を定めた複数のルールの集合体であり、各
ルールは余裕値の大きさに応じたスケジュールの修正方
法について専門家の知見を計算機で処理可能な表現にし
た断片的知識として機能する。
The knowledge base 700 is a set of a plurality of rules that define a schedule correction policy in a causal relationship with the margin value obtained by the margin value evaluation means 500, and each rule is dependent on the size of the margin value. It works as a piece of knowledge that is a computer-processable representation of the expert's knowledge about how to modify the schedule.

【0054】修正量格納手段650では、上記スケジュ
ール修正量算出手段600より得られる修正量ΔX1
ΔXiを過去のプラント起動毎に対応させて格納してお
く。
In the correction amount storage means 650, the correction amounts ΔX 1 to
ΔX i is stored in association with each past plant activation.

【0055】適応知識修得手段800では、ニューラル
ネットワークを用いて適応知識を修得する。ここで、適
応知識とは単に前記ファジィルールで表されたスケジュ
ール修正方策だけでなく、プラント運用条件の変化にも
対処できる適応力をもつ知識である。この知識を獲得す
るためにニューラルネットワークには、プラント起動毎
にスケジュール及びプラント運用条件と、前記スケジュ
ール修正量算出手段600により得られた修正量ΔX1
〜ΔXiとの対応関係が記憶される。ここで、プラント
運用条件として、本発明の実施例ではプラントの起動時
温度状態に最も影響する停止期間TSi(前回停止時刻と
指令起動時刻TRiとの経過時間を意味する),気温
Ai,湿度HAi,水温TWiを用いる。尚、これらプラン
ト運用条件を総称した記号としては以後Zi を使用す
る。但し、気温TAiと湿度HAiは日々の変動が大きいた
め、ニューラルネットワークによる学習精度を上げるた
めに、それぞれの平均値TAAi,湿度HAAiと平均値から
の偏差ΔTAi,ΔHAiに分離して扱う。尚、上記平均値
は過去の複数日の実績値から推定した値とするが、正し
くは後に定義する。
The adaptive knowledge acquisition means 800 acquires adaptive knowledge using a neural network. Here, the adaptive knowledge is not only the schedule correction measure represented by the fuzzy rule, but also the knowledge having the adaptability capable of coping with changes in plant operating conditions. In order to acquire this knowledge, the neural network has a schedule and plant operating conditions each time the plant is started, and a correction amount ΔX 1 obtained by the schedule correction amount calculation means 600.
The correspondence with ~ ΔX i is stored. Here, as the plant operation conditions, in the embodiment of the present invention, the stop period T Si (which means the elapsed time between the previous stop time and the command start time T Ri ) and the temperature T Ai that most affect the start-up temperature state of the plant. , Humidity H Ai and water temperature T Wi are used. In addition, Z i will be used hereinafter as a general term for these plant operating conditions. However, since the temperature T Ai and the humidity H Ai have large daily fluctuations, in order to improve the learning accuracy by the neural network, they are separated into respective average values T AAi , humidity H AAi and deviations ΔT Ai and ΔH Ai from the average values. And handle. Note that the average value is a value estimated from past actual values of a plurality of days, but it will be properly defined later.

【0056】学習管理手段900では、上記適応知識修
得手段800に対して上記対応関係を学習させる。その
ために、上記プラント起動毎のスケジュールXRi及びプ
ラント運用条件Zi と、前記スケジュール修正量算出手
段600により得られている修正量ΔXi の累積値との
対応関係を学習サンプルとして順次提示し、学習させ
る。即ち、本学習管理手段900は、適応知識修得手段
800として使用するニューラルネットワークの入力層
にXRk(k=1〜i−1)とZk (k=1〜i−1)を入力
したときに出力層からの出力値ΔXOUTkがΔXiの累積
修正量ΔXQk(k=1〜i−1) に一致するようにニュ
ーラルネットワーク内の接続状態を決定する働きをす
る。上記累積修正量ΔXQkに関しては別途具体的に後述
する。
The learning management means 900 causes the adaptive knowledge acquisition means 800 to learn the correspondence. For that purpose, the correspondence relationship between the schedule X Ri and the plant operating condition Z i for each plant startup and the cumulative value of the correction amount ΔX i obtained by the schedule correction amount calculation means 600 is sequentially presented as a learning sample, Let them learn. That is, when the learning management unit 900 inputs X Rk (k = 1 to i−1) and Z k (k = 1 to i−1) to the input layer of the neural network used as the adaptive knowledge acquisition unit 800. In addition, the connection state in the neural network is determined so that the output value ΔX OUTk from the output layer matches the cumulative correction amount ΔX Qk (k = 1 to i−1) of ΔX i . The cumulative correction amount ΔX Qk will be specifically described later.

【0057】自律性管理手段200では、実際の起動ス
ケジュールを決定する際に、起動を繰り返すに連れてフ
ァジイ推論からの結論ΔXi よりもニューラルネットワ
ークからの結論ΔXOUTiに依存する度合を強めてゆく働
きをする。即ち、前記ファジィ推論によるスケジュール
修正量算出手段600から得られる修正量により作成さ
れるスケジュールと前記適応知識修得手段800から得
られる修正量により作成されるスケジュールの採用比率
を自律係数λで表し、これを可変とし、起動を繰り返す
に連れて後者の比率を大きくすることにより前記運用条
件の変化に対する適応能力と自律性を高める働きをす
る。上記の自律係数λに関しては別途具体的に説明す
る。
In determining the actual activation schedule, the autonomy management means 200 increases the degree of dependence on the conclusion ΔX OUTi from the neural network rather than the conclusion ΔX i from the fuzzy inference as the activation is repeated. Work. That is, the adoption ratio of the schedule created by the modification amount obtained from the schedule modification amount calculation means 600 based on the fuzzy inference and the schedule created by the modification amount obtained from the adaptive knowledge acquisition means 800 is represented by an autonomous coefficient λ. Is made variable, and the ratio of the latter is increased as the activation is repeated, thereby increasing the adaptability and autonomy to the change in the operating condition. The above-mentioned autonomous coefficient λ will be specifically described separately.

【0058】以上、本発明の概要を説明したが、以下、
本発明の適用対象である火力発電プラントとして、ガス
タービン,排熱回収ボイラ及び蒸気タービンから成る複
合サイクル発電プラントを例に実施例を説明する。
The outline of the present invention has been described above.
As a thermal power plant to which the present invention is applied, an embodiment will be described by taking a combined cycle power plant including a gas turbine, an exhaust heat recovery boiler, and a steam turbine as an example.

【0059】図2は、複合サイクル発電プラント300
0の機器構成とスケジュール実行制御手段300との関
係を示す。スケジュール実行制御手段300は、更にガ
スタービン制御システム330と蒸気タービン制御シス
テム360から成る。ガスタービン設備3200では、
燃料22を燃焼器23に注入し、燃焼用空気24をコン
プレッサ20により圧入することにより燃焼で発生する
エネルギーは、ガスタービン26で機械エネルギーに変
換され、これにより、共通軸28に接続された発電機3
5を駆動し電気エネルギーに変換するとともに一部はコ
ンプレッサ20の駆動力となる。起動時にはガスタービ
ン制御システム330からの燃料調節弁開度指令311
により燃料調節弁21を操作し、燃料流量を調節するこ
とでガスタービン設備3200及び共通軸28に接続さ
れた蒸気タービン設備3300と発電機35が昇速され
る。
FIG. 2 shows a combined cycle power plant 300.
The relationship between the device configuration of 0 and the schedule execution control means 300 is shown. The schedule execution control means 300 further comprises a gas turbine control system 330 and a steam turbine control system 360. In the gas turbine equipment 3200,
The energy generated by combustion by injecting the fuel 22 into the combustor 23 and pressurizing the combustion air 24 by the compressor 20 is converted into mechanical energy by the gas turbine 26, and as a result, power generation connected to the common shaft 28 is performed. Machine 3
5 is converted into electric energy and a part of the electric power is used as the driving force of the compressor 20. At startup, the fuel control valve opening command 311 from the gas turbine control system 330
By operating the fuel control valve 21 to adjust the fuel flow rate, the gas turbine equipment 3200 and the steam turbine equipment 3300 connected to the common shaft 28 and the generator 35 are accelerated.

【0060】また、ガスタ−ビン26からの排ガス27
は排熱回収ボイラ設備3100に導かれ、排ガス27の
持つ熱エネルギーが回収される。このとき、排ガス27
により排熱回収ボイラ設備3100の煙道14に配置さ
れた各種熱交換器内の流体が熱を受け蒸発し、過熱され
る。本実施例の排熱回収ボイラ設備3100では3つの
圧力レベルを持つ蒸気系統から成り、それぞれから発生
する蒸気が高圧蒸気341,中圧蒸気342,低圧蒸気
343である。これらの蒸気が持つ熱エネルギーにより
蒸気タービン設備3300において、それぞれ高圧ター
ビン31,中圧タービン32,低圧タービン33が駆動
され、共通軸28に接続された発電機35による発電の
一翼を担う。
Exhaust gas 27 from the gas turbine 26
Is guided to the exhaust heat recovery boiler facility 3100, and the thermal energy of the exhaust gas 27 is recovered. At this time, the exhaust gas 27
As a result, the fluid in the various heat exchangers arranged in the flue 14 of the exhaust heat recovery boiler facility 3100 receives heat, evaporates, and is overheated. The exhaust heat recovery boiler equipment 3100 of this embodiment is composed of a steam system having three pressure levels, and the steam generated from each is a high pressure steam 341, an intermediate pressure steam 342, and a low pressure steam 343. In the steam turbine equipment 3300, the high-pressure turbine 31, the intermediate-pressure turbine 32, and the low-pressure turbine 33 are driven by the thermal energy of these steams, and play a role in power generation by the generator 35 connected to the common shaft 28.

【0061】起動時には、排熱回収ボイラ設備3100
から発生する上記の高圧主蒸気341,中圧主蒸気342,
低圧主蒸気343をそれぞれ高圧バイパス弁334,中
圧バイパス弁335,低圧バイパス弁336を介してバ
イパスさせることにより個々の圧力を所定値に制御する
とともに、高圧加減弁331,中圧加減弁332,低圧
加減弁333を操作することにより高圧タービン31,
中圧タービン32,低圧タービン33の出力上昇がなさ
れる。従って、高圧バイパス蒸気344,中圧バイパス
蒸気345,低圧バイパス蒸気346の流量は、それぞ
れのバイパス弁334,335,336の開度を大きく
すれば増加し、加減弁331,332,333の開度を
大きくすると蒸気タービンへの蒸気流入量が増加し、そ
の分減少する。これらのバイパス弁への開度指令32
4,325,326及び加減弁への開度指令321,3
22,323はいずれも蒸気タービン制御システム36
0より出力される。また、プラントの起動中に中圧過熱
蒸気1と高圧タービン排気2の温度偏差が所定値内に入
ったとき中圧止弁337を開操作する。このときの操作
信号327も蒸気タービン制御システム360より指令
される。また、復水器34からの復水37は、低圧給水
ポンプ16,中圧給水ポンプ17,高圧給水ポンプ18
により、それぞれ低圧ドラム6,中圧ドラム7,高圧ド
ラム8の水位を所定値内に保つように、それぞれ低圧給
水3,中圧給水4,高圧給水5として流量制御される。
At start-up, the exhaust heat recovery boiler equipment 3100
High pressure main steam 341, medium pressure main steam 342, generated from the above
By bypassing the low-pressure main steam 343 via the high-pressure bypass valve 334, the intermediate-pressure bypass valve 335, and the low-pressure bypass valve 336, the individual pressures are controlled to predetermined values, and the high-pressure control valve 331, the medium-pressure control valve 332, and the like. By operating the low pressure regulator valve 333, the high pressure turbine 31,
The output of the intermediate pressure turbine 32 and the low pressure turbine 33 is increased. Therefore, the flow rates of the high-pressure bypass steam 344, the medium-pressure bypass steam 345, and the low-pressure bypass steam 346 increase as the opening degrees of the respective bypass valves 334, 335, 336 increase, and the opening degrees of the regulator valves 331, 332, 333 increase. When is increased, the amount of steam flowing into the steam turbine increases, and the amount decreases. Opening degree command 32 to these bypass valves
4, 325, 326 and opening degree commands 321 and 3 to the regulator valve
22 and 323 are both steam turbine control system 36
Output from 0. Further, when the temperature deviation between the medium-pressure superheated steam 1 and the high-pressure turbine exhaust 2 is within a predetermined value during the startup of the plant, the medium-pressure stop valve 337 is opened. The operation signal 327 at this time is also instructed by the steam turbine control system 360. Condensed water 37 from the condenser 34 is supplied to the low-pressure water supply pump 16, the medium-pressure water supply pump 17, and the high-pressure water supply pump 18.
Thus, the flow rates of the low-pressure feed water 3, the medium-pressure feed water 4, and the high-pressure feed water 5 are controlled so that the water levels of the low-pressure drum 6, the medium-pressure drum 7, and the high-pressure drum 8 are maintained within predetermined values.

【0062】ここで、運転制限要因となるのは、高圧タ
ービン31と中圧タービン32のロータに発生する応力
と、高圧過熱器11と中圧過熱器12の出口にあるヘッ
ダに発生する応力と、排熱回収ボイラ設備3100の煙
道出口15から大気へのNOx排出量である。上記の各応
力は、ガスタービン排ガス27から熱交換器のメタルへ
の伝熱,メタルから内部流体への伝熱,内部流体から着
目部メタルへの伝熱という大きな時間遅れを伴う動的過
程の結果として表れる。さらに、ロータについては遠心
力,ヘッダについては蒸気圧力に対応した機械的応力が
加算される。以下、特にことわらない場合は、これらを
含めて単に応力と呼ぶ。また、ボイラからのNOx排出
量もガスタービン自体のNOx排出特性と煙道中に設置
された脱硝装置13の温度特性に大きく依存する。ま
た、上記各種運転制限要因は前記運用条件Zi であるプ
ラントの停止期間TSi,気温TAi,湿度HAi,水温TWi
の影響を大きくうける。即ち、気温や湿度はガスタービ
ンの排ガス温度並びに排出NOxに影響し、その結果、
ボイラや蒸気タービンの応力特性や脱硝装置を通過後に
大気排出されるNOx量に影響する。さらに、水温は蒸
気タービン排気の復水性能に影響し、プラント効率の変
化によるプラント全体の起動特性の変化となって影響が
現れる。このことにより、停止時間の影響と同様に応
力、NOxの両特性に影響を与える。そのため、これら
の運転制限要因を精度よく管理するには、上記各制御操
作の協調性と整合性が必要となる。よって、既に述べた
ように、本発明の火力発電プラント自律適応最適化制御
システム1000では、これらの動的挙動を監視評価す
るための運転制限要因監視手段400と余裕値評価手段
500を設けた。
Here, the factors that limit the operation are the stress generated in the rotors of the high-pressure turbine 31 and the intermediate-pressure turbine 32, and the stress generated in the headers at the outlets of the high-pressure superheater 11 and the intermediate-pressure superheater 12. , NOx emissions from the flue outlet 15 of the exhaust heat recovery boiler facility 3100 to the atmosphere. Each of the stresses described above is a dynamic process with a large time delay, that is, heat transfer from the gas turbine exhaust gas 27 to the metal of the heat exchanger, heat transfer from the metal to the internal fluid, and heat transfer from the internal fluid to the metal of interest. Appears as a result. Further, the centrifugal force is added to the rotor, and the mechanical stress corresponding to the steam pressure is added to the header. Hereinafter, unless otherwise specified, these are collectively referred to as stress. The NOx emission amount from the boiler also largely depends on the NOx emission characteristic of the gas turbine itself and the temperature characteristic of the denitration device 13 installed in the flue. Further, the various operation limiting factors are the plant stop period T Si , the temperature T Ai , the humidity H Ai , and the water temperature T Wi which are the operating conditions Z i.
Is greatly affected by. That is, the temperature and humidity affect the exhaust gas temperature of the gas turbine and the exhausted NOx, and as a result,
It affects the stress characteristics of boilers and steam turbines, and the amount of NOx discharged into the atmosphere after passing through the denitration device. Further, the water temperature affects the condensate performance of the steam turbine exhaust, and changes in the plant efficiency due to changes in plant efficiency have an effect. This affects both the stress and NOx characteristics as well as the effect of the stop time. Therefore, in order to accurately manage these operation limiting factors, the coordination and consistency of the above control operations are required. Therefore, as described above, in the thermal power plant autonomous adaptive optimization control system 1000 of the present invention, the operation restriction factor monitoring means 400 and the margin value evaluation means 500 for monitoring and evaluating these dynamic behaviors are provided.

【0063】図3は、本発明の適用対象である複合サイ
クル発電プラントの起動過程と起動スケジュールパラメ
ータの関係を示す。
FIG. 3 shows the relationship between the starting process and the starting schedule parameter of the combined cycle power plant to which the present invention is applied.

【0064】本図に示すように、ガスタービン関係のス
ケジュールパラメータとしては、昇速率(DN),定格
速度保持時間(DTNL),初負荷(LI),初負荷保持時
間(DTLI),第1負荷上昇率(DL1),負荷保持時間
(DTHL),第2負荷上昇率(DL2),第3負荷上昇
率(DL3)である。これらにより規定される起動スケ
ジュールを制御目標として、操作端である燃料調節弁2
1の開度を調整することによりガスタービンが起動され
る。また、蒸気タービン関係の操作端としては既に述べ
たように、高圧バイパス弁(HPBV)334,中圧バ
イパス弁(IPBV)335,低圧バイパス弁(LPBV)3
36,高圧加減弁(HPCV)331,中圧加減弁(I
PCV)332,低圧加減弁(LPCV)333,中圧止
弁(ISHV)337があり、スケジュールパラメータとして
の高圧バイパス弁操作速度(DAHBV),中圧バイパス
弁操作速度(DAIBV),低圧バイパス弁操作速度(D
LBV),低圧バイパス弁操作待期時間(DTLBV),高
圧加減弁第1操作速度(DAHCV1),高圧加減弁第2操
作速度(DAHCV2),低圧加減弁操作速度(DALCV)に
従って制御される。これらのスケジュールパラメータ以
外の制御目標及び操作タイミングは図示の通りである。
ここで、蒸気条件としてのTMSは高圧主蒸気温度、PMS
は高圧主蒸気圧力、PCRP は高圧タービン排気圧力、P
ISは中圧主蒸気圧力、PLSは低圧主蒸気圧力、ΔTは中
圧過熱器蒸気温度と高圧タービン排気温度との偏差であ
る。また、図中、各弁の%表示は開度を示す。
[0064] As shown in the figure, as the scheduling parameters of the gas turbine relationships, speed increasing ratio (DN), rated speed holding time (DT NL), first load (L I), first load retention time (DT LI), The first load increase rate (DL 1 ), the load holding time (DT HL ), the second load increase rate (DL 2 ), and the third load increase rate (DL 3 ). The fuel control valve 2 which is the operating end has a start-up schedule defined by these as a control target.
The gas turbine is started by adjusting the opening degree of 1. Further, as the operating end relating to the steam turbine, as described above, the high pressure bypass valve (HPBV) 334, the intermediate pressure bypass valve (IPBV) 335, the low pressure bypass valve (LPBV) 3
36, high pressure control valve (HPCV) 331, medium pressure control valve (I
PCV) 332, low pressure control valve (LPCV) 333, intermediate pressure stop valve (ISHV) 337, and high pressure bypass valve operating speed (DA HBV ), intermediate pressure bypass valve operating speed (DA IBV ), low pressure bypass as schedule parameters. Valve operating speed (D
A LBV ), low pressure bypass valve operation waiting time (DT LBV ), high pressure control valve first operation speed (DA HCV1 ), high pressure control valve second operation speed (DA HCV2 ), low pressure control valve operation speed (DA LCV ). Controlled. The control targets and operation timings other than these schedule parameters are as illustrated.
Here, T MS as the steam condition is the high pressure main steam temperature, P MS
Is the high pressure main steam pressure, P CRP is the high pressure turbine exhaust pressure, P
IS is the medium-pressure main steam pressure, P LS is the low-pressure main steam pressure, and ΔT is the deviation between the medium-pressure superheater steam temperature and the high-pressure turbine exhaust temperature. Further, in the figure, the% display of each valve indicates the opening.

【0065】次に、図4とこれに続く図を用いて制御シ
ステムの詳細構成と各手段について順を追って説明す
る。
Next, the detailed configuration of the control system and each means will be described step by step with reference to FIG. 4 and the subsequent figures.

【0066】図4は、本発明の実施例である複合サイク
ル発電プラントを対象とした火力発電プラント自律適応
最適化制御システムの詳細構成を示す。
FIG. 4 shows a detailed configuration of a thermal power plant autonomous adaptive optimization control system for a combined cycle power plant which is an embodiment of the present invention.

【0067】本システムは、中央給電指令所2000か
らの起動指令である起動時刻TRi(iは起動次回を示
し、例えばi=1は初回起動を示す)を受けて作動し、
システム内のスケジュール実行制御手段300により複
合サイクル発電プラント3000が実際に起動される。本シ
ステム1000は、基本スケジュール作成手段100,
スケジュール修正手段150,スケジュール実行制御手
段300,運転制限要因監視手段400,余裕値評価手
段500,スケジュール修正量算出手段600,知識ベ
ース700,修正量格納手段650,適応知識修得手段
800,学習管理手段900,自律性管理手段200よ
り構成されている。以下、上記各手段について順を追っ
て説明する。
The present system operates in response to the start time T Ri (i indicates the next start, for example, i = 1 indicates the first start) which is the start command from the central power feeding command station 2000,
The combined cycle power plant 3000 is actually started by the schedule execution control means 300 in the system. The system 1000 includes a basic schedule creating means 100,
Schedule correction means 150, schedule execution control means 300, operation restriction factor monitoring means 400, margin value evaluation means 500, schedule correction amount calculation means 600, knowledge base 700, correction amount storage means 650, adaptive knowledge acquisition means 800, learning management means. 900 and an autonomy management means 200. Hereinafter, each of the above means will be described step by step.

【0068】図5は、基本スケジュール作成手段100
における基本スケジュール作成方式を示す。ここでは、
中央給電指令所2000からの起動時刻TRiが指令され
ると、まず、前回のプラント停止時刻TSTPiからの経過
時間である停止期間TSiを、
FIG. 5 shows the basic schedule creating means 100.
Shows the basic schedule creation method in. here,
When the start time T Ri is commanded from the central power feeding command station 2000, first, the stop period T Si , which is the elapsed time from the previous plant stop time T STPi ,

【0069】[0069]

【数1】 TSi=TRi−TSTPi …(1) により求める。次に、テーブル情報として停止期間別に
予め準備された複数のスケジュールの中から、上記停止
期間TSiに対応して該当するスケジュールを選択し、こ
れをもって基本スケジュールX0iとする。従って、X0i
はスケジュールを規定する複数のパラメータ値からなる
ベクトル量である。
## EQU1 ## T Si = T Ri −T STPi (1) Next, a table corresponding to the suspension period T Si is selected from a plurality of schedules prepared in advance for each suspension period as table information, and this is set as the basic schedule X 0i . Therefore, X 0i
Is a vector quantity consisting of multiple parameter values that define the schedule.

【0070】スケジュール修正手段150では、後述の
ファジィ推論を用いたスケジュール修正量算出手段60
0より得られ、修正量格納手段650に格納されている
修正量ΔXi-1 と、後述の学習管理手段900に記憶さ
れた前回の起動スケジュールXRi-1を用いて新たなスケ
ジュールXi
In the schedule correction means 150, the schedule correction amount calculation means 60 using fuzzy reasoning described later.
A new schedule X i is obtained by using the correction amount ΔX i-1 obtained from 0 and stored in the correction amount storage means 650 and the previous activation schedule X Ri-1 stored in the learning management means 900 described later.

【0071】[0071]

【数2】 Xi=XRi-1+ΔXi-1 …(2) により作成する。ここで、初回起動時(i=1)には、Δ
0=0,X0=X01である。
[Formula 2] X i = X Ri-1 + ΔX i-1 (2) Here, at the first startup (i = 1), Δ
X 0 = 0 and X 0 = X 01 .

【0072】スケジュール実行制御手段300では、後
述の自律性管理手段200により作成される起動スケジ
ュールXRiに従って、複合サイクル発電プラント300
0におけるタービン速度,負荷,蒸気圧力など起動に伴
うプロセス状態の制御を前述の方法で実施する。
In the schedule execution control means 300, the combined cycle power plant 300 is operated in accordance with the starting schedule X Ri created by the autonomy management means 200 described later.
The control of the process state associated with startup such as turbine speed, load, steam pressure at 0 is carried out by the above-mentioned method.

【0073】運転制限要因監視手段400では、上記ス
ケジュール実行制御手段300によりプラントが起動さ
れる過程で、直接計測が困難なプロセス状態である蒸気
タービン応力及びボイラ応力については計測可能なプロ
セス状態を動特性モデルに入力することにより動的挙動
を推定監視する。また、直接計測が可能なプロセス状態
である排熱回収ボイラからの排出NOxについては計測
器から得られる信号により監視する。
In the operation restriction factor monitoring means 400, during the process in which the plant is started by the schedule execution control means 300, the steam turbine stress and the boiler stress, which are process conditions that are difficult to be directly measured, move in a measurable process condition. Estimate and monitor dynamic behavior by inputting into the characteristic model. Further, NOx emitted from the exhaust heat recovery boiler, which is a process state in which direct measurement is possible, is monitored by a signal obtained from a measuring instrument.

【0074】図6は、運転制限要因監視手段400にお
ける蒸気タービン応力の監視方式を示すもので、運転制
限要因として着目監視すべき個所である高圧タービン及
び中圧タービンのロータ表面とロータボアに発生する応
力に関する動特性モデルとして構成した。即ち、タービ
ンの入口蒸気条件と速度及び負荷からタービン内部の蒸
気条件(温度,圧力)及びロータ表面の熱伝達率を推定
し、ロータメタル内部の非定常温度分布を求め、ロータ
の表面とボアの熱応力を算出するとともに、遠心応力を
加算して総合応力を求める方式とした。また、排熱回収
ボイラに発生する応力についても同様の方法で監視す
る。即ち、運転制限要因として着目監視すべき個所であ
る高圧過熱器出口ヘッダと中圧過熱器出口ヘッダの内部
熱伝達率を蒸気条件(温度,圧力)と流量より推定し、
上記蒸気タービンの場合と同様にメタル内部の非定常温
度分布を求めて、ヘッダメタルの内部及び外面の熱応力
を算出するとともに、蒸気圧力による応力を加算して総
合応力を求める方式とした。次に、上記運転制限要因監
視手段400により得られた運転制限要因の制限値に対
する余裕値を評価するための余裕値評価手段500につ
いて説明する。
FIG. 6 shows a method of monitoring the steam turbine stress in the operation limiting factor monitoring means 400, which is generated on the rotor surface and the rotor bore of the high pressure turbine and the intermediate pressure turbine, which are points to be monitored as an operation limiting factor. It was constructed as a dynamic characteristic model for stress. That is, the steam condition (temperature, pressure) inside the turbine and the heat transfer coefficient on the rotor surface are estimated from the turbine inlet steam condition, speed and load, and the unsteady temperature distribution inside the rotor metal is calculated to determine the rotor surface and bore. In addition to calculating thermal stress, centrifugal stress was added to obtain total stress. The stress generated in the exhaust heat recovery boiler is also monitored by the same method. That is, the internal heat transfer coefficient of the high-pressure superheater outlet header and the medium-pressure superheater outlet header, which are the points to be monitored as an operation limiting factor, are estimated from the steam conditions (temperature, pressure) and the flow rate,
As in the case of the steam turbine, the unsteady temperature distribution inside the metal is calculated to calculate the thermal stress inside and outside the header metal, and the stress due to steam pressure is added to obtain the total stress. Next, the margin value evaluation means 500 for evaluating the margin value with respect to the limit value of the operation restriction factor obtained by the operation restriction factor monitoring means 400 will be described.

【0075】図7は、蒸気タービン応力の制限値に対す
る余裕値評価方式を示す。まず、タービン起動開始から
起動完了後の所定時間経過するまでの時間帯(t1
6)を複数区間に分割(本例では5分割の場合を示
す)し、第i区間における最小応力余裕値m(i)を求め
る。ここで、応力余裕値mは、制限値をSL ,上記運転
制限要因監視手段400により得られた値をSとし、次
式で定義する。
FIG. 7 shows a margin value evaluation method for the limiting value of the steam turbine stress. First, a time period (t 1 ~
t 6 ) is divided into a plurality of sections (in this example, the case of five divisions is shown), and the minimum stress margin value m (i) in the i-th section is obtained. Here, the stress margin value m is defined by the following equation, where the limit value is S L and the value obtained by the operation limit factor monitoring means 400 is S.

【0076】[0076]

【数3】 m=SL−S …(3) なお、応力値が正の場合は引っ張り応力,負の場合は圧
縮応力を意味する。既に述べたように、実際には応力着
目個所が高圧タービンのロータ表面とボア及び中圧ター
ビンのロータ表面とボアの4個所であるので、求めるべ
き最小応力余裕値は区間毎に4つあり、これらをそれぞ
れ下記とする。
Equation 3] m = S L -S ... (3 ) In addition, the stress value is positive when the tensile stress, if negative means compressive stress. As described above, the stress points are actually the rotor surface and the bore of the high-pressure turbine and the rotor surface and the bore of the medium-pressure turbine, so there are four minimum stress margin values to be obtained for each section. These are described below.

【0077】mHS(i):区間iにおける高圧タービンロ
ータ表面最小応力余裕値 mHB(i):区間iにおける高圧タービンロータボア最小
応力余裕値 mIS(i):区間iにおける中圧タービンロータ表面最小
応力余裕値 mIB(i):区間iにおける中圧タービンロータボア最小
応力余裕値 排熱ボイラ応力の余裕値評価方式も、基本的には上記タ
ービン応力の余裕値評価方式と同様である。但し、着目
すべき個所は高圧過熱器出口と中圧過熱器出口のヘッダ
外面の2個所である。これは、ヘッダの場合、外面に発
生する応力が内面のそれと比較して大きいためである。
従って、求めるべき最小応力余裕値は区間毎に2つあ
り、それぞれ下記とする。
M HS (i): Minimum stress margin value of high pressure turbine rotor surface in section i m HB (i): Minimum stress margin value of high pressure turbine rotor bore in section i m IS (i): Medium pressure turbine rotor in section i Minimum surface stress margin m IB (i): Medium pressure turbine rotor bore minimum stress margin in section i The exhaust heat boiler stress margin evaluation method is basically the same as the turbine stress margin evaluation method. . However, two points to be noted are the header outer surface at the high pressure superheater outlet and the medium pressure superheater outlet. This is because the stress generated on the outer surface of the header is larger than that on the inner surface.
Therefore, there are two minimum stress allowance values to be obtained for each section, and they are set as follows.

【0078】mHHD(i):区間iにおける高圧過熱器ヘ
ッダ外面最小応力余裕値 mIHD(i):区間iにおける中圧過熱器ヘッダ外面最小
応力余裕値 図8(A),(B)は、排出NOx特性の制限値に対す
る余裕値評価方式を示す。本方式もタービン応力の場合
と同様に、まず、ガスタービン起動開始からプラント起
動完了後の所定時間経過するまでの時間帯(t1〜t7
を複数区間に分割(本例では6分割の場合を示す)し、
第i区間における最小排出NOx瞬時値余裕値mPS(i)
と最小排出NOx平均値余裕値mPA(i)を求める。ここ
で、排出NOx瞬時値余裕値mPS及び排出NOx平均値
余裕値mPAは、それぞれの制限値をPSL,PAL,計測値
をPS,PAとすると、次式で定義する。
M HHD (i): Minimum stress margin value of outer surface of high pressure superheater header in section i m IHD (i): Minimum stress margin value of outer surface of medium pressure superheater header in section i FIGS. 8 (A) and 8 (B) , A margin value evaluation method for the limit value of the exhausted NOx characteristics is shown. Similarly to the case of the turbine stress, this method is also the time period (t 1 to t 7 ) from the start of the gas turbine start to the elapse of a predetermined time after the completion of the plant start.
Is divided into a plurality of sections (in this example, the case of 6 divisions is shown),
Minimum NOx instantaneous value margin value m PS (i) in the i-th section
And the minimum discharge NOx mean value margin value m PA (i). Here, the exhausted NOx instantaneous value margin value m PS and the exhausted NOx average value margin value m PA are defined by the following equations, where the respective limit values are P SL and P AL and the measured values are P S and P A.

【0079】[0079]

【数4】 mPS=PSL−PS …(4)(4) m PS = P SL −P S (4)

【0080】[0080]

【数5】 mPA=PAL−PA …(5) 図9は、余裕値評価手段500から得られた評価結果で
あるmHS,mHB,mIS,mIB,mHHD,mIHD,mPS,m
PAを受けて、スケジュール修正量算出手段600における
スケジュール修正量算出方式の全体概要を示す。スケジ
ュール修正量算出手段600では、上記余裕値評価手段
500で得られた余裕値の大きさに応じてスケジュール
の修正量ΔXi を算出する。本スケジュール修正量算出
手段600は、さらに蒸気タービン応力調整手段610,
ボイラ応力調整手段620,排出NOx調整手段63
0,優先値決定手段640から構成されている。上記各
調整手段は、それぞれ低値選択手段611,621,6
31を有し、低値選択手段611は余裕値mHS,mHB
IS,mIBの中から、低値選択手段621は余裕値m
HHD,mIHDの中から、低値選択手段631は余裕値
PS,mPAの中から、それぞれ最小余裕値を選択し、こ
れらをそれぞれmT,mB,mPとする。即ち、mT
B,mPは次式により定義する。
## EQU00005 ## m PA = P AL −P A (5) FIG. 9 shows the evaluation results obtained from the margin value evaluation means 500 m HS , m HB , m IS , m IB , m HHD , and m IHD. , M PS , m
Upon receiving the PA , an overall outline of the schedule correction amount calculation method in the schedule correction amount calculation means 600 will be shown. The schedule correction amount calculation means 600 calculates the schedule correction amount ΔX i according to the size of the margin value obtained by the margin value evaluation means 500. The schedule correction amount calculating means 600 further includes steam turbine stress adjusting means 610,
Boiler stress adjusting means 620, exhaust NOx adjusting means 63
0, priority value determining means 640. The above-mentioned adjusting means are low-value selecting means 611, 621, 6 respectively.
31 and the low value selecting means 611 has margin values m HS , m HB ,
From among m IS and m IB , the low value selection means 621 is the margin value m.
From HHD and m IHD , the low value selecting means 631 selects the minimum margin values from the margin values m PS and m PA , and sets these as m T , m B and m P , respectively. That is, m T ,
m B and m P are defined by the following equations.

【0081】[0081]

【数6】 mT=Min(−mHS,mHB,−mIS,mIB) …(6)M T = Min (−m HS , m HB , −m IS , m IB ) ... (6)

【0082】[0082]

【数7】 mB=Min(mHHD,mIHD) …(7)[ Equation 7] m B = Min (m HHD , m IHD ) (7)

【0083】[0083]

【数8】 mP=Min(mPS,mPA) …(8) 次に、上記mT,mB,mPを用いてファジィ推論612,
613,622,623,632,633によりスケジュ
ール修正量ΔXT(i),ΔXB(i),ΔXP(i)が算出さ
れる。ここで、添字のT,B,Pは、それぞれ修正量が
蒸気タービン応力,ボイラ応力,排出NOxの余裕値に
応じて決定されることを示している。
[Equation 8] m P = Min (m PS , m PA ) ... (8) Next, fuzzy inference 612, using the above m T , m B , and m P.
Schedule correction amounts ΔX T (i), ΔX B (i), and ΔX P (i) are calculated by 613, 622, 623, 632, and 633. Here, the subscripts T, B, and P indicate that the correction amounts are determined according to the steam turbine stress, the boiler stress, and the margin value of exhausted NOx, respectively.

【0084】図10は、このときファジィルールで使用
するメンバーシップ関数を示す。図10(1)に示すメ
ンバーシップ関数は、前記タービン応力余裕値mT 及び
ボイラ応力余裕値mB から蒸気系のスケジュールを修正
することにより応力を調整するための蒸気タービン主計
画(STPS)用としての修正係数kS と、ガスタービン
系のスケジュールを修正することにより応力を調整する
ためのガスタービン広域調整(GTGT)用としてのスケ
ジュール修正係数kG を規定したものである。また、図
10(2)に示すメンバーシップ関数は、前記排出NOx
余裕値mP からガスタービン系のスケジュールを修正す
ることにより排出NOxを調整するためのガスタービン
主計画(GTPS)用としての修正係数kG と、蒸気系の
スケジュールを修正することにより排出NOxを調整す
るための蒸気タービン局部調整(STLT)用としての
スケジュール修正係数kS を規定したものである。さら
に、具体的に説明すると、図10(1)(a)は、応力評価
用としてファジィルールの条件部で用いるメンバーシッ
プ関数を示し、4つの関数(NS,ZO,PS,PB)
より成り、(b)は結論部で用いるスケジュール修正係数
決定用メンバーシップ関数を示し、5つの関数(NB,
NS,ZO,PS,PB)より成る。ここで、各メンバ
ーシップ関数の意味付けは、NB:Negative Big,N
S:NegativeSmall ,ZO:Zero,PS:Positive Sma
ll,PB:Positive Bigである。図10(2)(a)は、排
出NOx評価用としてファジィルールの条件部で用いる
メンバーシップ関数を示し、4つの関数(NS,ZO,
PS,PB)より成り、(b)は結論部で用いるスケジュ
ール修正係数決定用メンバーシップ関数を示し、5つの
関数(NB,NS,ZO,PS,PB)より成る。ここ
で、各メンバーシップ関数の意味付けは、上記図9(1)
の場合と同じである。
FIG. 10 shows the membership function used in the fuzzy rule at this time. The membership function shown in FIG. 10 (1) is for the steam turbine main plan (STPS) for adjusting the stress by correcting the steam system schedule from the turbine stress margin value m T and the boiler stress margin value m B. a correction factor k S as a definition of the schedule correction coefficient k G as for gas turbine wide adjustment for adjusting the stress by modifying the schedule for a gas turbine system (GTGT). Further, the membership function shown in FIG. 10 (2) is based on the emission NOx.
The correction coefficient k G for the gas turbine main plan (GTPS) for adjusting the emission NOx by adjusting the schedule of the gas turbine system from the margin m P and the emission NOx by adjusting the schedule of the steam system. The schedule correction coefficient k S for the local adjustment (STLT) of the steam turbine for adjustment is specified. More specifically, FIG. 10 (1) (a) shows a membership function used in the conditional part of the fuzzy rule for stress evaluation, and shows four functions (NS, ZO, PS, PB).
(B) shows the membership function for determining the schedule correction coefficient used in the conclusion part, and the five functions (NB,
NS, ZO, PS, PB). Here, the meaning of each membership function is NB: Negative Big, N
S: Negative Small, ZO: Zero, PS: Positive Sma
ll, PB: Positive Big. FIG. 10 (2) (a) shows a membership function used in the conditional part of the fuzzy rule for evaluating emission NOx, and shows four functions (NS, ZO,
PS, PB), and (b) shows the membership function for determining the schedule modification coefficient used in the conclusion part, which is composed of five functions (NB, NS, ZO, PS, PB). Here, the meaning of each membership function is shown in FIG. 9 (1) above.
Is the same as in.

【0085】次に、上記メンバーシップ関数を用いたフ
ァジィルールについて説明する。
Next, a fuzzy rule using the above membership function will be described.

【0086】図11は、蒸気タービン主計画(STPS)
で用いるタービン応力調整ルールを示す。ここでは、4
つの修正用スケジュールパラメータとして高圧バイパス
弁操作速度(DAHBV),中圧バイパス弁操作速度(DA
IBV),高圧加減弁第1操作速度(DAHCV1),高圧加減弁
第2操作速度(DAHCV2)を、図7で示した5つの着目区
間のうち第2,3,4,5区間におけるタービン応力余
裕値mT との関係において修正するためのファジィルー
ルを示す。即ち、第2と第3の区間における余裕値m
T(2)とmT(3)の関係においてDAHCV1とDAHCV2の修
正量を定義したルールテーブルと、第3と第4の区間に
おける余裕値mT(3)とmT(4)の関係においてDAHCV1
とDAHCV2の修正量を定義したルールテーブルと、第4
と第5の区間における余裕値mT(4)とmT(5)の関係に
おいてDAHBV,DAIBV,DAHCV1及びDAHCV2の修正
量を定義したルールテーブルから成る。但し、ルールテ
ーブルの空白部は、上記各応力余裕値とスケジュールパ
ラメータの因果関係が小さいか殆ど無いことを意味す
る。
FIG. 11 shows a steam turbine main plan (STPS).
Shows the turbine stress adjustment rule used in. Here, 4
High pressure bypass valve operating speed (DA HBV ) and medium pressure bypass valve operating speed (DA
IBV ), high pressure control valve first operating speed (DA HCV1 ), high pressure control valve second operating speed (DA HCV2 ), turbines in the second, third, fourth and fifth sections among the five target sections shown in FIG. A fuzzy rule for correction in relation to the stress margin value m T is shown. That is, the margin value m in the second and third sections
A rule table defining the correction amounts of DA HCV1 and DA HCV2 in the relationship between T (2) and m T (3), and the margin values m T (3) and m T (4) in the third and fourth sections DA HCV1 in a relationship
And the rule table that defines the amount of modification of DA HCV2 , and
And a rule table defining correction amounts of DA HBV , DA IBV , DA HCV1 and DA HCV2 in the relation between the margin values m T (4) and m T (5) in the fifth section. However, the blank portion of the rule table means that the causal relationship between each stress margin value and the schedule parameter is small or almost nonexistent.

【0087】図12は、ガスタービン広域調整(GTG
T)で用いるタービン応力調整ルールを示す。ここで
は、6つの修正用スケジュールパラメータとして昇速率
(DN),初負荷保持時間(DTLI),第1負荷上昇率(D
1),負荷保持時間(DTHL),第2負荷上昇率(D
2),第3負荷上昇率(DL3)を、図7で示した5つの
着目区間におけるタービン応力余裕値mT との関係にお
いて修正するためのファジィルールを示す。即ち、第1
と第2の区間における余裕値mT(1)とmT(2)の関係に
おいてDN,DTLI及びDL1 の修正量を定義したルー
ルテーブルと、第2と第3の区間における余裕値m
T(2)とmT(3)の関係においてDTLI,DL1,DTHL
及びDL2 の修正量を定義したルールテーブルと、第3
と第4の区間における余裕値mT(3)とmT(4)の関係に
おいてDL1,DTHL,DL2及びDL3 の修正量を定義
したルールテーブルと、第4と第5の区間における余裕
値mT(4) とmT(5)の関係においてDTHL,DL2及び
DL3 の修正量を定義したルールテーブルから成る。本
ルールテーブルにおいても空白部は、上記各応力余裕値
とスケジュールパラメータの因果関係が小さいか殆ど無
いことを意味する。
FIG. 12 shows the gas turbine wide area adjustment (GTG).
The turbine stress adjustment rule used in T) is shown. Here, as the six correction schedule parameters, the acceleration rate
(DN), initial load holding time (DT LI ), first load rise rate (D
L 1 ), load holding time (DT HL ), second load increase rate (D
A fuzzy rule for correcting L 2 ), the third load increase rate (DL 3 ) in relation to the turbine stress margin value m T in the five target sections shown in FIG. 7 is shown. That is, the first
When a rule table that defines DN, the correction amount of DT LI and DL 1 in relation allowance m T (1) and m T (2) in the second interval, margin value in the second and third sections m
In the relationship between T (2) and m T (3), DT LI , DL 1 , DT HL
And a rule table that defines the modification amount of DL 2 , and
And a rule table defining the correction amounts of DL 1 , DT HL , DL 2 and DL 3 in the relation between the margin values m T (3) and m T (4) in the fourth and fifth intervals, It is composed of a rule table that defines the correction amounts of DT HL , DL 2 and DL 3 in the relationship between the margin values m T (4) and m T (5). Also in this rule table, the blank portion means that the causal relationship between each stress margin value and the schedule parameter is small or almost nonexistent.

【0088】以上、図11,図12に示したファジィル
ールはボイラ応力余裕値に基づくSTPS用及びGTG
T用としても共用する。
As described above, the fuzzy rules shown in FIGS. 11 and 12 are for STPS and GTG based on the boiler stress margin value.
It is also used for T.

【0089】図13は、ガスタービン主計画(GTPS)
で用いる排出NOx調整ルールを示す。ここでは、8つ
の修正用スケジュールパラメータとして昇速率(DN),
定格速度保持時間(DTNL),初負荷(LI),初負荷保持
時間(DTLI),第1負荷上昇率(DL1),負荷保持時間
(DTHL),第2負荷上昇率(DL2),第3負荷上昇率(D
3)を、図8で示した6つの着目区間における排出NO
x余裕値mPとの関係において修正するためのファジィ
ルールを示す。
FIG. 13 shows the gas turbine main plan (GTPS).
The emission NOx adjustment rule used in is shown below. Here, the speedup rate (DN) is set as eight correction schedule parameters,
Rated speed holding time (DT NL), first load (L I), first load retention time (DT LI), the first load increase rate (DL 1), the load holding time
(DT HL ), second load increase rate (DL 2 ), third load increase rate (D
L 3 ) is the emission NO in the six target sections shown in FIG.
A fuzzy rule for correction in relation to the x margin value m P is shown.

【0090】即ち、第1と第2の区間における余裕値m
P(1)とmP(2)の関係においてDN,DTNL,LI 及び
DTLIの修正量を定義したルールテーブルと、第2と第
3の区間における余裕値mP(2)とmP(3)の関係におい
てDTNL,LI,DTLI 及びDL1 の修正量を定義した
ルールテーブルと、第3と第4の区間における余裕値m
P(3)とmP(4)の関係においてDTLI,DL1,D
HL,DL2及びDL3 の修正量を定義したルールテー
ブルと、第4と第5の区間における余裕値mP(4)とm
P(5)の関係においてDL1,DTHL,DL2及びDL3
の修正量を定義したルールテーブルから成る。本ルール
テーブルにおいても空白部は、上記各応力余裕値とスケ
ジュールパラメータの因果関係が小さいか殆ど無いこと
を意味する。
That is, the margin value m in the first and second sections
A rule table defining the correction amounts of DN, DT NL , L I and DT LI in the relationship between P (1) and m P (2), and the margin values m P (2) and m in the second and third sections A rule table defining the correction amounts of DT NL , L I , DT LI, and DL 1 in the relationship of P (3), and a margin value m in the third and fourth sections
In the relationship between P (3) and m P (4), DT LI , DL 1 , D
A rule table defining correction amounts of T HL , DL 2 and DL 3 , and margin values m P (4) and m in the fourth and fifth sections
DL 1 , DT HL , DL 2 and DL 3 in the relationship of P (5)
It consists of a rule table that defines the modification amount of. Also in this rule table, the blank portion means that the causal relationship between each stress margin value and the schedule parameter is small or almost nonexistent.

【0091】図14は、蒸気タービン局部調整(STL
T)で用いる排出NOx調整ルールを示す。ここでは、
3つの修正用スケジュールパラメータとして高圧バイパ
ス弁操作速度(DAHBV),中圧バイパス弁操作速度(DA
IBV),高圧加減弁第1操作速度(DAHCV1)を、図8で示
した6つの着目区間のうち第1,2,3区間における排
出NOx余裕値mP との関係において修正するためのフ
ァジィルールを示す。即ち、第1と第2の区間における
余裕値mP(1)とmP(2)の関係においてDAHBV,DA
IBV 及びDAHCV1の修正量を定義したルールテーブル
と、第2と第3の区間における余裕値mP(2)とmP(3)
の関係においてDAHBV,DAIBV及びDAHCV1の修正量
を定義したルールテーブルから成る。
FIG. 14 shows the steam turbine local adjustment (STL
The emission NOx adjustment rule used in T) is shown. here,
High pressure bypass valve operating speed (DA HBV ) and medium pressure bypass valve operating speed (DA
IBV ), the high pressure control valve first operating speed (DA HCV1 ) in relation to the emission NOx margin value m P in the first, second and third sections among the six sections of interest shown in FIG. Show the rules. That is, in the relationship between the margin values m P (1) and m P (2) in the first and second sections, DA HBV , DA
A rule table defining the correction amounts of IBV and DA HCV1 , and margin values m P (2) and m P (3) in the second and third sections
In the above relation, it comprises a rule table defining the correction amounts of DA HBV , DA IBV and DA HCV1 .

【0092】以上述べたSTPSはSTLTと比較し
て、より広範囲のスケジュールパラメータを修正対象と
し、GTPSはGTGTと比較して、より緻密な修正を
行い、GTGTはGTPSと比較して、より大局的な修
正を行う働きをする。
Compared with STLT, STPS described above targets a wider range of schedule parameters, GTPS performs more precise correction than GTGT, and GTGT has a broader perspective than GTPS. It works to make various corrections.

【0093】図15は、ファジィ推論によるスケジュー
ル修正量算出方式を示す。本図は、一例として、蒸気系
スケジュール修正係数kS の算出について示す。この例
では、或るスケジュールパラメータについて、4つのル
ールからの結論としてのメンバーシップ関数とメンバー
シップ値がそれぞれ(NS,0.6),(ZO,0.8),
(PS,0.4),(PB,0.2)が得られた場合を示
す。総合評価値は、それぞれのメンバーシップ値で定ま
る台形部の重さW(i)と修正係数kS(i)の重心kSG
定義する。即ち、W(1)=0.168,W(2)=0.09
6,W(3)=0.096,W(4)=0.09であり、k
S(1)=−0.2,kS(2)=0,kS(3)=0.15,kS
(4)=0.35 であるから、kSGは次のように算出され
る。
FIG. 15 shows a schedule modification amount calculation method by fuzzy inference. This figure shows calculation of the steam system schedule correction coefficient k S as an example. In this example, for a certain schedule parameter, the membership function and membership value as conclusions from the four rules are (NS, 0.6), (ZO, 0.8),
The case where (PS, 0.4) and (PB, 0.2) are obtained is shown. The comprehensive evaluation value is defined by the weight W (i) of the trapezoidal portion determined by each membership value and the center of gravity k SG of the correction coefficient k S (i). That is, W (1) = 0.168, W (2) = 0.09
6, W (3) = 0.096, W (4) = 0.09, and k
S (1) =-0.2, k S (2) = 0, k S (3) = 0.15, k S
Since (4) = 0.35, k SG is calculated as follows.

【0094】[0094]

【数9】 [Equation 9]

【0095】従って、この起動スケジュールパラメータ
に対する修正量kSGは0.0273である。この結果を
用いて、次式に従ってスケジュール修正量ΔXTiが算出
される。
Therefore, the modification amount k SG for this activation schedule parameter is 0.0273. Using this result, the schedule correction amount ΔX Ti is calculated according to the following equation.

【0096】[0096]

【数10】 ΔXT=kSG(XMax−XMin) …(10) ここで、XMax,XMinはXの上,下限値を示す。ΔX T = k SG (X Max −X Min ) (10) Here, X Max and X Min represent upper and lower limit values of X.

【0097】以上述べたような方式によると、前記ST
PS,GTGT,STPS,STLTのファジィ推論によ
り同一スケジュールパラメータに対しても複数の修正量
が算出される。そこで、全ての運転制限要因を確実に制
限値内に抑えるために、図9に示す優先値決定手段64
0で最終的修正量ΔX(i)を決定する。即ち、昇速率,
負荷変化率,弁操作速度に関するパラメータは図中の低
値選択手段LVGにより、安全側の低値が選択される。
また、速度保持時間,負荷保持時間に関するパラメータ
は高値選択手段HVGにより、安全側の高値が選択され
る。
According to the method described above, the ST
Plural correction amounts are calculated for the same schedule parameter by fuzzy inference of PS, GTGT, STPS, STLT. Therefore, in order to surely keep all the operation limiting factors within the limit values, the priority value determining means 64 shown in FIG.
At 0, the final correction amount ΔX (i) is determined. That is, the rate of speed increase,
The low value on the safe side is selected by the low value selection means LVG in the figure for the parameters relating to the load change rate and the valve operation speed.
The high value selecting means HVG selects a high value on the safe side for the parameters relating to the speed holding time and the load holding time.

【0098】修正量格納手段650では、上記スケジュ
ール修正量算出手段600より得られる修正量ΔX1
ΔXiを過去のプラント起動毎に対応させて格納してお
く。
In the correction amount storage means 650, the correction amounts ΔX 1 to
ΔX i is stored in association with each past plant activation.

【0099】学習管理手段900では、ニューラルネッ
トワークで構成された適応知識修得手段800に対して
前記プラント起動毎のスケジュールXRk(k=1〜i−
1)及びプラント運用条件であるZk(k=1〜i−1)
と、スケジュール修正量ΔXiの累積値である累積修正
量ΔXQk(k=1〜i−1)との対応関係を学習サンプル
として順次提示し、学習させる。但し、プラントが起動
実績を積むにつれ学習サンプルが際限なく増加すること
を防止するために、古いサンプルは除外し新しいものか
らr個のサンプル(例えば、r=15)のみを学習用と
して格納しておくことは当然の方策であり、以降の記述
も断りのない限りこの方策を採る。
In the learning management means 900, the schedule X Rk (k = 1 to i-) for each plant start is applied to the adaptive knowledge acquisition means 800 composed of a neural network.
1) and plant operation conditions Z k (k = 1 to i-1)
And the corresponding relationship between the cumulative correction amount ΔX Qk (k = 1 to i−1), which is the cumulative value of the schedule correction amount ΔX i , are sequentially presented as learning samples and learned. However, in order to prevent the learning samples from increasing endlessly as the plant accumulates start-up records, old samples are excluded and only r samples (for example, r = 15) from the newest one are stored for learning. It is a matter of course to set it, and the following description will also adopt this measure unless otherwise noted.

【0100】図16は、ニューラルネットワークに提示
する学習サンプルを示す。ここでn回目まで起動が完了
しているとすると、教師データとしての累積修正量ΔX
Qiは次式で定義された値である。
FIG. 16 shows a learning sample presented to the neural network. If the start is completed up to the nth time, the cumulative correction amount ΔX as the teacher data
Qi is a value defined by the following equation.

【0101】[0101]

【数11】 [Equation 11]

【0102】即ち、ΔXQiは、起動が繰り返される度に
得られる新たな修正量を累積修正量算出手段910に
て、上記(11)式に従って累積計算されることにより
得られる。また、この累積修正量ΔXQiは累積修正量格
納手段920に格納される。
That is, ΔX Qi is obtained by cumulatively calculating a new correction amount obtained each time the activation is repeated by the cumulative correction amount calculating means 910 according to the above equation (11). The cumulative correction amount ΔX Qi is stored in the cumulative correction amount storage means 920.

【0103】本学習管理手段900は、ニューラルネッ
トワークの入力層にXRk(k=1〜i−1)とZk(k=
1〜i−1)を入力したときに出力層からの出力値ΔX
OUTk(k=1〜i−1)が累積修正量ΔXQk(k=1〜i
−1)に一致するようにニューラルネットワーク内の接
続状態を決定する働きをする。
The learning management means 900 uses X Rk (k = 1 to i−1) and Z k (k = k ) in the input layer of the neural network.
1 to i-1), the output value ΔX from the output layer
OUTk (k = 1 to i−1) is the cumulative correction amount ΔX Qk (k = 1 to i
It functions to determine the connection state in the neural network so as to match -1).

【0104】次に、運用条件格納手段940について具
体的に説明する。本発明の実施例では、運用条件として
既に述べたように、プラント停止期間TSiの外に気象デ
ータとしての平均気温TAAi,平均湿度HAAi,気温偏差
ΔTAi,湿度偏差ΔHAi,水温TWiを用いる。ここで、
気温と湿度について平均値と偏差値とに分離した理由
は、両者は水温と比較して日々の変動幅が大きいため、
そのままニューラルネットワークへの学習サンプルとし
て使用すると、高い学習精度が期待できないためであ
る。従って、両者は統計処理により平均値を推定し、本
推定値と実際の値との偏差を求めることにした。
Next, the operating condition storage means 940 will be specifically described. In the embodiment of the present invention, as described above as the operating conditions, the average temperature T AAi , the average humidity H AAi , the temperature deviation ΔT Ai , the humidity deviation ΔH Ai , and the water temperature T as the meteorological data outside the plant shutdown period T Si. Use Wi . here,
The reason for separating the average value and the deviation value about the temperature and humidity is that both of them have a large daily fluctuation range compared to the water temperature.
This is because high learning accuracy cannot be expected if the neural network is used as it is as a learning sample. Therefore, both parties decided to estimate the average value by statistical processing and determine the deviation between this estimated value and the actual value.

【0105】以下、上記平均値の算出法を平均気温T
AAiの場合を例に説明する。
Hereinafter, the method of calculating the average value will be described with reference to the average temperature T.
The case of AAi will be described as an example.

【0106】まず、推定式を次式で定義する。First, the estimation formula is defined by the following formula.

【0107】[0107]

【数12】 TAA(x)=Ax2+Bx+C …(12) ここで、A,B,Cは過去のm日(例えば、m=30)
における基準時刻(例えば、午前6時)の気温TA(x)
(x=1〜m)を用いて最小自乗法により求める。上式
において、x=iとしたときの値TAA(i)が当日の推定
平均気温TAAi である。
T AA (x) = Ax 2 + Bx + C (12) where A, B, and C are m days in the past (for example, m = 30)
Temperature T A (x) at the reference time (for example, 6 am) in
It is obtained by the least squares method using (x = 1 to m). In the above equation, the value T AA (i) when x = i is the estimated average temperature T AAi of the day.

【0108】上記A,B,Cを最小自乗法で求めるため
に、まず、誤差関数Jを次式で定義する。
In order to obtain the above A, B and C by the method of least squares, the error function J is first defined by the following equation.

【0109】[0109]

【数13】 (Equation 13)

【0110】上記誤差関数Jを最小とするには、次式を
満足するA,B,Cを求めればよい。
In order to minimize the error function J, A, B, and C satisfying the following equation should be obtained.

【0111】[0111]

【数14】 ∂J/∂A=0, ∂J/∂A=0, ∂J/∂A=0 …(14) 従って、A,B,Cは次式の解となる。∂J / ∂A = 0, ∂J / ∂A = 0, ∂J / ∂A = 0 (14) Therefore, A, B, and C are solutions of the following equation.

【0112】[0112]

【数15】 | X4 3 2 ||A| |Y3| | X3 2 1 ||B| = |Y2| …(15) | X2 1 m ||C| |Y1| ここで、X1=Σx,X2=Σx2,X3=Σx3,X4=Σ
4,Y1=ΣTA(x),Y2=ΣxTA(x),Y3=Σx2
A(x)である。
[Expression 15] | X 4 X 3 X 2 || A | | Y 3 | | X 3 X 2 X 1 || B | = | Y 2 | ... (15) | X 2 X 1 m || C | | Y 1 | where X 1 = Σx, X 2 = Σx 2 , X 3 = Σx 3 , X 4 = Σ
x 4, Y 1 = ΣT A (x), Y 2 = ΣxT A (x), Y 3 = Σx 2 T
It is A (x).

【0113】また、気温偏差ΔTAiは次式で定義する。The temperature deviation ΔT Ai is defined by the following equation.

【0114】[0114]

【数16】 ΔTAi=TAi−TAAi …(16) 平均湿度及びHAAi び湿度偏差ΔHAiについても、上記
気温の場合と同様に定義する。
ΔT Ai = T Ai −T AAi (16) The average humidity and H AAi and the humidity deviation ΔH Ai are also defined in the same manner as the case of the above temperature.

【0115】既に述べた学習サンプルとしての運用条件
は、日々得られる運用条件を新しいものから順にr日分
を準備するという方式であるが、ニュ−ラルネットワー
クに多くのサンプルを学習させることは多大な学習時間
を要することになり、自ずと限界がある。また、サンプ
ル数を少なくすると、広範囲の運用条件を満遍なく学習
させることができない。この問題を解決するために、本
発明では前記気象条件である気温と湿度の分布を考慮し
て、学習サンプルとして偏りのないものを格納管理する
ことにした。
The operating condition as a learning sample described above is a method of preparing r operating conditions obtained daily from the newest one in order, but it is very difficult to let the neural network learn many samples. It takes a lot of learning time, and there is a limit naturally. Moreover, if the number of samples is reduced, it is not possible to uniformly learn a wide range of operating conditions. In order to solve this problem, the present invention considers the distribution of temperature and humidity, which are the meteorological conditions, and stores and manages learning samples that are not biased.

【0116】第17図は具体的な格納管理方法を示すも
のである。本方法は、気温偏差ΔTAと湿度偏差ΔHA
正規分布を示すと仮定したとき、それぞれの中央値ΔT
AAとΔHAAを求め、これを原点とするΔTAとΔHAとか
ら成す平面において、5つの領域に分割し、各領域に含
まれるサンプル数が等しくなるようにするものである。
ここで、第5領域はΔTAとΔHAの分布から得られるそ
れぞれの標準偏差ST,SH を等倍することにより定義さ
れる領域であり、そのときの倍率は母集合の数をN0
とするとN0/5個が含まれる値とする。この倍率決定
のために必要な母集合は数ケ月分のデータを用いれば十
分である。
FIG. 17 shows a specific storage management method. In this method, when it is assumed that the temperature deviation ΔT A and the humidity deviation ΔH A show a normal distribution, their median values ΔT A
AA and ΔH AA are found, and the plane is divided into five regions on a plane composed of ΔT A and ΔH A with the origin as the origin, and the number of samples contained in each region is made equal.
Here, the fifth region is a region defined by multiplying the respective standard deviations S T and S H obtained from the distributions of ΔT A and ΔH A , and the magnification at that time is the number of populations N When the number is 0, the value includes N 0/5 . It is sufficient to use the data for several months as the population necessary for determining the scaling factor.

【0117】日々得られる気象データが上記方法で定義
された5つの領域のうち、どの領域に属するかを判断
し、それぞれに等しい数のサンプルが格納されるように
管理する。例えば、格納したい総サンプル数を15個と
したとき、各領域に対しては5個ずつ格納することにな
る。従って、新たに追加された領域からは最も古いサン
プルを削除すればよい。尚、この追加削除に伴い、その
他の運用条件も学習サンプルとして追加削除することは
言うまでもない。このようにすれば、常に全領域均等に
サンプルをばらつかせることができ、かつ古いサンプル
は領域毎に順を追ってサンプルから除外されるため、ニ
ューラルネットワークは短い学習時間で効率良く精度の
高い適応知識を獲得してゆける。
It is determined which of the five areas defined by the above method the meteorological data obtained every day belongs to, and management is performed so that an equal number of samples are stored in each area. For example, assuming that the total number of samples to be stored is 15, 5 will be stored for each area. Therefore, the oldest sample may be deleted from the newly added area. Needless to say, along with this addition and deletion, other operating conditions are also added and deleted as learning samples. In this way, the samples can always be made to be evenly distributed over the entire area, and old samples are excluded from the samples in order for each area. Therefore, the neural network can adapt efficiently and accurately with a short learning time. Acquire knowledge.

【0118】尚、前記方法で得られる中央値ΔTAAとΔ
AAは本質的に零に近いため、既に述べた平均値
AAi,HAAiを原点とし、これからの偏差に着目して前
記と同様の5つの領域に対して学習サンプルの追加削除
する方法を用いても同様の効果が期待できるのは勿論で
ある。
The median values ΔT AA and Δ obtained by the above method
Since H AA is essentially close to zero, the mean values T AAi and H AAi described above are used as the origins, and the deviation from this is taken into account to add and delete learning samples for the same five regions as described above. Of course, the same effect can be expected even if it is used.

【0119】次に、ニューラルネットワークとその学習
方式について説明する。
Next, the neural network and its learning method will be described.

【0120】このニューラルネットワークは、入力層,
中間層,出力層の3層構造からなるもので、この基本構
造に関しては、ザ エム アイ ティー プレス,ニュ
ーロコンピューティング ファンデーションズ オブ
リサーチ,1988年,第318頁から362頁(The M
IT Press, Neurocomputing Foundations of research,
1988, pp318−362)に詳しく述べられている。また、本
論文では、或る入力信号パターンが入力層に与えられた
とき、出力信号パターンが所望する信号パターン、即ち
教師データと一致するように、両者の誤差に応じて中間
層及び出力層の各ユニットへの入力部の接続強度を修正
する学習アルゴリズム(バックプロパゲーションと称し
ている)が示されている。本発明の実施例においても、
ニューラルネットワークの構造及び学習アルゴリズムそ
のものは上記論文に示されたものを用いる。
This neural network has an input layer,
It is composed of a three-layer structure consisting of an intermediate layer and an output layer. Regarding this basic structure, the MIT Press and Neurocomputing Foundations of
Research, 1988, pages 318-362 (The M
IT Press, Neurocomputing Foundations of research,
1988, pp318-362). Further, in this paper, when a certain input signal pattern is given to the input layer, the output layer pattern is matched with the desired signal pattern, that is, the teacher data. A learning algorithm (referred to as backpropagation) that modifies the connection strength of the input section to each unit is shown. Also in the embodiment of the present invention,
The structure of the neural network and the learning algorithm itself use those shown in the above paper.

【0121】図18は、ニューラルネットワークの構造
と入出変数の関係を示す。入力変数は起動スケジュール
パラメータXINと運用条件Zである。XINとしては、学
習時には過去の起動スケジュールを格納してあるスケジ
ュール格納手段950より読み出した学習サンプルXRk
(k=1〜i−1)が、起動スケジュール作成時にはスケ
ジュールパラメータXi が入力される。また、Zとして
は、学習時には過去の運用条件を格納してある運用条件
格納手段940より読み出した学習サンプルZk(k=1
〜i−1)が、起動スケジュール作成時にはZiが入力さ
れる。ニューラルネットワークに上記XiとZiが入力さ
れたとき、学習により決定されている内部の接続強度に
より定まるΔXOUTiが出力変数として出力される。学習
時には、上記XRkとZk が入力されたときΔXOUTk(k
=1〜i−1)が出力される、ΔXOUTk(k=1〜i−
1)がΔXQk(k=1〜i−1)に一致するように、ニュ
ーラルネットワークの内部接続強度の修正により学習が
なされる。
FIG. 18 shows the relationship between the structure of the neural network and the input / output variables. Input variables are the activation schedule parameter X IN and the operating condition Z. As X IN , the learning sample X Rk read from the schedule storage means 950 that stores the past activation schedule at the time of learning
(k = 1 to i−1), the schedule parameter X i is input when the activation schedule is created. As Z, the learning sample Z k (k = 1) read from the operation condition storage means 940 that stores past operation conditions at the time of learning.
~ I-1), Z i is input when the activation schedule is created. When X i and Z i are input to the neural network, ΔX OUTi determined by the internal connection strength determined by learning is output as an output variable. At the time of learning, when the above X Rk and Z k are input, ΔX OUTk (k
= 1 to i−1) is output, ΔX OUTk (k = 1 to i−
Learning is performed by modifying the internal connection strength of the neural network so that 1) matches ΔX Qk (k = 1 to i−1).

【0122】次に、自律性管理手段200について具体
的に説明する。自律性管理手段200では、実際の起動ス
ケジュールXRiを決定する際に、起動を繰り返すに連れ
てファジイ推論からの結論ΔXi よりもニューラルネッ
トワークからの結論ΔXOUTiに依存する度合を強めてゆ
く働きをする。即ち、前記ファジィ推論によるスケジュ
ール修正量算出手段600から得られる修正量ΔXi
より作成されるスケジュールと前記適応知識修得手段8
00から得られる修正量ΔXOUTiにより作成されるスケ
ジュールの採用比率である自律係数λを可変とし、起動
を繰り返すに連れて後者の比率を拡大させることにより
前記運用条件の変化に対する適応能力と自律性を高める
働きをする。この自律係数λは自律係数発生手段210
にて決定される。従って、次式で定義される起動スケジ
ュールXRiが実際の起動に採用される。
Next, the autonomy management means 200 will be specifically described. When determining the actual activation schedule X Ri , the autonomy management means 200 functions to strengthen the degree of dependence on the conclusion ΔX OUTi from the neural network rather than the conclusion ΔX i from the fuzzy inference as the activation is repeated. do. That is, the schedule created by the correction amount ΔX i obtained from the schedule correction amount calculation means 600 by the fuzzy inference and the adaptive knowledge acquisition means 8
The adaptability and autonomy to the change in the operating conditions are made variable by changing the autonomous factor λ, which is the adoption ratio of the schedule created by the correction amount ΔX OUTi obtained from 00, and expanding the latter ratio as the activation is repeated. Function to increase This autonomous coefficient λ is the autonomous coefficient generating means 210.
Is determined. Therefore, the activation schedule X Ri defined by the following equation is adopted for the actual activation.

【0123】[0123]

【数17】 XRi=λ(Xi+ΔXOUTi)+(1−λ)Xi …(17) ここで、自律係数λは、0≦λ≦1とすると、λ=0の
とき、XRi=Xi であり、λ=1のとき、
X Ri = λ (X i + ΔX OUTi ) + (1−λ) X i (17) Here, if the autonomous coefficient λ is 0 ≦ λ ≦ 1, then X Ri when λ = 0. = X i and λ = 1,

【0124】[0124]

【数18】 XRi=Xi+ΔXOUTi …(18) となる。(18) X Ri = X i + ΔX OUTi (18)

【0125】即ち、前者はファジイ推論からの結論のみ
が採用され、ニューラルネットワークからの出力が利用
されていない起動スケジュールである。後者は基本スケ
ジュールをニューラルネットワークからの出力で補正し
ているため、前述のように運用条件の変化に対する適応
能力を100%活用した起動スケジュールである。従っ
て、λの値が大きくなるにつれ、本制御システムは自律
性が高く成る。しかしながら、ニューラルネットワーク
が十分な起動経験を積む前に(学習による十分な適応能
力をつける前に)この自律係数λを大きくすると、作成
される起動スケジュールの最適性や高い信頼性は期待で
きなくなる。従って、この自律係数λを如何に選ぶかが
重要となる。本実施例における自律性管理手段200で
は、下記の方式を適用する。
That is, the former is a starting schedule in which only the conclusions from the fuzzy inference are adopted and the output from the neural network is not used. The latter is a startup schedule in which the basic schedule is corrected by the output from the neural network, and as described above, the adaptability to changes in operating conditions is fully utilized. Therefore, as the value of λ increases, the control system becomes more autonomous. However, if the autonomic coefficient λ is increased before the neural network gains sufficient start-up experience (before providing sufficient adaptability by learning), the optimumness and high reliability of the start-up schedule created cannot be expected. Therefore, how to select this autonomous coefficient λ is important. The following method is applied to the autonomy management means 200 in the present embodiment.

【0126】図19は、自律性管理手段200における
自律係数λを決定するための自律管理方式を示す。本実
施例では、本図に示すように自律係数λの決め方により
3方式の適用を可能としている。第1の方式は、本図
(1)に示す飛躍成長型自律性管理方式であり、起動回
数iが所定値iA に達するまではλ=0とし、ニューラ
ルネットワークは唯ひたすら学習し、適応能力を高めて
おき、i≧iA でλ=1とすることで、一気に自律性を
上げる方式である。第2の方式は、本図(2)に示す線
形連続成長型自律性管理方式であり、i<iB ではλ=
0とし、ニューラルネットワークは学習によりある程度
適応能力を高めておき、iB≦i≦iCでは適応能力を高
めながら徐々に一定速度で自律性を上げてゆき、i≧i
C でλ=1とする方式である。第3の方式は、本図
(3)に示す非線形連続成長型自律性管理方式であり、
λをファジィ推論によるスケジュール修正量算出手段6
00から得られる修正量ΔXiの関数とする方式であ
る。本方式は修正量ΔXiの減少に応じてλを上げてゆ
く方式である。λを定義する関数は具体的には、次式と
する。
FIG. 19 shows an autonomous management system for determining the autonomous coefficient λ in the autonomous management means 200. In this embodiment, the three methods can be applied depending on how to determine the autonomous coefficient λ as shown in the figure. The first method is the leap-growth type autonomy management method shown in (1) of this figure, in which λ = 0 is set until the number of activations i reaches a predetermined value i A , and the neural network continuously learns and adapts. Is set higher and λ = 1 with i ≧ i A , so that the autonomy is increased at once. The second method is a linear continuous growth Autonomous management scheme shown in the figure (2), i <the i B lambda =
0, the neural network enhances the adaptive ability to some extent by learning, and in i B ≤i≤i C , the autonomous ability is gradually increased while increasing the adaptive ability, and i ≥i
This is a method of setting λ = 1 in C. The third method is the nonlinear continuous growth type autonomy management method shown in (3) of this figure.
λ is a schedule correction amount calculation means 6 by fuzzy inference
This is a function of the correction amount ΔX i obtained from 00. This method is a method in which λ is increased in accordance with a decrease in the correction amount ΔX i . The function that defines λ is specifically the following expression.

【0127】[0127]

【数19】 λ=1−‖ΔXi‖/‖ΔX1‖ …(19) または、次式としても同様の機能を果たすことができ
る。
[Formula 19] λ = 1−‖ΔX i ‖ / ‖ΔX 1 ‖ (19) Alternatively, the same function can be achieved by the following equation.

【0128】[0128]

【数20】 λ=1−MAX(|ΔXi|/(XMAX−XMIN))/MAX(|ΔX1|/(XMAX−XMIN)) …(20) 図20は、本発明の自律適応最適化制御システムによる
最適値収束性の改善効果を示す。本図(1)は、自律制
御によらない場合、即ちファジィ推論のみにより起動ス
ケジュールの最適化を図る場合であり、(2)は、自律
適応制御による場合、即ちファジィ推論とニューラルネ
ットワークを組み合わせることによりシステムに適応能
力を持たせ、起動スケジュールの最適化を図る場合であ
る。いずれも、プラントが起動を繰り返すにつれて初期
のスケジュールから最適値に向けて収束してゆく様子を
示すものである。しかし、(1)の場合は、前述のよう
に運用条件の変化に対する適応能力がないため、非収束
領域が存在し、収束限界以上の収束性は期待できない。
一方、(2)の場合は、ニューラルネットワークが運用
条件と起動スケジュールの因果性も含めてスケジュール
修正方法を修得するという適応能力があるため、限り無
く最適値に収束することができる。このことを、別の角
度から評価すると次のようになる。
[Formula 20] λ = 1-M AX (| ΔX i | / (X MAX −X MIN )) / M AX (| ΔX 1 | / (X MAX −X MIN )) (20) FIG. 7 shows the effect of improving the optimal value convergence by the autonomous adaptive optimization control system of the invention. Fig. 1 (1) shows the case without the autonomous control, that is, the case where the activation schedule is optimized only by the fuzzy inference, and (2) shows the case with the autonomous adaptive control, that is, the combination of the fuzzy inference and the neural network. This is a case where the system has adaptability and the startup schedule is optimized. All of them show how the initial schedule converges toward the optimum value as the plant is repeatedly started. However, in the case of (1), since there is no adaptability to changes in operating conditions as described above, there is a non-convergence region, and convergence beyond the convergence limit cannot be expected.
On the other hand, in the case of (2), since the neural network has the adaptive ability to acquire the schedule correction method including the causality of the operating conditions and the activation schedule, the neural network can converge to an optimum value without limit. This is evaluated from another angle as follows.

【0129】図21は、本発明の自律適応最適化制御シ
ステムによるプラントの起動特性の改善効果を示すもの
で、自律適応最適化制御によらない場合と対比して示
す。上記のように、自律適応最適化制御によらない場合
は非収束領域が存在するため、作成される起動スケジュ
ールは幅を持つことになる。そのため、運転制限要因で
ある応力や排出NOxも幅を持つことになる。従って、
全てにおいて制限条件を満足するには、作成されるスケ
ジュールは予め十分なマージンを持たせることが必要
で、その分、起動時間が長くなってしまう。これに対し
て、自律適応最適化制御による場合は、前述のように運
用条件の変化にも柔軟に適応できるため、常に最適なス
ケジュールを作成できる。従って、運転制限条件に対し
ても精度良く満足できる起動スケジュールにより、必要
最短時間の起動が可能となる。
FIG. 21 shows the effect of improving the starting characteristic of the plant by the autonomous adaptive optimization control system of the present invention, which is shown in comparison with the case where the autonomous adaptive optimization control is not used. As described above, the non-convergence region exists when the autonomous adaptive optimization control is not used, and thus the created activation schedule has a range. Therefore, the stress and the exhausted NOx, which are operation limiting factors, also have a range. Therefore,
In order to satisfy all the limiting conditions, the schedule to be created needs to have a sufficient margin in advance, and the start-up time becomes longer accordingly. On the other hand, in the case of the autonomous adaptive optimization control, it is possible to flexibly adapt to changes in operating conditions as described above, so that an optimal schedule can always be created. Therefore, it is possible to start in the shortest necessary time by the start schedule that can satisfy the operation restriction condition with high accuracy.

【0130】以上述べた本発明の実施例では、複合サイ
クル発電プラントを対象として具体的に説明したが、本
発明はその他のプラント、例えば、ボイラ,蒸気タービ
ン,発電機から成る通常の発電プラントや、石炭ガス化
発電プラント,常圧あるいは加圧流動層ボイラ発電プラ
ントにも適用可能なことは勿論である。また、使用燃料
としても,石炭,石油,LNGなどを限定しないことも
明らかである。
Although the embodiments of the present invention described above have been specifically described for the combined cycle power generation plant, the present invention is applicable to other plants such as a normal power generation plant including a boiler, a steam turbine, and a generator. Of course, it can be applied to a coal gasification power generation plant and an atmospheric pressure or pressurized fluidized bed boiler power generation plant. It is also clear that the fuel used is not limited to coal, petroleum, LNG and the like.

【0131】また、本発明の実施例では、蒸気タービン
及び排熱回収ボイラヘッダの応力と排出NOxを運転制
限要因として扱ったが、適用プラントの特質に応じて、
他の要因、例えば、蒸気タービンのロータとケーシング
の伸び差,排熱回収ボイラのドラム等他部所の応力,排
出SOxやCO等を考慮した方式とすることも可能であ
る。また、応力を必ずしも動特性モデルとして推定しな
くても、蒸気温度やメタル温度の変化率や変化幅などの
間接的な制限値管理とすることも本発明の本質を変える
ことなく実施できることは明らかである。
Further, in the embodiment of the present invention, the stress of the steam turbine and the exhaust heat recovery boiler header and the exhausted NOx are treated as the operation limiting factors, but depending on the characteristics of the applied plant,
It is also possible to adopt a method that takes into consideration other factors, for example, the difference in expansion between the rotor of the steam turbine and the casing, the stress of other parts such as the drum of the exhaust heat recovery boiler, and the exhaust SOx and CO. Further, it is clear that even if the stress is not necessarily estimated as a dynamic characteristic model, indirect limit value management such as the rate of change or the range of change of the steam temperature or the metal temperature can be performed without changing the essence of the present invention. Is.

【0132】また、本発明の実施例では、運用条件とし
てプラントの停止期間,気温,湿度,水温を採用した
が、その外に気圧,風速,日射量,機器の温度,圧力な
どプラント起動特性に係る種々の状態量を追加すること
も本発明の本質を基本原理を変えることなく実施でき
る。さらに、起動毎に運転制限条件を変更しながらプラ
ントを運用する場合は、この運転制限条件も上記運用条
件の一部として扱うことも本発明の基本原理を変えるこ
となく実施できる。
Further, in the embodiment of the present invention, the plant stop period, air temperature, humidity, and water temperature are adopted as the operating conditions, but in addition to these, the plant starting characteristics such as atmospheric pressure, wind speed, solar radiation, equipment temperature, and pressure are used. It is possible to add the various state quantities to the essence of the present invention without changing the basic principle. Further, when the plant is operated while changing the operation restriction condition at each startup, the operation restriction condition can be handled as a part of the operation condition without changing the basic principle of the present invention.

【0133】また、本発明の実施例では、ニューラルネ
ットワークへの入力情報である運用条件として、最小自
乗近似により平均気温ΔTAAi,平均湿度ΔHAAiを推定
し、これを用いているが、ここで使用している関数は必
ずしも実施例のように2次関数とする必要はなく、これ
以外の非線形関数もしくは線形関数を用いても本発明の
本質を変えることなく実施できることは明らかである。
また、上記平均値の推定の方法として、多少精度は落ち
るが単純に移動平均値を使用することも可能であり、本
発明の本質を変えるものではない。さらに、上記平均値
を逐次推定しないで推定対象日,対象時刻における年平
均値を用いる方法としても本発明の本質を変えることな
く実施できる。
Further, in the embodiment of the present invention, the average temperature ΔT AAi and the average humidity ΔH AAi are estimated by the least square approximation as the operating condition which is the input information to the neural network, and these are used. It is obvious that the function used does not necessarily have to be a quadratic function as in the embodiment, and other nonlinear functions or linear functions can be used without changing the essence of the present invention.
Further, as the method of estimating the average value, it is possible to use a moving average value, although the accuracy is somewhat lowered, but this does not change the essence of the present invention. Further, a method of using the annual average value at the estimation target day and the target time without sequentially estimating the average value can be implemented without changing the essence of the present invention.

【0134】さらに、本発明の実施例では、修正の対象
とする起動スケジュールパラメータをガスタービン関係
で8個,蒸気タービン関係で4個としたが、必ずしもこ
れらに限定する必要はなく、図3に示した他のパラメー
タ,加減弁の開操作タイミング条件や蒸気圧力制御用設
定値など、プラント起動パターンを規定するパラメータ
であれば本発明は基本原理を変えることなく実施できる
ことは明らかである。なお、本発明の実施例では、中央
給電指令所から指令される起動開始時刻を正確に守り、
かつ最短時間の起動スケジュールを作成できるが、中央
給電指令所から指令される起動完了時刻の代わりに、ガ
スタービン点火時刻,負荷併入時刻,目標負荷到達時刻
などであっても、基準時刻をシフトするのみで本発明の
原理を変えることなく実施できることは明らかである。
Further, in the embodiment of the present invention, the starting schedule parameters to be corrected are eight for the gas turbine-related and four for the steam turbine-related, but they are not necessarily limited to these, and are shown in FIG. It is obvious that the present invention can be implemented without changing the basic principle as long as it is a parameter that defines the plant starting pattern such as the other parameters shown, the opening / closing timing condition of the regulator valve, the set value for steam pressure control, and the like. In the embodiment of the present invention, the start start time commanded by the central power feeding command station is exactly followed,
In addition, it is possible to create a start-up schedule of the shortest time, but instead of the start-up completion time instructed by the central power supply command center, the reference time is shifted even if it is gas turbine ignition time, load combination time, target load arrival time, etc. It is obvious that the present invention can be implemented without changing the principle of the present invention.

【0135】[0135]

【発明の効果】本発明の第1の効果は、火力発電プラン
トの起動制御システムにおいて、前記従来方式では不可
能であった機器寿命や排出NOxなど機器保護基準や環
境規制値など複数の運転制限条件を同時に満足しながら
起動時間を最短化する起動スケジュールの自動作成と実
行を可能とすることにある。これにより、運転員の負担
が大幅に軽減されるとともに、起動時間の短縮に伴うエ
ネルギー損失も低減できるためプラント運用コストを大
幅に低減することが可能となる。
The first effect of the present invention is that, in a start control system for a thermal power plant, a plurality of operation restrictions such as equipment life standards and equipment protection standards such as NOx emissions, which are not possible with the conventional methods, and environmental regulation values. It is to enable automatic creation and execution of a startup schedule that minimizes the startup time while satisfying the conditions at the same time. As a result, the burden on the operator is significantly reduced, and the energy loss accompanying the shortened start-up time can be reduced, so that the plant operation cost can be significantly reduced.

【0136】本発明の第2の効果は、火力発電プラント
の起動制御システムにおいて、機器寿命や排出NOxな
ど機器保護基準や環境規制値など複数の運転制限条件を
同時に満足しながら、中央給電指令所から指定される時
刻通りに起動を完了できることにある。これにより、電
力需要の変動に伴いプラントの頻繁な起動停止が必要と
なる電力系統への安定かつ正確な電力供給が可能とな
る。
The second effect of the present invention is that in a start control system for a thermal power plant, a central power supply command station is provided while simultaneously satisfying a plurality of operation restriction conditions such as equipment protection standards such as equipment life and NOx emissions and environmental regulation values. It is possible to complete the startup at the time specified by. This enables stable and accurate power supply to the power system, which requires frequent start and stop of the plant due to fluctuations in power demand.

【0137】本発明の第3の効果は、火力発電プラント
の起動制御システムにおいて、中央給電指令所より運転
制限値が変更されたり、起動指令時刻が変更された場合
にも、起動スケジュールの再作成とこれの実行が可能な
ことである。これにより、柔軟かつ安全なプラント運用
及び電力系統運用が可能となる。
The third effect of the present invention is to recreate the start schedule even when the operation limit value is changed or the start command time is changed from the central power supply command station in the start control system of the thermal power plant. And this is possible. This enables flexible and safe plant operation and power system operation.

【0138】本発明の第4の効果は、火力発電プラント
の起動制御システムにおいて、運用条件の変動に対する
適応能力を有するため、プラントの起動特性予測のため
の大規模複雑な動特性モデルを構築し、起動制御システ
ムに内蔵する必要がないことである。このため、システ
ムの設計,構築の時間を大幅に削減でき、計算機負荷の
低減と起動スケジュール作成の高速化が可能となる。
The fourth effect of the present invention is that, in the startup control system for a thermal power plant, since it has the ability to adapt to changes in operating conditions, a large-scale complex dynamic characteristic model for predicting the startup characteristics of the plant is constructed. , It does not have to be built into the startup control system. As a result, the system design and construction time can be significantly reduced, the computer load can be reduced, and the startup schedule can be created faster.

【0139】本発明の第5の効果は、火力発電プラント
の起動制御システムにおいて、ファジィ推論とニューラ
ルネットワークの特徴を活かして、運用条件の変動に対
する適応能力を有する起動スケジュール最適化機能を実
現したことにより、ファジィ推論で使用する知識ベース
の簡素化が可能なことである。これにより、知識ベース
構築に要する時間を大幅に削減することが可能となる。
The fifth effect of the present invention is to realize a start schedule optimization function having adaptability to fluctuations in operating conditions in a start control system for a thermal power plant, by utilizing the features of fuzzy inference and neural networks. It is possible to simplify the knowledge base used in fuzzy inference. This makes it possible to significantly reduce the time required to build the knowledge base.

【0140】本発明の第6の効果は、火力発電プラント
の起動制御システムにおいて、ニューラルネットワーク
の入力情報として気温や湿度等を入力する際、その平均
値と偏差に分離し、かつ、その変化領域で満遍のない学
習サンプルを準備すべく追加削除することにより、ニュ
ーラルネットワークの大規模化と学習時間の短縮が可能
なことである。これにより、少ない学習サンプルで、日
々変動する運用条件に対する適応能力を付加することが
可能となる。
A sixth effect of the present invention is that, in the starting control system of a thermal power plant, when the temperature, humidity, etc. are input as input information of the neural network, they are separated into an average value and a deviation, and a change region thereof. It is possible to increase the scale of the neural network and shorten the learning time by adding and deleting the learning samples that are not even in order to prepare them. As a result, it becomes possible to add adaptability to operating conditions that change daily with a small number of learning samples.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の火力発電プラント自律適応最適化制御
システムの基本構成図。
FIG. 1 is a basic configuration diagram of a thermal power plant autonomous adaptive optimization control system of the present invention.

【図2】本発明の適用対象である複合サイクル発電プラ
ントの機器構成と起動スケジュール実行制御との関係を
示す図。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the equipment configuration of the combined cycle power plant to which the present invention is applied and the startup schedule execution control.

【図3】本発明の適用対象である複合サイクル発電プラ
ントの起動過程と起動スケジュールパラメータの関係を
示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a startup process and a startup schedule parameter of a combined cycle power plant to which the present invention is applied.

【図4】本発明の実施例である複合サイクル発電プラン
トを対象とした火力発電プラント自律適応最適化制御シ
ステムの詳細構成を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a detailed configuration of a thermal power plant autonomous adaptive optimization control system for a combined cycle power plant that is an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例における基本スケジュール作成
方式を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a basic schedule creation method in the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例である複合サイクル発電プラン
トの運転制限要因としての蒸気タービン応力の監視方式
を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a method of monitoring steam turbine stress as an operation limiting factor of the combined cycle power plant according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例である複合サイクル発電プラン
トの運転制限要因としての蒸気タービン応力の余裕値評
価方式を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a steam turbine stress margin value evaluation method as an operation limiting factor of the combined cycle power plant according to the embodiment of the present invention.

【図8】(A)及び(B)は、本発明の実施例である複
合サイクル発電プラントの運転制限要因としての排出N
Oxの余裕値評価方式を示す図。
8 (A) and 8 (B) are emission N as an operation limiting factor of the combined cycle power plant according to the embodiment of the present invention.
The figure which shows the margin evaluation method of Ox.

【図9】本発明の実施例における全運転制限要因を考慮
したスケジュール修正量算出方式の全体概要を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing an overall outline of a schedule modification amount calculation method in consideration of all operation limiting factors in the embodiment of the present invention.

【図10】(1)及び(2)は、本発明の実施例におけ
るファジィルールで使用するメンバーシップ関数を示す
図。
10 (1) and 10 (2) are views showing membership functions used in the fuzzy rule in the embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施例におけるスケジュール修正量
算出手段にて蒸気タービン主計画(STPS)用として
使用する蒸気タービン応力調整ルールを示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a steam turbine stress adjustment rule used for a steam turbine main plan (STPS) by the schedule correction amount calculation means in the embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施例におけるスケジュール修正量
算出手段にてガスタービン広域調整(GTGT)用とし
て使用する蒸気タービン応力調整ルールを示す図。
FIG. 12 is a diagram showing a steam turbine stress adjustment rule used for gas turbine wide area adjustment (GTGT) in the schedule correction amount calculation means in the embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施例におけるスケジュール修正量
算出手段にてガスタービン主計画(GTPS)用として
使用する排出NOx調整ルールを示す図。
FIG. 13 is a diagram showing an emission NOx adjustment rule used for a gas turbine main plan (GTPS) by the schedule correction amount calculation means in the embodiment of the present invention.

【図14】本発明の実施例におけるスケジュール修正量
算出手段にて蒸気タービン局部調整(STLT)用とし
て使用する排出NOx調整ルールを示す図。
FIG. 14 is a diagram showing an emission NOx adjustment rule used for steam turbine local adjustment (STLT) in the schedule correction amount calculation means in the embodiment of the present invention.

【図15】本発明の実施例におけるファジィ推論による
スケジュール修正量算出方式を示す図。
FIG. 15 is a diagram showing a schedule modification amount calculation method by fuzzy inference according to an embodiment of the present invention.

【図16】本発明の実施例におけるニューラルネットワ
ークへの学習サンプルを示す図。
FIG. 16 is a diagram showing a learning sample for a neural network according to the embodiment of the present invention.

【図17】本発明の実施例におけるニューラルネットワ
ークへの学習サンプルとしての気象条件の格納方法を示
す図。
FIG. 17 is a diagram showing a method of storing meteorological conditions as a learning sample in a neural network according to the embodiment of the present invention.

【図18】本発明の実施例におけるニューラルネットワ
ークの構造と入出力変数の定義を示す図。
FIG. 18 is a diagram showing a structure of a neural network and definitions of input / output variables in the embodiment of the present invention.

【図19】(1),(2)及び(3)は、本発明の実施
例における自律性管理方式を示す図。
19 (1), (2) and (3) are diagrams showing an autonomy management system in the embodiment of the present invention.

【図20】(1)及び(2)は、本発明の自律適応制御
システムによる最適値収束性の改善効果を示す図。
20 (1) and 20 (2) are diagrams showing the effect of improving the optimal value convergence by the autonomous adaptive control system of the present invention.

【図21】本発明の自律適応最適化制御システムによる
複合サイクル発電プラントの起動特性の改善効果を示す
図。
FIG. 21 is a diagram showing the effect of improving the starting characteristics of the combined cycle power plant by the autonomous adaptive optimization control system of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100…基本スケジュール作成手段、150…スケジュ
ール修正手段、200…自律性管理手段、300…スケ
ジュール実行制御手段、400…運転制限要因監視手
段、500…余裕値評価手段、600…スケジュール修
正量算出手段、650…修正量格納手段、700…知識
ベース、800…適応知識修得手段、900…学習管理
手段、1000…火力発電プラント自律適応最適化制御
システム、2000…中央給電指令所。
100 ... Basic schedule creation means, 150 ... Schedule correction means, 200 ... Autonomy management means, 300 ... Schedule execution control means, 400 ... Operation restriction factor monitoring means, 500 ... Margin value evaluation means, 600 ... Schedule correction amount calculation means, 650 ... Correction amount storage means, 700 ... Knowledge base, 800 ... Adaptive knowledge acquisition means, 900 ... Learning management means, 1000 ... Autonomous adaptive optimization control system for thermal power plant, 2000 ... Central power supply command station.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02C 9/00 F02C 9/00 F22B 35/14 7526−3L F22B 35/14 Z G06F 15/18 550 G06F 15/18 550Z (72)発明者 秋山 孝生 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location F02C 9/00 F02C 9/00 F22B 35/14 7526-3L F22B 35/14 Z G06F 15/18 550 G06F 15/18 550Z (72) Inventor Takao Akiyama 3-1-1 1-1 Saiwaicho, Hitachi, Ibaraki Stock company Hitachi Ltd. Hitachi factory

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】蒸気を発生させるためのボイラと、該ボイ
ラにより発生させた蒸気により駆動される蒸気タービン
とを有する火力発電プラントの制御システムであって、 前記ボイラの点火からプラントの起動完了までの起動ス
ケジュールを、前記火力発電プラントの起動前における
温度状態に基づいて作成する基本スケジュール作成手段
と、 前記火力発電プラントの起動過程における所定の運転制
限要因の運転制限条件に対する余裕値を評価する余裕値
評価手段と、 該余裕値評価手段により得られた余裕値の大きさに対応
した前記起動スケジュールのスケジュール修正量を規定
する複数のファジィルールを記憶する知識ベースと、 該知識ベースに記憶されたファジィルールを用いて前記
スケジュール修正量をファジィ推論により算出するスケ
ジュール修正量算出手段と、 前記火力発電プラントの過去の起動スケジュールと運用
条件とをニューラルネットワークに入力値として与えた
とき、出力値として前記スケジュール修正量算出手段に
より求められたスケジュール修正量が得られるように、
入出力対応関係を記憶する適応知識修得手段と、 該適応知識修得手段におけるニューラルネットワークの
内部接続状態を決定することにより前記入出力対応関係
を学習する学習管理手段と、 前記スケジュール修正量算出手段により求められたスケ
ジュール修正量に基づいて作成された第1の起動スケジ
ュールと、前記適応知識修得手段により得られたスケジ
ュール修正量に基づいて作成された第2の起動スケジュ
ールとを用いて実際の起動スケジュールを作成すると共
に、該実際の起動スケジュールを作成する際の前記第1
及び第2の起動スケジュールの採用比率を規定する自律
係数λを、起動を繰り返すにつれて大きくして前記第2
の起動スケジュールの採用比率を拡大させる自律性管理
手段と、 該自律性管理手段によって作成された起動スケジュール
に従って前記火力発電プラントを起動制御するスケジュ
ール実行制御手段とを具備し、 前記学習管理手段の入力信号として、時系列データの平
均値と該平均値からの偏差を用いることを特徴とする火
力発電プラント自律適応最適化制御システム。
1. A control system for a thermal power plant having a boiler for generating steam and a steam turbine driven by the steam generated by the boiler, from ignition of the boiler to completion of start-up of the plant. A starting schedule of a basic schedule creating means for creating the starting schedule of the thermal power plant based on the temperature state before the start of the thermal power plant; A value evaluation means, a knowledge base for storing a plurality of fuzzy rules defining a schedule modification amount of the startup schedule corresponding to the size of the allowance value obtained by the allowance value evaluation means, and a knowledge base stored in the knowledge base. A schedule for calculating the schedule modification amount by fuzzy inference using a fuzzy rule. When the Joule correction amount calculation means and the past start schedule and operating conditions of the thermal power plant are given as input values to the neural network, the schedule correction amount obtained by the schedule correction amount calculation means is obtained as an output value. like,
The adaptive knowledge acquisition means for storing the input / output correspondence, the learning management means for learning the input / output correspondence by determining the internal connection state of the neural network in the adaptive knowledge acquisition means, and the schedule correction amount calculation means An actual startup schedule using a first startup schedule created based on the calculated schedule modification amount and a second startup schedule created based on the schedule modification amount obtained by the adaptive knowledge acquisition means. And when creating the actual start-up schedule,
And increasing the autonomous coefficient λ that defines the adoption ratio of the second startup schedule as the startup is repeated.
Of the start schedule of the thermal power plant according to the start schedule created by the autonomy managing means, and the schedule execution control means for controlling the start of the thermal power plant. An autonomous adaptive optimization control system for a thermal power plant, which uses an average value of time series data and a deviation from the average value as a signal.
【請求項2】ガスタービンと、該ガスタービンの排ガス
を用いて蒸気を発生させるための排熱回収ボイラと、該
排熱回収ボイラで発生した蒸気により駆動される蒸気タ
ービンとを有する火力発電プラントの制御システムであ
って、 前記ガスタービンの点火からプラントの起動完了までの
起動スケジュールを、前記火力発電プラントの起動前に
おける温度状態に基づいて作成する基本スケジュール作
成手段と、 前記火力発電プラントの起動過程における所定の運転制
限要因の運転制限条件に対する余裕値を評価する余裕値
評価手段と、 該余裕値評価手段により得られた余裕値の大きさに対応
した前記起動スケジュールのスケジュール修正量を規定
する複数のファジィルールを記憶する知識ベースと、 該知識ベースに記憶されたファジィルールを用いて前記
スケジュール修正量をファジィ推論により算出するスケ
ジュール修正量算出手段と、 前記火力発電プラントの過去の起動スケジュールと運用
条件とをニューラルネットワークに入力値として与えた
とき、出力値として前記スケジュール修正量算出手段よ
り求められたスケジュール修正量が得られるように、入
出力対応関係を記憶する適応知識修得手段と、 該適応知識修得手段におけるニューラルネットワークの
内部接続状態を決定することにより前記入出力対応関係
を学習する学習管理手段と、 前記スケジュール修正量算出手段により求められたスケ
ジュール修正量に基づいて作成された第1の起動スケジ
ュールと、前記適応知識修得手段により得られたスケジ
ュール修正量に基づいて作成された第2の起動スケジュ
ールとを用いて実際の起動スケジュールを作成すると共
に、該実際の起動スケジュールを作成する際の前記第1
及び第2の起動スケジュールの採用比率を規定する自律
係数λを、起動を繰り返すにつれて大きくして前記第2
の起動スケジュールの採用比率を拡大させる自律性管理
手段と、 該自律性管理手段によって作成された起動スケジュール
に従って前記火力発電プラントを起動制御するスケジュ
ール実行制御手段とを具備し、 前記学習管理手段の入力信号として、時系列データの平
均値と該平均値からの偏差を用いることを特徴とする火
力発電プラント自律適応最適化制御システム。
2. A thermal power plant having a gas turbine, an exhaust heat recovery boiler for generating steam using the exhaust gas of the gas turbine, and a steam turbine driven by the steam generated in the exhaust heat recovery boiler. In the control system, the starting schedule from ignition of the gas turbine to completion of starting the plant, a basic schedule creating means for creating based on a temperature state before starting the thermal power plant, and starting the thermal power plant A margin value evaluation means for evaluating a margin value with respect to an operation restriction condition of a predetermined operation restriction factor in the process, and a schedule correction amount of the startup schedule corresponding to the size of the margin value obtained by the margin value evaluation means are defined. A knowledge base that stores a plurality of fuzzy rules, and fuzzy rules stored in the knowledge base When a schedule correction amount calculation means for calculating the schedule correction amount by fuzzy inference using, and a past start schedule and operating conditions of the thermal power plant are given as input values to a neural network, the schedule correction is performed as an output value. The adaptive knowledge acquisition means for storing the input / output correspondence so that the schedule modification amount obtained by the amount calculation means is obtained, and the input / output correspondence is determined by determining the internal connection state of the neural network in the adaptive knowledge acquisition means. Based on the learning management means for learning the relationship, the first start schedule created based on the schedule modification amount obtained by the schedule modification amount calculation means, and the schedule modification amount obtained by the adaptive knowledge acquisition means. With the created second activation schedule Together create the actual startup schedule had, the first in creating a power-on schedule of said actual
And increasing the autonomous coefficient λ that defines the adoption ratio of the second startup schedule as the startup is repeated.
Of the start schedule of the thermal power plant according to the start schedule created by the autonomy managing means, and the schedule execution control means for controlling the start of the thermal power plant. An autonomous adaptive optimization control system for a thermal power plant, which uses an average value of time series data and a deviation from the average value as a signal.
【請求項3】請求項1または2において、前記学習管理
手段における前記平均値は、時系列データを用いた最小
自乗近似により近似された時間に対する線形もしくは非
線形関数により求めることを特徴とする火力発電プラン
ト自律適応最適化制御システム。
3. The thermal power generation according to claim 1 or 2, wherein the average value in the learning management means is obtained by a linear or non-linear function with respect to time approximated by least square approximation using time series data. Plant autonomous adaptive optimization control system.
【請求項4】請求項1または2において、前記学習管理
手段における前記平均値は、時系列データを用いた移動
平均値であることを特徴とする火力発電プラント自律適
応最適化制御システム。
4. The autonomous adaptive optimization control system for a thermal power plant according to claim 1 or 2, wherein the average value in the learning management means is a moving average value using time series data.
【請求項5】請求項1または2において、前記学習管理
手段の入力信号の平均値からの偏差の大きさに応じて予
め定義した複数のサンプル領域に含まれる学習サンプル
数が均一となるように、新たに得られたデータが該複数
サンプル領域のうちどの領域に該当するかを判断し、該
当領域に新学習サンプルとして追加するとともに、該当
領域に含まれる既存学習サンプルの中から最も古いサン
プルを除外することを特徴とする火力発電プラント自律
適応最適化制御システム。
5. The number of learning samples included in a plurality of sample areas defined in advance according to the magnitude of the deviation from the average value of the input signal of the learning management means according to claim 1 or 2. , It is determined which of the plurality of sample areas the newly obtained data corresponds to, the new learning sample is added to the corresponding area, and the oldest sample is selected from the existing learning samples included in the corresponding area. A thermal power plant autonomous adaptive optimization control system characterized by exclusion.
【請求項6】請求項5において、前記複数サンプル領域
は、予め過去の時系列データの分布個数を調べ、該分布
個数が各領域で均一となるように定義されたものである
ことを特徴とする火力発電プラント自律適応最適化制御
システム。
6. The plurality of sample regions according to claim 5, wherein the distribution number of past time series data is checked in advance and the distribution number is defined to be uniform in each region. Thermal power plant autonomous adaptive optimization control system.
【請求項7】請求項1または2において、前記学習管理
手段における前記時系列データとして気温もしくは湿度
を用いることを特徴とする火力発電プラント自律適応最
適化制御システム。
7. An autonomous adaptive optimization control system for a thermal power plant according to claim 1 or 2, wherein temperature or humidity is used as the time-series data in the learning management means.
【請求項8】請求項7において、前記湿度とは絶対湿度
であることを特徴とする火力発電プラント自律適応最適
化制御システム。
8. The autonomous adaptive optimization control system for a thermal power plant according to claim 7, wherein the humidity is absolute humidity.
【請求項9】請求項1または2において、前記自律性管
理手段は、前記スケジュール修正量算出手段から得られ
る修正量により定まる起動スケジュールX1 を第1の起
動スケジュールとし、X1 を該ニューラルネットワーク
に前記運用条件と共に入力したときに出力部から得られ
る前記修正量ΔXOUTとX1を加算して得られる起動スケ
ジュールX2を第2の起動スケジュールとし、前記第1
の起動スケジュールX1に前記自律係数の補数(1−λ)
を掛けて得られた値(1−λ)X1と前記第2の起動スケ
ジュールX2に前記自律係数λを掛けて得られた値λX2
を加算して得られた起動スケジュールXR をもって実際
の起動スケジュールとして採用し、前記スケジュール実
行制御手段に転送することを特徴とする火力発電プラン
ト自律適応最適化制御システム。
9. The autonomy managing means according to claim 1 or 2, wherein the starting schedule X 1 determined by the correction amount obtained from the schedule correction amount calculating means is a first starting schedule, and X 1 is the neural network. The activation schedule X 2 obtained by adding the correction amount ΔX OUT and X 1 obtained from the output section when inputting together with the operating conditions into the second activation schedule is the first activation schedule.
Complement of the autonomous coefficient (1-λ) in the startup schedule X 1 of
The over-obtained value (1-λ) X 1 and the second start scheduled X 2 have the obtained multiplied by the autonomous coefficient lambda of the value .LAMBDA.x 2
The thermal power plant autonomous adaptive optimization control system is characterized in that the startup schedule X R obtained by adding is adopted as an actual startup schedule and is transferred to the schedule execution control means.
【請求項10】請求項1または2において、前記適応知
識修得手段にて使用するニューラルネットワークは、信
号変換機能を有するユニットを複数個集めて少なくとも
入力層と出力層からなる多層構造を構成し、前層ユニッ
トの出力部と次層ユニットの入力部との接続部に設けら
れた内部接続強度を設定可能とし、入力層には前記起動
スケジュールパラメータと運用条件に対応した数のユニ
ットが配置され、出力層には該起動スケジュールパラメ
ータに対応した数のユニットが配置され、入力層へ入力
された信号は前記学習管理手段により予め設定され該内
部接続強度に従って変換され出力層から出力されること
を特徴とする火力発電プラント自律適応最適化制御シス
テム。
10. The neural network used in the adaptive knowledge acquisition means according to claim 1, wherein a plurality of units having a signal conversion function are collected to form a multilayer structure including at least an input layer and an output layer, It is possible to set the internal connection strength provided at the connection between the output section of the front layer unit and the input section of the next layer unit, and the input layer is provided with a number of units corresponding to the startup schedule parameters and operating conditions, A number of units corresponding to the startup schedule parameter are arranged in the output layer, and the signal input to the input layer is preset by the learning management means, converted according to the internal connection strength, and output from the output layer. Autonomous adaptive optimization control system for thermal power plants.
【請求項11】請求項1または2において、前記学習管
理手段は、前記火力発電プラントの起動が繰り返される
度に前記スケジュール修正量算出手段により得られる新
たな修正量を累積計算するための累積修正量算出手段
と、該累積修正量算出手段により得られた累積修正量を
格納するための累積修正量格納手段と、過去における実
際の起動に適用した起動スケジュールを格納するための
スケジュール格納手段と、過去における実際の起動時の
運用条件を格納するための運用条件格納手段と、前記ス
ケジュール格納手段と前記運用条件格納手段からそれぞ
れ該過去の起動スケジュールと運用条件を取り出し、こ
れを前記適応知識修得手段における前記ニューラルネッ
トワークの入力部に入力したときに出力部から得られる
出力値が、前記累積修正量格納手段に格納された累積修
正量と一致するように該ニューラルネットワークの該内
部接続強度を決定するための学習手段とを有することを
特徴とする火力発電プラント自律適応最適化制御システ
ム。
11. The cumulative correction according to claim 1, wherein the learning management unit cumulatively calculates a new correction amount obtained by the schedule correction amount calculation unit every time the thermal power plant is repeatedly started. An amount calculation means, a cumulative correction amount storage means for storing the cumulative correction amount obtained by the cumulative correction amount calculation means, and a schedule storage means for storing the activation schedule applied to the actual activation in the past, The past operating schedule and operating conditions are respectively taken out from the operating condition storing means for storing the operating conditions at the time of actual start-up in the past, the schedule storing means and the operating condition storing means, and the adaptive knowledge acquiring means obtains them. The output value obtained from the output unit when input to the input unit of the neural network in Thermal power plant autonomous adaptive optimization control system characterized by having a learning means for determining the internal connection strength of the neural network to match the cumulative correction amount stored in Seiryo storage means.
【請求項12】請求項2において、前記起動スケジュー
ルは、前記ガスタービンの起動スケジュールと前記蒸気
タービンの起動スケジュールとからなり、かつ前記ガス
タービンの起動スケジュールは、該起動スケジュールを
規定する所定のパラメータにより構成され、該所定のパ
ラメータは、昇速率,定格速度保持時間,初負荷,初負
荷保持時間,負荷上昇率,負荷保持時間のうち少なくと
も1つ以上であり、前記蒸気タービンの起動スケジュー
ルは、該起動スケジュールを規定する所定のパラメータ
により構成され、該所定のパラメータは、高圧タービン
バイパス弁操作速度,中圧タービンバイパス弁操作速
度,低圧タービンバイパス弁操作速度,高圧加減弁操作
速度,中圧加減弁操作速度,低圧加減弁操作速度のうち
の少なくとも1つであることを特徴とする火力発電プラ
ント自律適応最適化制御システム。
12. The startup schedule according to claim 2, wherein the startup schedule comprises a startup schedule of the gas turbine and a startup schedule of the steam turbine, and the startup schedule of the gas turbine is a predetermined parameter defining the startup schedule. And the predetermined parameter is at least one of a speed-up rate, a rated speed holding time, an initial load, an initial load holding time, a load rising rate, and a load holding time, and the steam turbine starting schedule is It is configured by a predetermined parameter that defines the startup schedule, and the predetermined parameter includes a high-pressure turbine bypass valve operating speed, a medium-pressure turbine bypass valve operating speed, a low-pressure turbine bypass valve operating speed, a high-pressure control valve operating speed, and a medium-pressure control At least one of valve operating speed and low pressure control valve operating speed Thermal power plant autonomous adaptive optimization control system according to claim Rukoto.
【請求項13】請求項11において、前記運用条件格納
手段に格納する運用条件は、前記火力発電プラントの停
止期間,プラントの機器温度,圧力,復水器冷却用水
温,大気の温度,湿度,プラント運転制限条件のうちの
少なくとも1つであることを特徴とする火力発電プラン
ト自律適応最適化制御システム。
13. The operating condition stored in the operating condition storage means according to claim 11, is a shutdown period of the thermal power plant, equipment temperature and pressure of the plant, condenser cooling water temperature, atmospheric temperature and humidity, A thermal power plant autonomous adaptive optimization control system, which is at least one of plant operation restriction conditions.
【請求項14】請求項1または2において、前記自律性
管理手段は、前記自律係数λを可変とするための自律係
数発生手段を有し、初回起動時はλ=0とし、起動回数
iもしくは前記スケジュール修正量算出手段により得ら
れる該スケジュール修正量に対応して、起動回数を重ね
るにつれて0≦λ≦1の範囲でλを大きくしていくこと
を特徴とする火力発電プラント自律適応最適化制御シス
テム。
14. The autonomy managing means according to claim 1 or 2, wherein the autonomy managing means has an autonomic coefficient generating means for varying the autonomic coefficient λ, and λ = 0 at the first activation, and the number of activations i or In accordance with the schedule modification amount obtained by the schedule modification amount calculation means, λ is increased in the range of 0 ≦ λ ≦ 1 as the number of startups is increased, and the thermal power plant autonomous adaptive optimization control is characterized. system.
JP7142907A 1995-06-09 1995-06-09 Autonomous adaptive optimization control system for thermal power station Pending JPH08339204A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7142907A JPH08339204A (en) 1995-06-09 1995-06-09 Autonomous adaptive optimization control system for thermal power station

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7142907A JPH08339204A (en) 1995-06-09 1995-06-09 Autonomous adaptive optimization control system for thermal power station

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08339204A true JPH08339204A (en) 1996-12-24

Family

ID=15326396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7142907A Pending JPH08339204A (en) 1995-06-09 1995-06-09 Autonomous adaptive optimization control system for thermal power station

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08339204A (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007102269A1 (en) * 2006-03-08 2007-09-13 Hitachi, Ltd. Plant controlling device and method, thermal power plant, and its control method
JP2009511807A (en) * 2005-10-17 2009-03-19 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト Method and apparatus for detecting lifetime consumption of components of fossil fuel energy generation equipment
JP2009209931A (en) * 2008-02-29 2009-09-17 General Electric Co <Ge> System and method for channeling steam into turbine
JP2009281381A (en) * 2008-05-21 2009-12-03 General Electric Co <Ge> Control device for combined cycle power generation system
JP2010037969A (en) * 2008-08-01 2010-02-18 General Electric Co <Ge> Blade tip clearance control for gas turbine engine for aircraft
JP2013139821A (en) * 2013-03-07 2013-07-18 General Electric Co <Ge> Blade tip clearance control of aircraft gas turbine engine
JP2015101975A (en) * 2013-11-21 2015-06-04 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Steam turbine plant activation control device
CN104819449A (en) * 2015-04-24 2015-08-05 济南大学 Thermoelectric boiler steam quantity control method based on error estimation and steam load prediction
US9122260B2 (en) 2008-03-03 2015-09-01 Alstom Technology Ltd Integrated controls design optimization
JP2016223361A (en) * 2015-05-29 2016-12-28 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Combined cycle plant, controlling device and start-up method for the same
US9740214B2 (en) 2012-07-23 2017-08-22 General Electric Technology Gmbh Nonlinear model predictive control for chemical looping process
CN111682593A (en) * 2020-05-29 2020-09-18 黑龙江苑博信息技术有限公司 Thermal power generating unit coordination optimization method based on neural network model state observer
KR20220019826A (en) 2019-09-03 2022-02-17 미츠비시 파워 가부시키가이샤 Start control device, start control method and program

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009511807A (en) * 2005-10-17 2009-03-19 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト Method and apparatus for detecting lifetime consumption of components of fossil fuel energy generation equipment
US8185216B2 (en) 2006-03-08 2012-05-22 Hitachi, Ltd. Plant controlling device and method, thermal power plant, and its control method
WO2007102269A1 (en) * 2006-03-08 2007-09-13 Hitachi, Ltd. Plant controlling device and method, thermal power plant, and its control method
JP2009209931A (en) * 2008-02-29 2009-09-17 General Electric Co <Ge> System and method for channeling steam into turbine
US9122260B2 (en) 2008-03-03 2015-09-01 Alstom Technology Ltd Integrated controls design optimization
JP2009281381A (en) * 2008-05-21 2009-12-03 General Electric Co <Ge> Control device for combined cycle power generation system
JP2010037969A (en) * 2008-08-01 2010-02-18 General Electric Co <Ge> Blade tip clearance control for gas turbine engine for aircraft
US9740214B2 (en) 2012-07-23 2017-08-22 General Electric Technology Gmbh Nonlinear model predictive control for chemical looping process
JP2013139821A (en) * 2013-03-07 2013-07-18 General Electric Co <Ge> Blade tip clearance control of aircraft gas turbine engine
JP2015101975A (en) * 2013-11-21 2015-06-04 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Steam turbine plant activation control device
CN104819449A (en) * 2015-04-24 2015-08-05 济南大学 Thermoelectric boiler steam quantity control method based on error estimation and steam load prediction
CN104819449B (en) * 2015-04-24 2017-04-26 济南大学 Thermoelectric boiler steam quantity control method based on error estimation and steam load prediction
JP2016223361A (en) * 2015-05-29 2016-12-28 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Combined cycle plant, controlling device and start-up method for the same
KR20220019826A (en) 2019-09-03 2022-02-17 미츠비시 파워 가부시키가이샤 Start control device, start control method and program
CN114096741A (en) * 2019-09-03 2022-02-25 三菱动力株式会社 Startup control device, startup control method, and program
US11753961B2 (en) 2019-09-03 2023-09-12 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Startup control device, startup control method, and program
CN111682593A (en) * 2020-05-29 2020-09-18 黑龙江苑博信息技术有限公司 Thermal power generating unit coordination optimization method based on neural network model state observer
CN111682593B (en) * 2020-05-29 2023-04-18 黑龙江苑博信息技术有限公司 Thermal power generating unit coordination optimization method based on neural network model state observer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10732595B2 (en) Control parameter automatic-adjustment apparatus, control parameter automatic-adjustment method, and control parameter automatic-adjustment apparatus network
EP2124113B1 (en) Control of combined cycle power generation system
US10387775B2 (en) Model-based characterization of pressure/load relationship for power plant load control
US8214062B2 (en) Plant control system and thermal power generation plant control system
Dettori et al. An adaptive Fuzzy logic-based approach to PID control of steam turbines in solar applications
KR0149864B1 (en) Computer aided turning of turbine controls
EP1921280A2 (en) Systems and methods for multi-level optimizing control systems for boilers
JPH08339204A (en) Autonomous adaptive optimization control system for thermal power station
CN113433911B (en) Accurate control system and method for ammonia spraying of denitration device based on accurate concentration prediction
US20160230699A1 (en) Combined cycle power generation optimization system
Baghsheikhi et al. Real-time exergoeconomic optimization of a steam power plant using a soft computing-fuzzy inference system
JP3666035B2 (en) Thermal power plant autonomous adaptive control system
US20040103068A1 (en) Process for optimally operating an energy producing unit and an energy producing unit
JP3333674B2 (en) Method and apparatus for creating plant operation plan
Sindareh-Esfahani et al. Model predictive control of a heat recovery steam generator during cold start-up operation using piecewise linear models
JP3666036B2 (en) Thermal power plant startup control system and startup control method
JPH08303210A (en) Autonomous adaptive optimizing control system for thermal power plant
JPH08303211A (en) Autonomous adaptive optimization controlling system for thermal power plant
Gordillo et al. Genetic design of a fuzzy logic controller for a solar power plant
Zhang et al. Modeling and generalized predictive control strategy of a micro gas turbine
CN111275320A (en) Performance adjustment data processing method and system of generator set and storage medium
JP2678216B2 (en) Thermal power plant startup operation support device
JPH11182209A (en) Operation control device for plant
Pechtl et al. Integrated thermal power and desalination plant optimization
Hynes et al. Management of an Industrial Facility Using an Artificial Neural Network Monitoring System