JP2561265Y2 - 自家発電プラント運転支援装置 - Google Patents

自家発電プラント運転支援装置

Info

Publication number
JP2561265Y2
JP2561265Y2 JP1989078526U JP7852689U JP2561265Y2 JP 2561265 Y2 JP2561265 Y2 JP 2561265Y2 JP 1989078526 U JP1989078526 U JP 1989078526U JP 7852689 U JP7852689 U JP 7852689U JP 2561265 Y2 JP2561265 Y2 JP 2561265Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
turbine
unit
setting unit
output
power plant
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1989078526U
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0317204U (ja
Inventor
治久 小松
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.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries 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 Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP1989078526U priority Critical patent/JP2561265Y2/ja
Publication of JPH0317204U publication Critical patent/JPH0317204U/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2561265Y2 publication Critical patent/JP2561265Y2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Turbines (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は、複数台のボイラ、タービンからなる自家発
電プラントを経済的に運用する自家発電プラント運転支
援装置に関するものであり、複数台の機器から構成され
るプラントを経済運用するプラント運転支援装置に適用
可能な装置に関するものである。
[従来の技術] 複数台のボイラ、タービンからなる自家発電プラント
では、発電コストを最小にする高効率運転をするために
従来は、各タービン毎に運転員を配置し、互に連絡を
とりながら運転員の経験則によって各タービンを操作す
る方法、あるいはマイクロコンピュータ等の制御装置
を導入し数学的手法を用いて各タービンを操作する方法
等が行われている。
[考案が解決しようとする課題] 実際に自家発電プラントでは、多段抽気復水タービ
ン、抽気背圧タービン、混圧抽気復水タービン等のよう
にタービン型式、容量が異なり、時々刻々変動する電力
需要と蒸気需要を同時に満足しながら上記従来技術の
方法で高効率運転を実現することは非常に困難である。
しかも、実現したとしても肉体的、精神的疲労が大きい
ので、この作業を長時間実施することは不可能である。
更に、上記従来技術の方法で需給計画に見合った生
産計画と頻繁に変動するエネルギー事情に適応して、多
数のタービン制約条件の中から特定の制約条件を選択し
て適切な値に設定しなおしてより効率的な運転を継続す
ることは非常にむずかしい。多数のタービン制約条件を
常時監視、管理することは上記従来技術と同様不可能
である。
従って、本考案は、 (1)各タービンのタービン出力、蒸気流量を測定して
時々刻々変動する電力需要と蒸気需要を同時に満たし、
更に各タービンの運転上の制約条件、例えばタービン出
力の上限、下限、抽気流量の上限、下限等を考慮しなが
ら、複数台のボイラ、タービンからなる自家発電プラン
トの発電コストが最小になる高効率運転が実現出来るよ
うにし、 (2)その時、どの制約条件を変更すれば、より効率的
な運転が可能なのかを指摘し、すみやかに変動するプラ
ントの運転状態に適応でき、高効率運転が容易に実現で
きるようにし、 (3)更に、タービン制約条件を変更した場合、その影
響を検証できるようにし、適切な制約条件を容易に設定
できるようにし、 安価なハードウエア構成で複数台のボイラ、タービン
からなる自家発電プラント全体の高効率運転を可能なら
しめる新しい自家発電プラント運転支援装置を提供する
ことを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本考案による装置は、上述の問題点を解決するため
に、複数台のボイラ、タービンからなる自家発電プラン
トの各タービンのタービン下位制御装置の上位に設けら
れ、自家発プラント全体の高効率運転を支援する装置で
あって、本装置の運用モードを設定する運用モード設定
部と各タービンからの流量検出器と電力検出器からの出
力信号を受け工学値変換するタービンプロセス入力部
と、各ボイラの蒸気流量と燃料流量の特性及び各タービ
ンの蒸気流量とタービン出力の特性を設定するボイラ、
タービン特性設定部と、各タービンの運転制約条件を設
定するタービン制約設定部と、時々刻々変動する電力需
要と蒸気需要を演算し、自家発電プラント全体の効率が
最大になる各タービンの操作量を探索し、自家発プラン
トの高効率運転に寄与しているタービン制約条件を指摘
する最適解探索部と、高効率運転を実現するガイダンス
を表示する運転支援表示部と、下位制御装置の設定を変
更するタービン設定出力部とを備えている。
[実施例] 以下、本考案を第1図、第2図に示す一実施例の装置
について説明する。第1図は自家発電プラント運転支援
装置のブロック線図であり、第2図は本装置を重油ボイ
ラ3缶、抽気復水タービン、抽気背圧タービン、背圧タ
ービン各1機からなる自家発電プラントに適用した場合
の一実施例を示す。
図示の自家発電プラント運転支援装置1は以下の7個
の部分から構成されている。
[1]運用モード設定部2、[2]タービンプロセス
入力部3、[3]ボイラ、タービン特性設定部4、
[4]タービン制約設定部5、[5]最適解探索部6、
[6]運転支援表示部7、[7]タービン出力設定部8 また、第2図において、1は自家発電プラント運転支
援装置、2a〜2eは自家発電プラント運転支援装置1の指
令信号を受け、タービン6a〜6cを指令通りに自動制御す
るタービン下位制御装置、3a〜3eはタービン下位制御装
置2a〜2eの指令信号を受けて蒸気加熱弁5a〜5eを作動さ
せる蒸気加熱弁駆動装置、4a〜4cはタービン6a〜6cに蒸
気を供給する重油ボイラ、5a〜5eはタービン6a〜6cに供
給する蒸気を調整する蒸気加減弁、6aは抽気復水タービ
ン、6bは抽気背圧タービン、6cは背圧タービン、7a〜7d
は蒸気流量検出器、8a〜8cは電力検出器である。
以下に上記第1図に示した自家発電プラント運転支援
装置1の各部について詳細に説明する。
[1]運用モード設定部 運用モード設定部2は次の2つの本装置運用モードを
選択する機能を有する。
(1)定周期モード 定周期でタービンプロセス入力部3が作動し観測値Xi
(i=1,7)が取り込まれる。更に、タービン出力設定
部8も作動し、最適解探索部6の出力信号Yi(i=1,
5)がZi(i=1,5)にD/A変換される。
(2)シミュレーションモード タービンプロセス入力部3の動作が停止し観測値X
i(i=1,7)の取り込みが停止する。更に、タービン出
力設定部8も動作が停止し、タービン出力設定部8の出
力信号Zi(i=1,5)は、現状値を維持する。
[2]タービンプロセス入力部 タービンプロセス入力部3は入力群9から自家発電プ
ラントに関する観測値Xi(i=1,7)を受ける。これら
の観測値は蒸気流量、発電々力量でありそれぞれ流量検
出器、電力検出器によって与えられる。
このタービンプロセス入力部3には7個のアナログ観
測値Xi(i=1,7)をディジタル量に変換するA/D変換機
能、更にA/D変換されたデータを工学値に変換する機能
を有している。
[3]ボイラ、タービン特性設定部 ボイラ、タービン特性設定部4は重油ボイラの発生蒸
気流量と燃料流量の特性関数FBi(i=1,3)と、タービ
ンの段毎に通過する蒸気流量とタービン出力の特性関数
FTi(i=1,5)を作成する機能を有する。
F=FBi(G)(i=1,3) 但しFは燃料流量、Gは発生蒸気流量 FBi(i=1,3)は第3図に示すような特性を有する。
W=FTi(G)(i=1,5) 但しWはタービン出力、Gはタービンの段通過蒸気流
量 FTi(i=1,5)は第4図に示すような特性を有する。
FTiは第2図の抽気復水タービン6aの高圧段のタービ
ン特性関数 FT2は第2図の抽気復水タービン6aの低圧段のタービ
ン特性関数 FT3は第2図の抽気背圧タービン6bの高圧段のタービ
ン特性関数 FT4は第2図の抽気背圧タービン6bの低圧段のタービ
ン特性関数 FT5は第2図の背圧タービン6cの高圧段のタービン特
性関数 [4]タービン制約設定部 タービン制約設定部5は各タービンの制約条件、例え
ばタービン出力の上限、下限値、抽気流量の上限、下限
値等を設定する機能を有する。
このタービンの制約条件はタービンの運用条件が変わ
るごとに運転員が設定しなおす。
[5]最適解探索部 最適解探索部6は、最初、タービンプロセス入力部3
の出力信号を受け取り、(1)式により電力需要量、
(2)式により高圧工場送気系統の蒸気需要量▲
▼,(3)式により低圧工場送気系統の蒸気需要量▲
▼を算出する。
=Wa+Wb+Wc …(1) 但しWa,Wb,Wcは第2図の電力検出器8a,8b,8cの信号
に基づいた発電々力量 ▲▼=Ga+Gb+Gd …(2) 但しGa,Gb,Gdは第2図の流量検出器7a,7b,7dの信号
に基づいた蒸気流量 ▲▼=Gc …(3) 但しGcは第2図の流量検出器7cの信号に基づいた蒸気
流量 次に、ボイラ,タービン特性設定部4の出力信号を受
け取り、複数台のボイラ、タービンからなる自家発電プ
ラントの非線形な関係式で表現した数式モデルのボイラ
特性関数FBi(i=1,3)とタービン特性関数FTi(i=
1,5)を作成する。次にタービン制約設定部5の出力信
号を受け取り、(4)式の上限値Ui(定数)、下限値Li
(定数)を設定しボイラ蒸発量、タービン出力、タービ
ン通過蒸気流量及びタービン抽気流量の制約条件を作成
する。
Li≦Xi≦Ui(i=1,n) …(4) 次に、上記電力需要量と蒸気需要量▲▼,▲
▼を同時に満たし、(4)式の制約条件の範囲内で全
燃料費F(x)が最小になる各タービンの蒸気加減弁の
設定値Yi(i=1,5)の組合せを数理計画法の最適化手
法を駆使して探索する。その時の初期値はタービンプロ
セス入力部3の出力信号に基づいた各タービンの運転状
態とする。
最後に(4)式の制約条件の中で上限値あるいは下限
値に一致するボイラ蒸発量、タービン出力、タービン通
過蒸気流量及びタービン抽気流量を探索する。上限値に
一致したボイラ、タービン状態量に対応する制限値に関
する全燃料費の感度係数∂F(x)/∂Ui(i=1,p)
及び下限値に一致したボイラ、タービン状態量に対応す
る制限値に関する全燃料費の感度係数∂F(x)/∂Li
(i=1,q)を算出する。
[6]運転支援表示部 運転支援表示部7は最適解探索部6の出力信号Yi(i
=1,5),∂F(x)/∂Ui(i=1,p),と∂F(x)
/∂Li(i=1,q)を受け取る。
最初に、感度係数∂F(x)/∂Ui(i=1,p)と∂
F(x)/∂Li(i=1,q)の絶対値の大きい順に並べ
なおす。
次にタービンの蒸気加減弁の設定値の組合せYi(i=
1,5)と絶対値の大きい順に感度係数をCRT装置に表示す
る。この絶対値の大きい順に表示された感度係数に対応
する制限値を感度係数が正(負)ならば減少(増加)方
向に変更すれば現在の運用に適応した高効率運転ができ
る。
[7]タービン出力設定部 タービン出力設定部8は最適解探索部6の出力信号Yi
(i=1,5)を受け入れ、D/A変換を行なう機能を有す
る。D/A変換された出力信号Zi(i=1,5)は第2図のタ
ービン下位制御装置2a〜2eへ供給される。
従って、蒸気加減弁の設定値Yi(i=1,5)に基づい
てタービン下位制御装置が変更される。運用モード設定
部2の出力信号で定周期モードとシミュレーションモー
ドのモード切換機能を有する。
[考案の効果] 複数台のボイラ、タービンからなる自家発プラントで
は、運転員の経験に頼って高効率運転を行っていたが、
需給計画に見合った生産計画と頻繁に変動するエネルギ
ー事情に応じて、高効率運転を長時間、維持するのは難
しかった。
本考案の装置によって、運転員の能力に左右されるこ
となく自家発プラント全体の運転の高効率化が容易に図
れ、省エネルギー効果が得られる。
さらに、本考案は、複数台の特性の異なる機器から構
成されるプラントすべての場合に適用でき、産業上有用
なものと言える。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の一実施例を示す自家発プラント運転支
援装置のブロック図であり、 第2図は本考案を重油ボイラ、抽気復水タービン、抽気
背圧タービン、背圧タービンからなる自家発電プラント
に適用した場合の一実施例である。 第3図は実施例の説明に用いた重油ボイラの発生蒸気流
量と消費燃料流量の特性関数を示す。 第4図は実施例の説明に用いたタービンの段通過蒸気流
量とタービン出力の特性関数を示す。 1…自家発電プラント運転支援装置、2…運用モード設
定部、3…タービンプロセス入力部、4…ボイラ、ター
ビン特性設定部、5…タービン制約設定部、6…最適解
探索部、7…運転支援表示部、8…タービン出力設定
部、9…入力群

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数台のボイラ、タービンからなる自家発
    電プラントの各タービンのタービン下位制御装置の上位
    に設けられ、自家発電プラント全体の高効率運転を支援
    する装置であって、本装置の運用モードを設定する運用
    モード設定部と、同運用モード設定部からの出力を受
    け、各タービンからの流量検出器と電力検出器からの出
    力信号を受け工学値変換するタービンプロセス入力部
    と、各ボイラの蒸気流量と燃料流量の特性及び各タービ
    ンの蒸気流量とタービン出力の特性を設定するボイラ、
    タービン特性設定部と、各タービンの運転制約条件を設
    定するタービン制約設定部と、同タービン制約設定部、
    上記タービンプロセス入力部およびボイラ、タービン特
    性設定部の出力を受けて時々刻々変動する電力需要と蒸
    気需要を演算し、自家発電プラント全体の効率が最大に
    なる各タービンの操作量を探索し自家発電プラントの高
    効率運転に寄与しているタービン制約条件を指摘する最
    適解探索部と、この最適解探索部および上記タービン制
    約設定部の出力を受け、高効率運転を実現するガイダン
    スを表示する運転支援表示部と、上記最適解探索部およ
    び運用モード設定部の出力を受けて下位制御装置の設定
    を変更するタービン設定出力部とを具備することを特徴
    とする自家発電プラント運転支援装置。
JP1989078526U 1989-07-03 1989-07-03 自家発電プラント運転支援装置 Expired - Lifetime JP2561265Y2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1989078526U JP2561265Y2 (ja) 1989-07-03 1989-07-03 自家発電プラント運転支援装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1989078526U JP2561265Y2 (ja) 1989-07-03 1989-07-03 自家発電プラント運転支援装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0317204U JPH0317204U (ja) 1991-02-20
JP2561265Y2 true JP2561265Y2 (ja) 1998-01-28

Family

ID=31621878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1989078526U Expired - Lifetime JP2561265Y2 (ja) 1989-07-03 1989-07-03 自家発電プラント運転支援装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2561265Y2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69520934T2 (de) * 1994-09-26 2001-10-04 Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki Methode und system zur optimierung der nützlichkeit einer anlage
JP3761337B2 (ja) * 1998-08-31 2006-03-29 三菱化学株式会社 発電プラントの最適化制御方法及び最適化制御装置
JP3758862B2 (ja) * 1998-08-31 2006-03-22 三菱化学株式会社 発電プラントの最適運転制御方法及び最適運転制御装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56132124A (en) * 1980-03-17 1981-10-16 Tokyo Shibaura Electric Co Method of operating non-utility generating facility

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0317204U (ja) 1991-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111652441B (zh) 考虑气电联合需求响应的气电综合能源系统配网优化方法
JPH06182192A (ja) 化学プロセス最適化方法
Liu et al. Load forecasting and operation strategy design for CCHP systems using forecasted loads
CN101634459A (zh) 火力发电锅炉智能燃烧优化系统及其实现方法
CN108643278A (zh) 一种节能型乡镇供水系统及其供水控制方法
CN113537644B (zh) 一种多空压站动态协同优化调控系统及方法
JP2561265Y2 (ja) 自家発電プラント運転支援装置
CN102279565A (zh) 一种火力发电机组冷端设备的优化指导系统
CN103617487A (zh) 一种基于设备工况组合的能源调度系统和方法
CN113673739B (zh) 分布式综合能源系统的多时空尺度协同优化运行方法
JP2016537729A (ja) プラントにおける生成プロセスおよび/またはプロセスエンジニアリングプロセスおよび/またはプロセスステップを分析するための方法、システム、およびコンピュータプログラム製品
CN105406508B (zh) 一种火电双层调峰方法
Maia et al. Synthesis of utility systems with variable demands using simulated annealing
JPH0814241B2 (ja) タービン制御装置
Farghal et al. Optimum operation of cogeneration plants with energy purchase facilities
CN113077173B (zh) 一种基于综合能源系统节点能价策略的综合需求响应方法
CN109447451A (zh) 电厂运行指标绩效考核优化方法
JP2585703B2 (ja) 原子炉性能予測装置
JPH0315231A (ja) コージェネレーション設備
Liu et al. Energy systems engineering: methodologies and applications
JPH0564528B2 (ja)
Hollmann et al. Modeling of decentralized energy supply structures with" system dynamics"
Li Intelligent electrical engineering automation on account of particle swarm optimization (PSO) algorithm
Schuster et al. Integrated real-time optimization of boiler and post-combustion system in coal-based power plants via extremum seeking
Dimeo et al. The use of a genetic algorithm in power plant control system design