JP3061289B2 - プロセスの予測制御方法および予測制御システム - Google Patents
プロセスの予測制御方法および予測制御システムInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プロセスの予測制御方法および予測制御シ
ステムに係り、特に、プロセスが多入力多出力系の場合
でも、近い未来の制御量を精度よく予測することができ
るプロセスの予測制御方法および予測制御システムに関
する。
ステムに係り、特に、プロセスが多入力多出力系の場合
でも、近い未来の制御量を精度よく予測することができ
るプロセスの予測制御方法および予測制御システムに関
する。
プラントの制御において、操作量の変化に対する制御
量変化の時間応答に大きな遅れがある場合、予測制御が
有効である。その１つの方法として、“Steam Temperat
ure Prediction Control for Thermal Power Plant"（I
E3/PES 1984 Winter Meeting,Dallas,Texas,U.S.A.,Jan
uary 29−February3,1984,84WM236−６）に記載されて
いる予測制御方法がある。以下に、この従来の予測制御
方法について、概要を説明する。
量変化の時間応答に大きな遅れがある場合、予測制御が
有効である。その１つの方法として、“Steam Temperat
ure Prediction Control for Thermal Power Plant"（I
E3/PES 1984 Winter Meeting,Dallas,Texas,U.S.A.,Jan
uary 29−February3,1984,84WM236−６）に記載されて
いる予測制御方法がある。以下に、この従来の予測制御
方法について、概要を説明する。
第10図は、従来の予測制御方法の構成を示す。この方
法は、火力発電プラントの主蒸気温度を対象にした予測
制御方法であり、最終段過熱器（この場合、２次過熱
器）のモデルを内蔵し、このモデルを使用して、主蒸気
温度を予測し、この予測結果に基づいて燃料流量を決定
している。
法は、火力発電プラントの主蒸気温度を対象にした予測
制御方法であり、最終段過熱器（この場合、２次過熱
器）のモデルを内蔵し、このモデルを使用して、主蒸気
温度を予測し、この予測結果に基づいて燃料流量を決定
している。
予測に当っては、現時点の燃料流量が一定に保持さ
れ、最終段過熱器の入口蒸気状態が保持されるとして、
近い未来の（例えば、10分先の）主蒸気温度を予測して
いる。また、予測結果に基づいた燃料流量の決定におい
ては、近い未来の目標値と近い未来の主蒸気温度の予測
値との偏差に、比例・積分演算を施すことにより決定し
ている。
れ、最終段過熱器の入口蒸気状態が保持されるとして、
近い未来の（例えば、10分先の）主蒸気温度を予測して
いる。また、予測結果に基づいた燃料流量の決定におい
ては、近い未来の目標値と近い未来の主蒸気温度の予測
値との偏差に、比例・積分演算を施すことにより決定し
ている。
上記従来技術では、最終段過熱器のモデルのみを内蔵
し、このモデルを使用して、現時点の燃料流量が一定に
保持され、最終段過熱器の入口蒸気状態が保持されると
いう条件で、近い未来の主蒸気温度を予測しているの
で、最終段過熱器の入口蒸気状態の変動を考慮した予測
ができず、予測精度の向上に限界があった。すなわち、
火力発電プラントでは、最終段過熱器の上流側に、１次
過熱器等の複数の熱交換器があり、現時点の燃料流量が
保持されるという条件でも、最終段過熱器の入口蒸気状
態が変動するので、この変動を考慮しない従来技術の予
測では、予測精度の向上に限界があった。
し、このモデルを使用して、現時点の燃料流量が一定に
保持され、最終段過熱器の入口蒸気状態が保持されると
いう条件で、近い未来の主蒸気温度を予測しているの
で、最終段過熱器の入口蒸気状態の変動を考慮した予測
ができず、予測精度の向上に限界があった。すなわち、
火力発電プラントでは、最終段過熱器の上流側に、１次
過熱器等の複数の熱交換器があり、現時点の燃料流量が
保持されるという条件でも、最終段過熱器の入口蒸気状
態が変動するので、この変動を考慮しない従来技術の予
測では、予測精度の向上に限界があった。
一方、火力発電プラントの制御において、主蒸気温度
の制御のみならず、再熱蒸気温度の制御にも予測制御を
適用する方式が提案されている。
の制御のみならず、再熱蒸気温度の制御にも予測制御を
適用する方式が提案されている。
第11図は、その一例である。すなわち、火力プラント
１内に、主蒸気温度系1aと再熱蒸気温度系1bとを想定
し、２次過熱器モデル3aと２次再熱器モデル3bとを用い
て、それぞれ予測値を求め、これにより、主蒸気温度制
御部4aと再熱温度制御部4bとで、操作量を決定してい
る。
１内に、主蒸気温度系1aと再熱蒸気温度系1bとを想定
し、２次過熱器モデル3aと２次再熱器モデル3bとを用い
て、それぞれ予測値を求め、これにより、主蒸気温度制
御部4aと再熱温度制御部4bとで、操作量を決定してい
る。
この場合は、制御量は再熱蒸気温度、操作量は再循環
ガス流量であり、別の単入力単出力系として扱う。モデ
ルも、２次再熱器の部分のみのモデルを使用して、２次
再熱器の出口蒸気温度すなわち再熱蒸気温度をこのモデ
ルにより予測する。したがって、制御としては、主蒸気
温度予測制御系と再熱蒸気温度予測制御系の２つがあ
り、各々が別のモデルで別の制御量を予測し、別の操作
量を操作することになる。すなわち、単入力単出力系が
２つ別々に存在しているとみなせる。
ガス流量であり、別の単入力単出力系として扱う。モデ
ルも、２次再熱器の部分のみのモデルを使用して、２次
再熱器の出口蒸気温度すなわち再熱蒸気温度をこのモデ
ルにより予測する。したがって、制御としては、主蒸気
温度予測制御系と再熱蒸気温度予測制御系の２つがあ
り、各々が別のモデルで別の制御量を予測し、別の操作
量を操作することになる。すなわち、単入力単出力系が
２つ別々に存在しているとみなせる。
しかし、火力プラントは、１つであり、主蒸気温度系
と再熱蒸気温度系は相互に干渉する。
と再熱蒸気温度系は相互に干渉する。
従って、単入力単出力系が２つ別々に存在しているだ
けでは、制御量の予測性がそれほど向上しない。
けでは、制御量の予測性がそれほど向上しない。
本発明の目的は、プロセスの制御量の予測精度が向上
するプロセスの予測制御方法およびそのためのシステム
を提供することを目的としている。
するプロセスの予測制御方法およびそのためのシステム
を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明の一態様によれ
ば、プロセスのモデルを内蔵し、このモデルを使用し
て、近い未来の制御量を予測し、この予測結果に基づい
て操作量を決定するプロセスの予測制御方法において、
その状態量が制御量であるサブプロセスおよびこのサブ
プロセスの上流側にある少なくとも１つのサブプロセス
のモデルを内蔵し、このモデルを使用して、近い未来の
制御量を予測することを特徴とするプロセスの予測制御
方法が提供される。
ば、プロセスのモデルを内蔵し、このモデルを使用し
て、近い未来の制御量を予測し、この予測結果に基づい
て操作量を決定するプロセスの予測制御方法において、
その状態量が制御量であるサブプロセスおよびこのサブ
プロセスの上流側にある少なくとも１つのサブプロセス
のモデルを内蔵し、このモデルを使用して、近い未来の
制御量を予測することを特徴とするプロセスの予測制御
方法が提供される。
また、本発明の他の態様によれば、プロセスのモデル
を内蔵し、このモデルを使用して、近い未来の制御量を
予測し、この予測結果に基づいて操作量を決定するプロ
セスの予測制御方法において、制御量の予測値と近い未
来の目標値との偏差が決められた値となるように操作量
を決定することを特徴とするプロセスの予測制御方法が
提供される。
を内蔵し、このモデルを使用して、近い未来の制御量を
予測し、この予測結果に基づいて操作量を決定するプロ
セスの予測制御方法において、制御量の予測値と近い未
来の目標値との偏差が決められた値となるように操作量
を決定することを特徴とするプロセスの予測制御方法が
提供される。
また、本発明によれば、制御対象のプロセスに対する
操作量および制御量からプロセスの近い未来の制御量を
予測する制御量予測システムと、プロセスの近い未来の
目標値を予測する目標値予測システムと、上記予測され
た目標値と制御量との偏差に基づいて、上記プロセスの
操作量を決定する操作量決定システムとを備え、上記制
御量予測システムは、その状態量が制御量であるサブプ
ロセスおよびこのサブプロセスの上流側にある少なくと
も１つのサブプロセスのモデルを内蔵し、このモデルを
使用して、近い未来の制御量を予測する手段を備えるこ
とを特徴とするプロセスの予測制御システムが提供され
る。
操作量および制御量からプロセスの近い未来の制御量を
予測する制御量予測システムと、プロセスの近い未来の
目標値を予測する目標値予測システムと、上記予測され
た目標値と制御量との偏差に基づいて、上記プロセスの
操作量を決定する操作量決定システムとを備え、上記制
御量予測システムは、その状態量が制御量であるサブプ
ロセスおよびこのサブプロセスの上流側にある少なくと
も１つのサブプロセスのモデルを内蔵し、このモデルを
使用して、近い未来の制御量を予測する手段を備えるこ
とを特徴とするプロセスの予測制御システムが提供され
る。
さらに、本発明によれば、このような予測制御システ
ムとその制御対象となる火力発電プラントとからなる火
力発電プラントシステムが提供される。
ムとその制御対象となる火力発電プラントとからなる火
力発電プラントシステムが提供される。
この他に、火力発電プラントに対する操作量および制
御量に基づいて、該火力発電プラントの蒸気温度を予測
する蒸気温度予測システムであって、その状態量の少な
くとも１つが蒸気温度であるサブプロセスおよびこのサ
ブプロセスの上流側にある少なくとも１つのサブプロセ
スのモデルを内蔵し、このモデルを使用して、近い未来
の蒸気温度を予測する手段を備えることを特徴とする蒸
気温度予測システムが提供される。
御量に基づいて、該火力発電プラントの蒸気温度を予測
する蒸気温度予測システムであって、その状態量の少な
くとも１つが蒸気温度であるサブプロセスおよびこのサ
ブプロセスの上流側にある少なくとも１つのサブプロセ
スのモデルを内蔵し、このモデルを使用して、近い未来
の蒸気温度を予測する手段を備えることを特徴とする蒸
気温度予測システムが提供される。
上記サブプロセスのモデルは、例えば、プラント内の
熱交換器を模擬するものとすることができる。
熱交換器を模擬するものとすることができる。
具体的には、例えば、火力発電プラントにおいて、出
口蒸気温度が制御量である熱交換器およびこの熱交換器
の上流側にある少なくとも１つの熱交換器のモデルを内
蔵し、このモデルを使用して、近い未来の蒸気温度を予
測するようにすることができる。
口蒸気温度が制御量である熱交換器およびこの熱交換器
の上流側にある少なくとも１つの熱交換器のモデルを内
蔵し、このモデルを使用して、近い未来の蒸気温度を予
測するようにすることができる。
本発明を例えば、火力発電プラントに適用すると、火
力発電プラントにおいて出口蒸気温度が制御量である熱
交換器、および、この熱交換器の上流側にある少なくと
も１つの熱交換器のモデルを内蔵し、このモデルを使用
して、近い未来の蒸気温度を予測するので、出口蒸気温
度が制御量である熱交換器の入口蒸気状態の変動が考慮
でき、蒸気温度の予測精度を向上できる。
力発電プラントにおいて出口蒸気温度が制御量である熱
交換器、および、この熱交換器の上流側にある少なくと
も１つの熱交換器のモデルを内蔵し、このモデルを使用
して、近い未来の蒸気温度を予測するので、出口蒸気温
度が制御量である熱交換器の入口蒸気状態の変動が考慮
でき、蒸気温度の予測精度を向上できる。
また、火力発電プラントにおいて制御量である蒸気温
度の予測モデルを内蔵し、このモデルを使用して、近い
未来の蒸気温度を予測し、この予測値と近い未来の目標
値との偏差が決められた値例えば零となるように操作量
を決定するようにすれば、制御パラメータのチューニン
グが不要となる。この場合、予測制御系が、制御量およ
び操作量を複数持つ多入力多出力制御系の場合にも、他
の制御量の変動を考慮して操作量の決定ができるので制
御量間の干渉を抑制する非干渉制御が容易に実現でき
る。
度の予測モデルを内蔵し、このモデルを使用して、近い
未来の蒸気温度を予測し、この予測値と近い未来の目標
値との偏差が決められた値例えば零となるように操作量
を決定するようにすれば、制御パラメータのチューニン
グが不要となる。この場合、予測制御系が、制御量およ
び操作量を複数持つ多入力多出力制御系の場合にも、他
の制御量の変動を考慮して操作量の決定ができるので制
御量間の干渉を抑制する非干渉制御が容易に実現でき
る。
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図に本発明の一実施例の構成の概要を示す。
本実施例は、火力発電プラント10の蒸気温度の目標値
の予測値を求める目標値予測システム20蒸気温度の予測
値を求める蒸気温度予測システム30、および、目標値の
予測値と蒸気温度の予測値に基づいて操作量を決定する
操作量決定システム40を有して構成される。以下、本実
施例の詳細について説明する。
の予測値を求める目標値予測システム20蒸気温度の予測
値を求める蒸気温度予測システム30、および、目標値の
予測値と蒸気温度の予測値に基づいて操作量を決定する
操作量決定システム40を有して構成される。以下、本実
施例の詳細について説明する。
先ず、本発明が適用される火力発電プラトンの一実施
例の概要について説明する。
例の概要について説明する。
第２図は、石炭焚き火力発電プラントの例を示す説明
図である。
図である。
押込み通風器101からの空気は、空気予熱器102を通っ
て予熱され、１次空気ファン103によって加速されて石
炭ミル107内に送風される。一方、石炭バンカ104内の石
炭は、給炭機駆動モータ105により駆動される給炭機106
により、前記石炭ミル107内に運搬される。石炭ミル107
によって微粉状となった石炭は、空気流と共にボイラ12
2内に送り込まれて、ここで燃焼する。
て予熱され、１次空気ファン103によって加速されて石
炭ミル107内に送風される。一方、石炭バンカ104内の石
炭は、給炭機駆動モータ105により駆動される給炭機106
により、前記石炭ミル107内に運搬される。石炭ミル107
によって微粉状となった石炭は、空気流と共にボイラ12
2内に送り込まれて、ここで燃焼する。
火炉水冷壁110、１次過熱機111を通った水は、水蒸気
となり、スプレ121を通り、２次過熱器108で更に過熱さ
れ、主蒸気配管および主蒸気加減弁116を通って高圧タ
ービン117に入る。
となり、スプレ121を通り、２次過熱器108で更に過熱さ
れ、主蒸気配管および主蒸気加減弁116を通って高圧タ
ービン117に入る。
高圧タービン117を出た蒸気は、２次再熱器109によ
り、再過熱され、中・低圧タービン118に送られる。高
圧タービン117と中・低圧タービン118により発電機119
が駆動される。
り、再過熱され、中・低圧タービン118に送られる。高
圧タービン117と中・低圧タービン118により発電機119
が駆動される。
中・低圧タービン118を出た蒸気は、復水器120により
復水され、この復水は、給水ポンプ115により、再びボ
イラの火炉水冷壁110に送られる。また、復水は、スプ
レ制御弁113を介してスプレ121に送られる。更に、ボイ
ラ122には内部のガスを循環させるガス再循環ファン112
が設けられている。
復水され、この復水は、給水ポンプ115により、再びボ
イラの火炉水冷壁110に送られる。また、復水は、スプ
レ制御弁113を介してスプレ121に送られる。更に、ボイ
ラ122には内部のガスを循環させるガス再循環ファン112
が設けられている。
火力発電プラント10の制御量のうち制御が難しい制御
量は、蒸気温度であり、主蒸気温度TMS、１次過熱器111
出口蒸気温度TISHおよび再熱蒸気温度TRSの３つがあ
る。また、これらの蒸気温度の制御のために、燃料流量
FF、スプレ流量FSPおよび再循環ガス流量FGRの３つの操
作量がある。
量は、蒸気温度であり、主蒸気温度TMS、１次過熱器111
出口蒸気温度TISHおよび再熱蒸気温度TRSの３つがあ
る。また、これらの蒸気温度の制御のために、燃料流量
FF、スプレ流量FSPおよび再循環ガス流量FGRの３つの操
作量がある。
次に、第１図に示す各システムの機能について、その
作動原理と共に説明する。
作動原理と共に説明する。
目標値予測システム20は、蒸気温度の目標値の近い未
来値を次式により予測する。
来値を次式により予測する。
２（k,n）：現時点ｋにおいて、１次過熱器出口蒸
気温度T1SHの目標値r2のｎサンプリング先の予測値 ３（k,n）：現時点ｋにおいて、再熱蒸気温度TRSの
目標値r3のｎサンプリング先の予測値 ｉ（ｋ） ：蒸気温度の目標値riの現時点ｋにおけ
る値（ｉ＝１〜３） ai ：蒸気温度の目標値riの現時点ｋにおける
変化率（ｉ＝１〜３） ΔT ：サンプリング周期 蒸気温度予測システム30は、蒸気温度系のモデルを使
用して、蒸気温度の近い未来値を予測する。
気温度T1SHの目標値r2のｎサンプリング先の予測値 ３（k,n）：現時点ｋにおいて、再熱蒸気温度TRSの
目標値r3のｎサンプリング先の予測値 ｉ（ｋ） ：蒸気温度の目標値riの現時点ｋにおけ
る値（ｉ＝１〜３） ai ：蒸気温度の目標値riの現時点ｋにおける
変化率（ｉ＝１〜３） ΔT ：サンプリング周期 蒸気温度予測システム30は、蒸気温度系のモデルを使
用して、蒸気温度の近い未来値を予測する。
火力発電プラントのモデルは、質量保存の法則および
エネルギー保存の法則により導かれる微分方程式により
表わすことができる。ところが、圧力系は温度系と比較
して応答が速く、制御制もよく圧力の変動は小さい。こ
のため、圧力は、予測期間中設定値あるいは計測値に保
持されているものとして扱うことができる。ここで、質
量保存の法則により導かれる微分方程式は使用しない
で、エネルギー保存の法則により導かれる微分方程式の
みを使用する。
エネルギー保存の法則により導かれる微分方程式により
表わすことができる。ところが、圧力系は温度系と比較
して応答が速く、制御制もよく圧力の変動は小さい。こ
のため、圧力は、予測期間中設定値あるいは計測値に保
持されているものとして扱うことができる。ここで、質
量保存の法則により導かれる微分方程式は使用しない
で、エネルギー保存の法則により導かれる微分方程式の
みを使用する。
第３図は、モデル化範囲の一例を示す図である。
ところで、ボイラの熱交換器は、伝熱の形態により大
きく２種類に分けられる。１つは、対流伝熱が主体の熱
交換器であり、第３図に示す１次過熱器111、２次過熱
器108、１次再熱器132および２次再熱器109がこれにあ
たる。他の１つは、輻射伝熱が主体の熱交換器であり、
第３図に示す火炉水壁110がこれにあたる。
きく２種類に分けられる。１つは、対流伝熱が主体の熱
交換器であり、第３図に示す１次過熱器111、２次過熱
器108、１次再熱器132および２次再熱器109がこれにあ
たる。他の１つは、輻射伝熱が主体の熱交換器であり、
第３図に示す火炉水壁110がこれにあたる。
この２種類の熱交換器は、第４図に示すように、水・
蒸気、メタルおよびガスの部分から成っている。次に、
各部分のモデル式について説明する。なお、全体のモデ
ルは、第４図に表す熱交換器（サブプロセス）を組合せ
ることにより得られる。
蒸気、メタルおよびガスの部分から成っている。次に、
各部分のモデル式について説明する。なお、全体のモデ
ルは、第４図に表す熱交換器（サブプロセス）を組合せ
ることにより得られる。
（ｉ）水・蒸気部分 水・蒸気部分のモデル式は、次式で与えられる。
Qms＝Ams・αms（θｍ−θＧ） （４） ここで、Vs :水・蒸気の容積 γs:水・蒸気の比重量 Hs :水・蒸気のエンタルピ Hsi :入口の水・蒸気のエンタルピ Fs :水・蒸気の流量 Qms :メタルから水・蒸気への伝熱量 Ams :メタルから水・蒸気への伝熱面積 αms:メタルから水・蒸気への対流熱伝達率 θm:メタルの温度 θs:水・蒸気の温度 なお、水・蒸気のエンタルピHsと比重量γｓは、温度
θｓおよび圧力Psの関数として次式により表わされる。
θｓおよび圧力Psの関数として次式により表わされる。
HG＝ｆ（θs,Ps） （５） γｓ＝ｆ（θs,Ps） （６） また、温度θｓは、エンタルピHsと圧力Psの関数とし
て次式で与えられる。
て次式で与えられる。
θｓ＝ｆ（Hs,Ps） （７） （ii）メタル部分 メタル部分のモデル式は、次式で表わされる。
ここで、Mm :メタルの重量 Cm :メタルの比熱 Qgm :ガスからメタルへの伝熱量 Agm :ガスからメタルへの伝熱面積 αgm:ガスからメタルへの対流熱伝達率 θg:ガスの温度 k1,k2:定数 βgm:ガスからメタルへの輻射熱伝達率 （iii）ガス部分 ガス部分のモデル式は、次式で与えられる。
ここで、Vg :ガスの容積 γg :ガスの比重量 Hg :ガスのエンタルピ Hgi :入口のガスのエンタルピ Fg :ガスの流量 なお、ガスのエンタルピHgと比重量γｇは、温度θｇ
および圧力Pgの関数として次式で表わされる。
および圧力Pgの関数として次式で表わされる。
Hg＝ｆ（θg,Pg） （12） γｇ＝ｆ（θg,Pg） （13） また、温度θg,θgiはエンタルピHg,Hgiと圧力Pgの関
数として次式により求められる。
数として次式により求められる。
θｇ＝ｆ（Hg,Pg） （14） θgi＝ｆ（Hgi,Pg） （15） さらに、火炉において、入口ガスのエンタルピH
giは、次式により与えられる。
giは、次式により与えられる。
Hgi・Fg＝Hf・Ff＋Ha・Fa＋HgR・FgR （16） ここで、Hf :燃料の発熱量 Ff :燃料流量 Ha :空気のエンタルピ Fa :空気流量 HgR:再循環ガスのエンタルピ FgR:再循環ガス流量 また、火炉の出口ガス流量Fgすなわちボイラ・ガス流
量Ｆｇβは、次式により求められる。
量Ｆｇβは、次式により求められる。
Fg＝Ff＋Fa＋FgR （17） なお、上記においては、エネルギー保存の法則により
導かれる微分方程式を用いてモデルを作成するようにし
たがこれに質量保存の法則により導かれる微分方程式を
加えてモデルを作成するようにしてもよい。
導かれる微分方程式を用いてモデルを作成するようにし
たがこれに質量保存の法則により導かれる微分方程式を
加えてモデルを作成するようにしてもよい。
また、モデル化範囲の１例を第３図に示したが、モデ
ル化範囲を、第５図に示すように拡げてもよい。すなわ
ち、この第５図の例は、第３図に示すものに、節炭器13
4を、モデル化範囲に付加してある。
ル化範囲を、第５図に示すように拡げてもよい。すなわ
ち、この第５図の例は、第３図に示すものに、節炭器13
4を、モデル化範囲に付加してある。
また、主蒸気加減弁116および高圧タービン117をモデ
ル化範囲に加えてもよい。
ル化範囲に加えてもよい。
操作量決定システム40は、目標値の近い未来の予測値
と蒸気温度の近い未来の予測値に基づいて操作量を決定
する。次に、これについて説明する。
と蒸気温度の近い未来の予測値に基づいて操作量を決定
する。次に、これについて説明する。
先ず、現時点ｋにおいて、前回のサンプリング時点
（ｋ−１）の値に操作量を保持した場合について、蒸気
温度の近い未来の予測値と目標値の近い未来の予測値と
の偏差を次式により求める。
（ｋ−１）の値に操作量を保持した場合について、蒸気
温度の近い未来の予測値と目標値の近い未来の予測値と
の偏差を次式により求める。
ここで、io（k,n）：現時点ｋにおいて前回のサン
プリング時点（ｋ−１）の値に操作量を保持した場合の
目標値の予測値と蒸気温度の予測値との偏差（ｉ＝１〜
３） io（k,n）：現時点ｋにおいて前回のサン
プリング時点（ｋ−１）の値に操作量を保持した場合の
蒸気温度の予測値（ｉ＝１〜３） 次に、現時点ｋにおいて前回のサンプリング時点（ｋ
−１）の値から各操作量が変動したときの各蒸気温度の
予測値と目標値の予測値との偏差を次式により求める。
プリング時点（ｋ−１）の値に操作量を保持した場合の
目標値の予測値と蒸気温度の予測値との偏差（ｉ＝１〜
３） io（k,n）：現時点ｋにおいて前回のサン
プリング時点（ｋ−１）の値に操作量を保持した場合の
蒸気温度の予測値（ｉ＝１〜３） 次に、現時点ｋにおいて前回のサンプリング時点（ｋ
−１）の値から各操作量が変動したときの各蒸気温度の
予測値と目標値の予測値との偏差を次式により求める。
ここで、ij（k,n）：現時点ｋにおいて前回のサン
プリング時点（ｋ−１）の値から操作量ujのみδuj変動
させたときの蒸気温度の予測値（ｉ＝１〜3,j＝１〜
３） ij（k,n）：現時点ｋにおいて前回のサン
プリング時点（ｋ−１）の値から操作量ujのみδuj変化
させたときの蒸気温度の予測値ij（k,n）と目標値の
予測値２（k,n）との偏差ｉ＝１〜3,j＝１〜３） さらに、現時点ｋにおいて前回サンプリング時点（ｋ
−１）の値から各操作量が変化したときの各蒸気温度の
予測値と目標値の予測値との偏差に対する影響係数を次
式により求める。
プリング時点（ｋ−１）の値から操作量ujのみδuj変動
させたときの蒸気温度の予測値（ｉ＝１〜3,j＝１〜
３） ij（k,n）：現時点ｋにおいて前回のサン
プリング時点（ｋ−１）の値から操作量ujのみδuj変化
させたときの蒸気温度の予測値ij（k,n）と目標値の
予測値２（k,n）との偏差ｉ＝１〜3,j＝１〜３） さらに、現時点ｋにおいて前回サンプリング時点（ｋ
−１）の値から各操作量が変化したときの各蒸気温度の
予測値と目標値の予測値との偏差に対する影響係数を次
式により求める。
22〜24式により求めた影響係数を用いると、現時点ｋ
における前回のサンプリング時点（ｋ−１）の値から操
作量ujを変化させたときの蒸気温度の予測偏差の推定値
が次式で表わされる。
における前回のサンプリング時点（ｋ−１）の値から操
作量ujを変化させたときの蒸気温度の予測偏差の推定値
が次式で表わされる。
（26）式を用いると、蒸気温度の予測偏差の推定値ei
（k,n）が決められた値例えば零になる操作量の変化分
Δuj（ｋ）が次式により、得られる。
（k,n）が決められた値例えば零になる操作量の変化分
Δuj（ｋ）が次式により、得られる。
ここで、［Ａ］-1:マトリックス［Ａ］の逆マトリッ
クス （26）式で求めた操作量の変化分Δuj（ｋ）を用いる
と、次式により現時点ｋにおける操作量uj（ｋ）が決定
できる。
クス （26）式で求めた操作量の変化分Δuj（ｋ）を用いる
と、次式により現時点ｋにおける操作量uj（ｋ）が決定
できる。
以上の各システムは、例えば、第８図に示すようなハ
ードウエアシステムに、上記演算プログラムを搭載し
て、このプログラムを実行することにより実現される。
ードウエアシステムに、上記演算プログラムを搭載し
て、このプログラムを実行することにより実現される。
第８図に示すシステムは、各種演算等を実行する中央
処理ユニット（CPU）801と、このCPU801の実行するプロ
グラムや固定データを記憶する読み出し専用メモリ（RO
M）802と、読み／書き可能メモリ（RAM）803と、アナロ
グデータをアナログ／ディジタル変換して取り込むアナ
ログ入力ユニット（AI）804と、ディジタル入力データ
を取り込むディジタル入力ユニット（DI）805と、アナ
ログ信号を出力するアナログ出力ユニット（AO）806
と、ディジタル信号を出力するディジタル出力ユニット
（DO）807と、通信インタフェース808と、これらを接続
する内部バス809とを備える。なお、通信インタフェー
ス808は、通信用バス310と接続される。
処理ユニット（CPU）801と、このCPU801の実行するプロ
グラムや固定データを記憶する読み出し専用メモリ（RO
M）802と、読み／書き可能メモリ（RAM）803と、アナロ
グデータをアナログ／ディジタル変換して取り込むアナ
ログ入力ユニット（AI）804と、ディジタル入力データ
を取り込むディジタル入力ユニット（DI）805と、アナ
ログ信号を出力するアナログ出力ユニット（AO）806
と、ディジタル信号を出力するディジタル出力ユニット
（DO）807と、通信インタフェース808と、これらを接続
する内部バス809とを備える。なお、通信インタフェー
ス808は、通信用バス310と接続される。
次に、上記各システムによる操作量の決定の手順につ
いて、第６図を参照して説明する。
いて、第６図を参照して説明する。
まず、現時点ｋにおいて、蒸気温度の目標値の近い未
来の予測値を、（１）式によりもとめる（ステップ
１）。
来の予測値を、（１）式によりもとめる（ステップ
１）。
現時点ｋにおいて、前回のサンプリング時点（ｋ−
１）の値に操作量を保持した場合について、蒸気温度の
近い未来の予測値と、目標値の近い未来の予測値との偏
差を、（18）式により求める（ステップ２）。
１）の値に操作量を保持した場合について、蒸気温度の
近い未来の予測値と、目標値の近い未来の予測値との偏
差を、（18）式により求める（ステップ２）。
現時点ｋにおいて、前回のサンプリング時点（ｋ−
１）の値から各操作量が変動したときの各蒸気温度の予
測値と、目標値の予測値との偏差を、（19）、（20）、
（21）により求める（ステップ３）。
１）の値から各操作量が変動したときの各蒸気温度の予
測値と、目標値の予測値との偏差を、（19）、（20）、
（21）により求める（ステップ３）。
現時点ｋにおいて、前回のサンプリング時点（ｋ−
１）の値から各操作量が変化したときの各蒸気温度の予
測値と、目標値の予測値との偏差に対する影響係数を、
（22）、（23）、（24）式によりもとめる（ステップ
４）。
１）の値から各操作量が変化したときの各蒸気温度の予
測値と、目標値の予測値との偏差に対する影響係数を、
（22）、（23）、（24）式によりもとめる（ステップ
４）。
求めた影響係数を用いて、現時点ｋにおいて、前回サ
ンプリング時点（ｋ−１）の値から各操作量を変化させ
たときの蒸気温度の予測偏差の推定値を（25）式により
求める（ステップ５）。
ンプリング時点（ｋ−１）の値から各操作量を変化させ
たときの蒸気温度の予測偏差の推定値を（25）式により
求める（ステップ５）。
蒸気温度の予測偏差の推定値が決められた値、例え
ば、零になる操作量の変化分を（26）式により求める
（ステップ６）。
ば、零になる操作量の変化分を（26）式により求める
（ステップ６）。
求めた操作量の変化分を用いて、（27）式により、現
時点ｋにおける操作量を決定する（ステップ７）。
時点ｋにおける操作量を決定する（ステップ７）。
次に、本発明を適用した火力発電プラントの制御シス
テムの一実施例について説明する。
テムの一実施例について説明する。
第９図は、本実施例の火力発電プラント制御システム
の構成の概要を示す。
の構成の概要を示す。
本実施例の火力発電プラント制御システムは、マスタ
コントローラ100と、このマスタコントローラ100により
制御されて、より下位の制御要素を制御するサブループ
コントローラ410から470と、マスタコントローラ100に
対して、操作量を与える予測制御用コントローラ200と
を備える。
コントローラ100と、このマスタコントローラ100により
制御されて、より下位の制御要素を制御するサブループ
コントローラ410から470と、マスタコントローラ100に
対して、操作量を与える予測制御用コントローラ200と
を備える。
予測制御用コントローラ200は、上述した目標値予測
システム10、蒸気温度予測システム30および操作量決定
システム40を備えている。操作量決定システム40から
は、操作量として、燃料流量デマンド修正値（変化分）
ΔFFDと、スプレ流量デマンド修正値（変化分）ΔFSPD
と、再循環ガス流量デマンド修正値（変化分）ΔFGRDと
が出力され、マスタコントローラ100に送られる。
システム10、蒸気温度予測システム30および操作量決定
システム40を備えている。操作量決定システム40から
は、操作量として、燃料流量デマンド修正値（変化分）
ΔFFDと、スプレ流量デマンド修正値（変化分）ΔFSPD
と、再循環ガス流量デマンド修正値（変化分）ΔFGRDと
が出力され、マスタコントローラ100に送られる。
なお、これらの各システムの内容については、既に述
べたので、説明を繰り返さない。
べたので、説明を繰り返さない。
サブループコントローラ410は、タービン蒸気流量制
御部411を有し、主蒸気加減弁116を制御する。サブルー
プコントローラ420は、給水流量制御部421を備え、給水
ポンプ115を制御する。サブループコントローラ430は、
燃料流量制御部431を備え、給炭機106を制御する。サブ
ループコントローラ440は、空気流量制御部441を備え、
押し込みファン101を制御する。サブループコントロー
ラ450は、排ガス流量制御部451を備え、誘引ファン114
を制御する。サブループコントローラ460はスプレ流量
制御部461を備え、スプレ弁113を制御する。サブループ
コントローラ470は、再循環ガス流量制御部471を備え、
ガス再循環ファン112を制御する。
御部411を有し、主蒸気加減弁116を制御する。サブルー
プコントローラ420は、給水流量制御部421を備え、給水
ポンプ115を制御する。サブループコントローラ430は、
燃料流量制御部431を備え、給炭機106を制御する。サブ
ループコントローラ440は、空気流量制御部441を備え、
押し込みファン101を制御する。サブループコントロー
ラ450は、排ガス流量制御部451を備え、誘引ファン114
を制御する。サブループコントローラ460はスプレ流量
制御部461を備え、スプレ弁113を制御する。サブループ
コントローラ470は、再循環ガス流量制御部471を備え、
ガス再循環ファン112を制御する。
マスタコントローラ100は、実際の主蒸気圧力と設定
値との偏差に対する操作量を出力する主蒸気圧力制御部
151と、実際のガスO2と設定値との偏差に対する操作量
を出力するガスO2制御部152と、実際の火炉圧力と設定
値との偏差に対する操作量を出力する火炉圧力制御部15
3とを、応答時間の比較的速いマス系の制御手段として
有する。なお、これらは、マスタコントローラ100とは
別に設けられてもよい。
値との偏差に対する操作量を出力する主蒸気圧力制御部
151と、実際のガスO2と設定値との偏差に対する操作量
を出力するガスO2制御部152と、実際の火炉圧力と設定
値との偏差に対する操作量を出力する火炉圧力制御部15
3とを、応答時間の比較的速いマス系の制御手段として
有する。なお、これらは、マスタコントローラ100とは
別に設けられてもよい。
また、マスタコントローラ100は、図示しない中央給
電所からの負荷指令ELD（Economic Load Dispatching）
と、AFC（Automatic Frequency Control）｝とを加算し
たものについて一定の変化率に制限するマスタユニット
161と、上記主蒸気圧力制御部からの指令により負荷指
令を補正する主蒸気圧力補正部162と、上記燃料流量デ
マンド修正値（変化分）ΔFFDにより燃料流量を補正す
る燃料流量デマンド補正部163と、上記ガスO2制御部152
の指令によりガスO2を補正するガスO2補正部164と、上
記火炉圧力制御部153の出力により火炉圧力を補正する
火炉圧力補正部165と、スプレ流量デマンド修正値（変
化分）ΔFSPDによりスプレ流量の補正を行なうスプレ流
量デマンド補正部166と、再循環ガス流量デマンド修正
値（変化分）ΔFGRDにより再循環ガス流量の補正を行な
う再循環ガス流量デマンド補正167とを備える。
電所からの負荷指令ELD（Economic Load Dispatching）
と、AFC（Automatic Frequency Control）｝とを加算し
たものについて一定の変化率に制限するマスタユニット
161と、上記主蒸気圧力制御部からの指令により負荷指
令を補正する主蒸気圧力補正部162と、上記燃料流量デ
マンド修正値（変化分）ΔFFDにより燃料流量を補正す
る燃料流量デマンド補正部163と、上記ガスO2制御部152
の指令によりガスO2を補正するガスO2補正部164と、上
記火炉圧力制御部153の出力により火炉圧力を補正する
火炉圧力補正部165と、スプレ流量デマンド修正値（変
化分）ΔFSPDによりスプレ流量の補正を行なうスプレ流
量デマンド補正部166と、再循環ガス流量デマンド修正
値（変化分）ΔFGRDにより再循環ガス流量の補正を行な
う再循環ガス流量デマンド補正167とを備える。
なお、この種の火力発電プラントの制御システムにつ
いては、例えば、特願昭57−44709号の明細書に開示さ
れている。
いては、例えば、特願昭57−44709号の明細書に開示さ
れている。
マスタコントローラ100と、予測制御用コントローラ2
00と、通信用バスコントローラ300と、サブループコン
トローラ410から470とは、通信用バス310により接続さ
れて、情報の伝送を行なっている。また、各種コントロ
ーラは、上述した予測制御用コントローラ200と同様
に、第８図に示すハードウェアシステムを用いて構成す
ることができる。
00と、通信用バスコントローラ300と、サブループコン
トローラ410から470とは、通信用バス310により接続さ
れて、情報の伝送を行なっている。また、各種コントロ
ーラは、上述した予測制御用コントローラ200と同様
に、第８図に示すハードウェアシステムを用いて構成す
ることができる。
このような構成により、火力発電プラントの運転にお
いて、負荷指令に対して、応答の速い圧力、ガス等につ
いては、主蒸気圧力制御部151、ガスO2制御部164および
火炉圧力制御部153により制御し、一方、蒸気温度等の
応答の遅いものについては、予測制御用コントローラ20
0により制御を行なう。
いて、負荷指令に対して、応答の速い圧力、ガス等につ
いては、主蒸気圧力制御部151、ガスO2制御部164および
火炉圧力制御部153により制御し、一方、蒸気温度等の
応答の遅いものについては、予測制御用コントローラ20
0により制御を行なう。
予測制御用コントローラ200は、上述したように、サ
ブプロセスモデルにより、精度のよい予測ができるの
で、予測値の誤差が少なくなり、運転しやすいプラント
が実現できる。
ブプロセスモデルにより、精度のよい予測ができるの
で、予測値の誤差が少なくなり、運転しやすいプラント
が実現できる。
以上に述べた実施例では、最終段のサブプロセスとそ
の上流側の別のサブプロセスのモデルを内蔵し、このモ
デルを使用して、近い未来の制御量を予測するので、制
御量の変動に影響を与える上流側のサブプロセスの状態
量の変動が考慮でき、制御量の予測精度が向上できる。
の上流側の別のサブプロセスのモデルを内蔵し、このモ
デルを使用して、近い未来の制御量を予測するので、制
御量の変動に影響を与える上流側のサブプロセスの状態
量の変動が考慮でき、制御量の予測精度が向上できる。
また、以上に述べた実施例では、近い未来の制御量の
予測値と近い未来の目標値との偏差が決められた値、例
えば、零、となるように操作量を決定する。このため、
制御パラメータのチューニング不要となる。さらに、予
測制御系が複数の制御量および操作量を持つ多入力多出
力制御系の場合には、他の制御量の変動を考慮して、操
作量の決定ができるので、制御量間の干渉を抑制するこ
とができ、非干渉制御が容易に実現できる。
予測値と近い未来の目標値との偏差が決められた値、例
えば、零、となるように操作量を決定する。このため、
制御パラメータのチューニング不要となる。さらに、予
測制御系が複数の制御量および操作量を持つ多入力多出
力制御系の場合には、他の制御量の変動を考慮して、操
作量の決定ができるので、制御量間の干渉を抑制するこ
とができ、非干渉制御が容易に実現できる。
なお、干渉がそれほど問題にならない場合には、上述
した制御方法に代えて、他の制御方法を適用することも
できる。例えば、制御量の予測値と近い未来の目標値と
の偏差に、比例・積分演算を施して、操作量を決定する
制御方法を適用することができる。
した制御方法に代えて、他の制御方法を適用することも
できる。例えば、制御量の予測値と近い未来の目標値と
の偏差に、比例・積分演算を施して、操作量を決定する
制御方法を適用することができる。
第12図に、その一例を示す。
同図に示す制御システムは、上記実施例と同様の目標
値予測システム20と、蒸気温度予測システム30とを備
え、かつ、火力発電プラント10に対して、目標値の予測
値と蒸気温度の予測値との偏差に基づいて比例・積分演
算を行なって、燃料流量FF、スプレ流量FSPおよび再循
環ガス流量FGKをそれぞれ操作量として出力するPIコン
トローラ51,52,53を備えて構成される。
値予測システム20と、蒸気温度予測システム30とを備
え、かつ、火力発電プラント10に対して、目標値の予測
値と蒸気温度の予測値との偏差に基づいて比例・積分演
算を行なって、燃料流量FF、スプレ流量FSPおよび再循
環ガス流量FGKをそれぞれ操作量として出力するPIコン
トローラ51,52,53を備えて構成される。
本実施例によれば、上記した実施例と同様に、予測精
度が向上できると共に、実績のある比例積分演算により
操作量が決定されるため、信頼性が高いシステムの構築
が可能となる。また、ステップ外乱が入力しても、設定
値と制御量の予測値との偏差が、定常状態では零になる
という利点がある。
度が向上できると共に、実績のある比例積分演算により
操作量が決定されるため、信頼性が高いシステムの構築
が可能となる。また、ステップ外乱が入力しても、設定
値と制御量の予測値との偏差が、定常状態では零になる
という利点がある。
上記各実施例では、火力発電プラントの例を示した
が、本発明は、これに限定されない。他のプロセスの制
御にも適用することができる。例えば、上流側に少なく
とも１のサブプロセスがあり、その状態量が制御量であ
るサブプロセスがあるようなプロセスに適用することが
できる。この場合、上流側にあるサブプロセスは、その
状態量が制御量である場合と、そうでない場合とがあ
る。
が、本発明は、これに限定されない。他のプロセスの制
御にも適用することができる。例えば、上流側に少なく
とも１のサブプロセスがあり、その状態量が制御量であ
るサブプロセスがあるようなプロセスに適用することが
できる。この場合、上流側にあるサブプロセスは、その
状態量が制御量である場合と、そうでない場合とがあ
る。
また、複数のサブプロセスからなるプロセスが複数独
立に存在する制御モデルを構築することもできる。
立に存在する制御モデルを構築することもできる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、火力発電プラ
ントなどのプロセスの予測制御において、上流、下流の
形でリンクするサブプロセスのモデルを用いて、近い未
来の制御量を予測することができるので、プロセスのモ
デル規模を拡大できて、予測値の精度を向上することが
できる。
ントなどのプロセスの予測制御において、上流、下流の
形でリンクするサブプロセスのモデルを用いて、近い未
来の制御量を予測することができるので、プロセスのモ
デル規模を拡大できて、予測値の精度を向上することが
できる。
第１図は本発明の一実施例の構成の概要を示すブロック
図、第２図は本発明が適用される火力発電プラントの一
実施例の構成を示すブロック図、第３図は本発明が適用
される火力発電プラントにおけるモデル化範囲の一例を
示す説明図、第４図は本実施例におけるサブプロセスの
モデルを示す説明図、第５図は本発明が適用される火力
発電プラントにおけるモデル化範囲の他の例を示す説明
図、第６図は本実施例を構成する各システムによる操作
量決定の手順について示すフローチャート、第７図は本
発明が適用される火力発電プラントの制御システムのシ
ステム構成の全体を示すブロック図、第８図は各システ
ムのコントローラのハードウェアのシステム構成を示す
ブロック図、第９図は本発明が適用される火力発電プラ
ントの制御システムの構成を示すブロック図、第10図は
従来の火力発電プラントの制御システムの構成を示すブ
ロック図、第11図は二つの予測モデルを持つ制御システ
ムの構成を示すブロック図、第12図は本発明の予測制御
システムを比例積分制御に適用した場合の一実施例の構
成を示すブロック図である。 10……火力発電プラント、20……目標値予測システム、
30……蒸気温度予測システム、40……操作量決定システ
ム、51,52,53……PIコントローラ、108……２次過熱
器、109……２次再熱器、110……火炉水壁、111……１
次過熱器、115……給水ポンプ、116……主蒸気加減弁、
117……高圧タービン、118a……中圧タービン、118b…
…低圧タービン、119……発電機、120……復水器、121
……スプレ。
図、第２図は本発明が適用される火力発電プラントの一
実施例の構成を示すブロック図、第３図は本発明が適用
される火力発電プラントにおけるモデル化範囲の一例を
示す説明図、第４図は本実施例におけるサブプロセスの
モデルを示す説明図、第５図は本発明が適用される火力
発電プラントにおけるモデル化範囲の他の例を示す説明
図、第６図は本実施例を構成する各システムによる操作
量決定の手順について示すフローチャート、第７図は本
発明が適用される火力発電プラントの制御システムのシ
ステム構成の全体を示すブロック図、第８図は各システ
ムのコントローラのハードウェアのシステム構成を示す
ブロック図、第９図は本発明が適用される火力発電プラ
ントの制御システムの構成を示すブロック図、第10図は
従来の火力発電プラントの制御システムの構成を示すブ
ロック図、第11図は二つの予測モデルを持つ制御システ
ムの構成を示すブロック図、第12図は本発明の予測制御
システムを比例積分制御に適用した場合の一実施例の構
成を示すブロック図である。 10……火力発電プラント、20……目標値予測システム、
30……蒸気温度予測システム、40……操作量決定システ
ム、51,52,53……PIコントローラ、108……２次過熱
器、109……２次再熱器、110……火炉水壁、111……１
次過熱器、115……給水ポンプ、116……主蒸気加減弁、
117……高圧タービン、118a……中圧タービン、118b…
…低圧タービン、119……発電機、120……復水器、121
……スプレ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−128401（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−82427（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−11908（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−98703（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−98703（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−6203（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05B 13/00 - 13/04
Claims (3)
- 【請求項１】プロセスのモデルを内蔵し、このモデルを
使用して、近い未来の制御量を予測し、この予測結果に
基づいて操作量を決定するプロセスの制御方法におい
て、 その状態量が制御量であるサブプロセスおよびこのサブ
プロセスの上流側にある少なくとも１つのサブプロセス
を組み合わせたモデルを使用して近い未来の制御量を予
測して、操作量の変化に対する、制御量の予測値と目標
値の予測値との偏差の変化の割合を示す影響係数を求
め、 操作量を変化させたときの制御量の予測値と目標値の予
測値との偏差を推定する推定式を、上記影響係数を用い
て求め、 該偏差が決められた値となるような操作量を上記推定式
を用いて決定することによりプロセスを予測制御し、 上記影響係数は、 ある時点の操作量を変化させないでその値を予測時点ま
で保持した場合の制御量の第１の予測値を求め、かつ、
上記ある時点の操作量を変化させ、その値を予測時点ま
で保持した場合の制御量の第２の予測値を求め、 第１および第２の予測値と目標値の予測値との偏差をそ
れぞれ求め、 操作量を変化させたときの、上記第１の予測値について
の偏差と第２の予測値についての偏差の、操作量の変化
に対する変化の割合を求めることで求められること を特徴とするプロセスの予測制御方法。 - 【請求項２】制御対象のプロセスに対する操作量および
制御量からプロセスの近い未来の制御量を予測する制御
量予測システムと、プロセスの近い未来の目標値を予測
する目標値予測システムと、上記予測された目標値と制
御量との偏差に基づいて、上記プロセスの操作量を決定
する操作量決定システムとを備え、 上記制御量予測システムは、その状態量が制御量である
サブプロセスおよびこのサブプロセスの上流側にある少
なくとも１つのサブプロセスを組み合わせたモデルを内
蔵し、このモデルを使用して、近い未来の制御量を予測
する手段を備え上記操作量決定システムは、 操作量の変化に対する、制御量の予測値と目標値の予測
値との偏差の変化の割合を示す影響係数を求める手段
と、 操作量を変化させたときの制御量の予測値と目標値の予
測値との偏差を推定する推定式を上記影響係数を用いて
求める手段と、 該偏差が決められた値となるような操作量を上記推定式
を用いて決定する手段とを備え、 上記影響係数を求める手段は、 ある時点の操作量を変化させないでその値を予測時点ま
で保持した場合の制御量の第１の予測値を求め、かつ、
上記ある時点の操作量を変化させ、その値を予測時点ま
で保持した場合の制御量の第２の予測値を求め、 第１および第２の予測値と目標値の予測値との偏差をそ
れぞれ求め、 操作量を変化させたときの、上記第１の予測値について
の偏差と第２の予測値についての偏差の、操作量の変化
に対する変化の割合を求めることで、上記影響係数を決
定すること を特徴とするプロセスの予測制御システム。 - 【請求項３】制御対象となる火力発電プラントの操作量
および制御量から該火力発電プラントの近い未来の制御
量とし蒸気温度を予測する蒸気温度予測システムと、該
火力発電プラントの蒸気温度の近い未来の目標値を予測
する目標値予測システムと、上記予測された蒸気温度の
目標値と制御量との偏差に基づいて、該火力発電プラン
トの操作量を決定する操作量決定システムとを備え、 上記蒸気温度予測システムは、その状態量の少なくとも
１つが蒸気温度であるサブプロセスおよびこのサブプロ
セスの上流側にある少なくとも１つのサブプロセスを組
み合わせたモデルを内蔵し、このモデルを使用して、近
い未来の蒸気温度を予測する手段を備え、 上記操作量決定システムは、 操作量の変化に対する、制御量の予測値と目標値の予測
値との偏差の変化の割合を示す影響係数を求める手段
と、 操作量を変化させたときの制御量の予測値と目標の予測
値との偏差を推定する推定式を上記影響係数を用いて求
める手段と、該偏差が決められた値となるような操作量
を上記推定式を用いて決定する手段とを備え、 上記操作量決定システムは、操作量の変化に対する、制
御量の予測値と目標値の予測値との偏差の変化の割合を
示す影響係数を求め、操作量を変化させたときの制御量
の予測値と目標の予測値との偏差を推定する推定式を上
記影響係数を用いて求める手段と、 該偏差が決められた値となるような操作量を上記推定式
を用いて決定する手段とを備え、 上記影響係数を求める手段は、 ある時点の操作量を変化させないでその値を予測時点ま
で保持した場合の制御量の第１の予測値を求め、かつ、
上記ある時点の操作量を変化させ、その値を予測時点ま
で保持した場合の制御量の第２の予測値を求め、 第１および第２の予測値と目標値の予測値との偏差をそ
れぞれ求め、 操作量を変化させたときの、上記第１の予測値について
の偏差と第２の予測値についての偏差の、操作量の変化
に対する変化の割合を求めることで、上記影響係数を決
定すること を特徴とする火力発電プラント予測制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2340489A JP3061289B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | プロセスの予測制御方法および予測制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2340489A JP3061289B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | プロセスの予測制御方法および予測制御システム |
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