JP3881925B2 - Plant operating state prediction method and nuclear plant operating state prediction system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば火力発電所や、製鉄所、あるいは化学工場のようなプラントに適用され、プラントの運転条件および運転状態データを蓄積してデータベースを構築し、このデータベースから得られる知見に基づいて、プラントの将来の性能を予測するプラント運転状態予測方法、およびこのプラント運転状態予測方法を原子力プラントに適用した原子力プラント運転状態予測システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、原子力発電所や、火力発電所、製鉄所、あるいは化学工場のように巨大なプラントでは、現在の運転状態が正常であるか、あるいは異常であるかを判定するプラント性能診断システムが適用されている。
【0003】
このようなプラント性能診断システムでは、過去から現在まで該当プラントの運転データが取得される。そして、この取得された運転データに基づいて、正常な運転状態における運転データの範囲が示されたデータベースが構築される。
【0004】
そして、現在の運転データを、このデータベースと比較し、現在の運転データが正常範囲に入っていれば、現在の運転状態が正常であると確認されている。一方、現在の運転データが正常範囲を逸脱していれば、プラントに異常があるものと判定される。そして、プラントに異常があるものと判定された場合には、アラームを発する等によってオペレータにその旨が報知され、異常回避のための適正な措置がなされている。
【0005】
例えば、加圧水型原子力発電所(以下、「PWR」と称する。)の性能は、蒸気発生器の性能係数および復水器の真空度の変化に伴う出力変動によって予測されている。このうち、蒸気発生性能係数は、運転サイクルの初期値の推移によって厳しくなるその運転サイクル中の夏場に予測が行われている。また、復水器の真空度は、過去のデータより記録された最悪値を用いて行われている。この2つのパラメータにより得られる出力変化量より夏場等の特定された条件での出力が評価されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のプラント性能診断システムでは、上述したように対象プラントの現在の運転状態の正常/異常の判定、および近い将来における運転状態の予測を行うことができるものの、任意の運転日における予測を行うことはできない。
【0007】
例えば、原子力発電所の場合、おおよそ1年毎に定期点検が行われている。したがって、任意の運転日における性能予測が可能になれば、機器の交換時期も把握可能となるために、定期点検期間を利用して、稼働率を低下させることなく、機器の交換を行うことができるようになる。また、これによって、以後の運転を安定に、かつ安全に行うことができるようになる。
【0008】
しかしながら、従来のプラント性能診断システムでは、上述したように近い将来における運転状態の予測、すなわち原子力発電所の場合には、当該運転サイクルまたは次運転サイクルの予測しかできないとともに、その予測には上述したように最悪復水器真空度等を使用して実施している。このため、過剰に厳しめの条件設定となるために、補助蒸気の使用量や水質の管理運用等に多大な負担をかけてしまうという問題がある。
【0009】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その第1の目的は、プラントの運転条件データと運転状態データとを蓄積してデータベースを構築し、このデータベースから得られる情報に基づいて、運転条件と運転状態データとの相関式を取得し、この相関式を用いることによって、プラントの将来の性能を予測することが可能なプラント運転状態予測方法を提供することにある。
【0010】
またその第2の目的は、このプラント運転状態予測方法を原子力プラントに適用し、原子力プラントの性能予測、原子力プラントの運用計画および機器の交換計画の立案を容易とする原子力プラント運転状態予測システムを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。
【0012】
すなわち、請求項1の発明のプラント運転状態予測方法では、上記第1の目的を達成するために、プラントの運転条件データと、プラントに備えられた機器の運転実績データとを取得し、取得した運転条件データと運転実績データと取得した運転実績データを規格化したデータとを、おのおのその取得時間データとともに蓄積し、蓄積した各データに基づいてこのプラントの運転条件と、機器の運転実績及び運転実績データを規格化したデータとの相関関係をそれぞれ取得し、取得した相関関係に基づいて機器の運転状態と経年変化を予測し原子力プラントの性能予測及び機器の交換計画の立案を行う。
【0013】
請求項2の発明の原子力プラント運転状態予測システムでは、上記第2の目的を達成するために、原子力プラントからこの原子力プラントの運転条件データを取得する運転条件データ取得手段と、原子力プラントに備えられた蒸気発生器からこの蒸気発生器のプラントにより特性のある推移を示す蒸気発生性能係数を取得する蒸気発生性能係数データ取得手段と、取得した蒸気発生性能係数を規格化する手段と、運転条件データ取得手段によって取得された運転条件データと、蒸気発生性能係数データによって取得された蒸気発生性能係数と規格化された蒸気発生性能係数を、おのおのその取得時間データと共に蓄積するデータ蓄積手段と、データ蓄積手段に蓄積された各データに基づいて、この原子力プラントの運転条件と、この蒸気発生器の蒸気発生性能係数及び規格化された蒸気発生性能係数との相関関係を取得する相関関係取得手段と、相関関係取得手段によって取得された相関関係に基づいて、蒸気発生性能係数の経年変化に対する相関式の取得と蒸気発生器の蒸気発生性能を経年変化に対する相関式と規格化された蒸気発生性能係数の相関式より求めた蒸気発生性能係数の相関式より予測する性能予測手段とを備え、原子力プラントの性能予測及び機器の交換計画の立案を行うものである。
【0014】
なお、原子力プラント運転状態予測システムは、上記第2の目的を達成するために、原子力プラントからこの原子力プラントの運転条件データを取得する運転条件データ取得手段と、原子力プラントに備えられた復水器からこの復水器の真空度データおよび海水温度データを取得する真空度・海水温度データ取得手段と、運転条件データ取得手段によって取得された運転条件データと、真空度・海水温度データ取得手段によって取得された真空度データおよび海水温度データとを、おのおのその取得時間データと共に蓄積するデータ蓄積手段と、データ蓄積手段に蓄積された各データに基づいて、この原子力プラントの運転条件と海水温度との相関関係、および海水温度とこの復水器の真空度との相関関係を取得する相関関係取得手段と、相関関係取得手段によって取得された各相関関係に基づいて、復水器の性能及び経年劣化を予測する性能予測手段とを備え、原子力プラントの性能予測及び機器の交換計画の立案を行うようにしても良い。
【0015】
また、原子力プラント運転状態予測システムは、上記第2の目的を達成するために、原子力プラントからこの原子力プラントの運転条件データを取得する運転条件データ取得手段と、原子力プラントのタービンに蒸気を供給するタービン蒸気ループに備えられた流量計からタービン蒸気ループ内を循環する冷却材の流量データを取得する流量データ取得手段と、運転条件データ取得手段によって取得された運転条件データと、流量データ取得手段によって取得された流量データとを、おのおのその取得時間データと共に蓄積するデータ蓄積手段と、データ蓄積手段に蓄積された各データに基づいて、この原子力プラントの運転条件と、冷却材の流量との相関関係を取得する相関関係取得手段と、相関関係取得手段によって取得された相関関係に基づいて、冷却材の必要流量の経年変化量を求め流量を予測する性能予測手段とを備え、原子力プラントの性能予測及び機器の交換計画の立案を行うようにしても良い。
【0016】
請求項3の発明の原子力プラント運転状態予測システムは、上記第2の目的を達成するために、原子力プラントからこの原子力プラントの運転条件データを取得する運転条件データ取得手段と、原子力プラントのタービンに蒸気を供給するタービン蒸気ループに備えられた圧力計からタービン蒸気ループ内を循環する冷却材水の蒸気圧力データを取得する蒸気圧力データ取得手段と、運転条件データ取得手段によって取得された運転条件データと、蒸気圧力データ取得手段によって取得された蒸気圧力データと蒸気圧力データの規格化を行い、おのおのその取得時間データと共に蓄積するデータ蓄積手段と、データ蓄積手段に蓄積された各データに基づいて、この原子力プラントの運転条件と、蒸気圧力との相関関係を取得する相関関係取得手段と、相関関係取得手段によって取得された相関関係に基づいて、蒸気圧力の経年変化を求め蒸気圧力を予測する性能予測手段とを備え、原子力プラントの性能予測及び機器の交換計画の立案を行うものである。
【0017】
請求項4の発明の原子力プラント運転状態予測システムは、上記第2の目的を達成するために、原子力プラントからこの原子力プラントの運転条件データを取得する運転条件データ取得手段と、原子力プラントのタービンに蒸気を供給するタービン蒸気ループに備えられた流量計からタービン蒸気ループ内を循環する冷却材の流量データ、タービン蒸気ループに備えられた圧力計からこのタービン蒸気ループ内を循環する冷却材の蒸気圧力データ、タービン蒸気ループに備えられた温度計からこのタービン蒸気ループ内を循環する冷却材の温度データ、冷却材を蒸発させタービン蒸気ループに蒸気を供給する蒸気発生器からこの蒸気発生器の蒸気発生性能係数をそれぞれ取得する運転データ取得手段と、運転条件データ取得手段および運転データ取得手段によって取得された蒸気発生性能係数の規格化と、規格化された蒸気発生性能係数を含む各データを、おのおのその取得時間データと共に蓄積するデータ蓄積手段と、データ蓄積手段に蓄積された各データに基づいて、この原子力プラントの運転条件と熱出力との相関関係を取得する相関関係取得手段と、相関関係取得手段によって取得された相関関係に基づいて、運転サイクルを通じての経年変化を求め出力を予測する性能予測手段とを備え、原子力プラントの性能予測及び機器の交換計画の立案を行うものである。
【0018】
請求項5の発明は、上記第2の目的を達成するために、請求項4の発明の原子力プラント運転状態予測システムにおいて、性能予測手段は、更に電気出力を予測し原子力プラントの性能予測及び機器の交換計画の立案を行うものである。
【0019】
なお、原子力プラント運転状態予測システムは、上記第2の目的を達成するために、原子力プラントからこの原子力プラントの運転条件データを取得する運転条件データ取得手段と、原子力プラントの炉心を監視するために設けられた炉心出入口温度計より得られた炉心出口と入口との温度差データ、原子力プラントのタービンを監視するために設けられた圧力計より得られるタービン内蒸気圧力データ、タービンに蒸気を供給するためのタービン蒸気ループに備えられた温度計を用いてこのタービン蒸気ループ内を循環する冷却材の温度データをそれぞれ取得する運転データ取得手段と、運転条件データ取得手段および運転データ取得手段によって取得された各データを、おのおのその取得時間データと共に蓄積するデータ蓄積手段と、データ蓄積手段に蓄積された各データに基づいて、この原子力プラントの運転条件と熱出力との相関関係を取得する相関関係取得手段と、相関関係取得手段によって取得された相関関係に基づいて、タービン蒸気ループ内を循環する冷却材の温度、炉心の出入口温度差、およびタービン内蒸気の圧力及び経年変化を予測する性能予測手段とを備え、原子力プラントの性能予測及び機器の交換計画の立案を行うようにしても良い。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【0021】
本発明の実施の形態を図1から図15を用いて説明する。
【0022】
図1は、本発明の実施の形態に係るプラント運転状態予測方法を適用した原子力プラント運転状態予測システムのシステム構成概念図である。
【0023】
原子力プラント1は、図1にその概略構成を示すように、原子炉2、炉心R、蒸気発生器3、圧力計4、タービン5、復水器6、流量計7、温度計8、1次系ループ9、2次系ループ10を備えている。
【0024】
炉心Rは、原子炉2内に設けられ、1次系ループ9は、炉心Rに1次系ポンプ25により冷却材を連続的に供給する配管であり、途中に設けられた蒸気発生器3において2次系ループ10の給水ポンプ26により供給される冷却材から蒸気を生成し、この生成した蒸気を2次系ループ10に供給する。
【0025】
また、1次系ループ9は、炉心Rの温度差を監視するための温度計23を備えている。
【0026】
この2次系ループ10には、蒸気発生器3の他に、圧力計4、タービン5、復水器6、流量計7、温度計8が設けられており、蒸気は圧力計4によって圧力が測定された後にタービン5に供給される。そして、タービン5の回転に供された後には復水器6において復水され、更に流量計7によってその流量が測定された後に、温度計8によってその温度が測定される。タービン5は、タービン第1段後の圧力計22でその圧力が監視されるようにしている。
【0027】
復水器6は、海水系24に設けられた海水循環ポンプ27より供給される海水が循環しており、タービン5で消費されなかった熱を除熱する。海水系24には、海水温度を監視するための温度計21を備えている。
【0028】
本発明の実施の形態に係る原子力プラント運転状態予測システム11は、原子力プラント1の運転条件データと、原子力プラント1に備えられた各機器の運転実績データとを取得し、取得した運転条件データと運転実績データとを、おのおのその取得時間データとともに蓄積し、蓄積した各データに基づいて原子力プラント1の運転条件と、各機器の運転実績との相関関係を取得し、取得した相関関係に基づいて原子力プラント1および各機器の運転状態を予測するものである。
【0029】
具体的に予測する項目としては、a)蒸気発生器3の蒸気発生性能、b)2次系ループ10内を循環する蒸気の圧力、c)1次系ループ9内を循環する冷却材の必要給水流量、d)復水器6の性能、e)炉心Rおよび蒸気発生器3によって発生される熱出力、f)炉心Rを監視している炉心出入口における温度差、g)タービン5を監視しているタービン第1段後圧力、h)熱出力一定の場合の電気出力の余剰量または不足量である。
【0030】
これら各運転状態を予測する本発明の実施の形態に係る原子力プラント運転状態予測システム11は、運転条件データ取得部12と、蒸気発生性能データ取得部13と、温度データ取得部14と、蒸気圧力データ取得部15と、流量データ取得部16と、真空度データ取得部17と、データ蓄積部18と、相関関係取得部19と、性能予測部20と、炉心温度差データ取得部28と、タービン第1段後圧力データ取得部29と、海水温度データ取得部30と、出力部31を備えている。
【0031】
運転条件データ取得部12は、原子力プラント1からこの原子力プラント1の運転条件データを取得する。
【0032】
蒸気発生性能データ取得部13は、蒸気発生器3の蒸気発生性能係数を蒸気発生器3から取得する。温度データ取得部14は、この2次系ループ10内を循環する冷却材の温度データを温度計8から取得する。蒸気圧力データ取得部15は、2次系ループ10内を循環する冷却材の蒸気圧力データを圧力計4から取得する。流量データ取得部16は、2次系ループ10内を循環する冷却材の流量データを流量計7から取得する。真空度データ取得部17は、復水器6の真空度データを復水器6から取得する。炉心温度差データ取得部28は、温度計23から炉心Rの出入口における温度差データを取得する。タービン第1段後圧力データ取得部29は、タービン5内の蒸気圧力を圧力計22から取得する。海水温度データ取得部30は、海水循環系24に設けられた温度計21より海水の温度データを取得する。
【0033】
データ蓄積部18は、運転条件データ取得部12によって取得された運転条件データ、蒸気発生性能データ取得部13によって取得された蒸気発生器3の蒸気発生性能係数、温度データ取得部14によって取得された冷却材の温度データ、蒸気圧力データ取得部15によって取得された冷却材の蒸気圧力データ、流量データ取得部16によって取得された冷却材の流量データ、真空度データ取得部17によって取得された復水器6の真空度データ、炉心温度差データ取得部28によって取得された温度差データ、タービン第1段後圧力データ取得部29によって取得された圧力データ、海水温度データ取得部30によって取得された温度データを、おのおのその取得時間データと共に蓄積する。
【0034】
相関関係取得部19は、データ蓄積部18に蓄積された運転条件データ、蒸気発生性能係数、冷却材の温度データ、冷却材の蒸気圧力データ、冷却材の流量データ、復水器6の真空度データ、炉心Rの出入口における温度差データ、タービン第1段後圧力データ、海水データ、およびそれらの取得時間データに基づいて、以下の相関関係を取得する。
【0035】
すなわち、
1)運転条件データと、蒸気発生性能係数およびその取得時間データとに基づく原子力プラント1の運転条件と、蒸気発生器3の蒸気発生性能との相関関係の取得。
図2は、原子力プラント1の運転日と、蒸気発生性能の相関(予測)曲線を示す図である。図2に示すように、蒸気発生性能係数は、運転サイクル中にプラントにより特性のある推移を示す。
【0036】
2)運転条件データと、蒸気圧力データおよびその取得時間データとに基づく原子力プラント1の運転条件と、蒸気圧力との相関関係の取得。
図3は、原子力プラント1の運転日と、圧力計4によって測定された蒸気発生器3の出口における蒸気圧力(蒸気発生器出口圧力)との相関(予測)曲線の一例を示す図である。
【0037】
3)運転条件データと、冷却材の流量データおよびその取得時間データとに基づく原子力プラント1の運転条件と、冷却材の給水流量との相関関係の取得。
図4から図6は、原子力プラントの運転日と、流量計7によって測定された2次系ループ10内を循環する冷却材の給水流量との相関曲線を示す図であって、それぞれ縦軸のパラメータが異なっている。なお、原子力プラント1は通常、1次系ループ9および2次系ループ10からなるループを複数備えている。図4から図6に示す結果は、このようなループを4つ備えた原子力プラント1のものであり、それぞれ図中凡例に示すように第1ループ、第2ループ、第3ループ、第4ループ、および全ループの平均値毎に示している。
【0038】
図4の縦軸(ΔT/P1st)は、1次系ループ9内を循環する冷却材の原子炉2の出入口温度差(ΔT)の、タービン5の第1段後圧力(P1st)に対する比である。縦軸として(ΔT/P1st)を取ることにより、計測誤差等による両パラメータの変動を調査するものである。
【0039】
図5の縦軸(Qwc/ΔT)は、測定された給水流量(補正等の調整を行っていない)より求めた熱出力(Qwc)の、1次系ループ9内を循環する冷却材の原子炉2の出入口温度差(ΔT)に対する比である。縦軸として(Qwc/ΔT)を取ることにより、給水流量の見かけ上の増加割合を調べるとともに、給水流量の補正量を求めている。
【0040】
図6の縦軸(Qwc/P1st)である。縦軸として(Qwc/P1st)を取ることにより、給水流量の見かけ上の増加割合を調べるとともに、給水流量の補正量を求めている。
【0041】
4)運転条件データと、復水器6の真空度データおよびその取得時間データとに基づく原子力プラント1の運転条件と、復水器6の真空度との相関関係の取得。
図7は、原子力プラント1における海水温度と、この原子力プラント1の復水器6の真空度との相関関係を示す図である。なお、1mmHgは、0.133kPaに相当する。図中に示す記号Aは現運転サイクルで取得されたデータ、記号Bは現運転サイクルで取得されたデータの内、最新のデータ、線Cは過去3つの運転サイクルで取得された相関曲線、線Dは現運転サイクルで取得された相関曲線である。復水器真空度は、海水温度が高くなるにしたがって小さくなる傾向を有している。なお、図8は、原子力プラント1の運転日と、海水温度との相関関係を示す図である。図8中に示す記号E〜Gは、それぞれ過去運転サイクル(1)〜(3)に相当する。また、図8中に示す記号Hは、現運転サイクルである。図8中に示す線Iは、記号E〜Hに基づいて得た第1の相関曲線であり、線Jは、第2の相関曲線である。
【0042】
5)運転条件データと、流量データ、圧力データ、温度データ、温度差データ、蒸気発生性能係数、およびこれら各データの取得時間データとに基づく原子力プラント1の運転条件と熱出力との相関関係の取得。
図9は、原子力プラント1の運転日と、上述するようにして求めた原子力プラント1の熱出力との相関曲線を示す図である。図9において熱出力は、定格熱出力に対する割合(%)で表示しているが、出力値(MW)で表示しても良い。熱出力は、運転サイクル中の夏場に最も
高くなる傾向を有している。
【0043】
図2から図9に示すような相関曲線は、取得された運転データに対して例えば指数、対数、線形、2次、3次、4次、5次、6次・・・等および任意の関数をフィッティングすることによって決定する。
【0044】
性能予測部20は、相関関係取得部19によって取得された上記1)〜5)に示す相関関係に基づいて、以下に示す各プラント性能の予測を行う。
a)上記1)で取得された原子力プラント1の運転条件と、蒸気発生器3の蒸気発生性能係数との相関関係に基づく、蒸気発生器3の性能予測。
b)上記2)で取得された原子力プラント1の運転条件と、蒸気圧力との相関関係に基づく、2次系ループ10内の冷却材の蒸気圧力の予測。
c)上記3)で取得された原子力プラント1の運転条件と、冷却材の流量との相関関係に基づく、1次系ループ9内を循環する必要給水流量の予測。
d)上記4)で取得された原子力プラント1の運転条件と、復水器6の真空度との相関関係に基づく、復水器6の性能予測。
【0045】
e)上記4)で取得された原子力プラント1の運転条件と、復水器6の入口海水温度とその取得時間データの相関関係に基づく、海水温度の予測。
f)上記5)で取得された原子力プラント1の運転条件と、原子力プラント1の熱出力との相関関係に基づく、原子力プラント1の熱出力の予測。
g)上記5)で取得された原子力プラント1の運転条件と、原子力プラント1の熱出力との相関関係に基づく、熱出力一定の場合の電気出力の余剰量または不足量の予測。
【0046】
h)上記5)で取得された原子力プラント1の運転条件と、原子力プラント1の熱出力との相関関係に基づく、原子力プラント1の出力関連パラメータである炉心Rの出入口温度差、2次系ループ10の温度、タービン5の第1段後の圧力の予測。
【0047】
次に、以上のように構成した本発明の実施の形態に係るプラント運転状態予測方法を適用した原子力プラント運転状態予測システムの動作について説明する。
【0048】
まず図10のフローチャートを用いて、運転データのデータベース化と、蒸気発生器性能および蒸気圧力の予測とを行う場合における動作について説明する。
【0049】
運転データのデータベース化と、蒸気発生器性能および蒸気圧力の予測とを行う場合には、運転条件データ取得部12によって原子力プラント1の運転条件データが取得される。また、蒸気発生性能データ取得部13によって蒸気発生器3から蒸気発生性能係数が、圧力計4によって2次系ループ10内を循環する蒸気の圧力がそれぞれ取得される(S1)。このようにして取得された運転条件データ、蒸気発生性能係数、および蒸気圧力は、データ蓄積部18に蓄積され、データベースとして登録される(S2)。
【0050】
そして、ステップS2において登録されたデータベースに基づいて、蒸気発生性能係数が規格化され(S3)、規格化された蒸気発生性能係数に基づいて、運転サイクル中の蒸気発生性能係数がデータベース化され同様にデータ蓄積部18に蓄積される(S4)。この規格化は、図10の凡例Tに示す手法を含む種々の方法によって行われる。そして、ステップS4で作成されたデータベースに基づいて、性能予測部20によって、運転サイクル中の運転データの予測がなされる(S5)。
【0051】
一方、ステップS2において登録されたデータベースに基づいて、相関関係取得部19によって、蒸気発生器性能係数の経年変化に対する相関式の取得及び規格化がなされる(S6)。更に、相関関係取得部19によって、経年変化の相関式のデータベース化(規格化式を含む)がなされる(S7)。
【0052】
更にまた、ステップS2において登録されたデータベースに基づいて、データ蓄積部18において蒸気圧力の規格化がなされ(S8)、規格化された結果が運転サイクル中の蒸気圧力の推移データとしてデータベース化されデータ蓄積部18に蓄積される(S9)。そして、蓄積されたデータベースに基づいて、相関関係取得部19によって、蒸気圧力の経年変化に関するデータベースが作成される(S10)。
【0053】
ステップS4、ステップS7、およびステップS10において作成された各データベースに基づいて、性能予測部20において、蒸気発生器性能係数の最悪値/最確値、および蒸気圧力の予測が行われる。これらの値を予測するためには、まず、予測したい運転サイクルと予測日とが、図示しない入力手段から性能予測部20へと入力される(S11)。
【0054】
ステップS12では、性能予測部20によって、ステップS4、ステップS7、およびステップS10において作成された各データベース、およびステップS11において入力された運転サイクルと予測日とに基づいて、この運転サイクルの最悪の蒸気発生器性能係数の最確値が予測される(S12)。
【0055】
性能予測部20では、この運転サイクル中の最悪の蒸気発生性能係数が予測され(S13)、更にこの予測結果に基づいて、蒸気圧力の解析がなされる(S14)。なお、蒸気圧力の解析は、性能予測部20に予め備えられたプログラム(感度関数を含む)によってなされる。
【0056】
また、ステップS15では、性能予測部20によって、ステップS4、ステップS7、およびステップS10において作成された各データベース、およびステップS11において入力された運転サイクルと予測日とに基づいて、運転サイクルの蒸気圧力を求めるためのベースとなる蒸気圧力が摘出される(S15)。
【0057】
そして、ステップS16では、ステップS14において解析された蒸気圧力と、ステップS15において摘出されたベースとなる蒸気圧力とに基づいて、予測したい運転サイクルの最悪蒸気圧力が予測される(S16)。
【0058】
一方、ステップS17では、性能予測部20によって、ステップS4、ステップS7、およびステップS10において作成された各データベース、およびステップS11において入力された運転サイクルと予測日とに基づいて、予測したい運転サイクルの蒸気発生器性能係数の平均値が予測される(S17)。
【0059】
更に、ステップS17で予測された蒸気発生器性能係数の平均値に基づいて、この運転サイクル中の蒸気発生器性能係数が予測され(S18)、更にこの予測結果に基づいて、蒸気圧力の解析がなされる(S19)。なお、この蒸気圧力の解析もまた、ステップS14と同様に性能予測部20に予め備えられたプログラム(感度関数を含む)によってなされる。
【0060】
そして、ステップS20では、ステップS15において摘出された蒸気圧力と、ステップS19によってなされた蒸気圧力の解析結果とに基づいて、予測したい運転サイクルの蒸気圧力が予測される(S20)。
【0061】
次に図11のフローチャートを用いて、運転データのデータベース化と、復水器6の真空度の予測とを行う場合における動作について説明する。
【0062】
運転データのデータベース化と、復水器6の真空度の予測とを行う場合には、運転条件データ取得部12によって原子力プラント1の運転条件データ(この場合、海水データを含む)が取得される。また、真空度データ取得部17によって復水器6の真空度データが取得される。このようにして取得された運転条件データ、および真空度データは、データ蓄積部18に蓄積され、データベースとして登録される(S21)。
【0063】
そして、ステップS21で登録されたデータベースに基づいて、相関関係取得部19において、運転サイクル毎の海水温度年変動データがプラント毎に求められ(S22)、更にプラント毎の全運転サイクルの運転データより、月日と海水温度との平均的相関式が求められる(S23)。更にまた、ステップS23で求められた平均的相関式に基づいて各プラントの最悪海水温度の相関式が求められる(S24)とともに、当該運転サイクルまたは予測用海水温度の相関式が求められる(S25)。
【0064】
一方、ステップS21で登録されたデータベースに基づいて、相関関係取得部19において、各プラントの運転サイクル毎の復水器6の真空度と海水温度との相関式が求められ(S26)、更に各プラントの復水器6の真空度と海水温度との平均的相関式が求められる(S27)。そして、ステップS27で求められた真空度と海水温度との平均的相関式に基づいて、性能予測部20によって、復水器6の性能劣化の経年変化が求められる(S28)。
【0065】
ステップS24、ステップS25、およびステップS28において求められた各相関式に基づいて、性能予測部20において、復水器6の真空度の予測がなされる。これら予測を行うためには、まず、予測条件の指定として、プラント名、運転サイクル数、および予測したい年月日が、図示しない入力手段から性能予測部20へと入力される(S29)。
【0066】
そして、ステップS29において入力された予測条件に基づいて、性能予測部20において、最悪の復水器真空度の相関式、および予測したい年月日における復水器真空度が求められる(S30)。また、当該運転サイクル、または予測したい運転サイクルの相関式が求められ(S31)、更に、当該運転サイクルまたは予測したい運転サイクルの復水器真空度の相関式、および予測したい年月日での復水器真空度が求められる(S32)。
【0067】
次に図12のフローチャートを用いて、出力(電気出力)の予測を行う場合における動作について説明する。
【0068】
熱出力(電気出力)の予測を行う場合には、運転条件データ取得部12によって原子力プラント1の運転条件データ(電気出力を含むベース出力条件)が取得される(S41)。このように取得された運転条件データと、ステップS20において性能予測部20でなされた結果である当該運転サイクルまたは予測運転サイクルの予測蒸気圧力の推移情報とに基づいて、性能予測部20において、蒸気圧力の変動の出力換算(電気出力換算)がなされる(S42)。
【0069】
更に、ステップS42で出力変換された蒸気圧力の変動と、ステップS32において性能予測部20でなされた結果である当該運転サイクルまたは予測運転サイクルの予測復水器真空度の推移とに基づいて、性能予測部20において、復水器真空度の出力換算(電気出力換算)がなされる(S43)。
【0070】
次に、関連する機器が操作されることによって、補助蒸気、水質管理運用、およびその他プラント運用に伴う出力調整(電気出力調整)がなされる(S44)。そして、性能予測部20によって最悪ケースの出力予測(電気出力予測)と(S45)、当該運転サイクルおよび予測運転サイクルの出力予測(電気出力予測)とがなされる(S46)。
【0071】
次に図13のフローチャートを用いて、当該運転サイクルおよび予測運転サイクルの蒸気圧力の予測を行う場合における動作について説明する。図13(a)に示すフローチャートは、最悪蒸気圧力を予測する場合であり、図13(b)に示すフローチャートは、ノミナル運転時の蒸気圧力を予測する場合である。
【0072】
まず、図13(a)に示すように、最悪蒸気圧力を予測する場合には、ステップS16においてなされた蒸気発生器性能係数をベースとした最悪蒸気圧力の予測結果と、ステップS45においてなされた当該運転サイクルおよび予測運転サイクルの最悪出力の予測結果とに基づいて、性能予測部20において蒸気圧力の出力が修正され(S51)、更に当該運転サイクルおよび予測運転サイクルの最悪蒸気圧力の予測がなされる(S52)。
【0073】
次に、図13(b)に示すように、ノミナル運転時の蒸気圧力を予測する場合には、ステップS20においてなされた当該運転サイクルまたは予測運転サイクルでの蒸気圧力の予測結果と、ステップS46においてなされた当該運転サイクルおよび予測運転サイクルの出力の予測結果とに基づいて、性能予測部20において蒸気圧力の出力が修正され(S53)、更に当該運転サイクルおよび予測運転サイクルの蒸気圧力の予測がなされる(S54)。
【0074】
次に図14のフローチャートを用いて、2次系ループ10内を循環する冷却材の給水流量の予測を行う場合における動作について説明する。
【0075】
2次系ループ10内を循環する冷却材の給水流量の予測を行うためには、まず、運転データのデータベース化が行われる。運転データのデータベース化は、運転条件データ取得部12によって原子力プラント1の運転条件データが取得されることによって行われる。また、2次系ループ10内を循環する冷却材の給水流量が、流量計7によって測定され、その測定結果が流量データ取得部16によって取得される。このようにして取得された運転条件データ、および流量データは、データ蓄積部18に蓄積され、データベースとして登録される(S61)。
【0076】
次に、図示しない入力手段から性能予測部20へと、給水流量を予測するプラントおよび運転サイクル数が(S62)、更に予測時の運転条件である給水流量パラメータおよび出力パラメータがおのおの入力される(S63)。更にまた、予測時の運転条件である基準値もまた入力される(S64)。
【0077】
ステップS61〜S64で取得あるいは入力された条件に基づいて、性能予測部20において、給水流量パラメータおよび出力パラメータの増加量が演算される(S65)。給水流量パラメータおよび出力パラメータの増加量は、ステップS90で入力されているしきい値を考慮してステップS88で決定される。そして、この増加量に基づいて、ステップS63で入力された給水流量パラメータおよび出力パラメータが修正される(S66)。なお、ステップS65以降の処理は、特に断らない限り全て性能予測部20においてなされる。
【0078】
一方、ステップS67では、ステップS63で入力された給水流量パラメータおよび出力パラメータがそれぞれ重みNおよびステップS64で設定された基準値で除されることによって、給水流量パラメータおよび出力パラメータの増加量が求められる(S67)。給水流量パラメータおよび出力パラメータの増加量は、ステップS90で入力されているしきい値を考慮してステップS89で決定される。そして、この増加量に基づいて、ステップS67で入力された給水流量パラメータおよび出力パラメータが修正される(S68)。
【0079】
そして、ステップS66で修正された給水流量パラメータおよび出力パラメータ、およびステップS68で修正された給水流量パラメータおよび出力パラメータのうち、基準値との差が少ない(または、選択した方)いずれかが、給水流量パラメータの増加量として決定される(S69)。
【0080】
次に、ステップS69で決定された給水流量パラメータの増加量に基づいて、見かけ上の給水流量の増加と運転日数との相関式が求められ(S70)、更に見かけ上の給水流量の経年変化量が求められる(S71)。このようにして求められた経年変化量に基づいて見かけ上の増加を考慮した給水流量が予測される(S79)。なお、ステップS71で求められた経年変化量に基づいて見かけ上の増加を考慮した給水流量が予測できない場合には、以下の処理が行われることによって見かけ上の増加を考慮した給水流量の予測がなされる。
【0081】
すなわち、見かけ上の増加を考慮した給水流量を予測するためには、図示しない入力手段から、予測条件の指定を受け付ける(S72)。この予測条件とは、プラント名、運転サイクル数、予測したい年月日である。ステップS72において予測条件の指定がなされると、以下に示すステップS45およびステップS80の処理がなされる。
【0082】
ステップS45は、図12に示すステップS45と同様であり、性能予測部20によって、最悪ケースの出力予測がなされる(S45)。これに基づいて、補助蒸気使用量と水質管理運用量とが演算され(S73)、更にこの演算結果に基づいて給水温度が予測される(S74)。更にまた、図13(a)のステップS52と同様に、指定された運転サイクルにおける最悪蒸気圧力の予測がなされる(S52)。そして、予め備えられた解析コードによって、最悪予測給水流量が予測される(S75)。
【0083】
一方、ステップS76では初期出力が指定され(S76)、ステップS77ではステップS76で指定された初期出力、および給水温度、蒸気圧力等の基づく解析がなされ、給水流量の予測がなされる(S77)。
【0084】
そして、ステップS78では、ステップS75でなされた予測結果と、ステップS77でなされた予測結果とに基づいて、(初期給水流量)+(最悪予測給水流量)−(解析により求めた初期給水流量)の式にしたがって給水流量が演算される(S78)。このようにステップS78でなされた演算結果に基づいて、見かけ上の増加を考慮した給水流量の予測がなされる(S79)。
【0085】
一方、ステップS80では、当該運転サイクルおよび予定運転サイクルでの出力予測がなされる(S80)。これに基づいて、補助蒸気使用量と水質管理運用量とが演算され(S81)、更にこの演算結果に基づいて給水温度が予測される(S82)。更にまた、当該運転サイクルまたは予定運転サイクルにおける蒸気圧力の予測がなされる(S83)。そして、予め備えられた解析コードによって、当該運転サイクルまたは予定運転サイクルでの給水流量が予測される(S84)。
【0086】
そして、ステップS85では、ステップS84でなされた予測結果と、ステップS77でなされた予測結果とに基づいて、(初期給水流量)+(予測給水流量)−(解析により求めた初期給水流量)の式にしたがって給水流量が演算される(S85)。このようにステップS85でなされた演算結果、およびステップS86に示す熱出力と給水流量との関係式に基づいて、当該運転サイクルまたは予定運転サイクルにおける見かけ上の増加を考慮した給水流量の予測がなされる(S87)。
【0087】
次に図15のフローチャートを用いて、その他の出力関連パラメータ(炉心Rの出入口温度差、2次系ループ10における冷却材の温度、タービン5の第1段後における圧力等)の予測を行う場合における動作について説明する。
【0088】
その他の出力関連パラメータの予測を行うためには、まず、運転データのデータベース化が行われる。運転データのデータベース化は、運転条件データ取得部12によって原子力プラント1の運転条件データが取得されることによって行われる。更に、蒸気発生器3の蒸気発生性能データが蒸気発生性能データ取得部13によって、温度計8によって測定された2次系ループ10内を循環する冷却材の温度が温度データ取得部14によって、圧力計4によって測定された2次系ループ10内を循環する冷却材(蒸気)の圧力が蒸気圧力データ取得部15によって、流量計7によって測定された2次系ループ10内を循環する冷却材の流量が流量データ取得部16によって、復水器6の真空度データが真空度データ取得部17によってそれぞれ取得される。そして、このようにして取得された各出力関連パラメータが、データ蓄積部18に蓄積され、データベースとして登録される(S91)。
【0089】
次に、図示しない入力手段から性能予測部20へと、給水流量を予測するプラントおよび運転サイクル数が指定される(S92)。更にステップS91においてデータ蓄積部18に蓄積された各出力関連パラメータが規格化され(S93)、運転サイクルを通じての経年変化を示すデータベースとしてデータ蓄積部18に再び蓄積される(S94)。
【0090】
次に、図示しない入力手段から、予測条件の指定を受け付ける(S95)。この予測条件とは、予測したい運転サイクルおよび予測日である。このように予測条件の指定がなされると、以下に示すステップS96およびステップS99の処理が、性能予測部20によってなされる。
【0091】
ステップS96では、性能予測部20によって、最悪ケースの出力予測がなされる(S96)。これに基づいて、予測日の最悪条件での復水器6の真空度の演算、および蒸気圧力等の条件による修正演算が行われる(S97)。そして、ステップS97で行われた演算結果に基づいて最悪条件での出力関連パラメータが予測される(S98)。
【0092】
一方、ステップS99では、当該運転サイクルまたは予定運転サイクルにおける出力予測がなされる(S99)。これに基づいて、予測日の最悪条件での復水器6の真空度の演算、および蒸気圧力等の条件による修正演算が行われる(S100)。そして、ステップS100で行われた演算結果に基づいて、当該運転サイクルまたは予定運転サイクルにおける出力予測がなされる(S101)。
【0093】
上述したように、本発明の実施の形態に係るプラント運転状態予測方法を適用した原子力プラント運転状態予測システムにおいては、運転データをベースとして解析及び相関式により変化量を求めているために、実プラントの運転条件に即した予測を行うことができる。
【0094】
例えば、蒸気発生器3の性能の変化を、例えば性能係数の推移を数式化してデータベース化することによって、熱出力、あるいは電気出力のサイクル中の運転履歴を予測することができる。プラント特有の外的環境である例えば海水温度を統計的にまとめることによって、プラント特有の海水温度を数式化することも可能である。また、復水器6の経年劣化を示す数式を得ることによって、復水器6の長期的性能予測を行うこともできる。
【0095】
また、蒸気圧力をこの予測した熱出力で補正することによって、より精度の高い予測をすることができる。更に、予測熱出力をベースとして、給水流量を予測することができる。更にまた、給水流量の見かけ上の増加量を予測し、その予測結果に基づいて、予測給水流量と給水流量との測定値を予測することができる予測出力をベースとして、他の主要パラメータを予測することもできる。
【0096】
一方、他出力の主要パラメータの経年変化についても、相関関係とデータベースとに基づいて予測することができる。この予測は、最適ベースの予測のみならず、最悪ベース、楽観ベース等についても行うことができる。
【0097】
以上、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。すなわち、上記実施の形態では、具体的に予測する運転状態として、蒸気発生器3の蒸気発生性能、復水器6の真空度、2次系ループ10内を循環する冷却材の流量および圧力、炉心Rにおいて発生する熱出力、タービン5から取得される電気出力について説明したが、特許請求の範囲の発明された技術的思想の範疇において、その他の運転状態であっても、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得る変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【0098】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のプラント運転状態予測方法によれば、プラントの運転条件データと運転状態データとを蓄積してデータベースを構築し、このデータベースから得られる情報に基づいて、運転条件と運転状態データとの相関式を取得し、この相関式を用いることによって、プラントの将来の性能を予測することが可能となる。
【0099】
また、本発明の原子力プラント運転状態予測システムによれば、本発明のプラント運転状態予測方法を原子力プラントに適用し、原子力プラントの性能予測、および機器の交換計画の立案を容易とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るプラント運転状態予測方法を適用した原子力プラント運転状態予測システムのシステム構成概念図
【図2】原子力プラントの運転日と蒸気発生性能係数との相関(予測)曲線を示す図
【図3】原子力プラントの運転日と蒸気発生器の出口における蒸気圧力(SG出口圧力)との相関(予測)曲線を示す図
【図4】原子力プラントの運転日と冷却材原子炉出入口温度差(ΔT)のタービン第1段後圧力(P1st)に対する比(ΔT/P1st)との相関曲線を示す図
【図5】原子力プラントの運転日と熱出力(Qwc)の冷却材原子炉出入口温度差(ΔT)に対する比(Qwc/ΔT)との相関曲線を示す図
【図6】原子力プラントの運転日と熱出力(Qwc)のタービン第1段後圧力(P1st)に対する比(Qwc/P1st)との相関曲線を示す図
【図7】原子力プラントにおける海水温度とこの原子力プラントの復水器の真空度との相関関係を示す図
【図8】原子力プラントの運転日と海水温度との相関関係を示す図
【図9】原子力プラントの運転日と原子力プラントの熱出力との相関(予測)曲線を示す図
【図10】運転データのデータベース化と、蒸気発生器性能係数および蒸気圧力の予測とを行う場合における動作を示すフローチャート
【図11】運転データのデータベース化と、復水器の真空度の予測とを行う場合における動作を示すフローチャート
【図12】出力(電気出力)の予測を行う場合における動作を示すフローチャート
【図13】当該運転サイクルおよび予測運転サイクルの蒸気圧力の予測を行う場合における動作を示すフローチャート
【図14】2次ループ内を循環する冷却材の給水流量の予測を行う場合における動作を示すフローチャート
【図15】その他の出力関連パラメータの予測を行う場合における動作を示すフローチャート
【符号の説明】
R…炉心
1…原子力プラント
2…原子炉
3…蒸気発生器
5…タービン
6…復水器
9…1次系ループ
10…2次系ループ
11…原子力プラント運転状態予測システム
12…運転条件データ取得部
13…蒸気発生性能データ取得部
14…温度データ取得部
15…蒸気圧力データ取得部
16…流量データ取得部
17…真空度データ取得部
18…データ蓄積部
19…相関関係取得部
20…性能予測部
21…温度計
22…圧力計
23…温度計
24…海水系
25…1次系ポンプ
26…給水ポンプ
27…海水循環ポンプ
28…炉心温度差データ取得部
29…タービン第1段後圧力データ取得部
30…海水温度データ取得部
31…出力部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is applied to a plant such as a thermal power plant, a steel mill, or a chemical factory, and builds a database by accumulating plant operating conditions and operating state data, and based on knowledge obtained from the database. The present invention relates to a plant operation state prediction method for predicting the future performance of a plant, and a nuclear plant operation state prediction system in which this plant operation state prediction method is applied to a nuclear plant.
[0002]
[Prior art]
For example, in a huge plant such as a nuclear power plant, a thermal power plant, a steel plant, or a chemical factory, a plant performance diagnosis system that determines whether the current operating state is normal or abnormal is applied. ing.
[0003]
In such a plant performance diagnosis system, operation data of the corresponding plant is acquired from the past to the present. Based on the acquired operation data, a database showing the range of operation data in a normal operation state is constructed.
[0004]
Then, the current operation data is compared with this database, and if the current operation data is within the normal range, it is confirmed that the current operation state is normal. On the other hand, if the current operation data deviates from the normal range, it is determined that there is an abnormality in the plant. When it is determined that there is an abnormality in the plant, the operator is informed by issuing an alarm or the like, and appropriate measures are taken to avoid the abnormality.
[0005]
For example, the performance of a pressurized water nuclear power plant (hereinafter referred to as “PWR”) is predicted by the output fluctuation accompanying the change in the performance coefficient of the steam generator and the vacuum degree of the condenser. Among these, the steam generation performance coefficient is predicted in the summertime during the operation cycle, which becomes severe as the initial value of the operation cycle changes. Moreover, the vacuum degree of the condenser is performed using the worst value recorded from the past data. The output under specified conditions such as summertime is evaluated from the output change amount obtained by these two parameters.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, although the conventional plant performance diagnosis system can determine the normal / abnormality of the current operation state of the target plant and predict the operation state in the near future as described above, it can predict the operation day. Can't do it.
[0007]
For example, in the case of nuclear power plants, periodic inspections are performed approximately every year. Therefore, if the performance can be predicted on any operation day, it will be possible to grasp the replacement time of the equipment.Therefore, it is possible to replace the equipment without reducing the operating rate using the periodic inspection period. become able to. This also makes it possible to perform subsequent operations stably and safely.
[0008]
However, in the conventional plant performance diagnosis system, as described above, it is possible to predict the operation state in the near future, that is, in the case of a nuclear power plant, only the operation cycle or the next operation cycle can be predicted. It is carried out using the worst condenser vacuum degree and so on. For this reason, since it becomes an excessively severe condition setting, there exists a problem that the usage amount of auxiliary steam, the management operation of water quality, etc. will be burdened a lot.
[0009]
The present invention has been made in view of such circumstances, and a first object of the present invention is to build a database by accumulating plant operating condition data and operating state data, and based on information obtained from this database. Thus, it is an object of the present invention to provide a plant operation state prediction method capable of predicting the future performance of a plant by acquiring a correlation equation between operation conditions and operation state data and using this correlation equation.
[0010]
The second object is to provide a nuclear plant operational state prediction system that applies this plant operational state prediction method to a nuclear plant and facilitates the creation of a nuclear plant performance prediction, nuclear plant operation plan and equipment replacement plan. It is to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures.
[0012]
That is, in the plant operation state prediction method of the invention of
[0013]
In order to achieve the second object, the nuclear power plant operating state prediction system according to the second aspect of the present invention is provided with operating condition data acquiring means for acquiring operating condition data of the nuclear power plant from the nuclear power plant, and the nuclear power plant. From this steam generator Show characteristic transitions by plant Steam generation performance coefficient data acquisition means for acquiring the steam generation performance coefficient; Means to normalize the acquired steam generation performance coefficient; The operating condition data acquired by the operating condition data acquisition means, and the steam generation performance coefficient acquired by the steam generation performance coefficient data Standardized steam generation performance factor Is stored together with the acquisition time data, and the operation conditions of the nuclear power plant and the steam generation performance coefficient of the steam generator based on the data stored in the data storage means. And normalized steam generation performance coefficient Based on the correlation acquired by the correlation acquisition means, and the correlation acquired by the correlation acquisition means, Acquisition of correlation formula for secular change of steam generation performance coefficient and The steam generation performance of the steam generator From the correlation equation for steam generation performance coefficient obtained from the correlation equation for secular change and the standardized correlation equation for steam generation performance coefficient With performance prediction means to predict , For performance prediction of nuclear power plants and equipment replacement planning The
[0014]
In addition, In order to achieve the second object described above, the nuclear power plant operating state prediction system includes operating condition data acquiring means for acquiring operating condition data of the nuclear power plant from the nuclear power plant, and a condenser provided in the nuclear power plant. The vacuum degree / seawater temperature data acquisition means for acquiring the vacuum degree data and seawater temperature data of the condenser, the operating condition data acquired by the operating condition data acquisition means, and the vacuum degree / seawater temperature data acquisition means A data storage means for storing the vacuum degree data and the seawater temperature data together with the acquisition time data thereof, and the correlation between the operating conditions of the nuclear power plant and the seawater temperature based on each data stored in the data storage means, Correlation acquisition means for acquiring the correlation between the seawater temperature and the vacuum degree of the condenser, and the correlation Based on the correlation obtained by the obtained unit, and a performance prediction means for predicting the performance and aging of the condenser, the performance prediction and design of replacement plans equipment of a nuclear plant You may do .
[0015]
Also, In order to achieve the second object described above, the nuclear power plant operating state prediction system includes operating condition data acquiring means for acquiring operating condition data of the nuclear power plant from the nuclear power plant, and turbine steam for supplying steam to the turbine of the nuclear power plant. Flow rate data acquisition means for acquiring flow rate data of the coolant circulating in the turbine steam loop from a flow meter provided in the loop, operation condition data acquired by the operation condition data acquisition means, and flow rate data acquisition means Based on the data storage means that stores the flow rate data together with the acquisition time data, and the data stored in the data storage means, the correlation between the operating conditions of this nuclear power plant and the coolant flow rate is acquired. Based on the correlation acquired by the correlation acquisition means and the correlation acquisition means Te, and a performance prediction means for predicting the flow rate determined aging of the required flow rate of the coolant, the performance prediction and design of replacement plans equipment of a nuclear plant You may do .
[0016]
Claim 3 In order to achieve the second object, the nuclear plant operating state prediction system according to the invention supplies operating condition data acquisition means for acquiring operating condition data of the nuclear power plant from the nuclear power plant, and supplies steam to the turbine of the nuclear power plant. Steam pressure data acquiring means for acquiring steam pressure data of coolant water circulating in the turbine steam loop from a pressure gauge provided in the turbine steam loop, operating condition data acquired by the operating condition data acquiring means, steam This nuclear power plant is normalized based on the steam pressure data acquired by the pressure data acquisition means and the steam pressure data, and is stored together with the acquisition time data. A correlation acquisition means for acquiring a correlation between the operating conditions of the steam and the steam pressure; Based on the correlation acquired by the relationship acquisition means, it is equipped with a performance prediction means for determining the steam pressure over time and predicting the steam pressure, and performs the performance prediction of the nuclear plant and the planning of equipment replacement. .
[0017]
[0018]
[0019]
In addition, In order to achieve the second object, the nuclear power plant operating state prediction system is provided for operating condition data acquiring means for acquiring operating condition data of the nuclear power plant from the nuclear power plant, and for monitoring the core of the nuclear power plant. Temperature difference data between the core outlet and the inlet obtained from the core inlet / outlet thermometer, steam pressure data in the turbine obtained from the pressure gauge provided to monitor the turbine of the nuclear power plant, for supplying steam to the turbine The operation data acquisition means for acquiring the temperature data of the coolant circulating in the turbine steam loop using the thermometer provided in the turbine steam loop, and each of the operation data acquired by the operation condition data acquisition means and the operation data acquisition means Data accumulating means for accumulating data together with the acquisition time data, and data accumulating A correlation acquisition means for acquiring a correlation between the operating conditions of the nuclear power plant and the heat output based on each data accumulated in the means, and a turbine steam loop based on the correlation acquired by the correlation acquisition means. Performance prediction means for predicting the temperature of the coolant circulating inside, the temperature difference between the inlet and outlet of the core, and the pressure and aging of the steam in the turbine, and planning the performance prediction of the nuclear plant and equipment replacement plan You may do .
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0021]
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0022]
FIG. 1 is a conceptual diagram of a system configuration of a nuclear power plant operation state prediction system to which a plant operation state prediction method according to an embodiment of the present invention is applied.
[0023]
As shown in FIG. 1, the
[0024]
The core R is provided in the nuclear reactor 2, and the primary system loop 9 is a pipe that continuously supplies coolant to the core R by the
[0025]
The primary loop 9 includes a
[0026]
In addition to the steam generator 3, the
[0027]
The condenser 6 circulates seawater supplied from a
[0028]
The nuclear power plant operation state prediction system 11 according to the embodiment of the present invention acquires operation condition data of the
[0029]
Specifically predicted items are: a) steam generation performance of the steam generator 3; b) pressure of steam circulating in the
[0030]
The nuclear power plant operation state prediction system 11 according to the embodiment of the present invention for predicting each operation state includes an operation condition
[0031]
The operating condition
[0032]
The steam generation performance
[0033]
The
[0034]
The
[0035]
That is,
1) Acquisition of correlation between the operation conditions of the
FIG. 2 is a diagram showing a correlation (prediction) curve between the operation date of the
[0036]
2) Acquisition of the correlation between the operating conditions of the
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a correlation (prediction) curve between the operation date of the
[0037]
3) Acquisition of the correlation between the operating conditions of the
4 to 6 are diagrams showing correlation curves between the operation day of the nuclear power plant and the feed water flow rate of the coolant circulating in the
[0038]
The vertical axis (ΔT / P1st) in FIG. 4 is the ratio of the inlet / outlet temperature difference (ΔT) of the coolant circulating in the primary system loop 9 to the post-stage pressure (P1st) of the
[0039]
The vertical axis (Qwc / ΔT) in FIG. 5 indicates the atoms of the coolant that circulates in the primary loop 9 of the heat output (Qwc) obtained from the measured feed water flow rate (no correction or the like is adjusted). It is a ratio to the inlet / outlet temperature difference (ΔT) of the furnace 2. By taking (Qwc / ΔT) as the vertical axis, the apparent increase rate of the feed water flow rate is examined, and the correction amount of the feed water flow rate is obtained.
[0040]
It is the vertical axis | shaft (Qwc / P1st) of FIG. By taking (Qwc / P1st) as the vertical axis, the apparent increase rate of the feed water flow rate is examined, and the correction amount of the feed water flow rate is obtained.
[0041]
4) Acquisition of the correlation between the operating conditions of the
FIG. 7 is a diagram showing a correlation between the seawater temperature in the
[0042]
5) Correlation between the operating conditions of the
FIG. 9 is a diagram showing a correlation curve between the operation date of the
It tends to be higher.
[0043]
The correlation curves as shown in FIG. 2 to FIG. 9 are, for example, exponential, logarithmic, linear, quadratic, quadratic, quadratic, sixth,... Determine by fitting.
[0044]
The
a) Performance prediction of the steam generator 3 based on the correlation between the operating conditions of the
b) Prediction of the steam pressure of the coolant in the
c) Predicting the required feed water flow rate circulating in the primary system loop 9 based on the correlation between the operating conditions of the
d) Performance prediction of the condenser 6 based on the correlation between the operating conditions of the
[0045]
e) Prediction of seawater temperature based on the operating conditions of the
f) Prediction of the thermal output of the
g) Prediction of the surplus or deficiency of the electrical output when the heat output is constant based on the correlation between the operating conditions of the
[0046]
h) Inlet / outlet temperature difference of the core R, which is an output-related parameter of the
[0047]
Next, the operation of the nuclear power plant operation state prediction system to which the plant operation state prediction method according to the embodiment of the present invention configured as described above is applied will be described.
[0048]
First, with reference to the flowchart of FIG. 10, an operation in the case of creating a database of operation data and performing steam generator performance and steam pressure prediction will be described.
[0049]
When the operation data is made into a database and the steam generator performance and the steam pressure are predicted, the operation condition
[0050]
Then, the steam generation performance coefficient is normalized based on the database registered in step S2 (S3), and the steam generation performance coefficient during the operation cycle is converted into a database based on the normalized steam generation performance coefficient. Is stored in the data storage unit 18 (S4). This normalization is performed by various methods including the method shown in the legend T of FIG. Based on the database created in step S4, the
[0051]
On the other hand, based on the database registered in step S2, the
[0052]
Furthermore, based on the database registered in step S2, the steam pressure is standardized in the data storage unit 18 (S8), and the standardized result is converted into a database as steam pressure transition data during the operation cycle. Accumulated in the accumulation unit 18 (S9). Then, based on the accumulated database, the
[0053]
Based on the databases created in step S4, step S7, and step S10, the
[0054]
In step S12, the worst steam of this operation cycle is determined based on the databases created in step S4, step S7, and step S10 by the
[0055]
The
[0056]
Further, in step S15, the steam pressure of the operation cycle is determined based on each database created in step S4, step S7, and step S10 by the
[0057]
In step S16, the worst steam pressure of the operation cycle to be predicted is predicted based on the steam pressure analyzed in step S14 and the base steam pressure extracted in step S15 (S16).
[0058]
On the other hand, in step S17, the
[0059]
Furthermore, the steam generator performance coefficient during this operation cycle is predicted based on the average value of the steam generator performance coefficient predicted in step S17 (S18), and further, the steam pressure analysis is performed based on the prediction result. (S19). The analysis of the steam pressure is also performed by a program (including a sensitivity function) provided in advance in the
[0060]
In step S20, the steam pressure of the operation cycle to be predicted is predicted based on the steam pressure extracted in step S15 and the analysis result of the steam pressure made in step S19 (S20).
[0061]
Next, using the flowchart of FIG. 11, the operation in the case of creating a database of operation data and predicting the degree of vacuum of the condenser 6 will be described.
[0062]
When the operation data is made into a database and the degree of vacuum of the condenser 6 is predicted, the operation condition
[0063]
Then, based on the database registered in step S21, the
[0064]
On the other hand, based on the database registered in step S21, the
[0065]
Based on the correlation equations obtained in step S24, step S25, and step S28, the
[0066]
Then, based on the prediction condition input in step S29, the
[0067]
Next, the operation when the output (electrical output) is predicted will be described using the flowchart of FIG.
[0068]
When the heat output (electric output) is predicted, the operation condition
[0069]
Further, based on the fluctuation of the steam pressure output converted in step S42 and the transition of the predicted condenser vacuum degree of the operation cycle or the predicted operation cycle, which is the result made by the
[0070]
Next, by operating related equipment, output adjustment (electrical output adjustment) associated with auxiliary steam, water quality management operation, and other plant operations is performed (S44). Then, the
[0071]
Next, using the flowchart of FIG. 13, the operation in the case of predicting the steam pressure in the operation cycle and the predicted operation cycle will be described. The flowchart shown in FIG. 13A is a case where the worst steam pressure is predicted, and the flowchart shown in FIG. 13B is a case where the steam pressure during nominal operation is predicted.
[0072]
First, as shown in FIG. 13 (a), when the worst steam pressure is predicted, the prediction result of the worst steam pressure based on the steam generator performance coefficient made in step S16 and the relevant result made in step S45. Based on the prediction result of the worst output of the operation cycle and the predicted operation cycle, the output of the steam pressure is corrected in the performance prediction unit 20 (S51), and the worst steam pressure of the operation cycle and the predicted operation cycle is further predicted. (S52).
[0073]
Next, as shown in FIG. 13 (b), when predicting the steam pressure during nominal operation, the prediction result of the steam pressure in the operation cycle or the predicted operation cycle made in step S20, and in step S46, Based on the predicted results of the operation cycle and the predicted operation cycle, the
[0074]
Next, the operation in the case of predicting the feed water flow rate of the coolant circulating in the
[0075]
In order to predict the feed water flow rate of the coolant circulating in the
[0076]
Next, a plant for predicting the feed water flow rate and the number of operating cycles are input from the input means (not shown) to the performance predicting unit 20 (S62), and further, a feed water flow rate parameter and an output parameter, which are operating conditions at the time of prediction, are input ( S63). Furthermore, a reference value that is an operation condition at the time of prediction is also input (S64).
[0077]
Based on the conditions acquired or input in steps S61 to S64, the
[0078]
On the other hand, in step S67, the feed water flow rate parameter and the output parameter input in step S63 are divided by the weight N and the reference value set in step S64, respectively, thereby obtaining an increase amount of the feed water flow rate parameter and the output parameter. (S67). Increase amounts of the feed water flow rate parameter and the output parameter are determined in step S89 in consideration of the threshold value input in step S90. Then, based on this increase amount, the feed water flow rate parameter and the output parameter input in step S67 are corrected (S68).
[0079]
Of the feed water flow parameter and the output parameter modified in step S66 and the feed water flow parameter and the output parameter modified in step S68, one of the differences (or the selected one) that is less than the reference value is the water supply It is determined as an increase amount of the flow rate parameter (S69).
[0080]
Next, based on the increase amount of the feed water flow parameter determined in step S69, a correlation formula between the increase in the apparent feed water flow rate and the number of operation days is obtained (S70), and the change over time in the apparent feed water flow rate is obtained. Is obtained (S71). Based on the amount of secular change thus obtained, a water supply flow rate considering an apparent increase is predicted (S79). In addition, when the feed water flow rate considering the apparent increase cannot be predicted based on the secular variation obtained in step S71, the following process is performed to predict the feed water flow rate considering the apparent increase. Made.
[0081]
That is, in order to predict the feed water flow rate taking into account the apparent increase, designation of a prediction condition is received from an input means (not shown) (S72). The prediction conditions are the plant name, the number of operation cycles, and the date to be predicted. When the prediction condition is designated in step S72, the following processes in step S45 and step S80 are performed.
[0082]
Step S45 is the same as step S45 shown in FIG. 12, and the worst case output prediction is performed by the performance prediction unit 20 (S45). Based on this, the amount of auxiliary steam used and the amount of water quality management operation are calculated (S73), and the feed water temperature is predicted based on this calculation result (S74). Furthermore, similarly to step S52 of FIG. 13A, the worst steam pressure in the designated operation cycle is predicted (S52). Then, the worst predicted water supply flow rate is predicted by an analysis code provided in advance (S75).
[0083]
On the other hand, in step S76, an initial output is designated (S76), and in step S77, an analysis based on the initial output designated in step S76, the feed water temperature, the steam pressure, etc. is performed, and the feed water flow rate is predicted (S77).
[0084]
In step S78, based on the prediction result made in step S75 and the prediction result made in step S77, (initial water supply flow rate) + (worst predicted water supply flow rate) − (initial water supply flow rate obtained by analysis). The feed water flow rate is calculated according to the equation (S78). Thus, based on the calculation result made at step S78, the water supply flow rate is predicted in consideration of the apparent increase (S79).
[0085]
On the other hand, in step S80, output prediction is performed in the operation cycle and the planned operation cycle (S80). Based on this, the amount of auxiliary steam used and the water quality management operation amount are calculated (S81), and the feed water temperature is predicted based on the calculation result (S82). Furthermore, the steam pressure in the operation cycle or the scheduled operation cycle is predicted (S83). Then, the feed water flow rate in the operation cycle or the planned operation cycle is predicted by the analysis code provided in advance (S84).
[0086]
In step S85, based on the prediction result made in step S84 and the prediction result made in step S77, an equation of (initial water supply flow rate) + (predicted water supply flow rate) − (initial water supply flow rate obtained by analysis) is obtained. Accordingly, the feed water flow rate is calculated (S85). Thus, based on the calculation result made in step S85 and the relational expression between the heat output and the feed water flow rate shown in step S86, the feed water flow rate is predicted in consideration of the apparent increase in the operation cycle or the planned operation cycle. (S87).
[0087]
Next, when predicting other output-related parameters (the temperature difference between the inlet and outlet of the core R, the temperature of the coolant in the
[0088]
In order to predict other output-related parameters, first, a database of operation data is created. The operation data is made into a database by the operation condition
[0089]
Next, the plant for predicting the feed water flow rate and the number of operation cycles are designated from the input means (not shown) to the performance prediction unit 20 (S92). Further, each output-related parameter stored in the
[0090]
Next, designation of a prediction condition is received from an input unit (not shown) (S95). The prediction condition is an operation cycle and a prediction date to be predicted. When the prediction condition is specified in this way, the
[0091]
In step S96, the
[0092]
On the other hand, in step S99, output prediction in the operation cycle or the scheduled operation cycle is performed (S99). Based on this, the calculation of the vacuum degree of the condenser 6 under the worst condition of the prediction date and the correction calculation based on the conditions such as the steam pressure are performed (S100). And based on the calculation result performed by step S100, the output prediction in the said operation cycle or a scheduled operation cycle is made (S101).
[0093]
As described above, in the nuclear power plant operation state prediction system to which the plant operation state prediction method according to the embodiment of the present invention is applied, the amount of change is obtained by analysis and correlation based on the operation data. Predictions can be made according to plant operating conditions.
[0094]
For example, by changing the performance of the steam generator 3 into a database by formulating, for example, the transition of the performance coefficient, it is possible to predict the operation history during the cycle of heat output or electrical output. It is also possible to formulate the plant-specific seawater temperature by statistically collecting the plant-specific external environment, for example, the seawater temperature. Moreover, long-term performance prediction of the condenser 6 can also be performed by obtaining a mathematical formula indicating the deterioration of the condenser 6 over time.
[0095]
Further, by correcting the steam pressure with the predicted heat output, more accurate prediction can be made. Furthermore, the feed water flow rate can be predicted based on the predicted heat output. Furthermore, it predicts the apparent increase of the feed water flow rate, and predicts other major parameters based on the predicted output that can predict the measured value of the predicted feed water flow rate and the feed water flow rate based on the prediction result. You can also
[0096]
On the other hand, the secular change of the main parameter of the other output can also be predicted based on the correlation and the database. This prediction can be performed not only on the optimal base prediction but also on the worst base, the optimistic base, and the like.
[0097]
As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, this invention is not limited to this structure. That is, in the above embodiment, the steam generation performance of the steam generator 3, the vacuum degree of the condenser 6, the flow rate and pressure of the coolant circulating in the
[0098]
【The invention's effect】
As described above, according to the plant operation state prediction method of the present invention, a database is constructed by accumulating plant operation condition data and operation state data, and based on information obtained from this database, the operation condition and By acquiring a correlation formula with the operation state data and using this correlation formula, it becomes possible to predict the future performance of the plant.
[0099]
Further, according to the nuclear plant operation state prediction system of the present invention, the plant operation state prediction method of the present invention can be applied to a nuclear plant to facilitate the prediction of the performance of the nuclear plant and the planning of equipment replacement. It becomes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram of a system configuration of a nuclear plant operation state prediction system to which a plant operation state prediction method according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a diagram showing a correlation (prediction) curve between an operation date of a nuclear power plant and a steam generation performance coefficient.
FIG. 3 is a diagram showing a correlation (prediction) curve between the operating date of the nuclear power plant and the steam pressure at the outlet of the steam generator (SG outlet pressure).
FIG. 4 is a diagram showing a correlation curve between the operating date of the nuclear power plant and the ratio (ΔT / P1st) of the coolant reactor inlet / outlet temperature difference (ΔT) to the turbine first stage post-pressure (P1st).
FIG. 5 is a diagram showing a correlation curve between the operation day of the nuclear power plant and the ratio (Qwc / ΔT) of the thermal output (Qwc) to the coolant reactor inlet / outlet temperature difference (ΔT).
FIG. 6 is a graph showing a correlation curve between the operation date of the nuclear power plant and the ratio (Qwc / P1st) of the heat output (Qwc) to the turbine first stage post-pressure (P1st).
FIG. 7 is a diagram showing the correlation between seawater temperature in a nuclear power plant and the vacuum level of a condenser in the nuclear power plant.
FIG. 8 is a diagram showing the correlation between the operation day of the nuclear power plant and the seawater temperature.
FIG. 9 is a diagram showing a correlation (prediction) curve between the operation date of the nuclear power plant and the heat output of the nuclear power plant.
FIG. 10 is a flowchart showing an operation in the case of creating a database of operation data and predicting a steam generator performance coefficient and a steam pressure.
FIG. 11 is a flowchart showing an operation in the case of creating a database of operation data and predicting the vacuum degree of the condenser.
FIG. 12 is a flowchart showing an operation in a case where output (electric output) is predicted.
FIG. 13 is a flowchart showing the operation when the steam pressure is predicted for the operation cycle and the predicted operation cycle.
FIG. 14 is a flowchart showing the operation in the case of predicting the feed water flow rate of the coolant circulating in the secondary loop.
FIG. 15 is a flowchart showing an operation when predicting other output-related parameters;
[Explanation of symbols]
R ... core
1 ... Nuclear power plant
2 ... Reactor
3. Steam generator
5 ... Turbine
6 ... Condenser
9 ... Primary loop
10 ... Secondary loop
11 ... Nuclear plant operating state prediction system
12 ... Operating condition data acquisition unit
13. Steam generation performance data acquisition unit
14 ... Temperature data acquisition unit
15. Steam pressure data acquisition unit
16 ... Flow data acquisition unit
17 ... Vacuum degree data acquisition unit
18 ... Data storage unit
19 ... correlation acquisition unit
20 ... Performance prediction unit
21 ... Thermometer
22 ... Pressure gauge
23 ... Thermometer
24 ... Seawater system
25 ... Primary pump
26 ... Water supply pump
27 ... Seawater circulation pump
28 ... Core temperature difference data acquisition unit
29 ... Turbine first stage post-pressure data acquisition unit
30 ... Seawater temperature data acquisition unit
31 ... Output section
Claims (5)
前記取得した運転条件データと運転実績データと取得した運転実績データを規格化したデータとを、おのおのその取得時間データとともに蓄積し、
前記蓄積した各データに基づいてこのプラントの運転条件と、前記機器の運転実績及び運転実績データを規格化したデータとの相関関係をそれぞれ取得し、
前記取得した相関関係に基づいて前記機器の運転状態と経年変化を予測し原子力プラントの性能予測及び機器の交換計画の立案を行うプラント運転状態予測方法。Acquire plant operating condition data and operation result data of equipment provided in the plant,
The acquired operating condition data, operating result data, and data obtained by standardizing the acquired operating result data are accumulated together with the acquisition time data, respectively.
Based on the accumulated data, obtain the correlation between the operation conditions of this plant and the data obtained by normalizing the operation results and the operation result data of the equipment,
A plant operation state prediction method that predicts the operation state and secular change of the equipment based on the acquired correlation, and makes a performance prediction of the nuclear plant and a replacement plan of the equipment.
前記原子力プラントに備えられた蒸気発生器からこの蒸気発生器のプラントにより特性のある推移を示す蒸気発生性能係数を取得する蒸気発生性能係数データ取得手段と、
取得した蒸気発生性能係数を規格化する手段と、
前記運転条件データ取得手段によって取得された運転条件データと、前記蒸気発生性能係数データによって取得された蒸気発生性能係数と規格化された蒸気発生性能係数を、おのおのその取得時間データと共に蓄積するデータ蓄積手段と、
前記データ蓄積手段に蓄積された各データに基づいて、この原子力プラントの運転条件と、この蒸気発生器の蒸気発生性能係数及び規格化された蒸気発生性能係数との相関関係を取得する相関関係取得手段と、
前記相関関係取得手段によって取得された相関関係に基づいて、蒸気発生性能係数の経年変化に対する相関式の取得と前記蒸気発生器の蒸気発生性能を経年変化に対する相関式と規格化された蒸気発生性能係数の相関式より求めた蒸気発生性能係数の相関式より予測する性能予測手段と、を備え、原子力プラントの性能予測及び機器の交換計画の立案を行う原子力プラント運転状態予測システム。 Operating condition data acquisition means for acquiring operating condition data of the nuclear power plant from the nuclear power plant,
Steam generation performance coefficient data acquisition means for acquiring a steam generation performance coefficient indicating a characteristic transition by the steam generator plant from the steam generator provided in the nuclear power plant,
Means to normalize the acquired steam generation performance coefficient;
Data storage for storing the operating condition data acquired by the operating condition data acquiring means, the steam generating performance coefficient acquired by the steam generating performance coefficient data, and the normalized steam generating performance coefficient together with the acquisition time data, respectively. Means,
Correlation acquisition that acquires the correlation between the operation conditions of this nuclear power plant, the steam generation performance coefficient of this steam generator and the standardized steam generation performance coefficient based on each data stored in the data storage means Means,
Based on the correlation acquired by the correlation acquisition means, the acquisition of a correlation formula for the secular change of the steam generation performance coefficient and the steam generation performance of the steam generator with the correlation formula for the secular change and the normalized steam generation performance And a performance prediction means for predicting from a correlation equation of steam generation performance coefficient obtained from a correlation equation of coefficients, and a nuclear plant operating state prediction system that performs performance prediction of nuclear plants and equipment replacement plans .
前記原子力プラントのタービンに蒸気を供給するタービン蒸気ループに備えられた圧力計から前記タービン蒸気ループ内を循環する冷却材水の蒸気圧力データを取得する蒸気圧力データ取得手段と、
前記運転条件データ取得手段によって取得された運転条件データと、前記蒸気圧力データ取得手段によって取得された蒸気圧力データと蒸気圧力データの規格化を行い、おのおのその取得時間データと共に蓄積するデータ蓄積手段と、
前記データ蓄積手段に蓄積された各データに基づいて、この原子力プラントの運転条件と、前記蒸気圧力との相関関係を取得する相関関係取得手段と、
前記相関関係取得手段によって取得された相関関係に基づいて、前記蒸気圧力の経年変化を求め蒸気圧力を予測する性能予測手段と、を備え、原子力プラントの性能予測及び機器の交換計画の立案を行う原子力プラント運転状態予測システム。Operating condition data acquisition means for acquiring operating condition data of the nuclear power plant from the nuclear power plant,
Steam pressure data acquisition means for acquiring steam pressure data of coolant water circulating in the turbine steam loop from a pressure gauge provided in a turbine steam loop for supplying steam to the turbine of the nuclear power plant;
Data storage means for normalizing the operating condition data acquired by the operating condition data acquiring means, the steam pressure data acquired by the steam pressure data acquiring means and the steam pressure data, and storing each of them together with the acquisition time data; ,
Correlation acquisition means for acquiring a correlation between the operating conditions of the nuclear power plant and the steam pressure based on each data stored in the data storage means;
Based on the correlation acquired by the correlation acquisition means, and a performance prediction means for determining the steam pressure over time and predicting the steam pressure, and making a nuclear plant performance prediction and equipment replacement plan Nuclear plant operating state prediction system.
前記原子力プラントのタービンに蒸気を供給するタービン蒸気ループに備えられた流量計から前記タービン蒸気ループ内を循環する冷却材の流量データ、前記タービン蒸気ループに備えられた圧力計からこのタービン蒸気ループ内を循環する冷却材の蒸気圧力データ、前記タービン蒸気ループに備えられた温度計からこのタービン蒸気ループ内を循環する冷却材の温度データ、前記冷却材を蒸発させ前記タービン蒸気ループに蒸気を供給する蒸気発生器からこの蒸気発生器の蒸気発生性能係数をそれぞれ取得する運転データ取得手段と、
前記運転条件データ取得手段および前記運転データ取得手段によって取得された蒸気発生性能係数の規格化と、規格化された蒸気発生性能係数を含む各データを、おのおのその取得時間データと共に蓄積するデータ蓄積手段と、
前記データ蓄積手段に蓄積された各データに基づいて、この原子力プラントの運転条件と熱出力との相関関係を取得する相関関係取得手段と、
前記相関関係取得手段によって取得された相関関係に基づいて、運転サイクルを通じての経年変化を求め出力を予測する性能予測手段と、を備え、原子力プラントの性能予測及び機器の交換計画の立案を行う原子力プラント運転状態予測システム。Operating condition data acquisition means for acquiring operating condition data of the nuclear power plant from the nuclear power plant,
Flow rate data of a coolant circulating in the turbine steam loop from a flow meter provided in a turbine steam loop for supplying steam to the turbine of the nuclear power plant, and a pressure gauge provided in the turbine steam loop in the turbine steam loop The steam pressure data of the coolant circulating in the turbine, the temperature data of the coolant circulating in the turbine steam loop from the thermometer provided in the turbine steam loop, the steam is evaporated, and the steam is supplied to the turbine steam loop Operation data acquisition means for acquiring each steam generation performance coefficient of the steam generator from the steam generator;
Normalization of the steam generation performance coefficient acquired by the operation condition data acquisition means and the operation data acquisition means, and data storage means for storing each data including the normalized steam generation performance coefficient together with the acquisition time data thereof When,
Correlation acquisition means for acquiring a correlation between the operating conditions of this nuclear power plant and heat output based on each data stored in the data storage means;
A nuclear power plant that performs performance prediction of the nuclear power plant and drafts a replacement plan of the equipment, including performance prediction means that predicts output by obtaining secular change through the operation cycle based on the correlation acquired by the correlation acquisition means. Plant operating state prediction system.
前記性能予測手段は、更に電気出力を予測し原子力プラントの性能予測及び機器の交換計画の立案を行う原子力プラント運転状態予測システム。 In the nuclear power plant operation state prediction system according to claim 4 ,
The said performance prediction means is a nuclear power plant operation state prediction system which further predicts an electrical output and makes the performance prediction of a nuclear power plant, and the plan of apparatus replacement .
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