JP3923773B2

JP3923773B2 - プラント異常事象診断装置とその診断方法、ならびに記録媒体

Info

Publication number: JP3923773B2
Application number: JP2001317304A
Authority: JP
Inventors: 克己長澤; 一昭今井; 浩一木下; 由理子後藤; 克治前田
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Plant Systems and Services Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Plant Systems and Services Corp
Priority date: 2001-10-15
Filing date: 2001-10-15
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2021-10-15
Also published as: JP2003122429A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラントの化学管理に関する異常事象を診断するプラント異常事象診断装置とその診断方法、ならびに記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発電プラントの化学管理においては、従来、運転員や化学管理員等が、収集されたデータ、例えば、化学管理に関するプラントデータ、その化学分析データおよびオンライン化学分析装置データ等を直接監視することにより、異常事象の発生を示唆するデータ変動を判断し、このデータ変動から異常事象の予兆や発生を見い出している。
【０００３】
異常事象が発生した場含には、運転員や化学管理員等による異常事象発生原因の調査が実施される。この調査では、運転員や化学管理員等が、個人のもつ知識と経験に基づいて、収集されたデータの中から異常事象と関連があると考えるデータを選び出し、評価に適した形式に編集加工し、その結果をベースにして調査を行う。
【０００４】
上述の異常事象の発生を示唆するデータ変動の判断および異常事象発生原因の調査は、例えば、図１０に示すように構成された評価装置１００上で行われる。
【０００５】
図１０において、データ収集手段２は、想定するプラント異常事象の影響度合を求める発電プラントの化学管理に関するプラントデータ、化学分析データおよびオンライン化学分析装置データなどを収集する。データ収集手段２により収集されたデータは、評価装置１００の周辺機器として接続されている表示装置１０に、表示手段６によってリアルタイムで表示される。また、トレンドグラフが、収集されたデータからトレンドグラフ処理手段１０１によって作成され、表示手段６によって表示装置１０や印刷出力装置１２に表示される。なお、符号１１は操作員等からの各種の指示やデータを受け入れる入力装置である。
【０００６】
異常事象の発生を示唆するプラントデータや化学分析データの変動の判断は、運転員や化学管理員等が、プラントデータ、水質化学分析データ、あるいはトレンドグラフを表示装置１０の画面上で直接監視することによって行われる。
【０００７】
データ収集手段２により収集されたデータのうち、予め運転員や化学管理員等によって選択されたデータが、化学データファイルＦ２に保存される。
【０００８】
異状事象が発生した場合には、その原因を調査するために、運転員や化学管理員等が、化学データファイルＦ２の内容を、編集用のアプリケーションプログラムを使って評価に適した形式のデータに編集加工し、その結果を表示装置１０の画面を通して参照することにより、異状事象発生時のデータを評価する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来、発電プラントの化学管理において、異状事象の発生を示唆するデータ変動の判断、および異状事象の発生原因の調査には、多数の運転員や化学管理員等の労力を要しており、管理コストがかさむという問題があった。
【００１０】
また、運転員や化学管理員等による評価基準は、個人の主観が介入することによって曖昧になりやすく、信頼性の高い評価結果を得難いという問題があった。
【００１１】
さらに、評価基準の曖昧さは、プラントデータの初期の軽微な変動（異状事象の予兆など）を見過ごす結果を招き、異状を発生初期にくい止めることができないという問題があった。
【００１２】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、発電プラントの化学管理において、異常事象の予兆や発生に関する評価を、客観的な基準の下で客観的なツールを用いて行うことを可能とし、これにより、運転員や化学管理員等による判断や調査の労力を軽減して評価に費やされるコストの引き下げを図るとともに、評価の精度を向上させることのできるプラント異状事象診断装置とその診断方法ならびに記憶媒体を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明のプラント異常事象診断装置は、プラントの化学管理に関するデータを収集するデータ収集手段と、データ収集手段により収集されたデータからデータの変動を検知するための基準値を求める基準値計算手段と、基準値計算手段により求められた基準値により、データ収集手段により収集されたデータの変動を検知するプラントデータ変動検知手段と、想定するプラント異常事象における化学パラメータの変動を予測する化学パラメータ変動シミュレーション手段と、化学パラメータ変動シミュレーション手段により計算され、作成されたシミュレーション結果ファイルを用いて、基準値計算手段により求められた基準値により、化学パラメータの変動を検知するシミュレーション変動検知手段と、シミュレーション変動検知手段により作成されたシミュレーション変動検知結果ファイルを用いて、一定時間経過後のシミュレーション変動検知結果データを読み込み想定する異常事象の発生により変動が検知された化学パラメータのリストを作成し、この化学パラメータのリストの一つ一つの化学パラメータが想定する異常事象を肯定する度合いおよび想定する異常事象により変動が予測される化学パラメータの不検出時否定影響度、想定する異常事象により変動が予測されない化学パラメータの検出時否定影響度を与えて予兆診断マトリックスを作成する予兆診断マトリックス作成手段と、データ収集手段により収集されたプラントデータの変動検知結果ファイルおよび予兆診断マトリックスとから変動が検知された化学パラメータ、変動が検知されなかった化学パラメータのリストに基づいて、変動が検出されたパラメータの組み合わせによる異常事象を肯定する検出時肯定適合度、検出されなかった化学パラメータの組み合わせによる異常事象を否定する不検出時否定適合度、検出された化学パラメータの組み合わせによる異常事象を否定する検出時否定適合度を求め、この求められた適合度を組み合わせてプラントの異常事象を診断する異常事象診断手段と、異常事象診断手段により得られた異常事象の診断結果を表示する表示手段とを具備することを特徴とする。
【００１４】
ここで、化学パラメータとは、シミュレーション手段において用いる場合のデータ、例えば水の導電率等をいう。
【００１５】
本プラント異常事象診断装置は、プラントが正常に稼働している期間に収集されたプラントの化学管理に関するデータ、例えば、プロセスデータや水質化学分析データから、そのデータ変動を評価するための基準値を計算する。この基準値をベースに収集データの変動の有無を判定する。
【００１６】
データ変動評価のための基準値は、例えば、プラントが正常に稼働している期間に収集されたデータに基づいて、予め決められた計算方法により計算されるので、人の主観を排除した客観性のある値として求められる。
【００１７】
異常事象を診断するための予兆診断マトリックスは、想定し得るプラントの異常事象に対して、予め化学パラメータ変動シミュレータを作成し、このシミュレータを操作して、変動を予測し、先の基準値を用いたデータ変動検知と同様の手法により、化学パラメータの変動の有無を判定する。この判定結果に基づいて、想定し得るプラントの異常事象に対して、一定時間経過後に、変動が検知されると予想される化学パラメータの組み合わせが得られる。
【００１８】
プラントの異常事象は、化学パラメータ変動シミュレータから得られたマトリックスと実際のデータ変動の判定結果とから、所定の診断基準に従って診断される。
【００１９】
本プラント異常事象診断装置によれば、客観性の高い異常事象診断結果を得ることができる。また、異常事象の発生の判断のみならず、予兆レベルの異常事象発生の判断を診断結果として得ることもできるので、異常の早期発見が可能となる。さらに、データ変動検知結果と化学パラメータの予兆診断マトリックスとの関連性を評価しながら異常事象の診断を行うので、異常事象の原因の究明が客観的でしかも容易である。加えて、診断のための人的負荷が大幅に軽減され、管理コストを低減することができる。
【００２０】
請求項２記載のプラント異常事象診断装置は、請求項１記載のプラント異常事象診断装置において、化学パラメータ変動シミュレーション手段が、プラント運転時に発生する可能性のある異常事象毎に、予め用意した化学パラメータの変化を予測することを特徴とする。これにより、化学パラメータを化学関連パラメータに拡張することができる。
【００２１】
請求項３記載のプラント異常事象診断装置は、請求項２記載のプラント異常事象診断装置において、化学パラメータ変動シミュレーション手段が、化学関連パラメータの変動シミュレーションの結果を用いて、シミュレーション結果ファイルを作成することを特徴とする。
これにより、化学パラメータ用のシミュレーション結果ファイルは、化学関連パラメータ用に拡張することができる。
【００２２】
請求項４記載のプラント異常事象診断装置は、請求項１記載のプラント異常事象診断装置において、基準値計算手段が、データ収集手段を用いて収集されたプラント運転データ、化学分析データおよびオンライン化学分析装置データを貯える化学データファイルを用いて、データ種別毎の移動平均値とその標準偏差基準値を求め、これら平均値と標準偏差とで定義される基準値をプラントデータ種別毎の基準値として基準値データファイルを作成することを特徴とする。
【００２３】
データ変動検知のための基準値を計算する方法には、移動平均、相関、積算確率等が挙げられる。これら異なる方法で複数の基準値を計算しておき、その中から想定し得る異状事象毎に、シミュレーションによって予測されるデータの変動傾向に合った基準値を選択するように構成する。
これにより、より一層信頼性の高い異常事象診断結果を得ることができる。
【００２４】
請求項５記載のプラント異常事象診断装置は、請求項１記載のプラント異常事象診断装置において、プラントデータ変動検知手段が、データ収集手段により収集される化学データファイルを対象にし、データの変動を基準値データファイルに含まれる各データ毎の基準値と照合する際に、データ毎に予め定めた期間の移動平均値と移動平均値の変化量および変動検知結果を格納したプラントデータ変動検知結果ファイルを作成することを特徴とする。
これにより、プラントデータ変動検知手段の精度を向上させることができる。
【００２５】
請求項６記載のプラント異常事象診断装置は、請求項３記載のプラント異常事象診断装置において、シミュレーション変動検知手段が、シミュレーション結果ファイルを対象に、シミュレーション値の変動を基準値データファイルに含まれる各化学関連パラメータ毎の基準値と照合する際に、化学関連パラメータ毎に予め定めた期間の移動平均値と移動平均値の変化量および変動検知結果を格納したシミュレーション変動検知結果ファイルを作成することを特徴とする。
これにより、シミュレーション変動検知手段の精度を向上させることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
（第1の実施の形態）（請求項１乃至６対応）
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３２】
図１は、本発明の第1の実施の形態におけるプラント異常事象診断装置の機能構成を示すブロック図である（請求項１対応）。
【００３３】
同図に示すように、本実施形態のプラント異常事象診断装置1は、プラントの化学管理に関するプラント運転データやその化学分析データ（以下、プラントデータと呼ぶ。）を収集し、化学データファイルＦ２として格納するデータ収集手段２と、化学データファイルＦ２内のプラントデータからデータ変動検知用の基準値を計算し基準値データベースＤ１に格納する基準値計算手段３と、基準値データベースＤ１内の基準値を用いて化学データファイルＦ２に格納されるデータの変動を検知し、その検知結果をプラントデータ変動検知結果ファイルＦ３として格納するプラントデータ変動検知手段４と、想定されるプラント異常事象における化学パラメータの変動を計算し、シミュレーション結果ファイルＳ２として格納する化学パラメータ変動シミュレーション手段７と、基準値データベースＤ１内の基準値を用いてシミュレーション結果ファイルＳ２に格納された計算結果の変動を検知し、その検知結果をシミュレーション変動検知結果ファイルＳ３として記憶装置に格納するシミュレーション変動検知手段８と、シミュレーション変動検知結果ファイルＳ３を用いてプラントの異常事象診断手段に用いる予兆診断マトリックスＭ１を作成する予兆診断マトリックス作成手段９と、収集されたプラントデータ変動検知結果ファイルＦ３と予兆診断マトリックスＭ１とから、所定の診断基準に従って前記プラントの異常事象を診断する異常事象診断手段５により得られた異常事象の診断結果を表示装置１０や印刷出力装置１２に表示する表示手段６と、操作員等からの各種の指示やデータを受け入れる入力装置１１とから構成されている。
【００３４】
図１に示すプラント異常事象診断装置1は、具体的には、パーソナルコンピュータなどの汎用のコンピュータシステムや、ハード・ソフト的に専用化されたコンピュータシステムにより実現することができる。
【００３５】
図２は、図１に示した基準値計算手段３の動作を示すフローチャートである（請求項４対応）。
【００３６】
データ収集手段２は、決められた周期で、データ変動・異常事象の診断に必要な種類のプラントデータを収集し、化学データファイルＦ２として記憶領域に書き込む。
【００３７】
基準値計算手段３は、化学データファイルＦ２から各周期のプラントデータを読み込み、このプラントデータについて、例えば、データ種別毎の移動平均値とその標準偏差を計算し、これら平均値と標準偏差とで定義される基準値をプラントデータ種別毎の基準値として基準値データファイルＤ１に格納する。
【００３８】
基準値計算手段３は、データの移動平均値とその標準偏差による基準値を計算したが、これに限らず、移動平均値の変化量、相関、積算確率等の別の計算方法による基準値を生成するものであってよい。
【００３９】
また、基準値計算手段３は、移動平均、移動平均値の変化量、相関、積算確率等のいくつかの計算方法により複数の異なる基準値を計算するものであってよい（請求項５対応）。
【００４０】
複数の基準値を有効に運用する方法としては、例えば、プラントデータの種別毎に、そのプラントデータの性質に合った計算方法による最適な基準値を選択する方法、プラントの状態に合った計算方法による基準値を選択する方法などがある。これにより、診断結果の信頼性の向上を期待できる。
【００４１】
基準値を計算する周期は、基準値の種別毎にプラントの運転状況やデータの変動の仕方に応じて、適宜最適な周期に変更できるように構成することが望ましい。また、データ種別毎に異なる計算周期を設定できるようにしてもよい。
【００４２】
同一周期に得られた複数のプラントデータについて、これらデータ間の相関に基づいてデータ変動の診断を行う機能を加えてもよい。例えば、決められた複数のプラントデータ間の相関に一定の条件を定義しておき、あるプラントデータが変動して前記相関の一定条件を満足しなくなったとき、有意なデータ変動であると判断するようにしてもよい。
【００４３】
図３は、図１に示したプラントデータ変動検知手段４の動作を示すフローチャートである。
【００４４】
プラントデータ変動検知手段４は、化学データファイルＦ２より最新のプラントデータを読み込み、読み込んだプラントデータと、図４に示す基準値データファイルＤ１内の該当する基準値、例えば、移動平均基準値上限値「移動平均値＋３σ」（σ；標準偏差）とを比較する。この比較の結果、読み込んだ計算結果データが「移動平均値＋３σ」値以上になった場合は有意な変動が得られたものと見なし、そのプラントデータの変動内容（変動データ）をプラントデータ変動検知結果ファイルＦ３へ書き込む。そのプラントデータが移動平均基準値の上限を逸脱している場合には「増加」、移動平均基準値の下減を逸脱している場合には「減少」というデータ変動内容をプラントデータ変動検知結果ファイルＦ３へ書き込む（請求項５対応）。
このようにしてプラントデータ変動検知結果ファイルＦ３に各種のプラントデータの変動データを蓄積して行く。
【００４５】
図５は、図１に示した化学パラメータ変動シミュレーション手段７の動作を示すフローチャートである（請求項６対応）。
【００４６】
化学パラメータ変動シミュレーション手段７は、プラント運転時に発生する可能性のある事象毎に、予め用意した化学パラメータのシミュレーション計算を行うもので、化学パラメータの初期値情報を呼び込み、それぞれの事象が発生した時に想定される化学パラメータの変動計算結果をシミュレーション結果ファイルＳ２に書き込む。
【００４７】
図６は、図１に示したシミュレーション変動検知手段８の動作を示すフローチャートである。
【００４８】
図３に示したプラントデータ変動検知手段４の動作を示すフローチャートと同様に、シミュレーション変動検知手段８は、シミュレーション結果ファイルＳ２よりシミュレーション計算結果データを読み込み、このシミュレーション計算結果データと、図４に示す基準値データファイルＤ１内の該当する基準値、例えば、移動平均基準値上限値「移動平均値＋３σ」（σ；標準偏差）とを比較する。この比較の結果、読み込んだ計算結果データが「移動平均値＋３σ」値以上になった場合は有意な変動が得られたものと見なし、以下のように計算結果データの変動内容をシミュレーション変動検知結果ファイルＳ３へ書き込む。例えば、計算結果データが移動平均基準値の上限を逸脱している場合には「増加」、移動平均基準値の下減を逸脱している場合には「減少」という計算結果データの変動内容をシミュレーション変動検知結果ファイルＳ３へ書き込む。
このようにしてシミュレーション変動検知結果ファイルＳ３に各種のシミュレーション計算結果の変動傾向を蓄積する。
【００４９】
（第２の実施の形態）
図７は、図１に示した予兆診断マトリックス作成手段９の動作を示すフローチャートである。
【００５０】
予兆診断マトリックス作成手段９は、事前に想定した異常事象に対し、シミュレーション変動検知結果ファイルＳ３より一定時間経過後のシミュレーション変動検知結果データを読み込み、想定する事象の発生により変動が検知された化学パラメータのリストを作成する。
【００５１】
ここで、一つ一つの化学パラメータが異常事象を肯定する度合いを、検出時肯定影響度ａＲ_ｉ（ｉ＝1〜m； m＝異常事象毎のシミュレーション変動検知手段による変動検知データの数）とし、シミュレーション変動検知手段で変動が検知された化学パラメータに１、検知されない化学パラメータに０を与えるものとする。
【００５２】
例えば、原子力プラントにおける異常事象の一つとして、「主復水器海水漏洩発生」を想定し、特定規模の海水漏洩が主復水器で発生した時のシミュレーション計算を化学パラメータ変動シミュレーション手段を用いて行う。
【００５３】
シミュレーション変動検知手段を用いて、シミュレーション計算結果の変動検知を実施する場合、「主復水器海水漏洩発生」という異常事象が発生して、変動が検知される化学パラメータが、例えば、「ホットウェル導電率」、「復水導電率」であるとすると、これらのパラメータの肯定影響度は1と定義する。
【００５４】
「想定した異常事象により変動が予測される化学パラメータ」の検出時肯定影響度ａＲ_ｉの一覧を図８（ａ）に示す。これを予兆診断マトリックスＭ１と呼び、予め作成する。
【００５５】
なお、予兆診断マトリックスＭ１において、シミュレーション変動検知手段により変動が検知された化学パラメータの基準値となる移動平均値に対するシミュレーション結果は、変化比を考慮して、変動検知データが異常事象に影響を与える肯定影響度を、１、０とともにその中間値を使って表現してもよい。すなわち、変化比が５倍以上の場合、肯定影響度は０．８、２倍以上の場合、肯定影響度は０．４、１．５倍以上の場合、肯定影響度は０．０５などとおく。
【００５６】
上述した例において、例えば、原子力プラントにおける「主復水器海水漏洩発生」を診断するとき、「ホットウェル導電率」の肯定影響度を０．８、「復水導電率」の肯定影響度を０．４と表現してもよい。これにより、各異常事象への適合度の値に微妙な差を与えることができ、各異常事象の間でのランク分けが可能になる。
【００５７】
想定する異常事象に対し、化学パラメータの変動が、シミュレーション変動検知手段によって検知されたにもかかわらず、実際のプラントデータでは変動が検知されない場合には、異常事象を否定する度合いを不検出時否定影響度ｕＲ_ｉ（ｉ＝1〜m；mは異常事象毎のシミュレーション変動検知手段による変動検知データの数）とし、シミュレーション変動検知手段によって変動が検知された化学パラメータに１、検知されない化学パラメータに０を与えものとする。想定した異常事象により変動が予測される化学パラメータの不検出時否定影響度ｕＲ_ｉの一覧を図８（ｂ）の予兆診断マトリックスＭ１に示す。これも、予め作成することができる。
【００５８】
さらに、想定する異常事象に対応した、シミュレーション変動検知手段によって変動が検知されない化学パラメータに対して、プラントデータ変動検知手段により変動が検知された場合には、異常事象を否定する度合いを検出時否定影響度ｎＲ_ｉ（ｉ＝1〜ｎ；ｎは異常事象毎のシミュレーション変動検知手段による変動無検知データの数）とし、シミュレーション変動検知手段によって変動が検知されない化学パラメータに１、検知された化学パラメータに０を与えるものとする。
【００５９】
想定した異常事象により変動が予測されない化学パラメータの検出時否定影響度ｎＲｉの一覧を図８（ｃ）の予兆診断マトリックスＭ１に示す。これも、予め作成することができる。
【００６０】
なお、不検出時否定影響度や検出時否定影響度は、検出時肯定影響度と同様１、０とともにその中間値を使って表現してもよい。
【００６１】
（第３の実施の形態）
まず、異常事象診断手段５が、化学パラメータについて作成した予兆診断マトリックスファイルM１に基づいて総合適合度を算出するプロセスを説明する。
【００６２】
図９は、図１に示した異常事象診断手段５の動作を示すフローチャートである。異常事象診断手段５は、プラントデータ変動検知結果ファイルＦ３より各化学パラメータの変動判断結果を読み込む。次に、予兆診断マトリックスファイルＭ１を読み込み、変動が検知された化学パラメータ、変動が検知されなかった化学パラメータのリストに基づいて、変動が検出されたパラメータの組み合わせによる異常事象を肯定する検出時肯定適合度ａＲ、検出されなかった化学パラメータの組み合わせによる異常事象を否定する不検出時否定適合度ｕＲ、検出された化学パラメータの組み合わせによる異常事象を否定する検出時否定適合度ｎＲを下式により計算する。
【００６３】
ａＲ＝1−（１−ａＲ_１）×（１−ａＲ_２）×（１−ａＲ_３）×・・・×（１−ａＲ_m）
ｕＲ＝1−（１−ｕＲ_１）×（１−ｕＲ_２）×（１−ｕＲ_３）×・・・×（１−ｎＲ_ｍ）
ｎＲ＝1−（１−ｎＲ_１）×（１−ｎＲ_２）×（１−ｎＲ_３）×・・・×（１−ｎＲ_ｎ）
【００６４】
これらの結果に基づき、総合的に異常事象発生の可能性を診断する総合適合度ｔＲを下式により計算する。
【００６５】
ｔＲ＝ａＲ−α×｛β×ｕＲ＋（１−β）ｎＲ｝
【００６６】
なお、ここで示すα、βは不検出時適合度ｕＲ、検出時否定適合度ｎＲにより、想定される異常事象を否定する場合の重みを設定するもので０〜１の間の数値で設定する。
【００６７】
異常事象診断手段７は、この計算をすべての異常事象について行い、その結果を診断データファイルＦ４に保存する。
【００６８】
例えば、前記予兆診断マトリックス手段Ｍ１により、異常事象の「主復水器海水漏洩発生」時に、化学パラメータの「ホットウェル導電率の増加」と「復水導電率の増加」が検出され、化学パラメータの「復水貯蔵タンク水導電率の増加」が検出されないと評価される場合、「主復水器海水漏洩発生」という一つの異常事象について診断される化学パラメータは「ホットウェル導電率」と「復水導電率」となる。この結果、それぞれの化学パラメータの検出時肯定適合度をaＲ_１、aＲ_２、不検出時否定適合度をｕＲ_１、ｕＲ_２とし、それぞれに１を与えるものとする。また、「復水貯蔵タンク水導電率」は検出時否定適合度をｎＲ_１とし１を与えるものとする。
【００６９】
次に、異常診断手段５が、プラントデータについて作成したプラントデータ変動検知結果ファイルＦ３に基づいて総合適合度を算出するプロセスを説明する。
【００７０】
プラントデータ変動検知手段４により「ホットウェル導電率の増加」と「復水導電率の増加」が検出され、「復水貯蔵タンク水導電率の増加」が検出されない場合、「主復水器海水漏洩発生」という一つの異常事象についての検出時肯定適合度ａＲを求めると、
ａＲ＝１−（１−１）×（１−１）＝１
となり、検出時肯定適合度は1となる。一方、不検出時否定適合度ｕＲを求めると、
ｕＲ＝１−（１−０）×（１−０）＝０
となり、不検出時否定適合度は０となる。また、検出時否定適合度ｎＲを求めると、
ｎＲ＝１−（１−０）＝０
となり、検出時否定適合度は０となる。
【００７１】
以上をまとめると、総合適合度ｔＲは下式により
ｔＲ＝ａＲ−α×｛β×ｕＲ＋（β−１）ｎＲ｝＝１−０＝１
１となり、「主復水器海水漏洩発生」の異常事象の予兆または発生があると判断されることになる。
【００７２】
次に、プラントデータ変動検知手段により、「ホットウェル導電率の増加」、「復水導電率の増加」、および「復水貯蔵タンク水導電率の増加」が検出された場合、「主復水器海水漏洩発生」という一つの異常事象についての検出時肯定適合度ａＲを求めると、
ａＲ＝１−（１−１）×（１−１）＝１
となり、検出時肯定適合度は1となる。
【００７３】
一方、不検出時否定適合度ｕＲを求めると、
ｕＲ＝１−（１−０）×（１−０）＝０
となり、不検出時否定適合度は０となる。また、検出時否定適合度ｎＲを求めると、
ｎＲ＝１−（１−１）＝１
となり、検出時否定適合度は１となる。
【００７４】
以上をまとめると、総合適合度ｔＲは下式によりｔＲ＝ａＲ−α×｛β×ｕＲ＋（１−β）ｎＲ｝＝１−α×（１−β）
となり、仮に、α＝０．５、β＝０．５と設定した場合、総合適合度は０．７５となり、「主復水器海水漏洩発生」の異常事象の予兆または発生が判断されるものの、その可能性（適合度）はやや低下することになる。
【００７５】
また、「ホットウェル導電率の増加」と「復水導電率の増加」のいずれも検出されない場合、「主復水器海水漏洩発生」という一つの異常事象についての適合度ａＲを求めると、
ａＲ＝１−（１−０）×（１−０）
で求められ、適合度ａＲは０となり、「主復水器海水漏洩発生」は診断されないことになる。
【００７６】
このように、不検出時否定適合度と検出時否定適合度とを、先に求めた検出時肯定適合度から減ずることにより、実際の専門家が無意識に行っているような現実度の高い診断が可能になる。
【００７７】
さらに、個々の変動データ毎の異常事象への検出時肯定影響度ａＲ_ｉや不検出時否定適合度ｕＲ_ｉ、検出時否定適合度ｎＲ_ｉの値は、運転員や化学管理員等による入力により、適宜、設定・変更することが可能である。
【００７８】
表示手段６は、各異常事象に対する適合度の計算結果を、例えば、プラントデータの変動内容（増加，減少など）とともに表示装置１０または印刷装置１２より出カすることにより、異常事象の予兆や発生を運転員や化学管理員等に提供する。
【００７９】
（第４の実施の形態）（請求項８対応）
以上説明したように、プラント異常事象診断装置の特徴的な手段は、例えば、ソフトディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体にアプリケーションプログラムとして記憶することができる。
【００８０】
すなわち、図1に示した本実施形態のプラント異常事象診断装置は、このような記憶媒体からアプリケーションプログラムを読み込んで実行するコンピュータの形態で実現することができる。
【００８１】
【発明の効果】
本プラント異常事象診断装置によれば、客観性の高い異常事象診断結果を得ることができる。また、異常事象の発生の判断のみならず、予兆レベルの異常事象発生の判断を診断結果として得ることもできるので、異常の早期発見が可能となる。さらに、データ変動検知結果と化学パラメータの予兆診断マトリックスとの関連性を評価しながら異常事象の診断を行うので、異常事象の原因の究明が客観的でしかも容易である。加えて、診断のための人的負荷が大幅に軽減され、管理コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるプラント異常事象診断装置の構成を示す図である。
【図２】図１の基準値計算手段の動作を示すフローチャートである。
【図３】図１のプラントデータ変動検知手段の動作を示すフローチャートである。
【図４】基準値データベースの構成を示す図である。
【図５】図１の化学パラメータ変動シミュレーション手段の動作を示すフローチャートである。
【図６】図１のシミュレーション変動検知手段の動作を示すフローチャートである。
【図７】図１の予兆診断マトリックス作成手段の動作を示すフローチャートである。
【図８】（ａ）は、検出時肯定影響度を登録するための予兆診断マトリックスの一例を、（ｂ）は、不検出時否定影響度を登録するための予兆診断マトリックスの一例を、（ｃ）は、検出時否定影響度を登録するための予兆診断マトリックスの一例を示す図である。
【図９】図１の異常事象診断手段の動作を示すフローチャートである。
【図１０】従来のプラント異常事象診断装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１…プラント異常事象診断装置、２…データ収集手段。３…基準値計算手段、４…プラントデータ変動検知手段、５…異常事象診断手段、６…表示手段、７…化学パラメータ変動シミュレーション手段、８…シミュレーション変動検知手段、９…予兆診断マトリックス作成手段、１０…表示装置、１１…入力装置、１２…印刷出力装置

Claims

プラントの化学管理に関するデータを収集するデータ収集手段と、
前記データ収集手段により収集されたデータからデータの変動を検知するための基準値を求める基準値計算手段と、
前記基準値計算手段により求められた基準値により、前記データ収集手段により収集されたデータの変動を検知するプラントデータ変動検知手段と、
想定するプラント異常事象における化学パラメータの変動を予測する化学パラメータ変動シミュレーション手段と、
前記化学パラメータ変動シミュレーション手段により計算され、作成されたシミュレーション結果ファイルを用いて、前記基準値計算手段により求められた基準値により、化学パラメータの変動を検知するシミュレーション変動検知手段と、
前記シミュレーション変動検知手段により作成されたシミュレーション変動検知結果ファイルを用いて、一定時間経過後のシミュレーション変動検知結果データを読み込み前記想定する異常事象の発生により変動が検知された化学パラメータのリストを作成し、この化学パラメータのリストの一つ一つの化学パラメータが前記想定する異常事象を肯定する度合いおよび前記想定する異常事象により変動が予測される化学パラメータの不検出時否定影響度、前記想定する異常事象により変動が予測されない化学パラメータの検出時否定影響度を与えて予兆診断マトリックスを作成する予兆診断マトリックス作成手段と、
前記データ収集手段により収集されたプラントデータの変動検知結果ファイルおよび前記予兆診断マトリックスとから変動が検知された化学パラメータ、変動が検知されなかった化学パラメータのリストに基づいて、変動が検出されたパラメータの組み合わせによる異常事象を肯定する検出時肯定適合度、検出されなかった化学パラメータの組み合わせによる異常事象を否定する不検出時否定適合度、検出された化学パラメータの組み合わせによる異常事象を否定する検出時否定適合度を求め、この求められた適合度を組み合わせてプラントの異常事象を診断する異常事象診断手段と、
前記異常事象診断手段により得られた異常事象の診断結果を表示する表示手段とを具備することを特徴とするプラント異常事象診断装置。
前記化学パラメータ変動シミュレーション手段は、プラント運転時に発生する可能性のある異常事象毎に、予め用意した化学パラメータの変化を予測することを特徴とする請求項１記載のプラント異常事象診断装置。
前記化学パラメータ変動シミュレーション手段は、化学関連パラメータの変動シミュレーションの結果を用いて、シミュレーション結果ファイルを作成することを特徴とする請求項２記載のプラント異常事象診断装置。
前記基準値計算手段は、データ収集手段を用いて収集されたプラント運転データを貯える化学データファイルを用いて、データ種別毎の移動平均値とその標準偏差基準値を求め、これら平均値と標準偏差とで定義される基準値をプラントデータ種別毎の基準値として基準値データファイルを作成することを特徴とする請求項１記載のプラント異常事象診断装置。
前記プラントデータ変動検知手段は、前記データ収集手段により収集される前記化学データファイルを対象にし、データの変動を前記基準値データファイルに含まれる各データ毎の基準値と照合する際に、データ毎に予め定めた期間の移動平均値と移動平均値の変化量および変動検知結果を格納したプラントデータ変動検知結果ファイルを作成することを特徴とする請求項１記載のプラント異常事象診断装置。
前記シミュレーション変動検知手段は、前記シミュレーション結果ファイルを対象に、シミュレーション値の変動を前記基準値データファイルに含まれる各化学関連パラメータ毎の基準値と照合する際に、化学関連パラメータ毎に予め定めた期間の移動平均値と移動平均値の変化量および変動検知結果を格納したシミュレーション変動検知結果ファイルを作成することを特徴とする請求項３記載のプラント異常事象診断装置。
プラントの化学管理に関するデータを収集するデータ収集工程と、
前記データ収集手段により収集されたデータからデータの変動を検知するための基準値を求める基準値計算工程と、
前記基準値計算工程により求められた基準値により、前記データ収集工程により収集されたデータの変動を検知するプラントデータ変動検知工程と、
想定するプラント異常事象における化学パラメータの変動を予測する化学パラメータ変動シミュレーション工程と、
前記化学パラメータ変動シミュレーション手段により計算され、作成されたシミュレーション結果ファイルを用いて、前記基準値計算工程により求められた基準値により、化学パラメータの変動を検知するシミュレーション変動検知工程と、
前記シミュレーション変動検知工程により作成されたシミュレーション変動検知結果ファイルを用いて、一定時間経過後のシミュレーション変動検知結果データを読み込み前記想定する異常事象の発生により変動が検知された化学パラメータのリストを作成し、この化学パラメータのリストの一つ一つの化学パラメータが前記想定する異常事象を肯定する度合いおよび前記想定する異常事象により変動が予測される化学パラメータの不検出時否定影響度、前記想定する異常事象により変動が予測されない化学パラメータの検出時否定影響度を与えて予兆診断マトリックスを作成する予兆診断マトリックス作成工程と、
前記データ収集工程により収集されたプラントデータの変動検知結果ファイルおよび前記予兆診断マトリックスとから変動が検知された化学パラメータ、変動が検知されなかった化学パラメータのリストに基づいて、変動が検出されたパラメータの組み合わせによる異常事象を肯定する検出時肯定適合度、検出されなかった化学パラメータの組み合わせによる異常事象を否定する不検出時否定適合度、検出された化学パラメータの組み合わせによる異常事象を否定する検出時否定適合度を求め、この求められた適合度を組み合わせてプラントの異常事象を診断する異常事象診断工程と、
前記異常事象診断工程により得られた異常事象の診断結果を表示する表示工程とを有することを特徴とするプラント異常事象診断方法。
プラントの化学管理に関するデータを収集するデータ収集手順と、
前記データ収集手段により収集されたデータからデータの変動を検知するための基準値を求める基準値計算手順と、
前記基準値計算手順により求められた基準値により、前記データ収集手順により収集されたデータの変動を検知するプラントデータ変動検知手順と、
想定するプラント異常事象における化学パラメータの変動を予測する化学パラメータ変動シミュレーション手順と、
前記化学パラメータ変動シミュレーション手順により計算され、作成されたシミュレーション結果ファイルを用いて、前記基準値計算手段により求められた基準値により、化学パラメータの変動を検知するシミュレーション変動検知手順と、
前記シミュレーション変動検知手順により作成されたシミュレーション変動検知結果ファイルを用いて、一定時間経過後のシミュレーション変動検知結果データを読み込み前記想定する異常事象の発生により変動が検知された化学パラメータのリストを作成し、この化学パラメータのリストの一つ一つの化学パラメータが前記想定する異常事象を肯定する度合いおよび前記想定する異常事象により変動が予測される化学パラメータの不検出時否定影響度、前記想定する異常事象により変動が予測されない化学パラメータの検出時否定影響度を与えて予兆診断マトリックスを作成する予兆診断マトリックス作成手順と、
前記データ収集手順により収集されたプラントデータの変動検知結果ファイルおよび前記予兆診断マトリックスとから変動が検知された化学パラメータ、変動が検知されなかった化学パラメータのリストに基づいて、変動が検出されたパラメータの組み合わせによる異常事象を肯定する検出時肯定適合度、検出されなかった化学パラメータの組み合わせによる異常事象を否定する不検出時否定適合度、検出された化学パラメータの組み合わせによる異常事象を否定する検出時否定適合度を求め、この求められた適合度を組み合わせてプラントの異常事象を診断する異常事象診断手順と、
前記異常事象診断手順により得られた異常事象の診断結果を表示する表示手順とをコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。