JP5017019B2 - Plant optimum operation control system - Google Patents
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Description
本発明は、プラントを最適運転制御するシステムに係わり、とくにプラントの運転コストを最小化する運転制御システムに関する。 The present invention relates to a system for optimal operation control of a plant, and more particularly to an operation control system for minimizing the operation cost of the plant.
一般に、工場内に電力および蒸気を供給する自家用発電プラントの最適運転制御システムにおいては、ボイラー燃料や電力系統からの受電量に応じてかかる運転コストを最小化するように、ボイラー出力や、タービン主蒸気量、抽気量、発電機出力を決定し、これを目標値とした最適運転制御が行われる。 In general, in an optimal operation control system for a private power plant that supplies electric power and steam to the factory, the boiler output and turbine main power are set so as to minimize the operating cost according to the amount of power received from the boiler fuel and the electric power system. The amount of steam, the amount of bleed, and the generator output are determined, and optimum operation control is performed with these values as target values.
このようなプラント最適運転制御システムとしては、図10に示すように、プラントの蒸気圧力・流量や発電機出力を制御する自動制御装置100と、この自動制御装置100およびデータ入力部2を介して入力されるプラント10の状態量と、プラントモデル記憶部4からの最適化モデルおよびそのパラメータとから、最適運転点計算部3がプラント10の運転コストを最小化する最適運転点を計算し、自動制御装置100の設定値として出力するものがある(例えば、特許文献1および2参照)。
上述したプラント最適運転制御システムにおいては、最適運転点が現在の運転点と大きく違った場合、最適運転点をそのまま制御目標値として設定してしまうと、目標値が大きく変化するため、プラントの安定運転を損なうという問題がある。 In the plant optimum operation control system described above, if the optimum operation point is significantly different from the current operation point, setting the optimum operation point as it is as the control target value results in a large change in the target value. There is a problem of impairing driving.
本発明は上述の点を考慮してなされたものであり、プラントの運転を安定に保ったまま運転コストを最小化することのできるプラント最適運転制御システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described points, and an object of the present invention is to provide a plant optimum operation control system capable of minimizing the operation cost while keeping the operation of the plant stable.
上記目的達成のため、本発明では、
発電プラントの運転コストを最小化する最適運転点を前記発電プラントの状態量及び前記発電プラントの最適化モデルに基づき計算する最適運転点計算手段と、
前記最適運転点計算手段の計算により求めた前記最適運転点に応じてプラントを自動制御する自動制御手段と、
前記発電プラントの自動制御運転を実施する自動制御実施信号が入力される入力部と、前記自動制御実施信号が入力された場合に予め定められた条件によって自動制御投入の可否を判定する判定部とを有する自動制御投入手段と、
前記自動制御手段によって自動制御運転を行うに際し、前記最適化モデルにおける前記発電プラントの最適化対象の最適化変数の一部を選択する最適化変数選択手段と
を備え、
前記自動制御投入手段により自動制御投入が可能と判断された場合は、前記最適化変数選択手段によって選択された最適化変数をさらに用いて前記最適運転点計算手段にて最適運転点を求め、この最適運転点を前記自動制御手段に出力し、また、この最適運転点を表示することとし、
前記自動制御投入手段により自動制御投入が不可能と判断された場合または前記自動制御投入手段における入力部に前記自動制御実施信号が入力されなかった場合は、前記最適化変数選択手段によって最適化変数を選択せずに予め設定された運転点を前記自動制御手段に出力し、また、前記最適化変数選択手段によって最適化変数を選択せずに前記最適運転点計算手段にて求めた最適運転点を表示する
ことを特徴とするプラント最適運転制御システム、
を提供するものである。
In order to achieve the above object, in the present invention,
Optimal operating point calculation means for calculating an optimal operating point that minimizes the operating cost of the power plant based on the state quantity of the power plant and the optimization model of the power plant;
Automatic control means for automatically controlling the plant according to the optimum operating point obtained by calculation of the optimum operating point calculating means;
An input unit to which an automatic control execution signal for performing an automatic control operation of the power plant is input; and a determination unit that determines whether automatic control can be turned on according to a predetermined condition when the automatic control execution signal is input; Automatic control input means having
An optimization variable selection means for selecting a part of the optimization variable of the power plant optimization target in the optimization model when performing automatic control operation by the automatic control means, and
When it is determined by the automatic control input means that automatic control input is possible, the optimum operating point calculation means obtains the optimum operating point by further using the optimization variable selected by the optimization variable selecting means, the optimal operating point is output to the automatic control means, and displaying the optimal operating point,
When it is determined by the automatic control input means that automatic control input is impossible, or when the automatic control execution signal is not input to the input unit of the automatic control input means, the optimization variable selection means optimizes the variable. a preset operating point without selecting output to the automatic control means, also, the optimum operating point determined by the optimal operating point calculating means without selecting the optimization variables by the optimization parameter selecting portion A plant optimum operation control system characterized by displaying
Is to provide.
本発明は上述のように、最適化モデルにおける最適化対象の変数を選択するようにしたため、プラントの最適運転点が現在の運転点と大きく異なっている場合でも、最適化すべき変数を少しずつ加えて最適化し、プラントの安定な運転を損なうことなく、運転コストを最小化することができる。 Since the present invention selects the variable to be optimized in the optimization model as described above, even if the optimal operating point of the plant is greatly different from the current operating point, the variable to be optimized is added little by little. Operating costs can be minimized without compromising the stable operation of the plant.
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1に基いて、図2ないし図4を参照しつつ本発明の実施例1を説明する。 A first embodiment of the present invention will be described based on FIG. 1 with reference to FIGS.
(構成)
図1は、本発明の実施例1の構成を示すブロック線図である。この実施例1としてのプラント最適運転制御システム100は、データ入力部2、最適運転点計算部3、プラントモデル記憶部4、自動制御投入手段5、最適化変数選択部6、運転点切り替え部7、運転点設定部8、自動制御装置9、最適運転点表示部10、および自動制御除外手段11により構成されている。
(Constitution)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment of the present invention. The plant optimum
データ入力部2は、プラント20の電力負荷や蒸気負荷、ボイラーの燃料流量、蒸気出力や、タービン発電機の主蒸気量、換気量、発電量などの状態量を入力するものであり、入力された状態量は最適運転点計算部3へ送られる。プラントモデル記憶部4は、プラント20の最適化モデルおよびそのパラメータを記憶するものであり、これらのモデルは最適運転点計算部3へ送られる。プラント20の最適化モデルについては後述する。
The
自動制御投入手段5は、最適運転点計算部3で計算された運転点に基づいて自動制御を行うかどうかを選択するためのものであり、自動制御が選択されたかどうかの信号は、最適化変数選択手段6および運転点切り替え部7へ送られる。
The automatic control input means 5 is for selecting whether or not to perform automatic control based on the operating point calculated by the optimal operating
図2は、自動制御投入手段5の構成を示しており、自動制御投入手段5は、入力部50と判定部51とにより構成されている。入力部50は、自動制御投入の指示を入力するものであり、判定部51は、自動制御投入の可否を判定するものである。
FIG. 2 shows a configuration of the automatic
ここで再び図1に戻り、最適化変数選択手段6が、自動制御投入手段5によって自動制御に投入されるとする。これにより、最適化する変数を予め定められた規則にしたがって選択し、選択された最適化変数は、最適運転点計算部3へ送られる。
Returning to FIG. 1 again, it is assumed that the optimization variable selecting means 6 is put into automatic control by the automatic
最適運転点計算部3は、データ入力部2から送られるプラントの状態量、プラントモデル記憶部4から送られる最適化モデル、および最適化変数選択部6から送られる最適化変数に基づき、数理計画法などの最適化手法を用いて、プラント20の運転コストが最小となる運転点を計算し、計算された最適運転点は、運転点切り替え部7へ送られるとともに、最適運転点表示部10によって画面などに表示される。
The optimum operating
運転点設定部8は、プラント20の目標運転点を手動で設定するものであり、設定された運転点は運転点切り替え部7へ送られる。運転点切り替え部7は、自動制御投入手段5によって自動制御への投入が行われると、自動制御装置9へ送る運転点を運転点設定部8で設定された運転点から最適運転点計算部3で計算された最適運転点へ切り替えることにより、最適運転点での自動制御への切り替えが行われる。
The operating
自動制御除外手段11は、最適運転点計算部3で計算された運転点に基づいた自動制御を解除するためのものであり、自動制御解除信号は、運転点切り替え部7へ送られる。
The automatic control exclusion means 11 is for releasing the automatic control based on the operation point calculated by the optimum operation
次に、最適運転点計算部3において計算される最適化モデルについて説明する。
Next, the optimization model calculated in the optimal operation
自家用発電プラント20は、ボイラー21,22、タービン23,24、発電機25,26、およびこれらを接続する蒸気配管や電気母線などをそなえ、工場内へ、電力負荷27、中圧蒸気負荷28および低圧蒸気負荷29を供給している。
The
ボイラーおよびタービン発電機の入出力特性と、電力および蒸気の需給バランスを制約条件とし、ボイラーの燃料コストを最小化するようなボイラーおよびタービン発電機の運転点は、次式のような最適化モデルを解くことによって計算することができる。
目的関数:C1*F1 + C2*F2 (燃料コスト) (1)
制約条件:
P1 + P2 = PL (電力需給バランス) (2)
SH1 + SH2 = S1 + S2(高圧蒸気バランス) (3)
SM1 + SM2 = SML (中圧蒸気需給バランス) (4)
SL1 + SL2 = SLL (低圧蒸気需給バランス) (5)
S1 = f1(F1) (ボイラー21の入出力特性) (6)
S2 = f2(F2) (ボイラー22の入出力特性) (7)
SH1 = g1(P1,SM1,SL1)(タービン23・発電機25の入出力特性) (8)
SH2 = g2(P2,SM2,SL2)(タービン23・発電機25の入出力特性) (9)
(各変数の上下限制約) (10)
ここで、
(最適化変数)
F1, F2:ボイラー21,22の燃料流量
S1, S2:ボイラー21,22の蒸気圧力
SH1, SH2:タービン23,24の主蒸気流量
SM1, SM2:タービン23,24の中圧蒸気の抽気流量
SL1, SL2:タービン23,24の低圧蒸気の抽気流量
P1, P2:発電機25,26の発電機出力
(パラメータ)
C1, C2:ボイラー21,22の燃料コスト
f1, f2:ボイラーの入出力特性関数
g1, g2:タービン発電機の入出力特性関数
PL, SML, SLL:電力、中圧蒸気、低圧蒸気の各負荷
である。
The operating point of the boiler and turbine generator that minimizes the fuel cost of the boiler, with the input / output characteristics of the boiler and the turbine generator and the supply and demand balance of electric power and steam as constraints, is an optimization model as follows: Can be calculated by solving
Objective function: C1 * F1 + C2 * F2 (Fuel cost) (1)
Restrictions:
P1 + P2 = PL (Power supply / demand balance) (2)
SH1 + SH2 = S1 + S2 (high pressure steam balance) (3)
SM1 + SM2 = SML (Medium pressure steam supply-demand balance) (4)
SL1 + SL2 = SLL (Low-pressure steam supply / demand balance) (5)
S1 = f1 (F1) (Input / output characteristics of boiler 21) (6)
S2 = f2 (F2) (Input / output characteristics of boiler 22) (7)
SH1 = g1 (P1, SM1, SL1) (input / output characteristics of
SH2 = g2 (P2, SM2, SL2) (I / O characteristics of
(Upper and lower limits of each variable) (10)
here,
(Optimization variable)
F1, F2: Fuel flow of
S1, S2: Steam pressure of
SH1, SH2: Main steam flow rate of
SM1, SM2: Extraction flow rate of medium pressure steam of
SL1, SL2: Extraction flow rate of low-pressure steam of
P1, P2: Generator output of
C1, C2: Fuel cost of
f1, f2: Boiler input / output characteristic functions
g1, g2: Input / output characteristic function of turbine generator
PL, SML, SLL: Loads of electric power, medium pressure steam, and low pressure steam.
これらのパラメータのうち、電力負荷PL、中圧蒸気負荷SML、低圧蒸気負荷SLLは、データ入力部2から、他のパラメータは、プラントモデル記憶部4から送られてくる。
Among these parameters, the power load PL, the medium pressure steam load SML, and the low pressure steam load SLL are sent from the
最適化手法としては、各機器の入出力特性関数を線形モデルで近似することにより、線形計画法が適用できるほか、非線形モデルに対しても非線形計画法を適用することができる。 As an optimization method, linear programming can be applied by approximating the input / output characteristic function of each device with a linear model, and nonlinear programming can also be applied to a nonlinear model.
(作用)
図3は、本発明の実施例1による処理手順の一例を示すフローチャートである。この図3に示すように、プラント最適運転制御システム100は、まず自動制御投入手段5による自動制御投入がなされているかどうかを判断する(S201)。
(Function)
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the plant optimum
自動制御が投入されている場合には、最適化変数選択部6によって、予め定められた手順により、最適化モデルの上記式(1)〜(10)における最適化変数を選択する(S202)。すなわち、自動制御が投入された直後は、最適化変数としていずれの変数も選択せず、各変数の状態量をそのまま制約条件とする。このとき、各変数の上下限制約式(10)を無視してもよい。
When automatic control is turned on, the optimization
そして、最適化変数選択部6は、制御周期ごとに予め定められた順序によって最適化変数を選択し、最終的に自動制御が投入される直前に選択されていた最適化変数をすべて選択する。このとき、最適化変数の選択順序として、現在の最適化変数の状態量で、自動制御投入前の最適運転点との差が小さいものから順に選択するようにしてもよい。あるいは、最適化変数選択部6は、オペレータによって設定されることにより、最適化変数を選択するようにしてもよい。
Then, the optimization
次に、自動制御が投入されている場合には、運転点切り替え部7により、自動制御装置9へ送られる運転点として、最適運転点計算部3によって計算された最適運転点を使うように切り替える(S203)。
Next, when automatic control is turned on, the operation
他方、自動制御が投入されていない場合には、これらのステップS202,S203は実行されない。そして、プラント最適運転制御システム100は、データ入力部2によって、自動制御装置9を介してプラントの状態量を入力し、また、プラントモデル記憶部4からデータを読み込むことによって、最適運転点計算部3で処理するデータを用意する(S204)。
On the other hand, when automatic control is not input, these steps S202 and S203 are not executed. Then, the plant optimum
このデータに基き、最適運転点計算部3は、上記式(1)〜(10)のモデルに対して最適化計算を行う(S205)。計算された最適運転点は、最適運転点表示部20によって、画面などに表示される(S206)。
Based on this data, the optimum operating
最後に、プラント最適運転制御システム100は、自動制御装置9へ運転点を出力する(S207)。ここで、自動制御が投入されている場合には、運転点切り替え部8によって、最適運転点計算部3により計算された最適運転点が、自動制御装置9へ出力され、そうでない場合には、運転点設定部8によって設定された運転点が出力されることになる。
Finally, the plant optimum
図4は、プラント最適運転制御システム100の自動制御投入手段5における処理手順を示すフローチャートである。この図4に示すように、自動制御投入手段5は、まず入力部50によって自動制御実施信号が入力されたかどうかを判定する(S401)。
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure in the automatic control charging means 5 of the plant optimum
自動制御実施信号が入力されると、自動制御投入手段5の判定部51は、予め定められた条件により、自動制御投入の可否を判定する(S402)。自動制御に投入しない条件としては、例えば、「プラントからアラーム信号あり」、「状態量が異常値」、「最適化変数の上下限制約逸脱」、などがある。そして、自動制御投入可能であれば、自動制御投入手段5は、自動制御実行信号を出力する(S403)。
When the automatic control execution signal is input, the
また、自動制御除外手段11は、予め定められた条件により、自動制御を解除するか否かを判定し、自動制御を解除すると判定した場合は、自動制御解除信号を運転点切り替え部7へ出力し、自動制御投入が継続しないようにする。自動制御に投入しない条件としては、自動制御投入判定と同様の条件が考えられる。
Further, the automatic control exclusion means 11 determines whether or not to cancel the automatic control according to a predetermined condition, and outputs an automatic control cancellation signal to the operating
(効果)
この実施例1によれば、プラントの最適運転点が現在の運転点と大きく異なっている場合でも、最適化すべき変数を少しずつ加えて最適化することができるので、プラントの安定な運転を損なうことなく、運転コストを最小化することができる。
(effect)
According to the first embodiment, even when the optimum operating point of the plant is greatly different from the current operating point, it is possible to optimize by adding the variables to be optimized little by little, so that the stable operation of the plant is impaired. Without this, the operating cost can be minimized.
また、自動制御投入手段5および自動制御除外手段11により、プラントが安定に運転できているときだけ最適運転点での自動運転を実行するので、プラントの運転安定性を損なう可能性を小さくできる。
In addition, since the automatic operation at the optimum operating point is executed only when the plant is stably operated by the automatic
図5ないし図7を参照して本発明の実施例2を説明する。なお、実施例1と同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as Example 1, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
(構成)
図5は、本発明の実施例2のプラント最適運転制御システムの構成を示すブロック線図である。この実施例2のプラント最適運転制御システム30は、実施例1のプラント最適運転制御システム1から最適化変数選択部6を取り除き、運転点切り替え部7の代わりに目標運転点作成部31を付加したものである。
(Constitution)
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the plant optimum operation control system according to the second embodiment of the present invention. In the plant optimum
目標運転点作成部31は、自動制御投入手段5による自動制御への投入が行われると、運転点設定部8で設定された運転点と、最適運転点計算部3で計算された最適運転点とから、これらを補間した目標運転点を作成し、作成された目標運転点を自動制御装置9に送る。
When the automatic control input means 5 performs the automatic control, the target operating
(作用)
図6は、実施例2による処理手順の一例を示すフローチャートである。この図6に示すように、プラント最適運転制御システム30は、まずデータ入力部2によって、自動制御装置9を介してプラントの状態量を入力し、またプラントモデル記憶部4からデータを読み込むことによって、最適運転点計算部3で処理するデータを用意する(S401)。
(Function)
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure according to the second embodiment. As shown in FIG. 6, the plant optimum
そして、プラント最適運転制御システム30は、最適運転点計算部3によって、上記式(1)〜(9)のモデルに対して最適化計算を行う(S402)。計算された最適運転点は、最適運転点表示部10によって、画面などに表示される(S403)。
And the plant optimal
次に、プラント最適運転制御システム30は、自動制御が投入されているかどうかを判断する(S404)。
Next, the plant optimum
自動制御投入手段5によって自動制御が投入されている場合には、目標運転点作成部31により、自動制御装置9へ送られる目標運転点として、最適運転点計算部3によって計算された最適運転点と現在の運転点とから目標運転点を作成する(S405)。
When automatic control is turned on by the automatic control turning-on
図7は、最適運転点および現在の運転点から目標運転点を作成する方法を示す図である。図7に示すように、目標運転点を、現在の運転点から、例えば5制御周期後に最適運転点へと移動するものとすると、目標運転点は、制御周期ごとに、
Xt+1 = Xt +ΔX, ΔX = (Xo - Xt)/5 (11)
Xo:最適運転点、Xt:現在の運転点、Xt+1:目標運転点
として計算される。
FIG. 7 is a diagram illustrating a method of creating a target operating point from the optimal operating point and the current operating point. As shown in FIG. 7, if the target operating point is moved from the current operating point to the optimal operating point after 5 control cycles, for example, the target operating point is
Xt + 1 = Xt + ΔX, ΔX = (Xo-Xt) / 5 (11)
Calculated as Xo: optimal operating point, Xt: current operating point, Xt + 1: target operating point .
自動制御が投入されていない場合には、運転点設定部8によって設定された運転点が、目標運転点として設定される。
When automatic control is not turned on, the operating point set by the operating
最後に、プラント最適運転制御システムは、自動制御装置9へ運転点を出力する(S406)。ここで、自動制御が投入されている場合には、上記式(11)で作成された運転点が自動制御装置9へ出力され、自動制御が投入されていない場合には、運転点設定部8によって設定された運転点が出力されることになる。
Finally, the plant optimum operation control system outputs an operation point to the automatic control device 9 (S406). Here, when the automatic control is turned on, the operating point created by the above equation (11) is output to the
(効果)
この実施例2によれば、プラントの最適運転点が現在の運転点と大きく異なっている場合でも、自動制御装置に設定される目標運転点を、現在の運転点から最適運転点まで、少しずつ変更することができるので、プラントの安定な運転を損なうことなく、運転コストを最小化することができる。
(effect)
According to the second embodiment, even when the optimal operating point of the plant is greatly different from the current operating point, the target operating point set in the automatic control device is gradually changed from the current operating point to the optimal operating point. Since the change can be made, the operation cost can be minimized without impairing the stable operation of the plant.
図8および図9を参照して本発明の参考例を説明する。なお、実施例1、実施例2と同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 A reference example of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as Example 1 and Example 2, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
(構成)
図8は、本発明の実施例3の構成を示すブロック線図である。この実施例3におけるプラント最適運転制御システム40は、データ入力部2、最適運転点計算部3、プラントモデル記憶部4、最適運転点表示部10、需要予測部41、需要予測モデル記憶部42、最適運転点判定部43およびアラーム発報部44により構成されている。
(Constitution)
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the third embodiment of the present invention. The plant optimum
需要予測部41は、需要予測モデル記憶部42の需要予測モデルに基づき、データ入力部2から入力された電力負荷および蒸気負荷データを用いて、将来の電力需要、蒸気需要を予測するものであり、予測された需要データは、最適運転点計算部3へ出力される。
The
需要予測モデル記憶部42に記憶される需要予測モデルには、重回帰モデルや、ニューラルネットワークモデルなどがあるが、他の予測モデルを適用することも可能である。
The demand prediction model stored in the demand prediction
最適運転点計算部3は、需要予測部41から出力される電力需要予測値および蒸気需要予測値と、プラントモデル記憶部4から出力される最適化モデルに基づき、数理計画法などの最適化手法を用いて、プラントの運転コストが最小となる運転点を計算し、計算された最適運転点は、最適運転点表示部10によって画面などに表示される。
The optimum operating
最適運転点判定部43は、最適運転点計算部3で計算された最適運転点が、定められた条件を満たしている場合、例えば、最適解が存在しない、あるいは最適化変数が上下限値に達しているかどうかなどを判定し、判定結果をアラーム発報部44へ出力する。
When the optimum operation point calculated by the optimum operation
アラーム発報部44は、最適運転点判定部43で条件を満たしていると判定された場合、アラームを発報する。
When the optimum operation point determination unit 43 determines that the condition is satisfied, the
(作用)
図9は、参考例による処理手順の一例を示すフローチャートである。この図9に示すように、プラント最適運転制御システム40は、まずデータ入力部2によって、自動制御装置9を介してプラントの状態量を入力し、また需要予想モデル記憶部42からデータを読み込むことによって、需要予測部41で処理するデータを用意する(S901)。
(Function)
FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure according to the reference example . As shown in FIG. 9, the plant optimum
そして、需要予測部41は、重回帰モデル、あるいはニューラルネットワークモデルを用いて将来の需要を予測する(S902)。
Then, the
次に、プラント最適運転制御システム40は、最適運転点計算部3によって、需要予測部41で予測された需要と、最適化モデル記憶部4に記憶されている最適化モデルとを用いて、プラントの将来の最適運転点を計算する(S903)。計算された最適運転点は、最適運転点表示部10によって画面などに表示される(S904)。
Next, the plant optimum
また、プラント最適運転制御システム40は、最適運転点判定部43によって、最適運転点計算部3によって計算された最適運転点が、定められた条件を満たしているかどうかを判定し(S905)、満たしている場合は、アラーム発報部44によって、アラームが発報される(S906)。
The plant optimum
(効果)
この参考例によれば、プラントの将来の最適運転点を、プラントの需要予測に基づいて予測することができ、予測された最適運転点が、プラントの安定な運転範囲から逸脱しているかどうかを予測し、運転員に知らせることができる。これにより、プラントの運転コストを最小化するために、安定運転を維持できるかどうかを事前に予測することができる。
(effect)
According to this reference example , the future optimum operating point of the plant can be predicted based on the demand forecast of the plant, and whether or not the predicted optimum operating point deviates from the stable operating range of the plant. Predict and inform operators. Thereby, in order to minimize the operation cost of the plant, it is possible to predict in advance whether or not stable operation can be maintained.
2… データ入力部
3… 最適運転点計算部
4… プラントモデル記憶部
5… 自動制御投入手段
6… 最適化変数選択部
7… 運転点切り替え部
8… 運転点設定部
9… 自動制御装置
10… 最適運転点表示部
11… 自動制御除外手段
20… 自家用発電プラント
30,40,100… プラント最適運転制御システム
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記最適運転点計算手段の計算により求めた前記最適運転点に応じてプラントを自動制御する自動制御手段と、
前記発電プラントの自動制御運転を実施する自動制御実施信号が入力される入力部と、前記自動制御実施信号が入力された場合に予め定められた条件によって自動制御投入の可否を判定する判定部とを有する自動制御投入手段と、
前記自動制御手段によって自動制御運転を行うに際し、前記最適化モデルにおける前記発電プラントの最適化対象の最適化変数の一部を選択する最適化変数選択手段と
を備え、
前記自動制御投入手段により自動制御投入が可能と判断された場合は、前記最適化変数選択手段によって選択された最適化変数をさらに用いて前記最適運転点計算手段にて最適運転点を求め、この最適運転点を前記自動制御手段に出力し、また、この最適運転点を表示することとし、
前記自動制御投入手段により自動制御投入が不可能と判断された場合または前記自動制御投入手段における入力部に前記自動制御実施信号が入力されなかった場合は、前記最適化変数選択手段によって最適化変数を選択せずに予め設定された運転点を前記自動制御手段に出力し、また、前記最適化変数選択手段によって最適化変数を選択せずに前記最適運転点計算手段にて求めた最適運転点を表示する
ことを特徴とするプラント最適運転制御システム。 Optimal operating point calculation means for calculating an optimal operating point that minimizes the operating cost of the power plant based on the state quantity of the power plant and the optimization model of the power plant;
Automatic control means for automatically controlling the plant according to the optimum operating point obtained by calculation of the optimum operating point calculating means;
An input unit to which an automatic control execution signal for performing an automatic control operation of the power plant is input; and a determination unit that determines whether automatic control can be turned on according to a predetermined condition when the automatic control execution signal is input; Automatic control input means having
An optimization variable selection means for selecting a part of the optimization variable of the power plant optimization target in the optimization model when performing automatic control operation by the automatic control means, and
When it is determined by the automatic control input means that automatic control input is possible, the optimum operating point calculation means obtains the optimum operating point by further using the optimization variable selected by the optimization variable selecting means, the optimal operating point is output to the automatic control means, and displaying the optimal operating point,
When it is determined by the automatic control input means that automatic control input is impossible, or when the automatic control execution signal is not input to the input unit of the automatic control input means, the optimization variable selection means optimizes the variable. a preset operating point without selecting output to the automatic control means, also, the optimum operating point determined by the optimal operating point calculating means without selecting the optimization variables by the optimization parameter selecting portion A plant optimum operation control system characterized by displaying.
前記最適運転点計算手段の計算により求めた前記最適運転点に応じて最適化モデルに基きプラントを自動制御する自動制御手段と、
前記発電プラントの自動制御運転を実施する自動制御実施信号が入力される入力部と、前記自動制御実施信号が入力された場合に予め定められた条件によって自動制御投入の可否を判定する判定部とを有する自動制御投入手段と、
前記最適運転点計算手段によって計算された最適運転点を表示する最適運転点表示手段と
を備え、
前記自動制御投入手段により自動制御投入が可能と判断された場合は、前記最適運転点計算手段にて求められた最適運転点と現在の運転点とから目標運転点を求め、この目標運転点を前記自動制御手段に出力し、さらに、前記最適運転点を前記最適運転点表示手段に表示することとし、
前記自動制御投入手段により自動制御投入が不可能と判断された場合または前記自動制御投入手段における入力部に前記自動制御実施信号が入力されなかった場合は、予め設定された運転点を前記自動制御手段に出力し、さらに、前記最適運転点を前記最適運転点表示手段に表示する
ことを特徴とするプラント最適運転制御システム。 Optimal operating point calculation means for calculating an optimal operating point that minimizes the operating cost of the power plant based on the state quantity of the power plant and the optimization model of the power plant;
Automatic control means for automatically controlling the plant based on an optimization model according to the optimum operating point obtained by calculation of the optimum operating point calculating means;
An input unit to which an automatic control execution signal for performing an automatic control operation of the power plant is input; and a determination unit that determines whether automatic control can be turned on according to a predetermined condition when the automatic control execution signal is input; Automatic control input means having
An optimum operating point display means for displaying the optimum operating point calculated by the optimum operating point calculation means,
When it is determined by the automatic control input means that automatic control input is possible, a target operating point is obtained from the optimum operating point obtained by the optimum operating point calculating means and the current operating point, and this target operating point is determined. Outputting to the automatic control means, and further displaying the optimum operating point on the optimum operating point display means,
When it is determined by the automatic control input means that automatic control input is impossible, or when the automatic control execution signal is not input to the input section of the automatic control input means, the automatic control is performed on a preset operating point. and outputs to the means, further, the plant optimum operation control system and displaying the optimum operating point to the optimum operating point display means.
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