JP6894208B2 - ターボ機械を運転するリスクを判定するためのシステム及び方法 - Google Patents
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Description
[実施形態1]
ターボ機械(110)を運転することに対するリスクを判定するための方法(400)であって、
ターボ機械のフリートに関連する履歴リスクプロファイルデータを、リポジトリ(302)から、プロセッサ(304)によって受信する(402)こと、
ターボ機械(110)が運転される環境の周囲条件(100)を、前記プロセッサ(304)によって受信すること(404)、
前記周囲条件を考慮して前記履歴リスクプロファイルデータに少なくとも部分的に基づいて、前記少なくとも1つの知られている運転プロファイルについて少なくとも1つのリスク閾値を、前記プロセッサ(304)によって生成すること(406)、
前記少なくとも1つの知られている運転プロファイルについての前記少なくとも1つのリスク閾値に達したと判定すること(408)、及び、
前記少なくとも1つのリスク閾値に達したという判定に少なくとも部分的に基づいて、前記ターボ機械(110)に関連する対策がとられることを余儀なくさせること(410)を含む、方法(400)。
[実施形態2]
前記リスクに関連する異常事象を軽減することを更に含む、実施形態1記載の方法(400)。
[実施形態3]
前記少なくとも1つのリスク閾値を前記生成することは、統計技法を使用してリスク事象をクラスタ化することを含む、実施形態1記載の方法(400)。
[実施形態4]
前記少なくとも1つのリスク閾値に達したと前記判定することは、前記リスクプロファイルデータのシグネチャに対して前記少なくとも1つの知られている運転プロファイルのシグネチャを照合することを含む、実施形態1記載の方法(400)。
[実施形態5]
前記少なくとも1つのリスク閾値に達したと前記判定することは、前記履歴リスクプロファイルデータのサブセットを通して構文解析されたパターン認識アルゴリズムを使用することを含む、実施形態4記載の方法(400)。
[実施形態6]
前記パターン認識アルゴリズムは、動的タイムワーピング、類似度ベースモデリング、及びガウシアンミックスのうちの少なくとも1つを含む、実施形態5記載のシステム(300)。
[実施形態7]
前記履歴リスクプロファイルデータは、履歴的故障及び対応する履歴的周囲条件を含む、実施形態1記載の方法(400)。
[実施形態8]
前記少なくとも1つのリスク閾値に達したと前記判定することは、前記ターボ機械(110)の1つ又は複数の入口ガイドベーン(IGV)上の氷結、大気中の塵によって引起される劣化、腐食性汚染物質によって引起される損傷、希薄ブローアウト、高燃焼ダイナミクス、及び過剰な放出のうちの少なくとも1つの要素を示す、実施形態1記載の方法(400)。
[実施形態9]
とられる前記対策は、IGVにブリード熱を加えること、ランプアップ速度を上げること、ランプアップ速度を下げること、オンライン水洗浄のための最適時間を決定すること、オフライン水洗浄のための最適時間を決定すること、燃焼システムの再チューニングの必要性を判定すること、湿式圧縮、ランプアップサイクル中に前記ブリード熱を手動で制御すること、及び最適運転時間のうちの少なくとも1つを含む、実施形態1記載の方法(400)。
[実施形態10]
前記ターボ機械(110)の前記少なくとも1つの知られている運転プロファイルは、過渡的運転、前記ターボ機械(110)の負荷、IGV角度、入口温度、入口湿度、又は入口露点のうちの少なくとも1つを含む、実施形態1記載の方法(400)。
[実施形態11]
前記周囲条件は天候データを含む、実施形態1記載の方法(400)。
[実施形態12]
前記天候データは、大気データ、空気組成、空気粒子状物質、温度、湿度、又は圧力のうちの少なくとも1つを含む、実施形態11記載の方法(400)。
[実施形態13]
前記天候データは、検出済み天候データ又は予測済み天候データを含む、実施形態11記載の方法(400)。
[実施形態14]
前記履歴リスクプロファイルデータは、発電プラントレベルで収集され、前記リポジトリに格納される、実施形態1記載の方法(400)。
[実施形態15]
ターボ機械(110)を運転することに対するリスクを判定するためのシステム(300)であって、
ターボ機械のフリートに関連する履歴リスクプロファイルデータを格納するように構成されるリポジトリ(302)と、
プロセッサ(304)とを備え、前記プロセッサ(304)は、前記リポジトリ(302)と通信状態にあり、また、
前記履歴リスクプロファイルデータを受信し、
ターボ機械(110)が運転される環境の周囲条件を受信し、
前記周囲条件を考慮して前記履歴リスクプロファイルデータに少なくとも部分的に基づいて、少なくとも1つの知られている運転プロファイルについて少なくとも1つのリスク閾値を生成し、
前記少なくとも1つの知られている運転プロファイルについての前記少なくとも1つのリスク閾値に達したと判定し、
前記少なくとも1つのリスク閾値に達したという判定に基づいて、前記ターボ機械(110)に関連する対策がとられることを余儀なくさせる
ように構成される、システム(300)。
[実施形態16]
前記少なくとも1つの知られている運転プロファイルに関連する前記ターボ機械(110)の運転データをモニターし、前記運転データを前記プロセッサ(304)に送出するように構成されるオンサイトモニター(306)を更に備える、実施形態15記載のシステム(300)。
[実施形態17]
前記少なくとも1つのリスク閾値に達したと前記判定することは、前記履歴リスクプロファイルデータのサブセットを通して構文解析されたパターン認識アルゴリズムを使用して、前記リスクプロファイルデータのシグネチャに対して前記少なくとも1つの知られている運転プロファイルのシグネチャを照合することを含み、前記パターン認識アルゴリズムは、動的タイムワーピング、類似度ベースモデリング、及びガウシアンミックスのうちの少なくとも1つを含む、実施形態15記載のシステム(300)。
[実施形態18]
前記少なくとも1つのリスク閾値は、前記ターボ機械(110)の入口ガイドベーン(IGV)上の氷結、大気中の塵によって引起される劣化、腐食性汚染物質によって引起される損傷、希薄ブローアウト、高燃焼ダイナミクス、及び過剰な放出のうちの少なくとも1つに関連する、実施形態15記載のシステム(300)。
[実施形態19]
とられる前記対策は、IGVにブリード熱を加えること、ランプアップ速度を上げること、前記ランプアップ速度を下げること、オンライン水洗浄のための最適時間を決定すること、オフライン水洗浄のための最適時間を決定すること、燃焼システムの再チューニングの必要性を判定すること、湿式圧縮、ランプアップサイクル中に前記ブリード熱を手動で制御すること、及び最適運転時間のうちの少なくとも1つを含む、実施形態15記載のシステム(300)。
[実施形態20]
ターボ機械(110)を運転することに対するリスクを判定するための方法(400)であって、
ターボ機械のフリートに関連する履歴リスクプロファイルデータであって、履歴的故障及び対応する履歴的周囲条件を含む、履歴リスクプロファイルデータを、リポジトリ(302)から、プロセッサ(304)によって受信する(402)こと、
ターボ機械(110)が運転される環境の周囲条件を、前記プロセッサ(304)によって受信することであって、前記周囲条件は、大気データ、温度、湿度、及び圧力のうちの少なくとも1つを含む、受信すること、
統計技法を使用してリスク事象をクラスタ化することによって、前記周囲条件を考慮して前記履歴リスクプロファイルデータに少なくとも部分的に基づいて、前記少なくとも1つの知られている運転プロファイルについて少なくとも1つのリスク閾値を、前記プロセッサ(304)によって生成すること、
前記少なくとも1つの知られている運転プロファイルについての前記少なくとも1つのリスク閾値に達したと、前記プロセッサ(304)によって判定すること、
前記少なくとも1つのリスク閾値に達したという判定に基づいて、前記ターボ機械(110)に関連する対策がとられることを余儀なくさせること、及び、
前記リスクに関連する異常事象を軽減するため、少なくとも1つの推奨を実装することを含む、方法(400)。
110 ターボ機械
120 オンサイトモニター
130 レポジトリ
140 フリートデータ
150 天候リスクレジーム
160 解析ユニット
170 取られる対策170
180 天気予報
200 グラフ
202 エリア
220 IGV角度
230 圧縮器入口温度
300 システム
302 レポジトリ
304 プロセッサ
306 オンサイトモニター
400 方法
402 オペレーション
404 オペレーション
406 オペレーション
408 オペレーション
410 オペレーション
500 プロット
502 IGV角度
504 圧縮器入口温度
506 定常状態部分負荷運転
508 全負荷
510 高リスク氷結ゾーン
512 IGV開口
514 圧縮器入口温度
516 定常状態全負荷運転
600 例示的なコントローラ
610 メモリ
620 プログラム式ロジック
630 データ
640 運転システム
650 プロセッサ
660 データバス
670 ユーザインタフェースデバイス(複数可)
680 I/Oインタフェース(複数可)
Claims (9)
- ターボ機械(110)を運転するためのシステム(300)であって、
複数のターボ機械のフリートに関連する履歴故障データを格納するように構成されるリポジトリ(302)と、
プロセッサ(304)とを備え、
前記履歴故障データは、ターボ機械故障データと、前記ターボ機械故障データが起こったときの履歴周囲条件を含み、
前記プロセッサ(304)は、前記リポジトリ(302)と通信状態にあり、また、
前記履歴故障データを受信し、
第1のターボ機械(110)が運転される環境の周囲条件を受信し、
リスク事象をクラスタ化することによって、前記第1のターボ機械(110)が運転される前記環境の前記周囲条件を考慮して前記履歴故障データに少なくとも部分的に基づいて、少なくとも1つの知られている運転プロファイルについて少なくとも1つのリスク閾値を生成し、
前記周囲条件の全てまたは一部を前記少なくとも1つのリスク閾値を比較し、履歴故障データにパターン認識アルゴリズムを適用することにより、前記少なくとも1つの知られている運転プロファイルについての前記少なくとも1つのリスク閾値に達したと判定し、
前記少なくとも1つのリスク閾値に達したという判定に基づいて、前記第1のターボ機械(110)の運転を変更する動作を発生させるように構成され、
前記運転を変更する前記動作が、入口ガイドベーン(IGV)にブリード熱を加えること、ランプアップ速度を上げること、ランプアップ速度を下げること、ランプアップサイクル中にブリード熱を制御することの少なくとも1つを含む、システム(300)。 - 前記少なくとも1つの知られている運転プロファイルに関連する前記ターボ機械(110)の運転データをモニターし、前記運転データを前記プロセッサ(304)に送出するように構成されるオンサイトモニター(306)を更に備える、請求項1記載のシステム(300)。
- 前記少なくとも1つのリスク閾値に達したと前記判定することは、前記履歴故障データのサブセットを通して構文解析されたパターン認識アルゴリズムを使用して、前記履歴故障データのシグネチャに対して前記少なくとも1つの知られている運転プロファイルのシグネチャを照合することを含み、前記パターン認識アルゴリズムは、動的タイムワーピング、類似度ベースモデリング、及びガウシアンミックスのうちの少なくとも1つを含む、請求項1記載のシステム(300)。
- 前記少なくとも1つのリスク閾値は、前記入口ガイドベーン(IGV)上の氷結、大気中の塵によって引起される劣化、腐食性汚染物質によって引起される損傷、希薄ブローアウト、高燃焼ダイナミクス、及び過剰な放出のうちの少なくとも1つに関連する、請求項1乃至3のいずれかに記載のシステム(300)。
- ターボ機械(110)を運転するための方法(400)であって、
2以上のターボ機械のフリートに関連する履歴故障データであって、ターボ機械故障データ及び前記ターボ機械故障データが起こったときの周囲条件を含む、履歴故障データを、リポジトリ(302)から、プロセッサ(304)によって受信する(402)こと、
第1のターボ機械(110)が運転される環境の周囲条件(100)を、前記プロセッサ(304)によって受信すること(404)と、
リスク事象をクラスタ化することによって、前記第1のターボ機械(110)が運転される前記環境の前記周囲条件を考慮して前記履歴故障データに少なくとも部分的に基づいて、少なくとも1つの知られている運転プロファイルについて少なくとも1つのリスク閾値を、前記プロセッサ(304)によって生成すること(406)、
前記周囲条件の全てまたは一部を前記少なくとも1つのリスク閾値を比較し、履歴故障データにパターン認識アルゴリズムを適用することにより、前記少なくとも1つの知られている運転プロファイルについての前記少なくとも1つのリスク閾値に達したと、前記プロセッサ(304)によって判定すること(408)、
前記少なくとも1つのリスク閾値に達したという判定に基づいて、前記第1のターボ機械(110)の運転を変更する動作を発生させること(410)を含み、
前記運転を変更する前記動作が、入口ガイドベーン(IGV)にブリード熱を加えること、ランプアップ速度を上げること、ランプアップ速度を下げること、ランプアップサイクル中にブリード熱を制御することの少なくとも1つを含む、方法(400)。 - ターボ機械(110)を運転するための方法(400)であって、
複数のターボ機械のフリートに関連する履歴故障データであって、ターボ機械故障データ及び前記ターボ機械故障データが起こったときの周囲条件を含む、履歴故障データを、リポジトリ(302)から、プロセッサ(304)によって受信する(402)こと、
第1のターボ機械(110)が運転される環境の周囲条件(100)を、前記プロセッサ(304)によって受信すること(404)と、
統計技法を使用してリスク事象をクラスタ化することによって、前記第1のターボ機械(110)が運転される前記環境の前記周囲条件を考慮して前記履歴故障データに少なくとも部分的に基づいて、少なくとも1つの知られている運転プロファイルについて少なくとも1つのリスク閾値を、前記プロセッサ(304)によって生成すること(406)、
前記周囲条件の全てまたは一部を前記少なくとも1つのリスク閾値を比較し、履歴故障データにパターン認識アルゴリズムを適用することにより、前記少なくとも1つの知られている運転プロファイルについての前記少なくとも1つのリスク閾値に達したと、前記プロセッサ(304)によって判定すること(408)、
前記少なくとも1つのリスク閾値に達したという判定に基づいて、前記第1のターボ機械(110)の運転を変更する動作を発生させること(410)を含み、
前記周囲条件(100)が、大気データ、温度、湿度、及び圧力の少なくとも1つを含み、
前記運転を変更する前記動作が、入口ガイドベーン(IGV)にブリード熱を加えること、ランプアップ速度を上げること、ランプアップ速度を下げること、ランプアップサイクル中にブリード熱を制御することの少なくとも1つを含む、方法(400)。 - 前記少なくとも1つのリスク閾値を前記生成することは、統計技法を使用してリスク事象をクラスタ化することを含む、請求項5に記載の方法(400)。
- 前記少なくとも1つのリスク閾値に達したことを前記判定することは、前記故障データのシグネチャに対して前記少なくとも1つの知られている運転プロファイルのシグネチャを照合することを含む、請求項5乃至7のいずれかに記載の方法(400)。
- 前記少なくとも1つのリスク閾値は、前記入口ガイドベーン(IGV)上の氷結、大気中の塵によって引起される劣化、腐食性汚染物質によって引起される損傷、希薄ブローアウト、高燃焼ダイナミクス、及び過剰な放出のうちの少なくとも1つに関連する、請求項5乃至7のいずれかに記載の方法(400)。
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