JP7255330B2 - 情報処理装置、情報処理方法、プログラム - Google Patents
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Description
図1は、エネルギープラントの一例を示す図である。エネルギープラント100は、例えば、製鉄所の各種機器等を動作させるための電力を生成するプラントであり、ボイラ200、配管201、スチームタービン202、高圧蒸気負荷203、及び電力負荷204を含む。
図2は、本発明の一実施形態であるエネルギープラント解析装置10のハードウェア構成を示す図である。エネルギープラント解析装置10(情報処理装置)は、エネルギープラントを模擬したモデルを用いて、エネルギープラントの運用コスト等を解析するための装置である。エネルギープラント解析装置10は、CPU(Central Processing Unit)20、メモリ21、記憶装置22、入力装置23、表示装置24、及び通信装置25を含むコンピュータである。
図3は、記憶装置22に記憶される情報の一例を示す図である。記憶装置22は、プログラム40、実績データ41、ボイラモデル42、タービンモデル43、高圧蒸気負荷モデル44、電力負荷モデル45、及び補正モデル46を含む。
なお、“a1”及び“b1”は所定の定数である。
なお、“a2”及び“b2”は所定の定数である。
このため、“発電電力”は、以下の式(4)で表される。
そして、ある時刻Taにおける“購入電力”と、“電力負荷”との実績値を用いると、時刻Taにおける“発電電力”は、式(4)で得られる。さらに、式(4)で得られた時刻Taの“発電電力”の計算結果を、式(2)に代入することにより、時刻Taにおける、“蒸気S2”の計算値を求めることができる。また、時刻Taにおける“燃料”の実績値を、式(1)に代入すると、“蒸気S1”の計算値を求めることができる。
しかしながら、実際に、時刻Taの“蒸気S1”の計算値と、“蒸気S2”の計算値と、“蒸気S3”と、をエネルギーバランスの式(5)に代入した際には、一般に左辺と右辺との値は一致しない。これは、例えば、ボイラモデル42、タービンモデル43が回帰により生成された誤差を含むモデルであること、実際にはモデル以外の箇所で蒸気漏れ等があることが影響している。
図5は、エネルギープラント解析装置10に実現される機能ブロックの一例を示す図である。エネルギープラント解析装置10のCPU20が、プログラム40を実行することにより、第1計算部50、第2計算部51、第3計算部52、表示処理部53、及び生成部54が実現される。
図6は、エネルギープラント解析装置10が実行する処理の一例を示すフローチャートである。まず、第1計算部50は、記憶装置22に格納された実績データ41の“燃料”を示すデータと、ボイラモデル42とを取得し、式(1)に基づいて、供給側設備のエネルギーEa1(=“蒸気S1”)を計算する。(S20:第1計算処理)。
ノードXに補正モデル46が接続されることにより、図9に示すように、供給側設備であるボイラモデル42からのエネルギーE1と、負荷側設備であるタービンモデル43及び高圧蒸気負荷モデル44で消費されるエネルギーE2との誤差が補正されることになる。
図1のエネルギープラント100は、供給側設備としてはボイラ200、負荷側設備としてスチームタービン202、高圧蒸気負荷203を含んでいたが、これに限られない。図11は、エネルギープラントの他の例を示す図である。本実施形態のエネルギープラント解析装置10は、エネルギープラント700に対しても用いることができる。
ここで、“a10a”~“a10c”は所定の係数であり、“b10”は所定の定数である。
スチームタービン805は、式(9)で表される。
なお、“蒸気Sf”は、低圧蒸気負荷808のために抽気された蒸気であり、“a12a”、“a12b”は所定の係数であり、“b12”は所定の定数である。
なお、“蒸気Sg”は、低圧蒸気負荷808のために抽気された蒸気であり、“a13a”、“a13b”は所定の係数であり、“b13”は所定の定数である。
以上、本実施形態のエネルギープラント解析装置10について説明した。エネルギープラント解析装置10は、例えば、エネルギープラント100の供給側設備(例えば、ボイラ200)のエネルギーE1と、負荷側設備(スチームタービン202、高圧蒸気負荷203)で消費するエネルギーE2との誤差を補正する補正モデル46を計算する。このため、利用者は、エネルギープラント解析装置10を用いることにより、高い精度でエネルギープラント100のモデルを生成することができる。
20 CPU
21 メモリ
22 記憶装置
23 入力装置
24 表示装置
25 通信装置
40 プログラム
41 実績データ
42 ボイラモデル
43 タービンモデル
44 高圧蒸気負荷モデル
45 電力負荷モデル
46 補正モデル
100 エネルギープラント
200,802,803 ボイラ
201 配管
202,805,806 スチームタービン
203,807 高圧蒸気負荷
204,809 電力負荷
800 高炉ガスホルダ
801 転炉ガスホルダ
808 低圧蒸気負荷
810 高炉ガス負荷
811 転炉ガス負荷
Claims (7)
- 供給される燃料に応じたエネルギーを出力する第1設備と、前記第1設備からのエネルギーを消費する第2設備と、を含むエネルギープラントに関する情報を解析する情報処理装置であって、
前記第1設備に実際に供給された所定の燃料と、前記第1設備を示す第1モデルと、に基づいて前記第1モデルから出力される第1エネルギーを計算する第1計算部と、
前記第1設備に前記所定の燃料が供給された際の前記第2設備でのエネルギーの消費に関する情報と、前記第2設備を示す第2モデルと、に基づいて前記第2モデルへ供給される第2エネルギーを計算する第2計算部と、
前記第1エネルギーと、前記第2エネルギーとの誤差を補正する補正モデルを計算する第3計算部と、
を含むことを特徴とする情報処理装置。 - 請求項1に記載の情報処理装置であって、
前記補正モデルに関する情報を、画面に表示させる表示処理部を含むこと、
を特徴とする情報処理装置。 - 請求項1または請求項2に記載の情報処理装置であって、
前記第1モデルと、前記第2モデルとの間に前記補正モデルを生成する生成部を含むこと、
を特徴とする情報処理装置。 - 請求項1~3の何れか一項に記載の情報処理装置であって、
前記第2設備でのエネルギーの消費に関する情報は、前記第2設備により駆動される電力負荷の消費電力を示す情報を含むこと、
を特徴とする情報処理装置。 - 請求項1~4の何れか一項に記載の情報処理装置であって、
前記第1設備は、燃料を燃焼し、前記エネルギーとして蒸気を出力するボイラを含み、
前記第2設備は、前記ボイラからの蒸気で駆動されるスチームタービンを含むこと、
を特徴とする情報処理装置。 - 供給される燃料に応じたエネルギーを出力する第1設備と、前記第1設備からのエネルギーを消費する第2設備と、を含むエネルギープラントに関する情報を解析するコンピュータが、
前記第1設備に実際に供給された所定の燃料と、前記第1設備を示す第1モデルと、に基づいて前記第1モデルから出力される第1エネルギーを計算する第1計算処理と、
前記第1設備に前記所定の燃料が供給された際の前記第2設備でのエネルギーの消費に関する情報と、前記第2設備を示す第2モデルと、に基づいて前記第2モデルへ供給される第2エネルギーを計算する第2計算処理と、
前記第1エネルギーと、前記第2エネルギーとの誤差を補正する補正モデルを計算する第3計算処理と、
を実行する情報処理方法。 - 供給される燃料に応じたエネルギーを出力する第1設備と、前記第1設備からのエネルギーを消費する第2設備と、を含むエネルギープラントに関する情報を解析するコンピュータに、
前記第1設備に実際に供給された所定の燃料と、前記第1設備を示す第1モデルと、に基づいて前記第1モデルから出力される第1エネルギーを計算する第1計算処理と、
前記第1設備に前記所定の燃料が供給された際の前記第2設備でのエネルギーの消費に関する情報と、前記第2設備を示す第2モデルと、に基づいて前記第2モデルへ供給される第2エネルギーを計算する第2計算処理と、
前記第1エネルギーと、前記第2エネルギーとの誤差を補正する補正モデルを計算する第3計算処理と、
を実行させるプログラム。
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JP2017157094A (ja) | 2016-03-03 | 2017-09-07 | 新日鐵住金株式会社 | 製品の状態予測装置、製品の状態制御装置、製品の状態予測方法及びプログラム |
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