JP7449828B2 - プラント運転支援システムおよびプラント運転支援方法 - Google Patents

Description

本開示は、プラント運転支援システムおよびプラント運転支援方法に関する。

プラントの運転状態は、設備に設けられた計器からの出力データを、管制室で監視することにより行われる。管制室の作業員は、送られた出力データが示す運転状態に基づいて、プラントに対して所定の操作を行う。プラントの計器から出力データを取得して、現在のプラントの運転状態を模擬する技術がある。

特許文献１には、プラントに設けられた複数のセンサから取得されたプラントの実機データ群の時系列に基づいて、プラントにおける所定の事象の発生有無を判定し、発生した事象の種類、事象の発生個所および事象の事象量を推定し、実機シミュレーションモデルに反映させてプラントの模擬運転を実行するプラント運転シミュレーション装置が記載されている。

特開２０１８－１６３２８９号公報

ここで、プラントに対する操作に基づいて運転のシミュレーションを行う場合、入力した操作で生じる運転状態の変化を評価する必要がある。特許文献１に記載の装置では、入力した操作によって生じる運転状態を把握することができるが、入力した操作が適切であったかを評価することが困難であり、入力した操作により生じるプラントの状態の変化を正確に把握することが難しい。

本開示は、このような問題に鑑みてなされたものであり、プラントに対して入力した操作により生じる変化を正確に把握できるプラント運転支援システムおよびプラント運転支援方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためのプラント運転支援システムは、プラントの運転状態の情報を取得し、前記プラントの運転状態を模擬する第１模擬装置と、前記プラントの運転状態の情報を取得し、前記プラントの運転状態を模擬し、入力された模擬設定を検出した場合に、前記模擬設定に基づいた前記プラントの運転状態を模擬する第２模擬装置と、を有する。

上記課題を解決するためのプラント運転支援方法は、プラント運転支援システムを用いて、プラントに設けられた計器から出力データを取得するステップと、前記出力データをパラメータとし、前記プラントの解析モデルについて解析することにより前記プラントの運転状態を模擬した模擬データを算出するステップと、所定の模擬設定の入力を受け付けるステップと、前記模擬設定を前記模擬データおよび前記解析モデルに反映するステップと、前記模擬設定反映後の模擬データをパラメータとし、前記模擬設定反映後の前記解析モデルについての解析を実行することにより、前記模擬設定実行後の前記プラントの運転状態を模擬した予測データを算出するステップとを有する。

本開示によれば、プラント運転支援システムは、第１模擬装置により模擬されたプラントの運転状態の情報と、第２模擬装置により入力された模擬設定を検出した場合に、模擬設定に基づいたプラントの運転状態を模擬するプラントの運転状態の情報と、を取得することができる。すなわち、プラント運転支援システムは、模擬設定が無い場合のプラントの運転状態の情報と、模擬設定が実行された場合のプラントの運転状態の情報とを取得することできる。これにより、作業員は、予め模擬設定実行有無によるプラントの運転状態の情報の差を確認して、プラントへの設定の入力を行うことが可能となる。また、第１模擬装置により、プラントの運転状態を模擬したプラントの運転状態の情報を取得するので、作業員は、第１模擬装置が模擬した運転状態の情報に基づいてプラントの運転状態の異常に気付くことが可能となる。

図１は、本開示に係るプラント運転支援システムを示したブロック図である。 図２は、本実施例に係る第１記憶部を示したブロック図である。 図３は、本実施形態に係るプラント運転支援方法を示したフローチャートである。 図４は、表示方法を示したフローチャートである。 図５は、本開示に係る表示画面を示した図である。

[本実施形態]
以下に本開示に係るプラント運転支援システムの実施形態について、図１および図５を用いて説明する。本実施例に係るプラント運転支援システムを示したブロック図である。図２は、本実施例に係る第１記憶部を示したブロック図である。図３は、本実施形態に係るプラント運転支援方法を示したフローチャートである。図４は、本実施形態に係る表示方法を示したフローチャートである。図５は、本開示に係る表示画面を示した図である。なお、本開示で説明するのは、本発明の一実施例であり、これにより本発明が限定されない。また、以下の説明では、プラントが、加圧水型原子力発電プラントの場合について行う。但し、本開示に係るプラントは、加圧水型原子力発電プラントに限られず、他の発電プラントでもよく、さらに、化学プラントや廃棄物処理プラント等でもよい。

＜プラント＞
本実施形態に係るプラント１０は、加圧水型原子力発電プラントである。プラント１０は、図１に示すように、格納容器１２に原子炉容器１４および蒸気発生器１６が収められる。原子炉容器１４と蒸気発生器１６とは、循環配管で接続される。循環配管の往路配管１８には加圧器２０および加圧器サージ管２２が設けられ、復路配管２４には、一次冷却材ポンプが設けられる。加圧器２０には、加圧器スプレイ３０を備える。また、格納容器１２には、蓄圧タンク２８、格納容器スプレイ３２および格納容器サンプ３４を備える。原子炉容器１４で生成された熱を用いて蒸気発生器１６で蒸気が生成される。蒸気発生器１６で生成された蒸気は、図示しない蒸気タービンに送られる。蒸気により蒸気タービンが駆動され、発電機により発電が行われる。蒸気タービンを駆動させた蒸気は、水に変化し蒸気発生器１６に戻される。

プラント１０の各設備には圧力計、温度計、流量計および水位計などの計器が設けられている。プラント１０の各計器からの出力データは、リアルタイムでプラント運転支援システム１００の出力取得装置１１０に送られる。

＜プラント運転支援システム＞
プラント運転支援システム１００は、プラント１０の運転状態を監視するとともに、プラント１０の操作について、予め模擬による結果の提示を行う。プラント１０の運転状態の監視は、プラント１０に設けられた計器から取得される出力データを監視することにより行われる。ここで、本明細書において「運転状態」とは、プラント１０に設けられた計器からの出力データにより表される。また、「運転状態」には、後述する解析により算出される模擬データである再現データおよび予測データ並びに補間データが含まれることがある。プラント運転支援システム１００は、出力取得装置１１０、第１模擬装置１２０、第２模擬装置１３０、設定入力部１３４および表示装置１５０を有する。出力取得装置１１０、第１模擬装置１２０、第２模擬装置１３０、設定入力部１３４および表示装置１５０は、ネットワークＮを介してそれぞれ接続される。本実施形態のプラント運転支援システム１００は、各部で連動して処理を実行するが、出力取得装置１１０、第１模擬装置１２０、第２模擬装置１３０、設定入力部１３４および表示装置１５０の処理及び各部に入出力する情報を管理する管理装置をさらに備えてもよい。この場合、管理装置は、運転支援プログラムを実行して、各部の動作を制御する。なお、プラント運転支援システム１００は、１つの端末により構成されてもよい。この場合において、出力取得装置１１０、第１模擬装置１２０、第２模擬装置１３０、設定入力部１３４および表示装置１５０はネットワークＮを介さずに構成される。

＜出力取得装置＞
出力取得装置１１０は、プラント１０の各設備に設けられた計器からの時系列ごとの出力データを、リアルタイムで取得する。出力取得装置１１０は、プラント１０の各設備に設けられた計器から、例えば１分ごとの出力データを取得する。出力取得装置１１０はサーバー機能を有する。出力取得装置１１０は、取得した出力データを出力記憶部１１２に記録する。また、出力取得装置１１０は、取得した出力データを第１模擬装置１２０および第２模擬装置１３０に対して出力する。

＜第１模擬装置＞
第１模擬装置１２０は、解析によりプラント１０の運転状態を模擬する。具体的には、第１模擬装置１２０は、解析により、プラント１０の計器からの出力データを模擬した再現データ、および実際のプラント１０の特定の箇所における補間データを模擬した補間データを取得する。模擬データは、解析結果のうち、プラント１０に設けられた計器と対応する位置における状態量のデータである。また、補間データは、解析結果のうち、実際のプラント１０の計器が設けられていない箇所におけるデータである。計器が設けられていない箇所とは、計器と計器との間の箇所のことである。なお、補間データは、模擬により算出された前の時系列における再現データをパラメータとして解析して算出されてもよい。ここで、解析モデルは、設備の構造データである。解析モデルは、計器が設けられる位置についての情報を含む。算出された模擬データおよび補間データは、第１模擬装置１２０の第１記憶部１２６に記録する。

第１模擬装置１２０は、プラント１０の運転状態を表示装置１５０に表示させる。すなわち、第１模擬装置１２０は、出力データ、再現データおよび補間データを、表示装置１５０に表示させる。出力データ、再現データまたは補間データは、所定の閾値に対する割合に応じた表示色で表示される。ここで所定の閾値は、出力データに対して予め設定される。第１模擬装置１２０は、過去から将来における所定の時間幅のうち任意の時系列における出力データまたは模擬データ、および補間データを表示装置１５０に出力することができる。

第１模擬装置１２０は、第１受信部１２２、第１制御部１２４および第１記憶部１２６を有する。第１受信部１２２および第１記憶部１２６は、第１制御部１２４とそれぞれ接続される。第１受信部１２２は、出力取得装置１１０から出力データを受信する。受信された出力データは第１制御部１２４に送られる。第１制御部１２４は、出力データをパラメータとして、プラント１０の各設備の解析モデルについて解析し、模擬データを算出する。第１制御部１２４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）により構成される。第１記憶部１２６は、受信された出力データを記録する。ここで解析モデルについての解析は、第１記憶部１２６に記録されるプログラムを実行することにより行われる。第１記憶部１２６は、プログラム、解析モデルおよび解析結果等のデータを記録する。第１記憶部１２６は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）により構成される。

第１記憶部１２６には、プラント１０の各設備の解析モデル、解析プログラム１５８およびデータが記録される。第１制御部１２４が、解析プログラム１５８を実行することにより、解析モデルの解析を実行する。図２に示すように、第１記憶部１２６は、解析プログラム１５８と、電気系モデル１６０、制御系モデル１６２、炉心核計算モデル１６４、格納容器モデル１６６、蒸気発生モデル１６８、熱水力計算モデル１７０、機器モデル１７２および補助系熱水力計算モデル１７４とを記憶する。なお、本実施形態では、解析モデルを複数のモデルに分けたが１つのプラントのモデルとしてもよい。

＜第２模擬装置＞
第２模擬装置１３０は、解析によりプラント１０の運転状態を模擬する。第２模擬装置１３０は、出力データをパラメータとして解析モデルについて解析し、プラント１０の運転状態を模擬して再現する再現モードと、所定の模擬設定の入力を受け付けて、模擬設定後のプラント１０の運転状態を模擬して予測する予測モードとを有する。

再現モードでは、第１模擬装置１２０と同様に、プラント１０の運転状態を模擬した模擬データである再現データを算出する。また、予測モードでは、設定反映部１３６が、それまでに算出された再現データおよび解析モデルに模擬設定を反映させて、模擬設定反映後の解析のパラメータおよび解析モデルとする。第２制御部１３８は模擬設定反映後の出力データをパラメータとして、模擬設定反映後の解析モデルについて解析し、模擬設定後のプラント１０の運転状態を予測した模擬データである予測データを算出する。

第２模擬装置１３０は、入力された所定の模擬設定が実行された場合に、再現モードから予測モードに移行する。すなわち、第２模擬装置１３０は、所定の条件を満たした時点で所定の模擬設定を実行し、再現モードから予測モードへ移行する。ここで、「所定の条件」とは、例えば模擬設定が入力された時から所定の時間が経過した場合や、計器の出力データが所定の数値以上となった場合などの条件である。所定の条件は、模擬設定とともに設定入力部１３４に入力される。

また、第２模擬装置１３０は、第１模擬装置１２０と同様に、解析によりプラント１０の各設備における補間データを取得することができる。第２模擬装置１３０は、出力データ、再現データまたは予測データをパラメータとし、プラント１０の各設備の解析モデルについて解析し、プラント１０の所定の箇所における時系列ごとの補間データを算出する。

第２模擬装置１３０は、再現データ、予測データおよび補間データを、前述した出力データの閾値に対する割合に応じて、表示色を変化させて表示装置１５０に表示させる。また、第２模擬装置１３０は、過去、現在および将来における所定の時間幅における出力データ、再現データ、予測データおよび補間データを記録しており、任意の時時系列における出力データ、再現データ、予測データおよび補間データを表示装置１５０に表示させることができる。

第２模擬装置１３０は、第２受信部１３２、設定入力部１３４、設定反映部１３６、第２制御部１３８および第２記憶部１４０を有する。第２受信部１３２、設定入力部１３４、設定反映部１３６および第２記憶部１４０は、第２制御部１３８とそれぞれ接続される。第２模擬装置１３０の第２受信部１３２、第２制御部１３８、および第２記憶部１４０は、第１模擬装置１２０と同じに構成される。すなわち、第２受信部１３２は、出力取得装置１１０から出力データを受信する。受信された出力データは第２制御部１３８に送られて、第２記憶部１４０に記録される。第２制御部１３８は、出力データをパラメータとして、プラント１０の各部の解析モデルについて解析し、再現データを算出する。また、第２制御部１３８は、模擬設定実行後は、出力データまたは設定反映部１３６により更新された模擬設定反映後の再現データをパラメータとして、模擬設定反映後の解析モデルについて解析し、予測データを算出する。算出された再現データおよび予測データは第２記憶部１４０に記録される。解析は、第２記憶部１４０に記録されるプログラムを実行することにより行われる。第２制御部１３８は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）により構成される。第２記憶部１４０は、プログラム、解析モデルおよびデータを記録する。第２記憶部１４０は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）により構成される。第２模擬装置１３０は、解析されたデータを表示装置１５０に対して送信する。

第２記憶部１４０には、第１記憶部１２６と同様に、プラント１０の各設備についての解析モデル、プログラムおよびデータが記録される。

第２制御部１３８は、事故事象を模擬することができる。

予測データには、詳細データおよび結果データが含まれる。詳細データは、時系列における推移のデータである。詳細データは、例えば過去２４時間前から将来２４時間後の間におけるプラント１０の運転状態の時系列のデータである。結果データは、特定の時点におけるプラント１０の運転状態のデータである。結果データは、例えば１０日後の時点における運転状態のデータである。

＜設定入力部＞
設定入力部１３４は、所定の模擬設定の入力を受ける。設定入力部１３４への入力は、例えば作業員により行われる。なお、模擬設定は、予めデータセットとして設定入力部１３４に記録されていてもよい。模擬設定は、事故事象や、任意のプラント操作である。入力された所定の模擬設定は第２模擬装置１３０へ送られる。模擬設定は、実行されると、模擬設定がパラメータおよび解析モデルに反映され、模擬設定反映後のパラメータおよび解析モデルについて解析が行われる。なお、設定入力部１３４は、第２模擬装置１３０とは別の端末装置として構成されてもよい。この場合において、設定入力部１３４を構成する端末装置はネットワークＮに接続される。

＜表示装置＞
表示装置１５０は、プラント１０の運転状態のデータを表示する。具体的には、表示装置１５０は、模擬データ（再現データ）、予測データおよび補間データを時系列ごとに表示する。また、表示装置１５０は、出力データとおよび補間データを同一の画面に表示する。データは、グラフィック表示により画面に表示される。ここで、「グラフィック表示」とは、データを図形や色を用いて表示することを意味する。例えば、グラフィック表示では、データの数値に応じて、図形の位置、大きさまたは範囲を変化させ、あるいは色を変化させて表示する。表示装置１５０は、例えばカラー液晶モニタである。表示装置１５０は、表示画面１８０を操作するための入力機器を備える。表示装置１５０は、データの時系列を切り替えて表示することができる。

表示装置１５０は複数の表示部から構成されてもよい。この場合において、表示装置１５０は、例えば出力データが表示される画面を有する図示しない第１表示部と、再現データが表示される画面を有する図示しない第２表示部と、予測データが表示される画面を有する図示しない第３表示部とを有し、それぞれ並べて配置されてもよい。この場合において、第１表示部に表示される出力データの時系列と、第２表示部に表示される再現データと、第３表示部に表示される予測データとは、それぞれの時系列を同期させて、表示される。

＜プラント運転支援方法＞
以下に本開示に係るプラント運転支援方法について、図３を用いて説明する。Ｓ１０において出力取得装置１１０は、プラント１０の各設備に設けられた計器から、時系列ごとの出力データを取得する。

第１模擬装置１２０の第１制御部１２４および第２模擬装置１３０の第２制御部１３８は、それぞれ取得された出力データをパラメータとして、解析モデルについて解析し、プラント１０の現在または将来の時系列ごとの再現データを算出する（ステップＳ１２）。

第１模擬装置１２０および第２模擬装置１３０は、算出した再現データを表示装置１５０に出力する（ステップＳ１４）。第１模擬装置１２０および第２模擬装置１３０は、出力データを所定のタイミングで取得し、出力データに基づいた再現データの算出を所定のタイミングで繰り返す。また、第１模擬装置１２０および第２模擬装置１３０は、算出データと出力データとを比較してもよい。この場合において、再現データと出力データと乖離がみられない場合には、出力データをパラメータとして次の時系列について解析してもよい。

第２模擬装置１３０は、設定入力部１３４に所定の模擬設定の入力を受け付ける（ステップＳ１６）。ここで、模擬設定には、模擬設定を実行するための所定の条件が含まれる。所定の条件としては、運転操作の入力、判定条件等である。

第２模擬装置１３０は、所定の条件を満たしたかを判定する（ステップＳ１８）。ここで、第２模擬装置１３０は、入力された模擬設定が事故事象やプラントの操作である場合、所定の条件を満たしていると判定する。また、第２模擬装置１３０は、入力された模擬設定が、プラントの所定の条件である場合、条件を満たしているかを判定する。なお、プラントの所定の条件の場合、解析の開始前に予め設定してもよい。

第２模擬装置１３０は、所定の条件を満たしたと判定した場合（ステップＳ１８でＹｅｓ）、設定反映部１３６は、入力された模擬設定を、それまでの再現データに反映してパラメータとする（ステップＳ２０）。

また、設定反映部１３６は、入力された模擬設定を、解析モデルに反映する。第２制御部１３８は、模擬設定反映後の再現データをパラメータとし、模擬設定反映後の解析モデルについて解析し、模擬設定実行後における予測データを算出する。

第２模擬装置１３０は、所定の条件を満たしていないと判定した場合（ステップＳ１８でＮｏ）、次の時系列の情報を取得し（Ｓ２２）、ステップＳ１０に戻る。すなわち、プラント運転支援システム１００の第２模擬装置１３０は、再現モードによる処理を続け、プラント１０の再現データの算出および表示を行う。

第２模擬装置１３０は、ステップＳ２０の処理を実行した後、入力された模擬設定と、模擬設定が実行される前までの再現データとをパラメータとして各設備の解析モデルについて解析し、模擬設定実行後における予測データを算出する（ステップＳ２４）。

次に、表示装置１５０は、第２模擬装置１３０が算出した予測モードにおける予測データを表示する（ステップＳ２６）。また、表示装置１５０は、第２模擬装置１３０が算出した予測データとともに、第１模擬装置１２０が算出した再現データを表示してもよい。この場合において、表示装置１５０に表示される再現データと、予測データとは、時系列を同期させて表示される。

プラント運転支援システム１００は、ステップＳ２０、Ｓ２４、Ｓ２６の処理中に別の模擬設定の入力を検出したら、別の模擬設定を加味した解析を実行してもよい。つまり、プラント運転支援システム１００は、ステップＳ２６の処理後、ステップＳ１８またはステップＳ１６に戻ってもよい。また、プラント運転支援システム１００は、ステップＳ２０、Ｓ２４、Ｓ２６の処理中に別の模擬設定の入力を検出したら、以前検出した模擬設定を破棄し、別の模擬設定に基づいた処理を実行してもよい。

＜表示方法＞
以下に、プラントの運転状態の表示方法について、図４を参照して説明する。プラント運転支援システム１００の出力取得装置１１０は、プラント１０の各設備に設けられた計器から時系列ごとの出力データを取得する（ステップＳ１１０）。取得された出力データは、出力記憶部１１２に記録される。また、出力取得装置１１０は、出力データを出力する。

次に、模擬装置１３０の制御部（第２制御部）１３８は、出力データをパラメータとして、プラント１０の各設備の解析モデルについて解析し、再現データおよび補間データを算出する（ステップＳ１１２）。なお、補間データは、対応する解析モデルのみについて解析して算出されてもよく、また、複数の解析モデルについて解析して算出されてもよい。

次に、模擬装置１３０は、取得した出力データおよび補間データを表示装置１５０の一の画面に表示させる（ステップＳ１１４）。ここで、出力データおよび補間データは、グラフィック表示による表示画面１８０で表示される。

＜表示画面＞
表示画面１８０について、図５を参照して詳しく説明する。表示画面１８０は、グラフィック表示により表示される。表示画面１８０には、時系列表示部１８１、運転状態表示部１８２、カラー表示部１８４、データ表示部１８６、ポップアップボタン１８８および時系列設定部１９０を備える。

時系列表示部１８１は、画面に表示される運転状態の、時系列における時点を表示する。時系列表示部１８１に表示される時系列は、表示される運転状態が出力データである場合には、対応する日時が表示される。また、時系列表示部１８１に表示される時系列は、表示される運転状態が模擬データである場合には、例えば模擬上の日時や、模擬開始した時点からの経過時間が表示される。運転状態表示部１８２には、プラント１０の設備の概略図中に、運転状態を示す出力データおよび補間データがグラフィック表示により示されている。具体的には、運転状態表示部１８２には、プラント１０の設備の概略を示した概略図が記載されており、概略図のそれぞれの設備に対応する位置に、温度、圧力、流量または水位などについての運転状態が表示されている。ここで、運転状態のうち、温度、圧力および流量などが、概略図中に、それぞれの所定の閾値に対する割合に応じて、カラー表示部１８４に設定された表示色で示されている。また、水位は、水を表す概略図の長さとして示されている。データ表示部１８６には、主要な出力データの数値が表形式で示されている。カラー表示部１８４には、温度、圧力および流量などの閾値に対する割合を示す色設定が表示されている。ポップアップボタン１８８は、押下することでデータ表示部１８６に表示された出力データの時系列のグラフが表示される。時系列設定部１９０は、運転状態を表示する時系列における過去から将来の間の任意の時点を設定する。また、時系列設定部１９０は、表示する運転状態の時系列の時点を切り替えることができる。例えば、時系列設定部１９０は、例えば時系列を示すタイムバー、およびタイムバー中に示され時系列における時点を示すボタンにより構成され、ボタンをタイムバーに対してスライドさせることで、表示されるデータの時系列における時点を連続して切り替えることができる。

具体的には、運転状態表示部１８２には、格納容器イメージ１９２、原子炉容器イメージ１９４、蒸気発生器イメージ１９６、加圧器サージ管イメージ１９８、加圧器イメージ２００、炉心イメージ２０２、蓄圧タンクイメージ２０４、加圧器スプレイイメージ２０６、格納容器スプレイイメージ２０８および格納容器サンプイメージ２１０が示されている。

なお、表示方法は、ステップＳ１１２でパラメータに模擬データを用いてもよい。すなわち、設定入力部１３４に対して所定の模擬設定が入力された場合、ステップＳ１１２において、設定反映部１３６は、模擬設定前までの再現データに対して模擬設定を反映させる。この場合、制御部１３８は、模擬設定反映後の再現データをパラメータとし、模擬設定反映後の解析モデルについての解析を実行することにより模擬設定反映後の予測データおよび補間データを算出する。また、表示装置１５０は、ステップＳ１１４において、予測データおよび補間データを、同一の画面に表示する。

本実施形態に係るプラント運転支援システム１００は、プラント１０の運転状態の情報を取得し、プラント１０の運転状態を模擬する第１模擬装置１２０と、プラント１０の運転状態の情報を取得し、プラント１０の運転状態を模擬し、入力された模擬設定を検出した場合に、模擬設定に基づいたプラント１０の運転状態を模擬する第２模擬装置１３０と、を有する。

これにより、プラント運転支援システム１００は、第１模擬装置１２０により模擬されたプラント１０の運転状態の情報と、第２模擬装置１３０により入力された模擬設定を検出した場合に、模擬設定に基づいたプラント１０の運転状態を模擬するプラント１０の運転状態の情報と、を取得することができる。すなわち、プラント運転支援システム１００は、模擬設定が無い場合のプラント１０の運転状態の情報と、模擬設定が実行された場合のプラント１０の運転状態の情報とを取得することできる。これにより、作業員は、予め模擬設定実行有無によるプラント１０の運転状態の情報の差を確認して、プラント１０への設定の入力を行うことが可能となる。また、第１模擬装置１２０により、プラント１０の運転状態を模擬したプラント１０の運転状態の情報を取得するので、作業員は、第１模擬装置１２０が模擬した運転状態の情報に基づいてプラント１０の運転状態の異常に気付くことが可能となる。

第１模擬装置１２０は、プラント１０の運転状態の情報として、プラント１０に設けられた計器の出力データを取得し、出力データをパラメータとしてプラント１０の解析モデルについての解析を実行することによりプラント１０の運手状態を模擬した再現データを算出し、第２模擬装置１３０は、模擬設定の入力を受け付ける設定入力部１３４と、模擬設定を出力データおよび解析モデルに反映する設定反映部１３６と、を備え、第２模擬装置１３０は、プラント１０の運転状態の情報として、出力データを取得し、出力データをパラメータとしてプラント１０の解析モデルについての解析を実行することによりプラント１０の運転状態を模擬した再現データを算出し、設定入力部への所定の模擬設定を検出した場合に、算出された再現データおよび解析モデルに対して模擬設定を反映し、模擬設定反映後の出力データをパラメータとして、模擬設定反映後の解析モデルについての解析を実行することにより、模擬設定実行後におけるプラント１０の計器が設けられた箇所に対応する予測データを算出する。

これにより、プラント運転支援システム１００の第１模擬装置１２０は、プラント１０の運転状態の情報として、プラント１０に設けられた計器の出力データを取得し、出力データに基づいてプラント１０の解析モデルについて解析することによりプラント１０の計器が設けられた箇所に対応する再現データを算出することができる。また、第２模擬装置１３０は、模擬設定の入力を受け付ける設定入力部１３４と、模擬設定を出力データおよび解析モデルに反映する設定反映部１３６と、を備えるので例えば事故が発生した場合のプラント１０の運転状態について模擬して予測をすることができる。これにより、作業員が、プラント１０に対して入力する操作や設定の精度を向上することが可能となる。

所定の模擬設定は、プラント１０を構成する機器の操作を模擬した設定、またはプラント１０に発生した事故により、プラント１０の設備に生じる変化を模擬した設定を含む。

これにより、模擬設定は、プラント１０の機器の操作を模擬した設定またはプラント１０に事故が発生して設備に生じる変化を模擬した設定を含むので、模擬設定がされた第２模擬装置１３０は、プラント１０の機器を操作した場合またはプラント１０に事故が発生した場合に基づいたプラント１０の運転状態を模擬することができる。

模擬設定は、模擬設定の実行するための所定の条件を有しており、第２模擬装置１３０は、所定の条件が成立した時点で模擬設定を実行する。

これにより、第２模擬装置１３０は、プラント１０の運転状態が所定の条件を満たした場合、模擬設定を実行するので、プラント１０の運転状態が満たすべき所定の条件を設定して、再現モードから予測モードに移行させることができる。

第１模擬装置１２０及び第２模擬装置１３０は、プラント１０の計器と同じ位置での解析結果のデータを含み、第２模擬装置１３０は、出力データ、再現データ及び予測データをパラメータとして、解析によってプラント１０の所定の箇所における状態を補間した補間データを算出する。

これにより、プラント運転支援システム１００は、再現データ及び予測データは、プラント１０の計器と同じ位置での解析結果のデータを含み、第２模擬装置１３０は、出力データ、再現データおよび予測データをパラメータとして、解析によってプラント１０の所定の箇所における状態を補間した補間データを算出するので、プラント１０の所定の箇所における状態を補間した補間データを取得することができる。これにより、作業員は、例えばプラント１０の計器が設けられていない箇所における状態について取得することが可能となる。

プラント運転支援システム１００は、出力データと、再現データおよび予測データとを同一の画面に表示する表示装置１５０を備える。

これにより、プラント運転支援システム１００は、出力データと、再現データおよび予測データとを同一の画面に表示する表示装置１５０を有するので、作業員は、再現データおよび予測データとを、表示装置１５０の同一の画面の表示として確認することが可能となる。

プラント運転支援システム１００は、プラント１０に設けられた計器から出力データをリアルタイムで取得する出力取得装置１１０を有し、第１模擬装置１２０および第２模擬装置１３０は、出力取得装置１１０を介して出力データを取得する。

これにより、プラント運転支援システム１００は、出力取得装置１１０を有するので、プラント１０に設けられた計器から出力データをリアルタイムで取得することができ、第１模擬装置１２０および第２模擬装置１３０は、出力取得装置１１０を介して出力データを取得するので、処理の負荷を分散することができる。

上記のいずれかに記載のプラント運転支援システム１００を用いて、プラントに設けられた計器から出力データを取得するステップ（ステップＳ１０）と、出力データをパラメータとし、プラントの解析モデルについて解することによりプラントの運転状態を模擬した再現データを算出するステップ（ステップＳ１２）と、所定の模擬設定の入力を受け付けるステップ（ステップＳ１６）と、模擬設定を再現データおよび解析モデルに反映するステップ（ステップＳ２０）と、模擬設定反映後の再現データをパラメータとし、模擬設定反映後の解析モデルについての解析を実行することにより、模擬設定実行後のプラントの運転状態を模擬した予測データを算出するステップ（ステップＳ２４）とを有する。

これにより、作業員は、予め模擬設定実行有無によるプラント１０の運転状態の情報の差を確認して、プラント１０への設定の入力を行うことが可能となる。また、プラント１０の運転状態を模擬したプラント１０の運転状態の情報を取得するので、作業員は、第１模擬装置１２０が模擬した運転状態の情報に基づいてプラント１０の運転状態の異常に気付くことが可能となる。

１０ プラント
１２ 格納容器
１４ 原子炉容器
１６ 蒸気発生器
１８ 往路配管
２０ 加圧器
２２ 加圧器サージ管
２４ 復路配管
２６ 炉心
２８ 蓄圧タンク
３０ 加圧器スプレイ
３２ 格納容器スプレイ
３４ 格納容器サンプ
１００ プラント運転支援システム
１１０ 出力取得装置
１１２ 出力記憶部
１２０ 第１模擬装置
１２２ 第１受信部
１２４ 第１制御部
１２６ 第１記憶部
１３０ 第２模擬装置、模擬装置
１３２ 第２受信部
１３４ 設定入力部
１３６ 設定反映部
１３８ 第２制御部、制御部
１４０ 第２記憶部
１５０ 表示装置
１６０ 電気系モデル
１６２ 制御系モデル
１６４ 炉心核計算モデル
１６６ 格納容器モデル
１６８ 蒸気発生モデル
１７０ 熱水力計算モデル
１７２ 機器モデル
１７４ 補助系熱水力計算モデル
１８０ 表示画面
１８１ 時系列表示部
１８２ 運転状態表示部
１８４ カラー表示部
１８６ データ表示部
１８８ ポップアップボタン
１９０ 時系列設定部
１９２ 格納容器イメージ
１９４ 原子炉容器イメージ
１９６ 蒸気発生器イメージ
１９６Ａ 蒸気発生器一次側イメージ
１９６Ｂ 蒸気発生器二次側イメージ
１９６Ｃ 一次冷却材ポンプ高温側イメージ
１９６Ｄ 一次冷却材ポンプ低温側イメージ
１９８ 加圧器サージ管イメージ
２００ 加圧器イメージ
２０２ 炉心イメージ
２０４ 蓄圧タンクイメージ
２０６ 加圧器スプレイイメージ
２０８ 格納容器スプレイイメージ
２１０ 格納容器サンプイメージ
Ｎ ネットワーク

Claims (7)

1. プラントの運転状態の情報を取得し、前記プラントの運転状態を模擬する第１模擬装置と、
   前記プラントの運転状態の情報を取得し、前記プラントの運転状態を模擬し、入力された模擬設定を検出した場合に、前記模擬設定に基づいた前記プラントの運転状態を模擬する第２模擬装置と、を有し、
   前記模擬設定は、前記模擬設定の実行するための所定の条件を有し、
   前記第２模擬装置は、前記プラントの運転状態が所定の条件を満たした場合、前記模擬設定を実行するプラント運転支援システム。
2. 前記第１模擬装置は、前記プラントの運転状態の情報として、前記プラントに設けられた計器の出力データを取得し、前記出力データをパラメータとして前記プラントの解析モデルについての解析を実行することにより前記プラントの前記計器が設けられた箇所に対応する再現データを算出し、
   前記第２模擬装置は、前記模擬設定の入力を受け付ける設定入力部と、
   前記模擬設定を前記出力データおよび前記解析モデルに反映する設定反映部と、を備え、
   前記第２模擬装置は、前記プラントの運転状態の情報として、前記出力データを取得し、前記出力データをパラメータとして前記プラントの前記解析モデルについての解析を実行することにより前記プラントの運転状態を模擬した前記再現データを算出し、
   前記設定入力部への所定の前記模擬設定を検出した場合、算出された前記再現データおよび解析モデルに対して前記模擬設定を反映し、前記模擬設定反映後の前記再現データをパラメータとし、前記模擬設定反映後の解析モデルについて解析して、前記模擬設定実行後における前記プラントの予測データを算出する請求項１に記載のプラント運転支援システム。
3. 前記再現データ及び前記予測データは、前記プラントの前記計器と同じ位置での解析結果のデータを含み、
   前記第２模擬装置は、前記出力データ、前記再現データ及び前記予測データをパラメータとして、解析によって前記プラントの所定の箇所における状態を補間した補間データを算出する請求項２に記載のプラント運転支援システム。
4. 前記出力データと、前記再現データおよび前記予測データとを同一の画面に表示する表示装置を備える請求項２または請求項３に記載のプラント運転支援システム。
5. 前記プラントに設けられた前記計器から前記出力データを取得する出力取得装置を有し、
   前記第１模擬装置および前記第２模擬装置は、前記出力取得装置を介して前記出力データを取得する請求項２から請求項４のいずれか一項に記載のプラント運転支援システム。
6. 前記模擬設定は、前記プラントを構成する機器の操作を模擬した設定、または前記プラントに発生した事故により、前記プラントの設備に生じる変化を模擬した設定を含む請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のプラント運転支援システム。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のプラント運転支援システムを用いて、プラントに設けられた計器から出力データを取得するステップと、
   前記出力データをパラメータとし、前記プラントの解析モデルについて解析することにより前記プラントの運転状態を模擬した再現データを算出するステップと、
   所定の模擬設定の入力を受け付けるステップと、
   前記模擬設定を前記再現データおよび前記解析モデルに反映するステップと、
   前記模擬設定反映後の再現データをパラメータとし、前記模擬設定反映後の前記解析モデルについての解析を実行することにより、前記模擬設定実行後の前記プラントの運転状態を模擬した予測データを算出するステップとを有するプラント運転支援方法。
   

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