JPH01310402A - プラント運転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、プラント運転装置に関する。

（従来の技術） 一般に、電力系統には複数の発電所が接続されており、
各発電プラントの出力調整は、電力系統の中央給電所の
指令により、その電力系統の負荷に応じて行なわれてい
る。

例えば、系統に属する１つの発電プラントを系統に併入
する場合には、電力系統内の需要負荷に対してその系統
で供給可能な電力に余裕ができるので、中央給電所は、
他の発電プラントに対して出力を低下するように指令す
る。

また、発電プラントを系統から解列するときには、現在
の需要負荷に対する電力を維持するために、中央給電所
は、他の発電プラントに対して出力を上昇するように指
令する。

このようにして、中央給電所は、電力系統内の電力の需
要と供給の平衡をとるために、各発電プラン１へに対し
て系統への併入時刻、解列時刻、および、出力の増減と
その時刻を指令している。

このとき１発電所出力の併入および解列が中央給電所の
指令時刻に正確に行なわれないと、系統内の電力需要と
電力供給の平衡が崩れ、電力系統の運用に支障を来す。

一方、発電プラントにおいては、起動操作を開始してか
ら電力系統に併入するまでの間には多数のプラント補機
を一定の条件で順次起動する必要があり、また、停止操
作を開始してから電力系統より解列するまでの間には、
多数のプラント補機を順次停止する必要があり、起動操
作あるいは停止操作を開始してから、系統への併入ある
いは解列が行われるまでの間に多くのプロセスが存在す
る。

そこで、従来、中央給電所からの併入または解列の指令
時刻に基づいて１発電プラントのプラント状態変化を予
測計算し、発電プラントの起動操作または停止操作の開
始時刻を設定していた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、発電プラントのプラント状態の変化を正
確に予測することが困難であるため、予測した状態変化
と実際の発電プラントの状態変化が異なる場合には、予
測計算の結果得られた起動操作開始時刻または停止操作
開始時刻に発電プラントの運転を開始しても、電力系統
への併入あるいは解列が中央給電所からの指令時刻に一
致しないという不都合を生じることがあった。

例えば、発電プラント停止中のボイラの蒸気温度が予測
値よりも低い温度にまで低下したときには、ボイラの蒸
気温度を上昇するための時間が予測値よりも長くなり、
そのために、少なくともその誤差時間の分だけ併入時刻
が遅れ、中央給電所の指定併入時刻に間にあわないとい
う事態を生じる。

このような事態を生じると、系統内の電力の需要と供給
のバランスが崩れ、電力系統の運用に支障を来す。

そこで、本発明は、このような問題を解消し、中央給電
所の運転スケジュールに合致した電力系統の運用を適切
に行なえるようにしたプラント運転装置を提供すること
を目的とする。

〔発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、指令された目標項目が目標時刻に達成できる
ように、現在のプラント状態に基づいてプラント運転ス
ケジュールおよびプラント制御パラメータを演算し、そ
の算出したスケジュールおよび制御パラメータに基づい
てプラントを自動運転するとともに、プラントのイベン
ト発生を検出すると、それ以降のスケジュールおよびプ
ラント制御パラメータをその時点でのプラント状態に基
づいて再計算し、この再計算結果と最初のスケジュール
計算結果を比較してそれらのスケジュールの差が一定値
を超えたときに警報表示するとともに、それ以降のプラ
ント自動運転を、制御パラメータの再計算結果を用いて
行なうようにしている。

（作用） したがって、プラント自動運転のスケジュールおよびプ
ラント制御パラメータが、プラントのイベント発生毎に
更新されるので、プラントの状態変化に合致したプラン
ト運転を行なうことができる。また、最初に算出したス
ケジュールとの差が一定値よりも大きくなったときには
、その旨が警報出力されるので、例えば、発電プラント
の併入時刻あるいは解列時刻の大幅な遅れが通知され、
これによって、他の発電プラントの電力調整を行なえる
ために、電力系統の運用を適切に行なうことができる。

（実施例） 以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施例を詳細
に説明する。

第１図は、本発明の一実施例にかかるプラント運転装置
を示している。

同図において、電力系統に属している発電プラント１か
らの各種プラントデータは、一定のタイミングで入力手
段２により入力され、それらのプラントデータのうち、
イベント検出のためのプラントデータは自動計算要求手
段３に加えられ、スケジュール計算のためのプラントデ
ータはスケジュール計算手段４に加えられている。

自動計算要求手段３は、入力手段２より入力したプラン
トデータに基づいてあらかじめめ設定されている主要な
イベント発生を監視し、いずれかのイベント発生を検出
すると、自動計算要求信号ＲＱをスケジュール計算手段
４に出力する。また、時刻判定手段５より再計算要求信
号ＲＲが入力されたときにも、自動計算要求信号ＲＱを
スケジュール計算手段４に出力する。

スケジュール計算手段４は、入力手段２より入力したプ
ラントデータ、および、入力装置６より入力した運転指
令情報ＯＤに基づき、発電プラント１の運転スケジュー
ルおよび制御パラメータを算出するものであり、内部に
、各種変数を設定可能な発電プラント１のシミュレーシ
ョン機構を備えている。また、自動計算要求手段３より
自動計算要求信号ＲＱが入力されると、その時点で入力
手段２から入力したプラントデータに基づいて発電プラ
ント１の運転スケジュールおよび制御パラメータを再計
算する。

ここで、運転スケジュールは、例えば、発電プラント１
の起動時では、起動開始、点火、通気。

並列および起動完了の各プラントステージの開始時刻、
および、おのおののプラントステージにおいて操作され
る多数のプラント補機の操作時刻からなる。また、制御
パラメータは、例えば、タービン上昇率や負荷変化率な
どである。

予定計算結果保存部７は、入力装置６から運転指令情報
ＯＤが入力されたときにスケジュール計算手段４によっ
て算出された運転スケジュールおよび制御パラメータを
保存するものであり、プラント制御用結果保存部８は、
入力装置６からの運転指令情報ＯＤの入力時および自動
計算要求手段３からの自動計算要求信号ＲＱの入力時に
、それぞれスケジュール計算手段４によって算出された
運転スケジュールおよび制御パラメータを保存するもの
である。なお、プラント制御用結果保存部８の記憶内容
は、スケジュール計算手段４が運転スケジュールおよび
制御パラメータを再計算する度に逐次更新される。

時刻判定手段５は、スケジュール計算手段４から計算完
了信号Ｃｔが入力されると、プラント制御用結果保存部
８より開始時刻（起動操作開始時刻または停止操作開始
時刻）Ｔｓを取り出し、それが現在時刻Ｔｃから一定時
間Ｔｄ’を超えていた場合、その開始時刻Ｔｓから時間
Ｔｄ’だけ前の時刻に、再計算要求信号ＲＲを自動計算
要求手段３に出力する（第２図参照）。なお、計算完了
信号Ｃｔは、入力装置６から運転指令情報００が入力さ
れて実行した運転スケジュールおよび制御パラメータの
演算終了時に、スケジュール計算手段４から出力される
。

プラント制御手段９は、プラント制御用結果保存部８に
記憶されている運転スケジュールおよび制御パラメータ
に基づいて発電プラント１を自動運転するものである。

結果比較手段１０は、予定計算結果保存部７に記憶され
ている運転スケジュールと、プラント制御用結果保存部
８に記憶されている運転スケジュールをそれぞれ比較し
て、おのおのの運転スケジュールの各段階の時間差を算
出するものであり、それらの時間差が規定値を超えてい
たときには、その旨をあられす警報信号ＡＬを警報装置
１１に出力する。

出力手段１２は、予定計算結果保存部７およびプラント
制御用結果保存部８よりそれぞれ運転スケジュールを取
り出し、また、結果比較手段１０より比較結果を取り出
し、それらを規定の形式の表示情報にまとめて出力装Ｍ
１３に出力する。なお、この出力手段１２の処理は、プ
ラント制御用結果保存部８の記憶内容が更新される度に
実行される。

出力装置１３は、ＣＲＴ表示装置やタイプライタなどの
表示記録装置からなり、出力手段１２より入力した表示
情報に対応した表示出力／記録出力を行なうものである
。

また、結果比較手段１０には、第３図に示すように、運
転スケジュールを構成するおのおのの項目データについ
て、その項目データの予定計算結果保存部７およびプラ
ント制御用結果保存部８における記憶領域をあられすア
ドレス情報、その項目データの比較結果の警報判定を行
なうための規定値、および、警報を行なうか否かを設定
する１報要否情報からなる、比較基準情報ＤＴＩ−〇Ｔ
ｎが記憶されている。

結果比較手段１０は、この比較基準情報ＤＴＩ〜ＤＴｎ
を参照し、第４図に示した処理を実行して予定計算結果
保存部７およびプラント制御用結果保存部８にそれぞれ
記憶されている運転スケジュールを比較する。なお、こ
の処理は、プラント制御用結果保存部８の記憶内容が更
新される度に実行される。

すなわち、比較基準情報ＤＴＩ〜ＤＴｎの１つを選択し
、そのアドレス情報を参照して、予定計算結果保存部７
およびプラント制御用結果保存部８にそれぞれ記憶され
ている項目データの時刻情報を取り出しく処理１０１）
、それらの差Ｘを算出する（処理１０２）。

そして、その差Ｘが、選択した比較基準情報ＤＴＩ〜Ｄ
Ｔｎの判定用規定値以上になっているかどうかを調べ（
判断１０３）、この判断１０３の結果がＹＥＳになると
きには、警報要否情報に警報要が設定されているかどう
かを調べる（判断１０４）。

判断１０４の結果がＹＥＳになるときには、その選択し
た運転スケジュール項目の達成時刻が最初の予定時刻か
ら大幅に遅れていることをあられす警報信号ＡＬを警報
装置１１に出力する（処理１０５）。

そして、処理１０１〜１０５を、全ての運転スケジュー
ル項目について処理するまで（判断１０６の結果がＹＥ
Ｓになるまで）、繰返し行なう。

第５図は、出力装置１３の出力形式を例示している。

この場合、起動時の運転スケジュールの、「起動開始時
刻」、「点火開始時刻」、「通気開始時刻」。

「並列時刻」、および、「起動完了時刻」が、入力装置
６より運転スケジュールの計算を指令入力した時点で得
られた内容をあられすｒ計算要求」、スケジュール計算
手段４の最新の再計算の内容をあられす「自動計算」、
および、「計算要求」から「自動計算」の遅れ時間をあ
られす「差」のそれぞれについて１項目名付きで表示さ
れる。

以上の構成で、中央給電所から系統への併入指令が、そ
の併入時刻とともに通知されると、この発電プラント１
の運転員は、プラントモードを起動モードに、指定項目
を「併入」にそれぞれ設定した状態で、指定時刻を入力
装置４より操作入力する。

これにより、スケジュール計算手段４は、入力手段２よ
りその時点でのプラントデータを入力し、併入時刻が指
定された時刻に一致するような運転スケジュール、およ
び、その運転スケジュールに沿って発電プラント１を運
転するための制御パラメータを所定の演算処理によって
算出し、その演算結果を予定計算結果保存部７およびプ
ラント制御用結果保存部８に記憶するとともに、その記
憶を完了した時点で、計算完了信号Ｃｔを時刻判定手段
５に出力する。

これにより、結果比較手段ＩＯは、第４図の処理を実行
して、予定計算結果保存部７およびプラント制御用結果
保存部８にそれぞれ記憶されている運転スケジュールを
おのおのの項目について比較する。このときには、予定
計算結果保存部７およびプラント制御用結果保存部８に
は同一の内容が記憶されているので、警報装置１１から
警報出力されることがない。

また、出力手段１２は、予定計算結果保存部７およびプ
ラント制御用結果保存部８にそれぞれ記憶されている運
転スケジュール、および、結果比較手段１０に記憶され
ている比較結果を取り出し、第５図に示した形式で、運
転スケジュールを出力装置１３より表示出力する。

これにより、運転員は、入力装置６を操作入力した時点
での運転スケジュールを得ることができ、例えば、中央
給電所に連絡することができる。

一方、時刻判定手段５は、スケジュール計算手段４から
計算完了信号Ｃｔが加えられると、プラント制御用結果
保存部８より起動操作開始時刻Ｔｓを取り出し、それが
現在時刻Ｔｃから一定時間Ｔｄ″を超えているかどうか
を判定する。

例えば、第２図に示すように、起動操作開始時刻Ｔｓが
現在時刻Ｔｃから時間Ｔｄを経過した時刻に設定されて
おり、その時間Ｔｄが時間Ｔｄ’よりも大きい場合には
、起動操作開始時刻Ｔｓから時間Ｔｄ’だけ前の時刻に
、再計算要求信号ＲＲを自動計算要求手段３に出力する
。

このようにして、再計算要求信号ＲＲが加えられると、
自動計算要求手段３は、自動計算要求信号ＲＯをスケジ
ュール計算手段４に出力する。

これによって、スケジュール計算手段４は、入力手段２
よりその時点でのプラントデータを入力し、上述と同様
の演算処理により、運転スケジュールおよび制御パラメ
ータを再計算し、その演算結果をプラント制御用結果保
存部８に記憶する。

それによって、結果比較手段１０および出力手段１２が
上述と同様の処理を実行し、これによって、新たな運転
スケジュールが出力装置１３より表示出力されるととも
に、結果比較手段１０が警報判定したときには、その結
果が警報装置１１より出力される。

したがって、最初にスケジュール計算手段４が運転スケ
ジュールを演算した時刻が、その運転スケジュールの開
始予定時刻よりもかなり前の時点であり、実際に起動操
作が開始されるときと大きく異なっていると想定される
発電プラント１の状態に基づいて運転スケジュールが算
出されている場合には、最初の運転スケジュールで設定
された開始予定時刻の少し前に運転スケジュールが再計
算さるので、発電プラント１の起動が開始される前の時
点で、運転スケジュールが、より実際の運転状況に合致
した内容に更新される。

このようにして、発電プラントＩの起動前に運転スケジ
ュールが算出されて、プラント制御用結果保存部８に記
憶される。

これ以降は、プラント制御部９がプラント制御用結果保
存部８に記憶されている運転スケジュールの時刻に基づ
いて発電プラント１を自動運転する。また、プラント制
御部９は、プラント制御用結果保存部８に記憶されてい
る制御パラメータを発電プラント１の各要素に設定する
。

このようにして、発電プラントｌが自動運転されている
状態で、自動計算要求手段３がイベント検出すると、そ
の時点で、自動計算要求手段３よリスケジュール計算手
段４に自動計算要求信号ＲＱが出力される。

それによって、スケジュール計算手段４は、上述と同様
に、運転スケジュールおよび制御パラメータを再計算し
、その結果をプラント制御用結果保存部８に記憶する。

これにより、結果比較手段１０および出力手段１２が上
述と同様の処理を実行し、新たな運転スケジュールが出
力装置１３より表示出力されるとともに、結果比較手段
１０が警報判定したときには、その結果がり報装置１１
より出力される。

また、プラント制御手段９は、プラント制御用結果保存
部８の更新内容に基づいて発電プラント１を自動運転す
る。

このようにして１発電プラント１の運転スケジュールが
、発電プラント１の状態変化に応じて適宜に更新される
ので、常に適切に発電プラント１を運転することができ
る。

また、運転員は、最初に算出された運転スケジュールと
、順次再計算されて更新された運転スケジュールを適宜
に比較することができ、発電プラント１の状態変化に応
じて徐々に変化する発電プラント１の運転スケジュール
を確認することができる。

これにより、運転員は、最初に算出された運転スケジュ
ールと実際の運転状況の差を容易に知ることができ、例
えば、運転スケジュールが大幅に遅れるような場合には
、その旨を中央給電所に連絡することができる。その結
果、中央給電所では、その発電プラントの遅れに対応し
て、他の発電プラントの出力を再設定するなどの処置を
とることができ、それによって、系統全体の供給電力を
適切に設定することができる。

ところで、上述した実施例では、中央給電所から併入指
令がなされた場合について説明したが。

中央給電所から解列指令がなされた場合にも、本発明を
適用できる。

また、入力装置６から設定入力できる運転指令情報は、
上述した実施例のもの以外に、例えば、ボイラ点火時刻
、タービン起動開始時刻、起動完了時刻、停止開始時刻
、解列時刻、および、停止完了時刻などがある。

なお、上述の実施例では、本発明を発電プラントに適用
した場合について説明しているが、それ以外の工業プラ
ントにも、同様にして本発明を適用できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、指令された目標
項目が目標時刻に達成できるように、現在のプラント状
態に基づいてプラント運転スケジュールおよびプラント
制御パラメータを演算し、その算出したスケジュールお
よび制御パラメータに基づいてプラントを自動運転する
とともに、プラントのイベント発生を検出すると、それ
以降のスケジュールおよびプラント制御パラメータをそ
の時点でのプラント状態に基づいて再計算し、この再計
算結果と最初のスケジュール計算結果を比較してそれら
のスケジュールの差が一定値を超えたときに警報表示す
るとともに、それ以降のプラント自動運転を、制御パラ
メータの再計算結果を用いて行なうようにしている。

したがって、プラント自動運転のスケジュールおよびプ
ラント制御パラメータが、プラントのイベント発生毎に
更新されるので、プラントの状態変化に合致したプラン
ト運転を行なうことができる。また、最初に算出したス
ケジュールとの差が一定値よりも大きくなったときには
、その旨が警報出力されるので、例えば１発電プラント
の併入時刻あるいは解列時刻の大幅な遅れが通知され、
それにより、他の発電プラントの電力調整を行なえるた
めに、電力系統の運用を適切に行なうことができるとい
う効果を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかるプラント運転装置を
示すブロック図、第２図は運転スケジュールの一例を示
す概略図、第３図は結果比較手段に記憶されている比較
基準情報の一例を示す概略図、第４図は結果比較手段の
処理例を示すフローチャート、第５図は出力装置の出力
情報の形式を例示した概略図である。 ■・・・発電プラント、２・・・入力手段、３・・・自
動計算要求手段、４・・・スケジュール計算手段、５・
・・時刻判定手段、６・・・入力装置、７・・・予定計
算結果保存部、８・・・プラント制御用結果保存部、９
・・・プラント制御手段、１０・・・結果比較手段、１
１・・・警報装置、１２・・・出力手段、１３・・・出
力装置。 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）指令された目標項目が目標時刻に達成できるよう
   に、現在のプラント状態に基づいてプラント運転スケジ
   ュールおよびプラント制御パラメータを演算し、その算
   出したスケジュールおよび制御パラメータに基づいてプ
   ラントを自動運転するプラント運転装置において、プラ
   ントのイベント発生を検出するイベント発生検出手段と
   、このイベント発生検出手段が検出したイベント以降の
   スケジュールおよびプラント制御パラメータをその時点
   でのプラント状態に基づいて再計算するスケジュール再
   計算手段と、このスケジュール再計算手段の再計算結果
   と最初のスケジュール計算結果を比較してそれらのスケ
   ジュールの差が一定値を超えたときに警報表示する警報
   手段を備え、前記スケジュール再計算手段が算出した制
   御パラメータをそれ以降のプラント自動運転に用いるこ
   とを特徴とするプラント運転装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載において、最初のスケ
   ジュール計算結果の運転開始時刻と、その算出時刻との
   間の時間が、一定時間を超えたときには、前記運転開始
   時刻からその一定時間前の時刻に前記スケジュール再計
   算手段にスケジュール再計算を指令する再計算指令手段
   をさらに備えたことを特徴とするプラント運転装置。