JPH065487B2 - プラントの運転ガイダンスシステム - Google Patents
プラントの運転ガイダンスシステムInfo
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- JPH065487B2 JPH065487B2 JP59003479A JP347984A JPH065487B2 JP H065487 B2 JPH065487 B2 JP H065487B2 JP 59003479 A JP59003479 A JP 59003479A JP 347984 A JP347984 A JP 347984A JP H065487 B2 JPH065487 B2 JP H065487B2
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- JP
- Japan
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- plant
- symptom
- driving operation
- subsystem
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
- G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
- G05B23/0259—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the response to fault detection
- G05B23/0286—Modifications to the monitored process, e.g. stopping operation or adapting control
- G05B23/0291—Switching into safety or degraded mode, e.g. protection and supervision after failure
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、プラントの運転ガイダンスシステムに関する
もので、特に原子力発電プラントの運転操作信頼性の向
上をもたらすシステムに関する。
もので、特に原子力発電プラントの運転操作信頼性の向
上をもたらすシステムに関する。
〔発明の背景〕 一般に、電子力発電プラントは原子炉、タービン、発電
機の主システムと、制御系、補機系及び緊急炉心冷却系
等の多数のサブシステムから構成される大規模かつ複雑
なシステムである。電子力発電プラントでは、異常な過
渡変化や冷却材喪失事故等が発生しても、原子炉スクラ
ム及び救急炉心冷却系の自動起動等がなされ、原子炉は
安全に停止できるように構成されているが、原子炉スク
ラム後でも、炉心の安全な冷温停止状態に移行させるた
めには、原子炉水位、圧力等の安全パラメータを監視し
ながら各種サブシステムを適切に運転していく必要があ
る。このため、従来より運転員の適切な判断および運転
操作を支援するためのプラント状態監視・診断システム
の研究開発が行われてきた。
機の主システムと、制御系、補機系及び緊急炉心冷却系
等の多数のサブシステムから構成される大規模かつ複雑
なシステムである。電子力発電プラントでは、異常な過
渡変化や冷却材喪失事故等が発生しても、原子炉スクラ
ム及び救急炉心冷却系の自動起動等がなされ、原子炉は
安全に停止できるように構成されているが、原子炉スク
ラム後でも、炉心の安全な冷温停止状態に移行させるた
めには、原子炉水位、圧力等の安全パラメータを監視し
ながら各種サブシステムを適切に運転していく必要があ
る。このため、従来より運転員の適切な判断および運転
操作を支援するためのプラント状態監視・診断システム
の研究開発が行われてきた。
本発明の目的は、異常、事故事象発生時においてより安
全性の高い運転操作のガイダインス得ることができるプ
ラントの運転ガイダンスシステムを提供することにあ
る。
全性の高い運転操作のガイダインス得ることができるプ
ラントの運転ガイダンスシステムを提供することにあ
る。
本発明の特徴は、プラントから計測されたプラントデー
タのうち安全パラメータを取り込み前記安全パラメータ
の変動徴候を止める変動徴候計算手段と、前記プラント
データのうちサブシステムの関するデータを取り込んで
前記サブシステムの状態を判別するサブシステム状態判
別手段と、前記プラントデータん基づいて前記プラント
で発生した異常、事故事象を判別する事象判別手段と、
徴候対応ガイドデータベースと、事象対応ガイドデータ
ベースと、前記安全パラメータ変動徴候及び前記サブシ
ステム状態判別の各データに基づういて前記徴候対応ガ
イドデータベースを検索し、該当する徴候対応運転操作
を決定する徴候対応運転操作決定手段と、前記サブシス
テム状態判別及び前記異常、事故事象判別の各データに
基づいて前記事象対応ガイドデータベースを検索し、該
当する事象対応運転操作を決定する事象対応運転操作決
定手段と、前記徴候対応運転操作及び前記事象対応運転
操作のうち安全順位の高い運転操作を選択し、選択され
た運転操作のガイダンスを出力する運転操作選択手段
と、前記出力された運転操作のガイダンスを表示する手
段とを備えたことにある。
タのうち安全パラメータを取り込み前記安全パラメータ
の変動徴候を止める変動徴候計算手段と、前記プラント
データのうちサブシステムの関するデータを取り込んで
前記サブシステムの状態を判別するサブシステム状態判
別手段と、前記プラントデータん基づいて前記プラント
で発生した異常、事故事象を判別する事象判別手段と、
徴候対応ガイドデータベースと、事象対応ガイドデータ
ベースと、前記安全パラメータ変動徴候及び前記サブシ
ステム状態判別の各データに基づういて前記徴候対応ガ
イドデータベースを検索し、該当する徴候対応運転操作
を決定する徴候対応運転操作決定手段と、前記サブシス
テム状態判別及び前記異常、事故事象判別の各データに
基づいて前記事象対応ガイドデータベースを検索し、該
当する事象対応運転操作を決定する事象対応運転操作決
定手段と、前記徴候対応運転操作及び前記事象対応運転
操作のうち安全順位の高い運転操作を選択し、選択され
た運転操作のガイダンスを出力する運転操作選択手段
と、前記出力された運転操作のガイダンスを表示する手
段とを備えたことにある。
本発明は、本発明者による以下の検討結果に基づいてな
されたものである。
されたものである。
すなわち、従来技術による運転ガイダンスシステムにお
いて運転操作ガイドを決定する方法としては、基本的に
異なる２つの方法、すなわち、プラントに発生した異
常、事故事象を判別してその対策となる運転操作を選定
する事象対応ガイダンスの方法と、プラントの安全パラ
メータの変動徴候を取り囲んで、変動を補うための運転
操作を選定する徴候対応ガイダンスの方法のいずれかの
適用が考えられる。しかし、前者の事象対応の方法では
事象を誤って判別する可能性は、非常に少ないと考えら
れるが、皆無にできない、という問題点がある。他方、
後者の徴候対応の方法ではプラン動特性に基づく安全パ
ラメータの過渡的な変動によって適切でない運転作動が
選定される可能性を皆無にできない、という問題点があ
る。
いて運転操作ガイドを決定する方法としては、基本的に
異なる２つの方法、すなわち、プラントに発生した異
常、事故事象を判別してその対策となる運転操作を選定
する事象対応ガイダンスの方法と、プラントの安全パラ
メータの変動徴候を取り囲んで、変動を補うための運転
操作を選定する徴候対応ガイダンスの方法のいずれかの
適用が考えられる。しかし、前者の事象対応の方法では
事象を誤って判別する可能性は、非常に少ないと考えら
れるが、皆無にできない、という問題点がある。他方、
後者の徴候対応の方法ではプラン動特性に基づく安全パ
ラメータの過渡的な変動によって適切でない運転作動が
選定される可能性を皆無にできない、という問題点があ
る。
しかるに、運転操作選定の方法として事象対応と徴候対
応とを詳細に組み合わせた探索論理を用いることはプラ
ント状態の種々の変動状況に対応して常に信頼性の高い
探索論理を必要とする。このような信頼性の高い探索論
理を作成することは不可能である。
応とを詳細に組み合わせた探索論理を用いることはプラ
ント状態の種々の変動状況に対応して常に信頼性の高い
探索論理を必要とする。このような信頼性の高い探索論
理を作成することは不可能である。
このような問題に対して、発明者等は、本発明の一実施
例において、自象対象の方法と徴候対応の方法による運
転操作の決定を互いに独立して行い、両者で決定された
運転匝瑳を比較して安全側の運転操作を選択し、運転ガ
イダンスの信頼性を向上させることを考え付いた。更
に、選択した運転操作の効果を評価する機能を付加し、
運転員の判断を支援することとした。このような本発明
の実施例を、以下に述べる。
例において、自象対象の方法と徴候対応の方法による運
転操作の決定を互いに独立して行い、両者で決定された
運転匝瑳を比較して安全側の運転操作を選択し、運転ガ
イダンスの信頼性を向上させることを考え付いた。更
に、選択した運転操作の効果を評価する機能を付加し、
運転員の判断を支援することとした。このような本発明
の実施例を、以下に述べる。
以下、本発明の一実施例として、原子力発電プラント、
特に沸騰水形原子力発電所を対象に、本発明の運転ガイ
ダンスシステムを詳細に説明する。第１図は、本発明に
なるプラントの運転ガイダンスシステムの基本構成を示
すブロック図である。プラント１は原子炉、格納容器、
タービン、発電機からなる祖もシステム２と、給水流量
制御系、タービン制御系や再循環流量制御系などの主要
制御系と、隔離時冷却系(RCIC)、残留熱除去系(RHR)な
どの補機系と高圧炉心スプレイ系、(HPCS)、低圧炉心ス
プレイ系(LPCS)、自動減圧系(ADS)などの緊急炉心冷却
系等からなるサブシステム３が結合したものである。プ
ラントの運転操作は、大略的に主システム２を目標状態
にもっていくためにサブシステム３の起動、停止、ある
いは操作量調整を行うことである。パラメータ変動徴候
計算部５は、プラントデータ４のうち、原子炉水位、原
子炉圧力、格納容器圧力・温度などプラントの安全状態
を推定するのに必要なパラメータ（以下、安全パラメー
タと称す）を周期的にとりこみ、プラントが安全な状態
とみなされるような目標値との偏差を計算して安全パラ
メータの変動徴候を得る。安全機能モニタ部６は、プラ
ントデータ４のうち各サブシステム中の弁の開閉状態、
ポンプ回転数、流量等のサブシステム状態量をとりこ
み、各サブシステムが作動、待機、作動異常、待機異常
のどの状態にあるかを判定する。判定にあたっては、各
サブシステム毎に、サブシステム状態量を２値信号に変
換したものを用いる判定論理を作成しておくが、これは
ＡＮＤ、ＯＲ、ＮＯＴ論理要素の組合せからなる。事象
判定部７は、プラントデータ４をとりこみ、予め想定し
ておく異常、事故事象の発生有無を判別する。異常、事
故事象の種類はプラントを安全に冷温停止にもっていく
運転操作を選定する場合にその発生有無情報が必要な事
象であり、配管破断による原子を冷却材流出事故(LOC
A)、所内電源喪失、給水流量喪失等を想定ている。発生
有無を判別する方法は対象とする事象に応じて異なる
が、プラントデータの雑音解析による方法、又は原因・
結果関連樹木(CCT)による方法を用いることできる。プ
ラント応答変化測定部８は、サブシステム起動による安
全パラメータの応答変化をとらえる部分である。応答変
化測定の方法は、後述するプラント応答予測モデルから
得られる予測データの詳細度に依存するもので、例えば
予測データとして時系列の応答データが得られるならば
同様に時系列の実測応答データを記憶し、サブシステム
起動による安全パラメータの変化速度変動分予測値が得
られるならば同様に、変化速度変動分の実測値を計算し
て記憶しておく、ような方法をとる。
特に沸騰水形原子力発電所を対象に、本発明の運転ガイ
ダンスシステムを詳細に説明する。第１図は、本発明に
なるプラントの運転ガイダンスシステムの基本構成を示
すブロック図である。プラント１は原子炉、格納容器、
タービン、発電機からなる祖もシステム２と、給水流量
制御系、タービン制御系や再循環流量制御系などの主要
制御系と、隔離時冷却系(RCIC)、残留熱除去系(RHR)な
どの補機系と高圧炉心スプレイ系、(HPCS)、低圧炉心ス
プレイ系(LPCS)、自動減圧系(ADS)などの緊急炉心冷却
系等からなるサブシステム３が結合したものである。プ
ラントの運転操作は、大略的に主システム２を目標状態
にもっていくためにサブシステム３の起動、停止、ある
いは操作量調整を行うことである。パラメータ変動徴候
計算部５は、プラントデータ４のうち、原子炉水位、原
子炉圧力、格納容器圧力・温度などプラントの安全状態
を推定するのに必要なパラメータ（以下、安全パラメー
タと称す）を周期的にとりこみ、プラントが安全な状態
とみなされるような目標値との偏差を計算して安全パラ
メータの変動徴候を得る。安全機能モニタ部６は、プラ
ントデータ４のうち各サブシステム中の弁の開閉状態、
ポンプ回転数、流量等のサブシステム状態量をとりこ
み、各サブシステムが作動、待機、作動異常、待機異常
のどの状態にあるかを判定する。判定にあたっては、各
サブシステム毎に、サブシステム状態量を２値信号に変
換したものを用いる判定論理を作成しておくが、これは
ＡＮＤ、ＯＲ、ＮＯＴ論理要素の組合せからなる。事象
判定部７は、プラントデータ４をとりこみ、予め想定し
ておく異常、事故事象の発生有無を判別する。異常、事
故事象の種類はプラントを安全に冷温停止にもっていく
運転操作を選定する場合にその発生有無情報が必要な事
象であり、配管破断による原子を冷却材流出事故(LOC
A)、所内電源喪失、給水流量喪失等を想定ている。発生
有無を判別する方法は対象とする事象に応じて異なる
が、プラントデータの雑音解析による方法、又は原因・
結果関連樹木(CCT)による方法を用いることできる。プ
ラント応答変化測定部８は、サブシステム起動による安
全パラメータの応答変化をとらえる部分である。応答変
化測定の方法は、後述するプラント応答予測モデルから
得られる予測データの詳細度に依存するもので、例えば
予測データとして時系列の応答データが得られるならば
同様に時系列の実測応答データを記憶し、サブシステム
起動による安全パラメータの変化速度変動分予測値が得
られるならば同様に、変化速度変動分の実測値を計算し
て記憶しておく、ような方法をとる。
運転操作ガイド決定部９は、パラメータ変動徴候計算部
５の出力である安全パラメータ変動徴候と、安全機能モ
ニタ部６の出力である各サブシステムの機能状態と、事
象判別部７の出力である異常・事故事象発生有無の判別
結果をとりこんで、運転操作を決定し、運転操作ガイド
１３として出力する。第２図は運転操作ガイド決定部９
の処理内容を示すブロック図である。運転操作ガイド部
の基本的処理手順は、第２図にフローチヤートで示して
いるが、徴候対応と事象対応という互いに異なる運転操
作決定方法にもとづいてそれぞれに得られた運転操作か
ら、プラントにとってより安全側の運転操作（運転操作
順位データベース２７で安全側順位は与えているが、運
転操作の効果がより大きいものを安全側の運転操作とす
る）を選択することを基本的考え方にしている。徴候対
応運転操作検索部２２は、安全パラメータ変動徴候と各
サブシステム機能状態をとりこんで徴候対応ガイドデー
タベース２１を検索し、徴候対応運転操作２５を決定す
る。事象対応運転操作検索部２４は、異常・事故事象発
生有無判別結果と各サブシステム機能状態をとりこんで
事象対応ガイドデータベース２３を検索し、事象対応運
転操作２６を決定する。徴候対応ガイドデータベース２
１と事象対応ガイドデータベース２３の基本構成内容を
第４図に示す。いずれのガイドデータベースも、原子炉
を安全に冷温停止にもっていく基本運転操作の流れと、
運転操作で用いるサブシステムの範囲は同一である。異
なるのは、各基本運転操作において起動要求のサブシス
テムを決定する論理である。第５図に徴候対応ガイドデ
ータベースの水位確保操作に関するフローチヤートを示
すが、これは実際に用いるデーダベースを説明の都合
上、細部を省略して簡単化したものであるが、安全パラ
メータの変動徴候とサブシステムの機能状態を用いて検
索をするという基本的考え方は変化していない。また、
第６図に事象対応ガイドデータベースの水位確保に関す
るフローチヤートを示すが、細部を省略しているのは同
様である。運転操作選択部２８は、運転操作順位データ
ベース２７を用いてそれぞれ決定された徴候対応運転操
作２５と事象対応運転操作２６の安全側順位を比較し、
安全側運転操作を運転操作ガイド１３として出力する。
運転操作順位データベース２７の内容は、第５図のフロ
ーチヤート、及び第６図のフローチヤートに示すサブシ
ステム起動の運転操作に対しては、第４図に示す関連サ
ブシステムに付加している番号の大きいサブシステムの
起動が安全側としている。また、相異なる基本運転操作
（例えば水位確保操作と減圧操作）の優先順位は第４図
に示す基本運転操作シーケンスの上流側が安全側である
ので優先順位が高い。このように、本実施例の運転ガイ
ダンスシステムでは運転操作ガイドの選択において、２
つの異なるアプローチからなる運転操作決定方法を用い
てより安全側をとる構成としたが、この理由を以下に述
べる。一般に、運転員がプラント異常・事故時に対応す
べき運転操作を決定する場合に用いる論理としては、プ
ラントに発生した異常・事故事象の種類と、プラント安
全パラメータの変動徴候を把握して、これをもとに最適
と思われる運転操作の探索を行っていると考えられる。
しかも、事象情報と徴候情報の粗合せに方法における両
情報の重点のおき方は状況に応じて変化させていると考
えられる。しかし、運転ガイダンス決定の論理として事
象情報と徴候情報を組合せてプラント状態の変化を考慮
した詳細な、しかも信頼性の高い論理を作成することは
困難である。一方、発生事象の情報のみを用いる事象対
応ガイダンスでは、事象にもとづいた効率の高い運転操
作を決定可能であるが、発生事象を誤つて同定する可能
性を皆無にすることはできない。また、安全パラメータ
の変動徴候のみを用いる徴候対応ガイダンスでは、発生
事象の同定に伴う困難さはないが、プラント動特性に起
因する過渡変動によって誤った運転操作を選択する可能
性も皆無にはできない。したがって、両者の方法で得ら
れた運転操作のうち、安全側の運転操作を選択する（通
常の場合、両者の方法による運転操作は一致する）こと
にすれば、両者の運転操作決定が同時に誤まる可能性は
非常に少ないので、運転ガイダンスの信頼性を向上させ
ることができる。
５の出力である安全パラメータ変動徴候と、安全機能モ
ニタ部６の出力である各サブシステムの機能状態と、事
象判別部７の出力である異常・事故事象発生有無の判別
結果をとりこんで、運転操作を決定し、運転操作ガイド
１３として出力する。第２図は運転操作ガイド決定部９
の処理内容を示すブロック図である。運転操作ガイド部
の基本的処理手順は、第２図にフローチヤートで示して
いるが、徴候対応と事象対応という互いに異なる運転操
作決定方法にもとづいてそれぞれに得られた運転操作か
ら、プラントにとってより安全側の運転操作（運転操作
順位データベース２７で安全側順位は与えているが、運
転操作の効果がより大きいものを安全側の運転操作とす
る）を選択することを基本的考え方にしている。徴候対
応運転操作検索部２２は、安全パラメータ変動徴候と各
サブシステム機能状態をとりこんで徴候対応ガイドデー
タベース２１を検索し、徴候対応運転操作２５を決定す
る。事象対応運転操作検索部２４は、異常・事故事象発
生有無判別結果と各サブシステム機能状態をとりこんで
事象対応ガイドデータベース２３を検索し、事象対応運
転操作２６を決定する。徴候対応ガイドデータベース２
１と事象対応ガイドデータベース２３の基本構成内容を
第４図に示す。いずれのガイドデータベースも、原子炉
を安全に冷温停止にもっていく基本運転操作の流れと、
運転操作で用いるサブシステムの範囲は同一である。異
なるのは、各基本運転操作において起動要求のサブシス
テムを決定する論理である。第５図に徴候対応ガイドデ
ータベースの水位確保操作に関するフローチヤートを示
すが、これは実際に用いるデーダベースを説明の都合
上、細部を省略して簡単化したものであるが、安全パラ
メータの変動徴候とサブシステムの機能状態を用いて検
索をするという基本的考え方は変化していない。また、
第６図に事象対応ガイドデータベースの水位確保に関す
るフローチヤートを示すが、細部を省略しているのは同
様である。運転操作選択部２８は、運転操作順位データ
ベース２７を用いてそれぞれ決定された徴候対応運転操
作２５と事象対応運転操作２６の安全側順位を比較し、
安全側運転操作を運転操作ガイド１３として出力する。
運転操作順位データベース２７の内容は、第５図のフロ
ーチヤート、及び第６図のフローチヤートに示すサブシ
ステム起動の運転操作に対しては、第４図に示す関連サ
ブシステムに付加している番号の大きいサブシステムの
起動が安全側としている。また、相異なる基本運転操作
（例えば水位確保操作と減圧操作）の優先順位は第４図
に示す基本運転操作シーケンスの上流側が安全側である
ので優先順位が高い。このように、本実施例の運転ガイ
ダンスシステムでは運転操作ガイドの選択において、２
つの異なるアプローチからなる運転操作決定方法を用い
てより安全側をとる構成としたが、この理由を以下に述
べる。一般に、運転員がプラント異常・事故時に対応す
べき運転操作を決定する場合に用いる論理としては、プ
ラントに発生した異常・事故事象の種類と、プラント安
全パラメータの変動徴候を把握して、これをもとに最適
と思われる運転操作の探索を行っていると考えられる。
しかも、事象情報と徴候情報の粗合せに方法における両
情報の重点のおき方は状況に応じて変化させていると考
えられる。しかし、運転ガイダンス決定の論理として事
象情報と徴候情報を組合せてプラント状態の変化を考慮
した詳細な、しかも信頼性の高い論理を作成することは
困難である。一方、発生事象の情報のみを用いる事象対
応ガイダンスでは、事象にもとづいた効率の高い運転操
作を決定可能であるが、発生事象を誤つて同定する可能
性を皆無にすることはできない。また、安全パラメータ
の変動徴候のみを用いる徴候対応ガイダンスでは、発生
事象の同定に伴う困難さはないが、プラント動特性に起
因する過渡変動によって誤った運転操作を選択する可能
性も皆無にはできない。したがって、両者の方法で得ら
れた運転操作のうち、安全側の運転操作を選択する（通
常の場合、両者の方法による運転操作は一致する）こと
にすれば、両者の運転操作決定が同時に誤まる可能性は
非常に少ないので、運転ガイダンスの信頼性を向上させ
ることができる。
操作効果評価部１０は、プラント応答変化測定部８の出
力であるサブシステム起動による安全パラメータの応答
変化測定結果と安全機能モニタ部６の出力である各サブ
システムの機能状態と事象判定部７の出力である異常・
事故事象発生有無の判別結果をとりこんで、プラント応
答予測モデル１１を用いて操作効果有無判別を行い、操
作効果評価ガイド１４として出力する。第７図は、操作
効果評価部１０の処理内容を示すブロック図である。操
作効果評価部の基本的処理手順は、第８図のフローチャ
ートに示す。操作効果指標計算部３１は、ブラント応答
予測モデルによるプラント応答予測結果と実測結果を比
較して操作効果指標を計算する。操作効果指標の定義
は、ブラント応答予測モデルの詳細度によって得られる
応答予測情報の形態も異なるので一義的に計算式を定め
ることはできないが、実施例として安全パラメータの変
化速度変動分を与えるモデルをとるならば、下記式で表
わすこととする。
力であるサブシステム起動による安全パラメータの応答
変化測定結果と安全機能モニタ部６の出力である各サブ
システムの機能状態と事象判定部７の出力である異常・
事故事象発生有無の判別結果をとりこんで、プラント応
答予測モデル１１を用いて操作効果有無判別を行い、操
作効果評価ガイド１４として出力する。第７図は、操作
効果評価部１０の処理内容を示すブロック図である。操
作効果評価部の基本的処理手順は、第８図のフローチャ
ートに示す。操作効果指標計算部３１は、ブラント応答
予測モデルによるプラント応答予測結果と実測結果を比
較して操作効果指標を計算する。操作効果指標の定義
は、ブラント応答予測モデルの詳細度によって得られる
応答予測情報の形態も異なるので一義的に計算式を定め
ることはできないが、実施例として安全パラメータの変
化速度変動分を与えるモデルをとるならば、下記式で表
わすこととする。
ここで、Ｐij：安全パラメータｉに関する、サブシステ
ムｊの操作効果指標（％）。
ムｊの操作効果指標（％）。
Δij：サブシステムｊ起動全と起動後定格運転到達時
の安全パラメータｉの変化速度変動分測値。
の安全パラメータｉの変化速度変動分測値。
：プラント応答評価モデルによる、安全パラメータｉの
変化速度変動部予測値。
変化速度変動部予測値。
上記の式による操作効果指標の計算方法以外に、サブシ
ステム起動時点から、一定時間経過後のを安全パラメー
タの変化量測定値と、その予測値の比をとる方法なども
考えられるが、基本的には安全パラメータの応答変化に
関し、実測値と予測値の比をとることで求める。操作効
果有無判定部３３は、操作効果指標３２と各サブシステ
ムの機能状態と異常・事故事象発生有無の判別効果をと
りこんで操作効果評価ガイド１４を出力すると共に、モ
デル修正が必要と判定した場合にはモデル修正データ１
２を用いてブラント応答予測モデル１１を修正する。操
作効果有無判定部の処理手順フローチヤートを第９図に
示す。ここで用いた操作効果有無判定方法の基本的考え
方は、サブシステム起動による効果が有ると判定可能な
場合の必要条件としてサブシステムが正常であることと
した。プラントの応答予測モデルは、プラントのサブシ
ステムは正常に機能している場合のモデルであるので、
本来はサブシステムが実際に異常となっている時には実
測値と予測値の偏差によって異常発生をとらえるべきで
あるが、現実にはモデルに誤差があるので断定できな
い。そこで、サブシステムが正常で、かつ操作効果がう
もれてしまうような冷却材喪失事故(LOCA)が原子炉に発
生していない場合に操作効果指標が小さくなった場合
は、モデルに誤差があったものと考えることができるの
で、プラント応答予測が実測データに一致するようにモ
デルを修正するようにした。このような判定論理によ
り、モデルを用いた定量的判定にもとづく操作効果評価
機能をガイダンスシステムにもたせることが可能となっ
た。
ステム起動時点から、一定時間経過後のを安全パラメー
タの変化量測定値と、その予測値の比をとる方法なども
考えられるが、基本的には安全パラメータの応答変化に
関し、実測値と予測値の比をとることで求める。操作効
果有無判定部３３は、操作効果指標３２と各サブシステ
ムの機能状態と異常・事故事象発生有無の判別効果をと
りこんで操作効果評価ガイド１４を出力すると共に、モ
デル修正が必要と判定した場合にはモデル修正データ１
２を用いてブラント応答予測モデル１１を修正する。操
作効果有無判定部の処理手順フローチヤートを第９図に
示す。ここで用いた操作効果有無判定方法の基本的考え
方は、サブシステム起動による効果が有ると判定可能な
場合の必要条件としてサブシステムが正常であることと
した。プラントの応答予測モデルは、プラントのサブシ
ステムは正常に機能している場合のモデルであるので、
本来はサブシステムが実際に異常となっている時には実
測値と予測値の偏差によって異常発生をとらえるべきで
あるが、現実にはモデルに誤差があるので断定できな
い。そこで、サブシステムが正常で、かつ操作効果がう
もれてしまうような冷却材喪失事故(LOCA)が原子炉に発
生していない場合に操作効果指標が小さくなった場合
は、モデルに誤差があったものと考えることができるの
で、プラント応答予測が実測データに一致するようにモ
デルを修正するようにした。このような判定論理によ
り、モデルを用いた定量的判定にもとづく操作効果評価
機能をガイダンスシステムにもたせることが可能となっ
た。
本実施例によるプラントの運転ガイダンスシステムを沸
騰水形原子力発電所に適用した場合の効果を、第１０図
に示す主蒸気管破断事故時シュミレーション結果で説明
する。本シュミレーションでは、原子炉の安全にとって
厳しい条件として、原子炉隔離冷却系(RCIC)、及び高圧
炉心スプレイ系(HPCS)の不作動を仮定している。ただ
し、RCICは起動以前に待機異常が、HPCSは起動操作して
作動異常がそれぞれ安全機能モニタで同定されることと
した。主蒸気管破断発生により原子炉はスクラムし、運
転ガイダンスシステムが起動するが、事象判別部では主
蒸気管破断発生事故の発生同定には数十秒の時間を要し
事象対応ガイダンスは出力されず、原子炉水位は破断に
よる急速減圧で上昇しているので変動徴候にもとづく徴
候対応ガイダンスも出力されない。やがて、過渡的水位
上昇も終了し、水位が低下した結果、変動徴候が計算さ
れて、徴候対応ガイダンスとしてHPCS起動の運転操作が
決定される。ほぼ同時に、事象判別部により配管破断及
び気相破断の事象発生が判別され、事象対応ガイダンス
として、同様にHPCS起動の運転操作が決定される。この
場合は、事象対応ガイダンスと徴候対応ガイダンスが一
致して、運転操作ガイドとして「水位確保操作−HPCS起
動」が運転員に示されたが、仮に水位センサーの誤差に
よる水位が低下せず、徴候対応ガイダンスが不調の場合
でも事象対応ガイダンスによりHPCS起動という、適確な
運転操作ガイドが出力される。次に、HPCSを手動起動し
たが、仮定により不作動としているので、操作効果評価
部により「HPCS操作効果“小”、系統異常発生」がガイ
ドされ、運転員は直ちに次の対応操作実施の準備に移行
できる。一方、運転操作ガイド決定部でも、安全機能モ
ニタによるHPCS作動異常の情報を受けて、事象対応およ
び徴候対応のガイドデータベースを検索し、新しい運転
操作ガイドとして低圧炉心スプレイ系(LPCS)起動が運転
員に指示される。以下、LPCS起動により原子炉水位は回
復に向い、原子炉の安全は確保されている。
騰水形原子力発電所に適用した場合の効果を、第１０図
に示す主蒸気管破断事故時シュミレーション結果で説明
する。本シュミレーションでは、原子炉の安全にとって
厳しい条件として、原子炉隔離冷却系(RCIC)、及び高圧
炉心スプレイ系(HPCS)の不作動を仮定している。ただ
し、RCICは起動以前に待機異常が、HPCSは起動操作して
作動異常がそれぞれ安全機能モニタで同定されることと
した。主蒸気管破断発生により原子炉はスクラムし、運
転ガイダンスシステムが起動するが、事象判別部では主
蒸気管破断発生事故の発生同定には数十秒の時間を要し
事象対応ガイダンスは出力されず、原子炉水位は破断に
よる急速減圧で上昇しているので変動徴候にもとづく徴
候対応ガイダンスも出力されない。やがて、過渡的水位
上昇も終了し、水位が低下した結果、変動徴候が計算さ
れて、徴候対応ガイダンスとしてHPCS起動の運転操作が
決定される。ほぼ同時に、事象判別部により配管破断及
び気相破断の事象発生が判別され、事象対応ガイダンス
として、同様にHPCS起動の運転操作が決定される。この
場合は、事象対応ガイダンスと徴候対応ガイダンスが一
致して、運転操作ガイドとして「水位確保操作−HPCS起
動」が運転員に示されたが、仮に水位センサーの誤差に
よる水位が低下せず、徴候対応ガイダンスが不調の場合
でも事象対応ガイダンスによりHPCS起動という、適確な
運転操作ガイドが出力される。次に、HPCSを手動起動し
たが、仮定により不作動としているので、操作効果評価
部により「HPCS操作効果“小”、系統異常発生」がガイ
ドされ、運転員は直ちに次の対応操作実施の準備に移行
できる。一方、運転操作ガイド決定部でも、安全機能モ
ニタによるHPCS作動異常の情報を受けて、事象対応およ
び徴候対応のガイドデータベースを検索し、新しい運転
操作ガイドとして低圧炉心スプレイ系(LPCS)起動が運転
員に指示される。以下、LPCS起動により原子炉水位は回
復に向い、原子炉の安全は確保されている。
本発明によれば、徴候対応運転操作決定手段で決定した
徴候対応運転操作、及び事象対応運転操作決定手段で決
定した事象対象運転操作のうち安全順位の高い運転操作
を選択し、選択された運転操作のガイダンスを出力する
ので、安全性の高い運転操作ガイダンスをオペレータに
対して提示できる。
徴候対応運転操作、及び事象対応運転操作決定手段で決
定した事象対象運転操作のうち安全順位の高い運転操作
を選択し、選択された運転操作のガイダンスを出力する
ので、安全性の高い運転操作ガイダンスをオペレータに
対して提示できる。
第１図は本発明になるプラントの運転ガイダンスシステ
ムの基本構成をブロック図、第２図は運転操作ガイド決
定部の処理内容を示すブロック図、第３図は運転操作ガ
イド決定部の基本的処理手順を示すフローチヤート図、
第４図は運転操作ガイド決定部で用いるガイドデータベ
ースの基本的運転操作のシーケンスと関連サブシステム
を表わす説明図、第５図は徴候対応ガイドデータベース
の水位確保操作に関するフローチヤート図、第６図は事
象対応ガイドデータベースの水位確保に関するフローチ
ヤート図、第７図は操作効果評価部の処理内容を示すブ
ロック図、第８図は操作効果評価部の基本的処理手順を
示すフローチヤート図、第９図は操作効果有無判定部の
処理手順を表わすフローチヤート図、第１０図は本運転
ガイダンスシステムを沸騰水形原子力発電所に適用した
場合の、主蒸気管破線事故時シミュレーションにおける
結果を示す線図である。 １…プラント、２…主システム、３…サブシステム、６
…安全機能モニタ部、７…事象判別部、８…プラント応
答変化測定部、９…運転操作ガイド決定部、１０…操作
効果評価部、１１…プラント応答予測モデル、１２…モ
デル修正データ、１３…運転操作ガイド、１４…操作効
果評価ガイド、１５…運転ガイド表示部。
ムの基本構成をブロック図、第２図は運転操作ガイド決
定部の処理内容を示すブロック図、第３図は運転操作ガ
イド決定部の基本的処理手順を示すフローチヤート図、
第４図は運転操作ガイド決定部で用いるガイドデータベ
ースの基本的運転操作のシーケンスと関連サブシステム
を表わす説明図、第５図は徴候対応ガイドデータベース
の水位確保操作に関するフローチヤート図、第６図は事
象対応ガイドデータベースの水位確保に関するフローチ
ヤート図、第７図は操作効果評価部の処理内容を示すブ
ロック図、第８図は操作効果評価部の基本的処理手順を
示すフローチヤート図、第９図は操作効果有無判定部の
処理手順を表わすフローチヤート図、第１０図は本運転
ガイダンスシステムを沸騰水形原子力発電所に適用した
場合の、主蒸気管破線事故時シミュレーションにおける
結果を示す線図である。 １…プラント、２…主システム、３…サブシステム、６
…安全機能モニタ部、７…事象判別部、８…プラント応
答変化測定部、９…運転操作ガイド決定部、１０…操作
効果評価部、１１…プラント応答予測モデル、１２…モ
デル修正データ、１３…運転操作ガイド、１４…操作効
果評価ガイド、１５…運転ガイド表示部。
Claims (1)
- 【請求項１】主要機器系統からなる主システム、及び制
御系、補機系及び安全系からなるサブシステムを含むプ
ラントに対する運転ガイダンスシステムにおいて、前記
プラントから計測されたプラントデータのうち安全パラ
メータを取り込み前記安全パラメータの変動徴候を求め
る変動徴候計算手段と、前記プラントデータのうち前記
サブシステムに関するデータを取り込んで前記サブシス
テムの状態を判別するサブシステム状態判別手段と、前
記プラントデータに基づいて前記プラントで発生した異
常、事故事象を判別する事象判別手段と、徴候対応ガイ
ドデータベースと、事象対応ガイドデータベースと、前
記安全パラメータ変動徴候及び前記サブシステム状態判
別の各データに基づいて前記徴候対応ガイドデータベー
スを検索し、該当する徴候対応運転操作を決定する徴候
対応運転操作決定手段と、前記サブシステム状態判別及
び前記異常、事故事象判別の各データに基づいて前記事
象対応ガイドデータベースを検索し、該当する事象対応
運転操作を決定する事象対応運転操作決定手段と、前記
徴候対応運転操作及び前記事象対応運転操作のうち安全
順位の高い運転操作を選択し、選択された運転操作のガ
イダンスを出力する運転操作選択手段と、前記出力され
た運転操作のガイダンスを表示する手段とを備えたこと
を特徴とするプラントの運転ガイダンスシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59003479A JPH065487B2 (ja) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | プラントの運転ガイダンスシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59003479A JPH065487B2 (ja) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | プラントの運転ガイダンスシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60147811A JPS60147811A (ja) | 1985-08-03 |
| JPH065487B2 true JPH065487B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=11558471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59003479A Expired - Lifetime JPH065487B2 (ja) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | プラントの運転ガイダンスシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065487B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0776884B2 (ja) * | 1988-04-18 | 1995-08-16 | 株式会社東芝 | プロセスプラントの自動運転管理方法 |
| JP3394817B2 (ja) * | 1994-06-20 | 2003-04-07 | 株式会社東芝 | プラント診断装置 |
| JP6053620B2 (ja) * | 2013-06-20 | 2016-12-27 | 三菱電機株式会社 | プラント運転支援システム |
| KR20180080565A (ko) * | 2017-01-04 | 2018-07-12 | 한국수력원자력 주식회사 | Tsc 적용 시뮬레이터 및 이의 운용 방법 |
| JP7351678B2 (ja) * | 2019-09-03 | 2023-09-27 | 三菱重工業株式会社 | 起動制御装置、起動制御方法およびプログラム |
| KR102497374B1 (ko) * | 2020-03-03 | 2023-02-07 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 비정상 검출 시스템, 비정상 검출 방법 및 기록 매체에 저장된 비정상 검출 프로그램 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56168192A (en) * | 1980-05-28 | 1981-12-24 | Nippon Atomic Ind Group Co | Operator supporting system of atomic power plant |
| JPS5864503A (ja) * | 1981-10-14 | 1983-04-16 | Hitachi Ltd | 装置の異常状態に対する原因推定方法 |
-
1984
- 1984-01-13 JP JP59003479A patent/JPH065487B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60147811A (ja) | 1985-08-03 |
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