JPH0683542B2 - 発電ユニツトの定期点検スケジユ−ル決定装置 - Google Patents
発電ユニツトの定期点検スケジユ−ル決定装置Info
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- JPH0683542B2 JPH0683542B2 JP61001160A JP116086A JPH0683542B2 JP H0683542 B2 JPH0683542 B2 JP H0683542B2 JP 61001160 A JP61001160 A JP 61001160A JP 116086 A JP116086 A JP 116086A JP H0683542 B2 JPH0683542 B2 JP H0683542B2
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- Y02E40/70—Smart grids as climate change mitigation technology in the energy generation sector
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/12—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
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- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、運転時間と起動停止回数に制限のある複数台
の発電ユニツトの定期点検(以下、定検という)・部品
交換スケジユールを立案し、このスケジユールに沿つて
定検・部品交換が行えるよう、各発電ユニツトの起動停
止優先順位を決定する装置に関する。
の発電ユニツトの定期点検(以下、定検という)・部品
交換スケジユールを立案し、このスケジユールに沿つて
定検・部品交換が行えるよう、各発電ユニツトの起動停
止優先順位を決定する装置に関する。
まず、ガスタービン発電機の系統を第2図に示す。空気
圧縮機1は、空気6を吸入、圧縮し、燃焼室4へ導く、
燃焼室4では、燃料入口から燃料7を取り込み、燃焼さ
せて高温・高圧ガスを発生させ、そのガスをタービン入
口ノズル5よりタービン2へ導き、タービン内で膨張さ
せて機械的エネルギーへ変換し、発電機3によりさらに
電気的エネルギーへと変換する。
圧縮機1は、空気6を吸入、圧縮し、燃焼室4へ導く、
燃焼室4では、燃料入口から燃料7を取り込み、燃焼さ
せて高温・高圧ガスを発生させ、そのガスをタービン入
口ノズル5よりタービン2へ導き、タービン内で膨張さ
せて機械的エネルギーへ変換し、発電機3によりさらに
電気的エネルギーへと変換する。
このように、ガスタービンは、高温,高圧ガスを取り扱
うので、定期的に点検し、部品の交換を行う必要があ
る。ガスタービンの点検・部品交換の指針としては、ガ
スタービンの寿命消費量がある。ガスタービンの寿命消
費量は、ガスタービンの各構成要素の熱的・機械的環境
条件が異なるので、各構成要素ごとに異なる。通常は、
ライナー,トランジツシヨンピース,高温通路部
が対象となる。第3図にこれらの寿命制限曲線を示す。
うので、定期的に点検し、部品の交換を行う必要があ
る。ガスタービンの点検・部品交換の指針としては、ガ
スタービンの寿命消費量がある。ガスタービンの寿命消
費量は、ガスタービンの各構成要素の熱的・機械的環境
条件が異なるので、各構成要素ごとに異なる。通常は、
ライナー,トランジツシヨンピース,高温通路部
が対象となる。第3図にこれらの寿命制限曲線を示す。
第3図に示すように、ガスタービンの寿命は、ガスター
ビンの運転時間と起動停止回数によつて決まる。9はラ
イナーの寿命制限曲線を示し、10,11はそれぞれトラン
ジツシヨンピース、高温通路部の寿命制限曲線を示す。
ライナー、トランジツシヨンピースの運転制限時間は、
約8,000時間であり、連続運転を行つた場合には、約1
年でその寿命を消費することになる。
ビンの運転時間と起動停止回数によつて決まる。9はラ
イナーの寿命制限曲線を示し、10,11はそれぞれトラン
ジツシヨンピース、高温通路部の寿命制限曲線を示す。
ライナー、トランジツシヨンピースの運転制限時間は、
約8,000時間であり、連続運転を行つた場合には、約1
年でその寿命を消費することになる。
通常のガスタービン発電所は、複数台のガスタービンか
らなつている。ガスタービンは、その起動時間が短かい
という特性から、中間負荷運用される場合が多い。その
ため、負荷要求値が大きく変化するのが通例であり、各
ガスタービンには負荷要求値に応じた起動・停止の優先
順位を割り当てて、上記制限条件を満足するように運転
することが必要である。また、ガスタービンの点検・部
品交換を考慮すると、点検時における各ガスタービンの
寿命は、均一(すなわち、起動停止回数、運転時間が一
様)であることが望ましい。
らなつている。ガスタービンは、その起動時間が短かい
という特性から、中間負荷運用される場合が多い。その
ため、負荷要求値が大きく変化するのが通例であり、各
ガスタービンには負荷要求値に応じた起動・停止の優先
順位を割り当てて、上記制限条件を満足するように運転
することが必要である。また、ガスタービンの点検・部
品交換を考慮すると、点検時における各ガスタービンの
寿命は、均一(すなわち、起動停止回数、運転時間が一
様)であることが望ましい。
これらの状況は、近年、効率および中間負荷運用の面か
ら評価され、建設が促進されているコンバインド・サイ
クルプラントについても同様である。コンバインド・サ
イクルプラントは、ガスタービンの排熱を利用して蒸気
タービンを駆動し、発電するプラントで、その発電効率
が高く、またガスタービンの特性から起動時間が短かい
等の利点がある。このコンバインド・サイクルプラント
の運転は、ガスタービンに対する条件により制限される
ことになり、上述のガスタービンプラントと同一の運転
時間、起動回数の制限曲線の下で運転することになる。
したがつて、複数台のコンバインド・サイクルプラント
からなる発電所においても、運転時間,起動回数の制限
曲線下で最適なプラントの起動停止を行うことが、主要
な課題である。
ら評価され、建設が促進されているコンバインド・サイ
クルプラントについても同様である。コンバインド・サ
イクルプラントは、ガスタービンの排熱を利用して蒸気
タービンを駆動し、発電するプラントで、その発電効率
が高く、またガスタービンの特性から起動時間が短かい
等の利点がある。このコンバインド・サイクルプラント
の運転は、ガスタービンに対する条件により制限される
ことになり、上述のガスタービンプラントと同一の運転
時間、起動回数の制限曲線の下で運転することになる。
したがつて、複数台のコンバインド・サイクルプラント
からなる発電所においても、運転時間,起動回数の制限
曲線下で最適なプラントの起動停止を行うことが、主要
な課題である。
従来、上記のような制限下で起動停止を行う場合、運転
員が各ガスタービンの運転時間を勘案し、運転時間が短
かいものから起動させ、運転時間の長いものから停止さ
せていた。しかしながら、1つの発電所の中でガスター
ビンの設置数が少なく、起動停止の回数が少ない場合に
は、そのような運転員の判断で十分対応可能であるが、
ガスタービンの台数が多く、負荷変動が頻繁な場合は、
運転員の判断で最適な運転を行うことは非常に困難であ
る。
員が各ガスタービンの運転時間を勘案し、運転時間が短
かいものから起動させ、運転時間の長いものから停止さ
せていた。しかしながら、1つの発電所の中でガスター
ビンの設置数が少なく、起動停止の回数が少ない場合に
は、そのような運転員の判断で十分対応可能であるが、
ガスタービンの台数が多く、負荷変動が頻繁な場合は、
運転員の判断で最適な運転を行うことは非常に困難であ
る。
ここで、最適な運転は発電所の負荷運用と定検スケジユ
ールによつて決まる。点検の方法には、各ユニツトを同
時期に点検する方法と、各ユニツトを一定間隔をおいて
点検してゆく方法などがある。前者の場合には、各発電
ユニツトの寿命消費量は常に均一になるように運転し、
定検日に全てのガスタービンが寿命を消費するように運
転することが望ましく、後者の場合には、各ユニツトの
定検日に定検ユニツトが寿命を消費するように運転する
必要がある。以上述べたように、複合発電プラントの各
発電ユニツトの寿命管理は、定検方法に依存する。発電
ユニツトの起動停止優先順位を決定する方法に関して
は、特開昭58-160504号公報のもの等が知られている。
ールによつて決まる。点検の方法には、各ユニツトを同
時期に点検する方法と、各ユニツトを一定間隔をおいて
点検してゆく方法などがある。前者の場合には、各発電
ユニツトの寿命消費量は常に均一になるように運転し、
定検日に全てのガスタービンが寿命を消費するように運
転することが望ましく、後者の場合には、各ユニツトの
定検日に定検ユニツトが寿命を消費するように運転する
必要がある。以上述べたように、複合発電プラントの各
発電ユニツトの寿命管理は、定検方法に依存する。発電
ユニツトの起動停止優先順位を決定する方法に関して
は、特開昭58-160504号公報のもの等が知られている。
従来の装置においては、定検スケジユール、すなわち運
用を開始してから定検を開始するまでの期間および定検
方法(すなわち、同時に全数定検または一定間隔をおい
て1台ずつ定検かまたこの定検間隔はいくらか等)を予
め決定して入力しておく必要がある。
用を開始してから定検を開始するまでの期間および定検
方法(すなわち、同時に全数定検または一定間隔をおい
て1台ずつ定検かまたこの定検間隔はいくらか等)を予
め決定して入力しておく必要がある。
運用を開始してから定検を行い、部品交換を行うまでの
期間は、各発電ユニツトの運用、すなわち起動停止回数
と運転時間をパラメータとして、その発電ユニツトにお
けるガスタービンの寿命制限曲線によつて一意的に決ま
る。予め設定された予定負荷パターンと、定検優先順位
より複合プラントにおける各発電ユニツトの運用を予測
すれば、各発電ユニツトを定検スケジユールを決めるこ
とは可能であるが、これを人間が行うことは不可能であ
る。したがつて、従来では、入力データを各発電ユニツ
トの寿命消費に余裕をみて、経験的に決定しているのが
実情である。
期間は、各発電ユニツトの運用、すなわち起動停止回数
と運転時間をパラメータとして、その発電ユニツトにお
けるガスタービンの寿命制限曲線によつて一意的に決ま
る。予め設定された予定負荷パターンと、定検優先順位
より複合プラントにおける各発電ユニツトの運用を予測
すれば、各発電ユニツトを定検スケジユールを決めるこ
とは可能であるが、これを人間が行うことは不可能であ
る。したがつて、従来では、入力データを各発電ユニツ
トの寿命消費に余裕をみて、経験的に決定しているのが
実情である。
このように、従来では、検定スケジユールを決定する場
合に、各ユニツトの寿命消費を過大に評価し、まだ寿命
があるにもかかわらず、定検を行うこととなり、各ユニ
ツトを十分に使い切つた効率的な運用を行つていないの
が現状である。
合に、各ユニツトの寿命消費を過大に評価し、まだ寿命
があるにもかかわらず、定検を行うこととなり、各ユニ
ツトを十分に使い切つた効率的な運用を行つていないの
が現状である。
本発明の目的は、複合発電プラントの定検・部品交換ス
ケジユールを、任意に与えられた予定負荷パターンを用
いて立案し、このスケジユールに沿つて定検・部品交換
が行えるように負荷要求に対応して、効率・寿命の面で
最適な運用を行うべく、各発電ユニツトの最適な起動停
止優先順位を決定する装置を提供することにある。
ケジユールを、任意に与えられた予定負荷パターンを用
いて立案し、このスケジユールに沿つて定検・部品交換
が行えるように負荷要求に対応して、効率・寿命の面で
最適な運用を行うべく、各発電ユニツトの最適な起動停
止優先順位を決定する装置を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、運用を開始してからある発電ユニツトが寿命
を消費して定検・部品交換を行うべき時期(つまり、定
検開始時期)は、その発電ユニツトの運用と点検方法に
よつて一意的に決まるという事実に着目し、予定負荷パ
ターン、寿命制限曲線、定検間隔を入力として定検スケ
ジユールを予測して表示し、その定検スケジユールに従
つて定検が行えるよう、実負荷要求に応じて各発電ユニ
ツトの起動停止優先順位を決定する装置に関するもので
あり、各発電ユニツトの定検スケジユールを予定負荷パ
ターンから予測する機能を有することを特徴とする。
を消費して定検・部品交換を行うべき時期(つまり、定
検開始時期)は、その発電ユニツトの運用と点検方法に
よつて一意的に決まるという事実に着目し、予定負荷パ
ターン、寿命制限曲線、定検間隔を入力として定検スケ
ジユールを予測して表示し、その定検スケジユールに従
つて定検が行えるよう、実負荷要求に応じて各発電ユニ
ツトの起動停止優先順位を決定する装置に関するもので
あり、各発電ユニツトの定検スケジユールを予定負荷パ
ターンから予測する機能を有することを特徴とする。
すなわち、本発明は、複数の発電ユニツトからなる発電
所の前記発電ユニツト定期点検スケジユールを決定する
装置において、発電ユニツトの任意の予定負荷運転スケ
ジユール、定期点検優先順位および点検時間を含む運転
情報を入力するためのオペレータリクエスト装置17と、
前記予定負荷運転スケジユールを入力としてこのスケジ
ユールによる発電ユニツトの繰り返し運用による寿命到
達までの平均稼動率および平均起動停止回数を予測決定
して予定負荷運転スケジユールを再定義する平均稼動率
・平均起動停止回数決定装置19と、前記平均稼動率・平
均起動停止回数を入力として発電ユニツトの熱的および
機械的な制約条件によつて定まる制限曲線に前記点検時
間を含めて発電ユニツトの起動回数軸と運転時間軸とか
らなる正規化寿命消費座標を定める寿命消費の正規化装
置21と、前記正規化寿命消費座標を評価基準として予定
負荷運転スケジユールに沿つた起動停止対象発電ユニツ
トを選択することにより起動停止優先順位を決定する起
動停止優先順位決定装置23と、前記オペレータリクエス
ト装置からの予定負荷運転スケジユールおよび前記起動
停止優先順位に基づいて各発電ユニツトの将来の運転手
順のシミユレーシヨンを行う点検スケジユール装置25
と、を備えたことを特徴とするものである。
所の前記発電ユニツト定期点検スケジユールを決定する
装置において、発電ユニツトの任意の予定負荷運転スケ
ジユール、定期点検優先順位および点検時間を含む運転
情報を入力するためのオペレータリクエスト装置17と、
前記予定負荷運転スケジユールを入力としてこのスケジ
ユールによる発電ユニツトの繰り返し運用による寿命到
達までの平均稼動率および平均起動停止回数を予測決定
して予定負荷運転スケジユールを再定義する平均稼動率
・平均起動停止回数決定装置19と、前記平均稼動率・平
均起動停止回数を入力として発電ユニツトの熱的および
機械的な制約条件によつて定まる制限曲線に前記点検時
間を含めて発電ユニツトの起動回数軸と運転時間軸とか
らなる正規化寿命消費座標を定める寿命消費の正規化装
置21と、前記正規化寿命消費座標を評価基準として予定
負荷運転スケジユールに沿つた起動停止対象発電ユニツ
トを選択することにより起動停止優先順位を決定する起
動停止優先順位決定装置23と、前記オペレータリクエス
ト装置からの予定負荷運転スケジユールおよび前記起動
停止優先順位に基づいて各発電ユニツトの将来の運転手
順のシミユレーシヨンを行う点検スケジユール装置25
と、を備えたことを特徴とするものである。
以上の構成とした根拠は次のとおりである。
ガスタービンプラントもしくはコンバインド・サイクル
プラント(以下、発電ユニツトという)の運転には、寿
命の制約条件に加えて、発電効率の向上という課題があ
る。発電効果向上のためには、要求負荷に対して最適な
起動停止発電ユニツトを選択することが重要な要素とな
る。最適な発電ユニツトの運転台数は、負荷パターンが
与えられれば、一義的に決定可能である。また、効率的
な運用を行うためには、全ユニツトが均等に寿命消費を
する運転スケジユールに従い、かつ各ユニツトの寿命を
最大限に活用できることが必要である。
プラント(以下、発電ユニツトという)の運転には、寿
命の制約条件に加えて、発電効率の向上という課題があ
る。発電効果向上のためには、要求負荷に対して最適な
起動停止発電ユニツトを選択することが重要な要素とな
る。最適な発電ユニツトの運転台数は、負荷パターンが
与えられれば、一義的に決定可能である。また、効率的
な運用を行うためには、全ユニツトが均等に寿命消費を
する運転スケジユールに従い、かつ各ユニツトの寿命を
最大限に活用できることが必要である。
一般に、発電ユニツトは定期点検を行い、寿命消費した
部品を交換してユニツト全体のリフレツシユをはかり、
次の運転に備える必要がある。発電所においては、複数
台の発電ユニツトを有する場合には、それぞれの定検時
期が重ならないように定検スケジユールを作成し、定期
的にユニツト本体のリフレツシユを実施している。しか
し、予め定検スケジユールを決定されているため、各ユ
ニツトの寿命を最大限に消費せずに、定検にのつて部品
交換するのが現状である。
部品を交換してユニツト全体のリフレツシユをはかり、
次の運転に備える必要がある。発電所においては、複数
台の発電ユニツトを有する場合には、それぞれの定検時
期が重ならないように定検スケジユールを作成し、定期
的にユニツト本体のリフレツシユを実施している。しか
し、予め定検スケジユールを決定されているため、各ユ
ニツトの寿命を最大限に消費せずに、定検にのつて部品
交換するのが現状である。
均等に各ユニツトが寿命消費して、定検時期が重ならず
に各ユニツトの寿命を最大限に活用できるシステムを実
現すれば、高効率運転が可能である。
に各ユニツトの寿命を最大限に活用できるシステムを実
現すれば、高効率運転が可能である。
各ユニツトが均等寿命消費する命題は、定検時期が長い
発電ユニツトについては稼動率を低くして寿命消費を小
さくし、逆に定検時期が短かい発電ユニツトについては
稼動率を高くして寿命消費座標を正規化することによ
り、一点に収れんさせる方法で実現できる。各ユニツト
の寿命を最大限に活用するためには、定検スケジユール
を与えないで、予定負荷運転スケジユールから各ユニツ
トの定検スケジユールを決定すればよい。また、定検時
期が重ならないようにするには、寿命消費座標上に定検
順に定検に必要な時間TOの余裕度をもたせて正規化座標
に写像して、運転スケジユールを決定すればよい。
発電ユニツトについては稼動率を低くして寿命消費を小
さくし、逆に定検時期が短かい発電ユニツトについては
稼動率を高くして寿命消費座標を正規化することによ
り、一点に収れんさせる方法で実現できる。各ユニツト
の寿命を最大限に活用するためには、定検スケジユール
を与えないで、予定負荷運転スケジユールから各ユニツ
トの定検スケジユールを決定すればよい。また、定検時
期が重ならないようにするには、寿命消費座標上に定検
順に定検に必要な時間TOの余裕度をもたせて正規化座標
に写像して、運転スケジユールを決定すればよい。
以上のように、寿命消費座標に1ユニツトの定検を実施
するに必要に時間余裕度TOを考慮に入れて正規化座標を
写像し、予定負荷運転スケジユールに沿つて各ユニツト
の寿命制限近くまで最大限に活用することによつて、発
電ユニツトの高効率運転を実現し、なおかつ正規化座標
上にて重心をとり、重心から遠いものから起動停止する
ことにより、均等寿命運用が実現できる。
するに必要に時間余裕度TOを考慮に入れて正規化座標を
写像し、予定負荷運転スケジユールに沿つて各ユニツト
の寿命制限近くまで最大限に活用することによつて、発
電ユニツトの高効率運転を実現し、なおかつ正規化座標
上にて重心をとり、重心から遠いものから起動停止する
ことにより、均等寿命運用が実現できる。
以上の本発明によれば、運転員によりオペレータリクエ
スト装置17に運転情報(任意の予定負荷運転スケジユー
ル、定検優先順位、ユニツトの点検に要する時間を含
む)を入力すると、予定運転負荷運転スケジユールが平
均稼動率・平均起動停止回数決定装置19に入力される。
スト装置17に運転情報(任意の予定負荷運転スケジユー
ル、定検優先順位、ユニツトの点検に要する時間を含
む)を入力すると、予定運転負荷運転スケジユールが平
均稼動率・平均起動停止回数決定装置19に入力される。
平均稼動率・平均起動停止回数決定装置19では、入力さ
れた予定運転負荷運転スケジユールで繰り返し運転され
ると仮定して、1台の発電ユニツトが寿命に到達するま
での当該ユニツトの平均稼動率および平均起動停止回数
を予測し、予定運転負荷運転スケジユールを再定義す
る。これは、運転員により入力された予定運転負荷運転
スケジユールは、運転員が任意に設定したものであるか
ら、当該スケジユールでは発電ユニツトの寿命より短か
い運用になつたり、逆に長すぎたりすることが起りうる
ことを考慮し、適正なスケジユールを再設定するもので
ある。求められた平均稼動率・平均起動回数は、寿命消
費正規化装置21に入力される。
れた予定運転負荷運転スケジユールで繰り返し運転され
ると仮定して、1台の発電ユニツトが寿命に到達するま
での当該ユニツトの平均稼動率および平均起動停止回数
を予測し、予定運転負荷運転スケジユールを再定義す
る。これは、運転員により入力された予定運転負荷運転
スケジユールは、運転員が任意に設定したものであるか
ら、当該スケジユールでは発電ユニツトの寿命より短か
い運用になつたり、逆に長すぎたりすることが起りうる
ことを考慮し、適正なスケジユールを再設定するもので
ある。求められた平均稼動率・平均起動回数は、寿命消
費正規化装置21に入力される。
寿命消費正規化装置21では、入力された平均稼動率・平
均起動停止回数に基づいて、各発電ユニツトの定検時期
が重なりあわないように、起動回数軸と運転時間軸から
なる寿命消費座標上のユニツトの制限(限界)曲線に定
検に要する時間を含めて正規化寿命消費座標を作る。
均起動停止回数に基づいて、各発電ユニツトの定検時期
が重なりあわないように、起動回数軸と運転時間軸から
なる寿命消費座標上のユニツトの制限(限界)曲線に定
検に要する時間を含めて正規化寿命消費座標を作る。
起動優先順位決定装置23では、前記正規化された寿命消
費座標を評価基準として入力予定負荷運転スケジユー
ル、定検優先順位、定検時間を考慮し、予定負荷運転ス
ケジユールに沿つた起動停止対象発電ユニツトを選択
し、決定する。
費座標を評価基準として入力予定負荷運転スケジユー
ル、定検優先順位、定検時間を考慮し、予定負荷運転ス
ケジユールに沿つた起動停止対象発電ユニツトを選択
し、決定する。
決定された起動停止ユニツト情報と、予定負荷運転スケ
ジユールにより、定検スケジユール装置25は、将来の運
転手順をシミユレーシヨンにより決定する。
ジユールにより、定検スケジユール装置25は、将来の運
転手順をシミユレーシヨンにより決定する。
以上により、各発電ユニツトの効率・寿命の面で最適な
運用を可能とするスケジユールを決定することができ
る。
運用を可能とするスケジユールを決定することができ
る。
次に、本発明を図示する実施例に基づいて説明する。
第1図に本発明に係る発電ユニツトの定期点検スケジユ
ール決定装置の全体構成を示し、各要素ごとの処理フロ
ーを第8図,第9図に示す。
ール決定装置の全体構成を示し、各要素ごとの処理フロ
ーを第8図,第9図に示す。
オペレータリクエスト装置17 オペレータリクエスト装置17により、現時点を基点と
する任意の一定期間の予定負荷運転スケジユールと、
全ユニツトの定検順位、そして1台のユニツトの定検
に要する定検時間(TO)をオペレータコンソールより運
転前提条件として入力する。リクエスト情報18は、1台
のユニツトが最初に定検に入るときまでの平均稼動率・
平均起動停止回数を決定するための入力情報として、平
均稼動率・平均起動停止回数決定装置19に取り込まれ
る。
する任意の一定期間の予定負荷運転スケジユールと、
全ユニツトの定検順位、そして1台のユニツトの定検
に要する定検時間(TO)をオペレータコンソールより運
転前提条件として入力する。リクエスト情報18は、1台
のユニツトが最初に定検に入るときまでの平均稼動率・
平均起動停止回数を決定するための入力情報として、平
均稼動率・平均起動停止回数決定装置19に取り込まれ
る。
平均稼動率・平均起動停止回数決定装置19 オペレータが設定した予定負荷運転スケジユールは、オ
ペレータが任意に予定期間を設定可能であることから、
オペレータが入力した予定負荷・運転スケジユールで
は、第3図に示されるユニツトの寿命を消費しきれない
場合が生じる。この場合は、平均稼動率・平均起動停止
回数決定装置19にてオペレータが設定した予定負荷運転
スケジユールが繰り返し運用されると仮定して、平均稼
動率および平均起動停止回数で決定される寿命が1台の
ユニツトの寿命を越える場合には、1台のユニツトの寿
命に到達するまでを予測して、予定負荷運転スケジユー
ルを再定義する。逆にオペレータが設定した予定負荷運
転スケジユールから求まる平均稼動率および平均起動停
止回数で決定される寿命が1台のユニツトの寿命を消費
する時点までを対象に平均稼動率・平均起動停止回数を
求める。以上で、初回目に定検を迎えるユニツトが寿命
を消費しきるまでの予定負荷運転スケジユールが設定で
きる。
ペレータが任意に予定期間を設定可能であることから、
オペレータが入力した予定負荷・運転スケジユールで
は、第3図に示されるユニツトの寿命を消費しきれない
場合が生じる。この場合は、平均稼動率・平均起動停止
回数決定装置19にてオペレータが設定した予定負荷運転
スケジユールが繰り返し運用されると仮定して、平均稼
動率および平均起動停止回数で決定される寿命が1台の
ユニツトの寿命を越える場合には、1台のユニツトの寿
命に到達するまでを予測して、予定負荷運転スケジユー
ルを再定義する。逆にオペレータが設定した予定負荷運
転スケジユールから求まる平均稼動率および平均起動停
止回数で決定される寿命が1台のユニツトの寿命を消費
する時点までを対象に平均稼動率・平均起動停止回数を
求める。以上で、初回目に定検を迎えるユニツトが寿命
を消費しきるまでの予定負荷運転スケジユールが設定で
きる。
この予定負荷運転スケジユールを、中央給電所の負荷要
求またはオペレータリクエストにより任意の時期に変更
された場合には、その変更された時点の初回目に定検を
迎えるユニツトの現在位置(X1,Y1)から定検を迎える
までの運転時間および起動停止回数をそれぞれ平均運転
時間および平均起動停止回数とするような予定負荷運転
スケジユールの期間を決定して用いればよい。第4図で
示すように、予定負荷運転スケジユールが変更された時
点の初回目に定検を迎えるユニツトの位置を(X1,Y1)
としたときに、定検を迎えるまでにこのユニツトが運転
可能な領域は29であり、定検までに起動停止可能な回数
は最大30であり、定検までに運転可能な時間は最大31で
示される。この時点から設定された予定負荷運転スケジ
ユールを用いて初回目定検ユニツトが、定検曲線32と交
叉するまでをシミユレーシヨンして、予定負荷運転スケ
ジユールの期間を設定する。1台目が定検に入つた時点
で、以上の手順で2台目が定検に入るまでの予定負荷運
転スケジユールを決定する。第9図にこの決定装置19の
処理フローを示す。
求またはオペレータリクエストにより任意の時期に変更
された場合には、その変更された時点の初回目に定検を
迎えるユニツトの現在位置(X1,Y1)から定検を迎える
までの運転時間および起動停止回数をそれぞれ平均運転
時間および平均起動停止回数とするような予定負荷運転
スケジユールの期間を決定して用いればよい。第4図で
示すように、予定負荷運転スケジユールが変更された時
点の初回目に定検を迎えるユニツトの位置を(X1,Y1)
としたときに、定検を迎えるまでにこのユニツトが運転
可能な領域は29であり、定検までに起動停止可能な回数
は最大30であり、定検までに運転可能な時間は最大31で
示される。この時点から設定された予定負荷運転スケジ
ユールを用いて初回目定検ユニツトが、定検曲線32と交
叉するまでをシミユレーシヨンして、予定負荷運転スケ
ジユールの期間を設定する。1台目が定検に入つた時点
で、以上の手順で2台目が定検に入るまでの予定負荷運
転スケジユールを決定する。第9図にこの決定装置19の
処理フローを示す。
寿命消費の正規化装置21 第1図において、寿命消費の正規化装置21は、平均稼動
率・平均起動停止回数20を基にして、全ユニツトの定検
が重ならないように、すなわち定検は1ユニツトごとに
実施するように各ユニツトの寿命消費に余裕をもたせ
る。具体的には、各ユニツトの実際の寿命消費座標
(Xi,Yi)に起動停止回数軸方向には余裕度Xα、運転
時間軸方向には余裕度Yαをもたせて正規化寿命消費座
標(XNi,YNi)に写像する。
率・平均起動停止回数20を基にして、全ユニツトの定検
が重ならないように、すなわち定検は1ユニツトごとに
実施するように各ユニツトの寿命消費に余裕をもたせ
る。具体的には、各ユニツトの実際の寿命消費座標
(Xi,Yi)に起動停止回数軸方向には余裕度Xα、運転
時間軸方向には余裕度Yαをもたせて正規化寿命消費座
標(XNi,YNi)に写像する。
起動優先順位決定装置23 写像された正規化寿命消費座標22を実運用上の起動停止
ユニツトを決定するための評価基準として用い、起動・
停止優先順位決定装置23が予定負荷運転パターンに沿つ
たユニツト起動停止時の起動停止対象ユニツトの選択を
行う。各ユニツトの実際の寿命消費状態および正規化座
標状態は、各ユニツトの寿命情報26として、運転・定検
スケジユール、寿命消費相関表示装置28により、オペレ
ータが参照可能である。
ユニツトを決定するための評価基準として用い、起動・
停止優先順位決定装置23が予定負荷運転パターンに沿つ
たユニツト起動停止時の起動停止対象ユニツトの選択を
行う。各ユニツトの実際の寿命消費状態および正規化座
標状態は、各ユニツトの寿命情報26として、運転・定検
スケジユール、寿命消費相関表示装置28により、オペレ
ータが参照可能である。
運転・定検スケジユール装置25 運転・定検スケジユール装置25は、予定負荷運転スケジ
ユールリクエスト情報18に従つて、現時点から将来の各
ユニツトの運用スケジユールを起動停止が必要なときに
は起動・停止優先順位決定装置23により起動・停止ユニ
ツトを決定して、予定された負荷運転スケジユールの最
後までシミユレーシヨンする。この運転・定検スケジユ
ール情報27は、運転・定検スケジユール、寿命消費相関
表示装置28に表示可能である。この一連の手順により、
全ユニツトの定検時期を重ならせることなく円滑な運転
が実施可能となる。
ユールリクエスト情報18に従つて、現時点から将来の各
ユニツトの運用スケジユールを起動停止が必要なときに
は起動・停止優先順位決定装置23により起動・停止ユニ
ツトを決定して、予定された負荷運転スケジユールの最
後までシミユレーシヨンする。この運転・定検スケジユ
ール情報27は、運転・定検スケジユール、寿命消費相関
表示装置28に表示可能である。この一連の手順により、
全ユニツトの定検時期を重ならせることなく円滑な運転
が実施可能となる。
処理手順 第5図に予定負荷運転スケジユールの一例を示す。縦軸
はユニツトの合計台数をN台とし、各ユニツトの最大出
力負荷をL(MW)としたとき、全ユニツトの合計負荷は
N×L(MW)となるので、N×L(MW)を100%負荷と
して、負荷運転状態を%表示で示したものである。横軸
はオペレータが本装置を使用するときから向う1年間の
経過時間を表わしたものである。この負荷運用スケジユ
ールは、オペレータにより任意設定変更可能である。斜
線で示される領域33を積分して、1年間でならしたとき
の平均負荷34は、全ユニツトが均等に寿命消費運転を行
つたときの平均稼動率RAVとなる。さらに、各ユニツト
が均等寿命運転を実施する条件下では、各ユニツトの稼
動率をRiとしたときに、(1)式の Ri=RAV …(1) 関係が成立する。
はユニツトの合計台数をN台とし、各ユニツトの最大出
力負荷をL(MW)としたとき、全ユニツトの合計負荷は
N×L(MW)となるので、N×L(MW)を100%負荷と
して、負荷運転状態を%表示で示したものである。横軸
はオペレータが本装置を使用するときから向う1年間の
経過時間を表わしたものである。この負荷運用スケジユ
ールは、オペレータにより任意設定変更可能である。斜
線で示される領域33を積分して、1年間でならしたとき
の平均負荷34は、全ユニツトが均等に寿命消費運転を行
つたときの平均稼動率RAVとなる。さらに、各ユニツト
が均等寿命運転を実施する条件下では、各ユニツトの稼
動率をRiとしたときに、(1)式の Ri=RAV …(1) 関係が成立する。
目標負荷をとるための最適運転台数(NF)は決定可能で
あるから、予定負荷運転スケジユールに従つて目標負荷
が変化したときのユニツトの起動あるいは停止台数が決
定できる。一般に、発電ユニツトは、起動停止時に熱的
シヨツクを受け、寿命を消費する。
あるから、予定負荷運転スケジユールに従つて目標負荷
が変化したときのユニツトの起動あるいは停止台数が決
定できる。一般に、発電ユニツトは、起動停止時に熱的
シヨツクを受け、寿命を消費する。
予定負荷運転スケジユールに沿つた運転を実施したとき
のユニツトの総起動回数をNSとし、ユニツトの総台数を
NTとしたときに、平均起動回数NAVは、(2)式で表わ
せる。
のユニツトの総起動回数をNSとし、ユニツトの総台数を
NTとしたときに、平均起動回数NAVは、(2)式で表わ
せる。
さらに、全ユニツトが均等寿命運転を行つたときの各ユ
ニツトの起動回数をNiとしたときに、(3)式が成立す
る。
ニツトの起動回数をNiとしたときに、(3)式が成立す
る。
Ni=NAV …(3) 第6図に、各ユニツトの実際の寿命消費状況を寿命消費
座標(Xi,Yi)で示してある。外側の実線35は、1台の
ユニツトが消費可能な寿命制限曲線であり、この範囲内
で発電ユニツトは、運転を実施する必要性がある。斜線
領域36は、寿命消費危険ゾーンであつて、発電ユニツト
制御不可能な領域である。内側の実線37は、最適寿命消
費制限曲線であり、この曲線上に各ユニツトが起動停止
を繰り返して交叉したとき、各ユニツトの定検時期とす
る。一度定検を受け、寿命消費部品の交換等を行い、ユ
ニツトのリフレツシユを図れば、寿命消費ゼロの状態に
復帰できるから、寿命消費座標上では、最適寿命消費制
限曲線37から、原点(0,0)に遷移することとなり、新
たな寿命消費の道を歩むことになる。定検をユニツトN
o.の若い方から行うとしたときに、最初に定検に入るの
は、No.1ユニツト、次にNo.2ユニツト、……最後にNo.N
ユニツトとなる。No.1ユニツトが定検を迎えたときの他
のユニツトの相対位置は第6図に示される。
座標(Xi,Yi)で示してある。外側の実線35は、1台の
ユニツトが消費可能な寿命制限曲線であり、この範囲内
で発電ユニツトは、運転を実施する必要性がある。斜線
領域36は、寿命消費危険ゾーンであつて、発電ユニツト
制御不可能な領域である。内側の実線37は、最適寿命消
費制限曲線であり、この曲線上に各ユニツトが起動停止
を繰り返して交叉したとき、各ユニツトの定検時期とす
る。一度定検を受け、寿命消費部品の交換等を行い、ユ
ニツトのリフレツシユを図れば、寿命消費ゼロの状態に
復帰できるから、寿命消費座標上では、最適寿命消費制
限曲線37から、原点(0,0)に遷移することとなり、新
たな寿命消費の道を歩むことになる。定検をユニツトN
o.の若い方から行うとしたときに、最初に定検に入るの
は、No.1ユニツト、次にNo.2ユニツト、……最後にNo.N
ユニツトとなる。No.1ユニツトが定検を迎えたときの他
のユニツトの相対位置は第6図に示される。
全ユニツトN台のうち1台が定検に入つたときに、いか
なる負荷需要にも応じることができるためには、他のN
−1台のユニツトが各々全負荷をとれる状態であること
が望まれる。つまり、全ユニツトの総負荷100%とした
ときに、N−1/N×100%の負荷をとれるように運転スケ
ジユールを組込む必要がある。これを実現するために
は、全ユニツトが重なつて定検時期を迎えてはならな
い。つまり、少なくとも定検に必要な時間間隔をとつ
て、全ユニツトが順序よく定検順序に並んで運転される
必要がある。一例として、1台定検中に、残りN−1台
が全負荷運転を強いられるときには、少なくとも2台目
に定検を迎えるものは、運転時間軸(Y軸)方向に現在
の座標Y2から、定検開始時点までの時間が定検を要する
時間TOより大きい必要があるということである。
なる負荷需要にも応じることができるためには、他のN
−1台のユニツトが各々全負荷をとれる状態であること
が望まれる。つまり、全ユニツトの総負荷100%とした
ときに、N−1/N×100%の負荷をとれるように運転スケ
ジユールを組込む必要がある。これを実現するために
は、全ユニツトが重なつて定検時期を迎えてはならな
い。つまり、少なくとも定検に必要な時間間隔をとつ
て、全ユニツトが順序よく定検順序に並んで運転される
必要がある。一例として、1台定検中に、残りN−1台
が全負荷運転を強いられるときには、少なくとも2台目
に定検を迎えるものは、運転時間軸(Y軸)方向に現在
の座標Y2から、定検開始時点までの時間が定検を要する
時間TOより大きい必要があるということである。
この定検に要する時間TOを含んだ運転スケジユールを決
定することが命題である。具体的には、寿命消費座標
(Xi,Yi)に定検に要する時間TOを含めて正規化消費座
標を作ることが課題となる。ただし、実際運用上では、
1台のユニツトの定検中に、他の残りのユニツトがその
時の負荷要求に応じた様々な負荷運転をとることが予想
される。このため、運転時間軸(Y軸)方向のみなら
ず、起動停止回数軸(X軸)方向にも定検の重なりを防
ぐための余裕度が必要となる。
定することが命題である。具体的には、寿命消費座標
(Xi,Yi)に定検に要する時間TOを含めて正規化消費座
標を作ることが課題となる。ただし、実際運用上では、
1台のユニツトの定検中に、他の残りのユニツトがその
時の負荷要求に応じた様々な負荷運転をとることが予想
される。このため、運転時間軸(Y軸)方向のみなら
ず、起動停止回数軸(X軸)方向にも定検の重なりを防
ぐための余裕度が必要となる。
均等な寿命消費運転のための効率的なユニツトの運用を
行うため、均等寿命消費運転を目指して運転時間軸(Y
軸)および起動停止回転数(X軸)の運転余裕度を考え
る。
行うため、均等寿命消費運転を目指して運転時間軸(Y
軸)および起動停止回転数(X軸)の運転余裕度を考え
る。
最初に運転時間軸(Y軸)方向では、均等な寿命運転を
行おうとしたときの各ユニツトの稼動率は、(1)式か
らRiで与えられるから、定検に必要な時間をTOとしたと
きに、Y軸方向の各ユニツトの余裕度Yαは、(4)式
で表わせる。
行おうとしたときの各ユニツトの稼動率は、(1)式か
らRiで与えられるから、定検に必要な時間をTOとしたと
きに、Y軸方向の各ユニツトの余裕度Yαは、(4)式
で表わせる。
Yαi=(i−1)×Ri×TO …(4) (4)式のiは、定検優先順位に沿つた順番である。
起動停止回転数(X軸)方向では、同様に均等寿命運転
を行おうとしたときの各ユニツトの起動回数は、(3)
式よりNiで表わせるから、定検に必要な期間TO中に起動
を実施する予定回数は、予定負荷運転スケジユールの期
間をTTとしたときに、(5)式で表わせる。この予定回
数は、X軸方向の余裕度Xαiと一致する。
を行おうとしたときの各ユニツトの起動回数は、(3)
式よりNiで表わせるから、定検に必要な期間TO中に起動
を実施する予定回数は、予定負荷運転スケジユールの期
間をTTとしたときに、(5)式で表わせる。この予定回
数は、X軸方向の余裕度Xαiと一致する。
(5)式のiは、定検優先順位に沿つた順番である。
(4)式と(5)式で決まる運転時間軸方向の余裕度Y
αiと起動停止回数軸方向の余裕度Xαiを用いて寿命消
費座標(Xi,Yi)を正規化座標(XNi,YNi)上に写像す
る。両座標の関係は、(6)式,(7)式で表わせる。
αiと起動停止回数軸方向の余裕度Xαiを用いて寿命消
費座標(Xi,Yi)を正規化座標(XNi,YNi)上に写像す
る。両座標の関係は、(6)式,(7)式で表わせる。
全ユニツトが均等に寿命消費をして、(6),(7)式
の正規化寿命座標(XNi,YNi)に写像すると、第7図に
示されるように、一点に集中する。ただし、実運用上
は、運転にばらつきが発生するので、一点に集中するこ
とはない。そこで、正規化座標上で全ユニツトの座標重
心をとり、重心から離れたものから起動停止を行い、寿
命の均一化を図る。
の正規化寿命座標(XNi,YNi)に写像すると、第7図に
示されるように、一点に集中する。ただし、実運用上
は、運転にばらつきが発生するので、一点に集中するこ
とはない。そこで、正規化座標上で全ユニツトの座標重
心をとり、重心から離れたものから起動停止を行い、寿
命の均一化を図る。
以上の手順に従い正規化座標(XNi,YNi)にて重心から
遠いものから起動停止を行うことにより、均等寿命消費
運転が可能となり、定検の重なりを回避した最大限の寿
命を利用した効率的な運転スケジユールおよび定検スケ
ジユールを計画実現できる。
遠いものから起動停止を行うことにより、均等寿命消費
運転が可能となり、定検の重なりを回避した最大限の寿
命を利用した効率的な運転スケジユールおよび定検スケ
ジユールを計画実現できる。
本発明によれば、定検スケジユールなしで発電ユニツト
の定検の重なりがなく、各ユニツトの寿命を最大限に活
用できる運転スケジユールの計画を実現でき、かつ、均
等寿命消費運用が可能である。
の定検の重なりがなく、各ユニツトの寿命を最大限に活
用できる運転スケジユールの計画を実現でき、かつ、均
等寿命消費運用が可能である。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の全体構成図、第2図はガスタービンプ
ラントの概要図、第3図はガスタービンの寿命消費制限
曲線を示す説明図、第4図は予定負荷運転スケジユール
が変更になつたときの各ユニツトの寿命消費座標位置を
示す説明図、第5図は予定負荷運転スケジユールの一例
を示す説明図、第6図はNo.1発電ユニツトが定検に入つ
たときの各ユニツトの寿命消費座標を示す説明図、第7
図は寿命消費座標を正規化した正規化座標(XN,YN)を
示す説明図、第8図は本発明の処理フローを示すフロー
チヤート、第9図は第8図における決定装置の処理の詳
細フローを示す説明図である。 17……オペレータリクエスト装置、18……リクエスト情
報、19……平均稼動率・平均起動停止回数決定装置、20
……平均稼動率・平均停止回数情報、21……寿命消費の
正規化装置、22……正規化寿命消費座標情報、23……起
動停止優先順位決定装置、24……優先順位情報、25……
定検スケジユール装置、26……各ユニツトの寿命情報、
27……定検スケジユール情報、28……表示装置。
ラントの概要図、第3図はガスタービンの寿命消費制限
曲線を示す説明図、第4図は予定負荷運転スケジユール
が変更になつたときの各ユニツトの寿命消費座標位置を
示す説明図、第5図は予定負荷運転スケジユールの一例
を示す説明図、第6図はNo.1発電ユニツトが定検に入つ
たときの各ユニツトの寿命消費座標を示す説明図、第7
図は寿命消費座標を正規化した正規化座標(XN,YN)を
示す説明図、第8図は本発明の処理フローを示すフロー
チヤート、第9図は第8図における決定装置の処理の詳
細フローを示す説明図である。 17……オペレータリクエスト装置、18……リクエスト情
報、19……平均稼動率・平均起動停止回数決定装置、20
……平均稼動率・平均停止回数情報、21……寿命消費の
正規化装置、22……正規化寿命消費座標情報、23……起
動停止優先順位決定装置、24……優先順位情報、25……
定検スケジユール装置、26……各ユニツトの寿命情報、
27……定検スケジユール情報、28……表示装置。
Claims (1)
- 【請求項1】複数の発電ユニツトからなる発電所の前記
発電ユニツト定期点検スケジユールを決定する装置にお
いて、 発電ユニツトの任意の予定負荷運転スケジユール、定期
点検優先順位および点検時間を含む運転情報を入力する
ためのオペレータリクエスト装置と、 前記予定負荷運転スケジユールを入力としてこのスケジ
ユールによる発電ユニツトの繰り返し運用による寿命到
達までの平均稼動率および平均起動停止回数を予測する
ことにより決定して予定負荷運転スケジユールを再定義
する平均稼動率・平均起動停止回数決定装置と、 前記平均稼動率・平均起動停止回数を入力として発電ユ
ニツトの熱的および機械的な制約条件によつて定まる制
限曲線に前記点検時間を含めて発電ユニツトの起動回数
軸と運転時間軸とからなる正規化寿命消費座標を定める
寿命消費の正規化装置と、 前記正規化寿命消費座標を評価基準として予定負荷運転
スケジユールに沿つた起動停止対象発電ユニツトを選択
することにより起動停止優先順位を決定する起動停止優
先順位決定装置と、 前記オペレータリクエスト装置からの予定負荷運転スケ
ジユールおよび前記起動停止優先順位に基づいて各発電
ユニツトの将来の運転手順のシミユレーシヨンを行う点
検スケジユール装置と、を備えたことを特徴とする発電
ユニツトの定期点検スケジユール決定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61001160A JPH0683542B2 (ja) | 1986-01-07 | 1986-01-07 | 発電ユニツトの定期点検スケジユ−ル決定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61001160A JPH0683542B2 (ja) | 1986-01-07 | 1986-01-07 | 発電ユニツトの定期点検スケジユ−ル決定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62160039A JPS62160039A (ja) | 1987-07-16 |
JPH0683542B2 true JPH0683542B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=11493683
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61001160A Expired - Lifetime JPH0683542B2 (ja) | 1986-01-07 | 1986-01-07 | 発電ユニツトの定期点検スケジユ−ル決定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0683542B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2666974B2 (ja) * | 1988-09-02 | 1997-10-22 | 株式会社東芝 | ガスタービン寿命監視装置 |
JP4564715B2 (ja) * | 2001-03-01 | 2010-10-20 | フィッシャー−ローズマウント システムズ, インコーポレイテッド | ワークオーダ/パーツオーダの自動的生成および追跡 |
US8090545B2 (en) * | 2005-10-17 | 2012-01-03 | Siemens Aktiengellschaft | Method and apparatus for determination of the life consumption of individual components in a fossil fuelled power generating installation, in particular in a gas and steam turbine installation |
-
1986
- 1986-01-07 JP JP61001160A patent/JPH0683542B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62160039A (ja) | 1987-07-16 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |