JPH08260908A - 発電プラント起動スケジュール計算装置 - Google Patents

発電プラント起動スケジュール計算装置

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Publication number
JPH08260908A
JPH08260908A JP9315995A JP9315995A JPH08260908A JP H08260908 A JPH08260908 A JP H08260908A JP 9315995 A JP9315995 A JP 9315995A JP 9315995 A JP9315995 A JP 9315995A JP H08260908 A JPH08260908 A JP H08260908A
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JP
Japan
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schedule
time
startup
thermal stress
activation
Prior art date
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Application number
JP9315995A
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English (en)
Inventor
Akimoto Kamiya
谷 昭 基 神
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 知識をベースとした設計の替わりに、設計者
の負担を軽減し、短時間で設計し得る発電プラント起動
スケジュール計算装置を提供する。 【構成】 スケジュール生成手段0101は、発電プラ
ントの初期起動スケジュールを生成し、新起動スケジュ
ール生成手段0106は、起動スケジュールと起動時間
に基づいて新起動スケジュールを生成し、計算手段01
02は、起動時の予測熱応力及び起動時間を計算し、記
憶手段0104は、制限熱応力以下で、起動時間が短い
起動スケジュールを記憶し、スケジュール選択手段01
03は、制限熱応力以下である場合、起動時間の短い方
の起動スケジュールを記憶させるものであり、時間換算
手段0105は、換算起動時間を計算する。各手段を繰
り返して操作し、予測熱応力が制限熱応力以下となるよ
う、起動スケジュールを逐次的に求める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発電プラントの運転制
御に係り、とくにタービン・ロータ熱応力制限値のもと
で、短時間起動スケジュールを求める計算装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来の技術としては、たとえば資料1
(山口昭治;蒸気タービンの新しい起動方式;火力原子
力発電;Vol.30,No.3;ページ235から245;197
9・3)に示されるものがある。
【0003】発電プラントの起動スケジュールの目的
は、タービンの起動中における寿命消費、つまり発生す
る熱応力の大きさを計画値以内に抑え、起動時間の短縮
を図るように、各起動段階における所要時間を決定する
ことである(資料1:236頁、左3行目から同5行目
まで、同頁、右13行目から15行目まで、235頁、
右2行目から8行目まで参照)。
【0004】この起動スケジュールの一例は、資料1の
238頁、第4図の通りである。同図に示されるよう
に、タービン起動条件、すなわち主蒸気温度、主蒸気圧
力、タービン第一段の内面メタル温度などが与えられ
て、各起動段階における所要時間、すなわち昇速率、ヒ
ートソーク時間、負荷上昇率などの変数により構成され
る起動スケジュールを決定するものである。このように
決定された起動スケジュールによるタービンの起動手順
は、資料1の235頁、第1図に示されている。
【0005】従来、起動スケジュール計算は、資料1の
第4図のようなミスマッチ・チャートを予め電子計算機
に記憶させることにより行われる。具体的な構成例は、
図29に示されている。この図29において、資料の第
4図に相当するミスマッチ・チャートは、図29のミス
マッチ・チャート記憶手段2003に予め記憶されてい
る。さらに図29において、計算手段2002は入力手
段2001から温度、圧力などの起動条件が入力されて
起動スケジュールを計算し、その結果を計算結果出力手
段2004に出力する。このように計算された結果は運
転員に示され、運転員がそれにしたがってプラントの起
動をする。また、その結果はプラントの自動化システム
に出力され、この自動化システムによって起動における
プラントの自動制御が行われる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
技術では、ミスマッチ・チャートを人間が設計する必要
があり、設計者の負担となる。また、起動スケジュール
設計は人間の経験やノウハウに頼るため、良い起動スケ
ジュールすなわち与えられる熱応力制限範囲内におけ
る、より短時間の起動スケジュールの設計を行うため、
豊富な知識を必要とすると同時に、設計のための試行錯
誤回数を増やす必要がある。すなわち、より良い起動ス
ケジュールを設計すればするほど設計者の負担がかか
る。設計のための試行錯誤とは、経験やノウハウに基づ
いて起動スケジュールを設計し、設計した結果をシミュ
レーションにより予測し、予測熱応力の確認をする。予
測熱応力と熱応力制限値により、経験とノウハウを使っ
てスケジュールを修正し、その結果により再度シミュレ
ーションを行う。また、その結果により再度修正をす
る。以上のような繰り返しにより、起動スケジュールの
設計をする。
【0007】本発明は上述の点を考慮してなされたもの
で、人間の経験やノウハウなど知識をベースとした設計
の替わりに、確率的な探索により設計者の負担を軽減す
るとともに、より短時間で起動スケジュールを設計し得
る発電プラント起動スケジュール計算装置を提供するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明では、請求項1記載の、発電プラントの起動スケジ
ュールを計算するため、初期起動スケジュール生成手
段、起動スケジュール生成手段、起動スケジュール計算
手段、短時間起動スケジュール記憶手段、短時間起動ス
ケジュール選択手段および起動時間換算手段をそなえた
発電プラント起動スケジュール計算装置であって、
(1)前記初期起動スケジュール生成手段は、前記発電
プラントの初期起動スケジュールを生成するものであ
り、(2)前記起動スケジュール生成手段は、前回生成
された起動スケジュールと前記起動時間換算手段により
計算される換算起動時間に基づいて新たな起動スケジュ
ールを確率的に生成するものであり、(3)前記起動ス
ケジュール計算手段は、初回は前記初期起動スケジュー
ル生成手段により、また2回目以降は前記起動スケジュ
ール生成手段により生成された起動スケジュールを入力
として、起動時に発生する予測熱応力および起動時間を
計算するものであり、(4)前記短時間起動スケジュー
ル記憶手段は、前記予測熱応力が別途与えられる制限熱
応力以下で、前記起動時間が短い起動スケジュールを記
憶するものであり、(5)前記短時間起動スケジュール
選択手段は、前記予測熱応力を前記制限熱応力と比較
し、前記予測熱応力が前記制限熱応力以下である場合、
前記起動時間を前記起動スケジュール記憶手段に記憶さ
れている起動スケジュールに対応した起動時間と比較
し、起動時間の短い方の起動スケジュールを前記短時間
起動スケジュール記憶手段に記憶させるものであり、
(6)前記起動時間換算手段は、前記予測熱応力と前記
起動時間および前記制限熱応力を入力として換算起動時
間を計算するものであり、前記(2)から(6)までの
各手段を繰り返して操作することにより、前記予測熱応
力が前記制限熱応力以下となるように、短時間起動スケ
ジュールを逐次的に求める発電プラント起動スケジュー
ル計算装置、請求項2記載の、発電プラントの起動スケ
ジュールを計算するため、初期起動スケジュール生成手
段、起動スケジュール生成手段、起動スケジュール計算
手段、起動スケジュール修正手段、短時間起動スケジュ
ール記憶手段、短時間起動スケジュール選択手段、起動
時間換算手段をそなえた発電プラントの起動スケジュー
ル計算装置であって、(1)前記初期起動スケジュール
生成手段は、初期起動スケジュールを生成するものであ
り、(2)前記起動スケジュール計算手段は、初回は前
記初期起動スケジュール生成手段、2回目以降は前記起
動スケジュール修正手段、または前記起動スケジュール
生成手段により生成された起動スケジュールを入力とし
て、起動時に発生する予測熱応力と起動時間を計算する
ものであり、(3)前記起動スケジュール修正手段は、
初回は前記初期起動スケジュール生成手段、2回目以降
は前記起動スケジュール生成手段により生成された起動
スケジュールを前記起動スケジュール計算手段の入力と
して、同入力に基づいて前記起動スケジュール計算手段
により計算された予測熱応力と別途与えられる制限熱応
力に基づいて前記起動スケジュール生成手段により生成
される起動スケジュールを修正し、新たな起動スケジュ
ールを生成するものであり、(4)短時間起動スケジュ
ール記憶手段は、予測熱応力が制限熱応力以下で起動時
間が短い起動スケジュールを記憶するものであり、
(5)短時間起動スケジュール選択手段は、前記起動ス
ケジュール計算手段で計算された予測熱応力を別途与え
られる制限熱応力と比較し、予測熱応力が制限熱応力以
下である場合、前記起動スケジュール計算手段で計算さ
れた起動時間を前記短時間起動スケジュール記憶手段に
記憶されている起動スケジュールに対応した起動時間と
比較し、起動時間の短い方の起動スケジュールを前記短
時間起動スケジュール記憶手段に記憶させるものであ
り、(6)前記起動時間換算手段は、前記起動スケジュ
ール修正手段により生成される起動スケジュールを前記
起動スケジュール計算手段の入力として、同入力に基づ
いて前記起動スケジュール計算手段により計算された予
測熱応力と起動時間および別途与えられる制限熱応力を
入力として換算起動時間を計算するものであり、(7)
前記起動スケジュール生成手段は、前記起動スケジュー
ル修正手段により生成される起動スケジュールと同起動
スケジュールを入力として前記起動時間換算手段により
計算される換算起動時間に基づいて新たな起動スケジュ
ールを確率的に生成するものであって、前記(2)から
(7)までの各手段を繰り返して操作することにより、
予測熱応力が別途与えられる制限熱応力以下となるよう
に、短時間の起動スケジュールを逐次的に求める発電プ
ラント起動スケジュール計算装置、請求項3記載の、発
電プラントの起動スケジュールを計算するため、初期起
動スケジュール生成手段、起動スケジュール計算手段、
起動スケジュール生成手段、短時間起動スケジュール記
憶手段、短時間スケジュール選択手段、および起動スケ
ジュール生成手段をそなえる発電プラントの起動スケジ
ュール計算装置であって、(1)前記初期起動スケジュ
ール生成手段は、発電プラントの初期起動スケジュール
を生成するものであり、(2)前記起動スケジュール計
算手段は、初回は前記初期起動スケジュール生成手段、
また2回目以降は前記起動スケジュール修正手段、また
は前記起動スケジュール生成手段により生成された起動
スケジュールを入力として、起動時に発生する予測熱応
力と起動時間を計算するものであり、(3)前記起動ス
ケジュール生成手段は、前記起動スケジュール修正手段
により生成された起動スケジュール、およびこの起動ス
ケジュールが前記起動スケジュール計算手段の入力とし
て与えられることにより、前記起動スケジュール計算手
段により計算された起動時間に基づいて起動スケジュー
ルを確率的に生成するものであり、(4)前記短時間起
動スケジュール記憶手段は、予測熱応力が制限熱応力以
下で起動時間が短い起動スケジュールを記憶するもので
あり、(5)前記短時間起動スケジュール選択手段は、
前記起動スケジュール計算手段で計算された予測熱応力
を別途与えられる制限熱応力と比較し、予測熱応力が制
限熱応力以下である場合、前記起動スケジュール計算手
段で計算された起動時間を前記短時間起動スケジュール
記憶手段に記憶されている起動スケジュールに対応した
起動時間と比較し、起動時間の短い方の起動スケジュー
ルを前記短時間起動スケジュール記憶手段に記憶させる
ものであり、(6)前記起動スケジュール生成手段は、
初回は前記初期起動スケジュール生成手段により、また
2回目以降は後述の起動スケジュール生成手段により生
成された起動スケジュールを前記起動スケジュール計算
手段の入力として、同入力に基づいて前記起動スケジュ
ール計算手段により計算された予測熱応力と別途与えら
れる制限熱応力に基づいて後述の起動スケジュール生成
手段により生成される起動スケジュールを修正し、新た
な起動スケジュールを生成する起動スケジュール生成手
段とをそなえ、前記(2)から(6)までの各手段を繰
り返して操作することにより、予測熱応力が別途与えら
れる制限熱応力以下となるように、短時間起動スケジュ
ールを逐次的に求める発電プラント起動スケジュール計
算装置、および請求項4記載の、請求項1ないし3のい
づれかに記載の発電プラント起動スケジュール計算装置
における、生成された起動スケジュールおよび前記起動
スケジュール計算手段により計算された結果を記憶する
過去起動スケジュール記憶手段と、前記起動スケジュー
ル計算手段に入力される起動スケジュールから予測熱応
力と起動時間を計算する前に、前記入力される起動スケ
ジュールを前記過去起動スケジュール記憶手段に記憶さ
れている過去起動スケジュールと比較し、その結果前記
過去起動スケジュールが前記入力される起動スケジュー
ルと同じである場合、前記過去起動スケジュールの計算
結果を使用する起動スケジュール再利用手段とをそな
え、同じ起動スケジュールに対する重複計算を避けるこ
とを特徴とする発電プラント起動スケジュール計算装
置、を提供するものである。
【0009】
【作用】請求項1記載の構成では、初期起動スケジュー
ル生成手段によって、1回目の発電プラントの起動スケ
ジュールを生成する。起動スケジュール計算手段は、1
回目は初期起動スケジュール生成手段より、また2回目
以降は起動スケジュール生成手段より、起動スケジュー
ルが入力され、発電プラントの起動時間を計算し、起動
時に発生する発電プラントの構成機器であるタービンの
熱応力をシミュレーション計算により予測計算する。短
時間起動スケジュール選択手段は、起動スケジュール計
算手段より、起動スケジュール、とそれに対応する起動
時間と予測熱応力を、制限熱応力記憶手段によって予め
記憶された制限熱応力が入力され、予測熱応力を制限熱
応力と比較し、予測熱応力が制限熱応力以下である場
合、短時間起動スケジュール記憶手段に記憶されている
短時間起動スケジュールの起動時間が入力され、起動ス
ケジュール計算手段より入力された起動時間と短時間起
動スケジュールの起動時間を比較し、前者が後者より短
い場合、前者の起動スケジュールと起動時間を短時間起
動スケジュール記憶手段に記憶された短時間起動スケジ
ュールと起動時間に上書き更新する。起動時間換算手段
は、起動スケジュール計算手段より計算された起動スケ
ジュールの起動時間と予測熱応力を、制限熱応力記憶手
段より制限熱応力が入力され、予測熱応力と制限熱応力
より、起動時間に換算し、換算起動時間を求める。そし
て、起動スケジュール生成手段は、起動スケジュール計
算手段より起動スケジュールを、また起動時間換算手段
より換算起動時間が入力され、起動時間の短い起動スケ
ジュールを確率的に生成する。請求項2記載の構成で
は、初期起動スケジュール生成手段によって、1回目の
発電プラントの起動スケジュールを生成する。起動スケ
ジュール計算手段は、1回目は初期起動スケジュール生
成手段より、また2回目以降は起動スケジュール生成手
段より起動スケジュールが入力され、発電プラントの起
動時間を計算し、起動時に発生する発電プラントの構成
機器であるタービンの熱応力をシミュレーション計算に
より予測計算する。起動スケジュール修正手段は、起動
スケジュール計算手段より起動スケジュールと予測熱応
力を、また制限熱応力記憶手段により予め記憶された制
限熱応力が入力され、予測熱応力と制限熱応力とにより
起動スケジュールを修正する。起動スケジュール計算手
段は、起動スケジュール修正手段より修正された起動ス
ケジュールが入力されて発電プラントの起動時間を計算
し、起動時に発生する発電プラントの構成機器であるタ
ービンの熱応力をシミュレーション計算により予測計算
する。短時間起動スケジュール選択手段は、起動スケジ
ュール計算手段より、起動スケジュール、ならびにそれ
に対応する起動時間および予測熱応力を、また制限熱応
力記憶手段により予め記憶された制限熱応力が入力さ
れ、予測熱応力を制限熱応力と比較し、予測熱応力が制
限熱応力以下である場合、短時間起動スケジュール記憶
手段に記憶されている短時間起動スケジュールの起動時
間が入力され、起動スケジュール計算手段より入力され
た起動時間と短時間起動スケジュールの起動時間とを比
較し、前者が後者より短い場合、前者の起動スケジュー
ルと起動時間とを短時間起動スケジュール記憶手段に記
憶された短時間起動スケジュールおよび起動時間に上書
き更新する。起動時間換算手段は、起動スケジュール計
算手段より計算された起動スケジュールの起動時間と予
測熱応力とを、また制限熱応力記憶手段より制限熱応力
が入力され、予測熱応力と制限熱応力とを起動時間に換
算し、換算起動時間を求める。起動スケジュール生成手
段は、起動スケジュール計算手段より起動スケジュール
を、また起動時間換算手段より換算起動時間が入力さ
れ、起動時間の短い起動スケジュールを確率的に生成す
る。
【0010】請求項3記載の構成では、初期起動スケジ
ュール生成手段によって、1回目の発電プラントの起動
スケジュールを生成する。起動スケジュール計算手段
は、1回目は初期起動スケジュール生成手段より、2回
目以降は前記起動スケジュール生成手段より起動スケジ
ュールが入力されて発電プラントの起動時間を計算し、
起動時に発生する発電プラントの構成機器であるタービ
ンの熱応力をシミュレーション計算により予測計算す
る。起動スケジュール修正手段は、起動スケジュール計
算手段を起動スケジュールと予測熱応力を、制限熱応力
記憶手段によって予め記憶された制限熱応力が入力さ
れ、予測熱応力と制限熱応力により起動スケジュールを
修正する。起動スケジュール計算手段は、起動スケジュ
ール修正手段より修正された起動スケジュールが入力さ
れて発電プラントの起動時間を計算し、起動時に発生す
る発電プラントの構成機器であるタービンの熱応力をシ
ミュレーション計算により予測計算する。短時間起動ス
ケジュール選択手段は、起動スケジュール計算手段より
起動スケジュールおよびそれに対応する起動時間と予測
熱応力を、また制限熱応力記憶手段により予め記憶され
た制限熱応力が入力され、予測熱応力を制限熱応力と比
較し、予測熱応力が制限熱応力以下である場合、短時間
起動スケジュール記憶手段に記憶されている短時間起動
スケジュールの起動時間が入力され、起動スケジュール
計算手段より入力された起動時間と短時間起動スケジュ
ールの起動時間とを比較し、前者が後者より短い場合、
前者の起動スケジュールと起動時間を短時間起動スケジ
ュール記憶手段に記憶された短時間起動スケジュールと
起動時間に上書き更新する。起動スケジュール生成手段
は、起動スケジュール計算手段より起動スケジュールと
起動時間が入力され、起動時間の短い起動スケジュール
を確率的に生成する。
【0011】請求項4の構成では、起動スケジュール計
算手段/起動スケジュール再計算手段は、起動スケジュ
ール手段と起動スケジュール手段/起動スケジュール再
計算手段を表している。起動スケジュール計算手段/起
動スケジュール再計算手段は、起動スケジュールから起
動時間または予想熱応力を計算し、その結果を起動スケ
ジュール再利用手段により過去起動スケジュール記憶手
段に記憶する。起動スケジュール計算手段/起動スケジ
ュール再計算手段は、現在の起動スケジュールから起動
時間または予想熱応力を計算する前に、起動スケジュー
ル再利用手段により、過去起動スケジュール記憶手段に
記憶されている過去の起動スケジュールを検索し、現在
の起動スケジュールと同様な過去の起動スケジュールが
存在するとき、その過去の起動スケジュールの起動時間
または予想熱応力を使用し、起動スケジュール計算手段
/起動スケジュール再計算手段の現在の起動スケジュー
ルの計算結果とする。
【0012】
【実施例】
[各実施例の概略構成] (第1の実施例)図1は、本発明の第1の実施例の概略
構成を示す。この図1に示されるように、第1の実施例
は、初期起動スケジュール生成手段0101、起動スケ
ジュール計算手段0102、制限熱応力記憶手段010
7、短時間起動スケジュール選択手段0103、短時間
起動スケジュール記憶手段0104、起動時間換算手段
0105および起動スケジュール生成手段0106によ
り構成される。
【0013】図1に基づいて、第1の実施例の基本的な
作用を説明する。初期起動スケジュール生成手段010
1において、1回目の発電プラントの起動スケジュール
を生成する。
【0014】起動スケジュール計算手段0102は、1
回目は初期起動スケジュール生成手段0101より、2
回目以降は後述の起動スケジュール生成手段0106よ
り、起動スケジュールが入力され、発電プラントの起動
時間を計算し、起動時に発生する発電プラントの構成機
器であるタービンの熱応力をシミュレーション計算によ
り予測計算する。
【0015】短時間起動スケジュール選択手段0103
は、起動スケジュール計算手段0102より、起動スケ
ジュール、とそれに対応する起動時間と予測熱応力を、
制限熱応力記憶手段0107によって予め記憶された制
限熱応力が入力され、予測熱応力を制限熱応力と比較
し、予測熱応力が制限熱応力以下である場合、短時間起
動スケジュール記憶手段0104に記憶されている短時
間起動スケジュールの起動時間が入力され、起動スケジ
ュール計算手段0102より入力された起動時間と短時
間起動スケジュールの起動時間を比較し、前者が後者よ
り短い場合、前者の起動スケジュールと起動時間を短時
間起動スケジュール記憶手段0104に記憶された短時
間起動スケジュールと起動時間に上書き更新する。
【0016】起動時間換算手段0105は、起動スケジ
ュール計算手段0102より計算された起動スケジュー
ルの起動時間と予測熱応力が、また制限熱応力記憶手段
0107より制限熱応力が入力され、予測熱応力と制限
熱応力より起動時間に換算し、換算起動時間を求める。
【0017】起動スケジュール生成手段0106は、起
動スケジュール計算手段0102より起動スケジュール
が、また起動時間換算手段0105より換算起動時間が
入力され、起動時間の短い起動スケジュールを確率的に
生成する。 (第2の実施例)図2は、本発明の第2の実施例の概略
構成を示す。この図2に示されるように、第2の実施例
は、初期起動スケジュール生成手段0101、起動スケ
ジュール計算手段0102、制限熱応力記憶手段010
7、起動スケジュール修正手段0201、起動スケジュ
ール再計算手段0102a、短時間起動スケジュール選
択手段0103、短時間起動スケジュール記憶手段01
04、起動時間換算手段0105および起動スケジュー
ル生成手段0106により構成される。
【0018】図2に基づいて、第2の実施例の基本的な
作用を説明する。初期起動スケジュール生成手段010
1において、1回目の発電プラントの起動スケジュール
を生成する。
【0019】起動スケジュール計算手段0102は、1
回目は初期起動スケジュール生成手段0101より、ま
た2回目以降は後述の起動スケジュール生成手段010
6より起動スケジュールが入力され、発電プラントの起
動時間を計算し、起動時に発生する発電プラントの構成
機器であるタービンの熱応力をシミュレーション計算に
より予測計算する。
【0020】起動スケジュール修正手段0201は、起
動スケジュール計算手段0102より起動スケジュール
と予測熱応力が、また制限熱応力記憶手段0107によ
り予め記憶された制限熱応力が入力され、予測熱応力と
制限熱応力とにより起動スケジュールを修正する。
【0021】起動スケジュール再計算手段0102a
は、起動スケジュール修正手段0201により修正され
た起動スケジュールが入力されて発電プラントの起動時
間を計算し、起動時に発生する発電プラントの構成機器
であるタービンの熱応力をシミュレーション計算により
予測計算する。
【0022】短時間起動スケジュール選択手段0103
は、起動スケジュール再計算手段0102aにより、起
動スケジュールならびにそれに対応する起動時間および
予測熱応力が、また制限熱応力記憶手段0107により
予め記憶された制限熱応力が入力され、予測熱応力を制
限熱応力と比較し、予測熱応力が制限熱応力以下である
場合、短時間起動スケジュール記憶手段0104に記憶
されている短時間起動スケジュールの起動時間が入力さ
れ、起動スケジュール再計算手段0102aより入力さ
れた起動時間と短時間起動スケジュールの起動時間とを
比較し、前者が後者より短い場合、前者の起動スケジュ
ールと起動時間とを短時間起動スケジュール記憶手段0
104に記憶された短時間起動スケジュールおよび起動
時間に上書き更新する。
【0023】起動時間換算手段0105は、起動スケジ
ュール再計算手段0102aより計算された起動スケジ
ュールの起動時間と予測熱応力とを、また制限熱応力記
憶手段0107より制限熱応力が入力され、予測熱応力
と制限熱応力とを起動時間に換算し、換算起動時間を求
める。
【0024】起動スケジュール生成手段0106は、起
動スケジュール再計算手段0102aより起動スケジュ
ールが、また起動時間換算手段0105より換算起動時
間が入力され、起動時間の短い起動スケジュールを確率
的に生成する。 (第3の実施例)図3は、本発明の第3の実施例の概略
構成を示す。この図3に示されるように、この第3の実
施例は、初期起動スケジュール生成手段0101、起動
スケジュール計算手段0102、制限熱応力記憶手段0
107、起動スケジュール修正手段0201、起動スケ
ジュール再計算手段0102a、短時間起動スケジュー
ル選択手段0103、短時間起動スケジュール記憶手段
0104および起動スケジュール生成手段0106によ
り構成される。
【0025】図3に基づいて、第3の実施例の基本的な
作用を説明する。初期起動スケジュール生成手段010
1において、1回目の発電プラントの起動スケジュール
を生成する。
【0026】起動スケジュール計算手段0102は、1
回目は初期起動スケジュール生成手段0101より、2
回目以降は後述の起動スケジュール生成手段0106よ
り起動スケジュールが入力されて発電プラントの起動時
間を計算し、起動時に発生する発電プラントの構成機器
であるタービンの熱応力をシミュレーション計算により
予測計算する。
【0027】起動スケジュール修正手段0201は、起
動スケジュール計算手段0102より起動スケジュール
と予測熱応力が、また制限熱応力記憶手段0107によ
って予め記憶された制限熱応力が入力され、予測熱応力
と制限熱応力により起動スケジュールを修正する。
【0028】起動スケジュール再計算手段0102a
は、起動スケジュール修正手段0201より修正された
起動スケジュールが入力されて発電プラントの起動時間
を計算し、起動時に発生する発電プラントの構成機器で
あるタービンの熱応力をシミュレーション計算により予
測計算する。
【0029】短時間起動スケジュール選択手段0103
は、起動スケジュール再計算手段0102aより起動ス
ケジュールおよびそれに対応する起動時間と予測熱応力
が、また制限熱応力記憶手段0107により予め記憶さ
れた制限熱応力が入力され、予測熱応力を制限熱応力と
比較する。そして、予測熱応力が制限熱応力以下である
場合、短時間起動スケジュール記憶手段0104に記憶
されている短時間起動スケジュールの起動時間が入力さ
れ、起動スケジュール再計算手段0102aより入力さ
れた起動時間と短時間起動スケジュールの起動時間とを
比較する。この結果、前者が後者より短い場合、前者の
起動スケジュールと起動時間を短時間起動スケジュール
記憶手段0104に記憶された短時間起動スケジュール
と起動時間に上書き更新する。
【0030】起動スケジュール生成手段0106は、起
動スケジュール再計算手段0102aより起動スケジュ
ールと起動時間が入力され、起動時間の短い起動スケジ
ュールを確率的に生成する。 (第4の実施例)図4は、本発明の第4の実施例の概略
構成を示す。この図4に示されるように、第4の実施例
は、起動スケジュール計算手段0102と起動スケジュ
ール再計算手段0102aとを組み合わせてなる手段
と、起動スケジュール再利用手段0402および過去起
動スケジュール記憶手段0403により構成される発電
プラント起動スケジュール計算装置0400とによって
構成される。
【0031】図4に基づいて、第4の実施例の基本的な
作用を説明する。この第4の実施例は、第1、第2およ
び第3の実施例と組み合わせられる。この図4の起動ス
ケジュール計算手段0102/起動スケジュール再計算
手段0102aは、図1の起動スケジュール手段010
2と図2、図3の起動スケジュール手段0102/起動
スケジュール再計算手段0102aを表している。図4
において、起動スケジュール計算手段0102/起動ス
ケジュール再計算手段0102aは、起動スケジュール
から起動時間または予想熱応力を計算し、その結果を起
動スケジュール再利用手段0402によって過去起動ス
ケジュール記憶手段0403に記憶する。
【0032】起動スケジュール計算手段0102/起動
スケジュール再計算手段0102aは、現在の起動スケ
ジュールから起動時間または予想熱応力を計算する前
に、起動スケジュール再利用手段0402により、過去
起動スケジュール記憶手段0403に記憶されている過
去の起動スケジュールを検索し、現在の起動スケジュー
ルと同様な過去の起動スケジュールが存在するとき、そ
の過去の起動スケジュールの起動時間または予想熱応力
を使用し、起動スケジュール計算手段0102/起動ス
ケジュール再計算手段0102aの現在の起動スケジュ
ールの計算結果とする。 [第1の実施例の詳細説明] (第1実施例の構成)図5は、第1の実施例の詳細構成
を示す説明図である。この第1の実施例に応用される最
適解または近似最適解への収束原理は、資料2(小林重
信;遺伝的アルゴリズムの現状と課題;計測と制御;第
32巻、第1号;ページ2から9;1993・1)の遺
伝的アルゴリズムの原理によるものである。
【0033】図5に示されるように、本発明は初期起動
スケジュール生成部0501、起動スケジュール記憶部
0508、起動スケジュール計算部0502、起動スケ
ジュール結果記憶部0509、短時間起動スケジュール
選択手段0103、短時間起動スケジュール記憶手段0
104、終了条件判断手段0504、短時間起動スケジ
ュール出力部0511、起動時間換算手段0105、好
適起動スケジュール選択手段0506、好適起動スケジ
ュール記憶部0512と新起動スケジュール生成手段0
507により構成される。
【0034】なお、図5の初期起動スケジュール生成部
0501と起動スケジュール記憶部0508は、図1の
初期起動スケジュール生成手段0101を構成し、また
図5の起動スケジュール計算部0502と起動スケジュ
ール結果記憶部0509は、図1の起動スケジュール計
算手段0102を構成し、図5の好適起動スケジュール
選択手段0506、好適起動スケジュール記憶部051
2と新起動スケジュール生成手段0507は、図1の起
動スケジュール生成手段0106を構成している。 (第1実施例の作用)図6は発電プラントの基本構成、
図7は発電プラントの起動スケジュールを示す。図7に
示されるx1 ,x2 ,…,x10は、本発明が求める対象
である起動スケジュールである。この図7中、x1 はタ
ービン通気目標温度、x2 はタービン昇速率、x3 はタ
ービン低速保持時間、x4 はタービン高速保持時間、x
5 は初負荷保持時間、x6 ,x7 ,x8 ,x9 ,x10は
昇負荷率、σlは制限熱応力、σm は予測熱応力最大
値、Tは起動時間である。以下、x1 ,x2 ,…,x10
をまとめて{xi }と記述する。{xi }とはたとえ
ば、図7に示されるようにタービン通気時(タービン通
気とは、プラント起動において、図6のタービン主蒸気
止弁バイパス弁0601を徐々に開いて、主蒸気060
2がタービン0604に流れ始めるときを言う。)の主
蒸気温度x1 、昇速率x2 などである。
【0035】図5の初期起動スケジュール生成部050
1は、その詳細が図10に示される通りに、カウンター
初期化手段1001、カウントアップ手段1012、第
j番目起動スケジュール生成手段1013とプラント起
動スケジュール定数テーブル0801により、j=1か
らj=nまで、n個の起動スケジュールの値をランダム
に生成し、起動スケジュール記憶部0508に記憶す
る。起動スケジュール定数テーブルは、予め初期起動ス
ケジュール生成部0501に記憶されているものであ
る。プラント起動スケジュール定数テーブル0801
は、図8に示されるように、各起動スケジュール変数x
i に対して変数のとり得る値を記憶する。これらの定
数、すなわち変数のとり得る値は、各プラントの運転条
件に合せて予め設定されるものである。
【0036】たとえば主蒸気温度x1 の場合、変数のと
り得る値0802は、通気時の最低主蒸気温度(たとえ
ば、決められた通気時主蒸気圧力に対する蒸気の飽和温
度)から、1度刻みで発電プラント定格主蒸気温度まで
ある。図10の第j番目起動スケジュール生成手段10
13は、起動スケジュール定数テーブル0801に決め
られる変数のとり得る値の中で、各変数の値をランダム
に生成する。たとえば、主蒸気温度の場合、変数のとり
得る値は1度刻みで300度から540度までである。
第j番目起動スケジュール生成手段1013において、
各変数xi の値をランダムに生成することとは、たとえ
ば主蒸気温度x1 の場合、まず乱数発生器により300
から540の間に値をとる整数を一つ生成する。生成さ
れた整数を、主蒸気温度の値とする。
【0037】図9は、このようにしてランダムに生成さ
れた第j番目の起動スケジュール904の変数xi (た
だし、i=1,2,…,10)テーブルの一構成例であ
る。また、このように生成された起動スケジュールテー
ブルはn個である。図9に示されるように、個々の起動
スケジュール901に対応して、個別な番号(1,2,
…,n)903が与えられている。nの初期値は任意に
予め設定され、図10の初期処理記憶部1011に記憶
される。nが大きければ、解の質がよくなるが、処理ス
テップ数が増える。解の質が良いとは、予測熱応力が制
限熱応力以下で、起動スケジュールの起動時間が短けれ
ば短いほど良いということである。
【0038】また、図10の手段1013の起動スケジ
ュール生成手段は、図20に示される。この図20にお
いて、手段2101によりランダムに起動スケジュール
を生成した後、手段2102は起動スケジュール記憶部
0508に記憶されている、今まで生成された起動スケ
ジュールを参照し、起動スケジュール記憶部0508に
記憶された起動スケジュールの中で、新しく生成された
起動スケジュールと同じ起動スケジュールが存在しない
なら、手段2102の「no」へブランチする。手段2
103は、新しく生成された起動スケジュールを起動ス
ケジュール記憶部0508へ追加記憶する。起動スケジ
ュール記憶部0508に記憶された起動スケジュールの
中で、新しく生成された起動スケジュールと同じ起動ス
ケジュールが存在するなら、手段2102の「yes」
へブランチし、再度新起動スケジュールの生成を行う。
以上の手段2101および手段2103の繰り返しによ
り、不同起動スケジュールの生成をすることができる。
【0039】図5の起動スケジュール計算部0502
は、図11に示されるように、カウンター初期化手段1
100、カウントアップ手段1102、第j番目起動ス
ケジュール計算手段1101と起動スケジュール記憶部
0508に記憶されているj=1からj=nまで、n個
プラント起動スケジュール変数テーブル901(図9)
により、各起動スケジュール{xi }j に対応した起動
時間Tj と起動時の予測熱応力σmjを計算し、起動ス
ケジュール結果記憶部0509に記憶する。
【0040】起動時間Tj の計算は、式(1)により計
算される。
【0041】
【数1】 ただし、xijは第j番目の起動スケジュールの変数iを
表わす。fi は対応起動スケジュール変数xi を起動時
間の一部に換算する関数である。たとえば、通気時主蒸
気温度x1 の場合、ボイラ点火時の温度主蒸気温度をT
b 、タービン通気時主蒸気温度をTt 、ボイラ点火から
タービン通気までの昇温率をTr とすると、ボイラ点火
からタービン通気までの部分起動時間f1 (x1j)は、 f1 (x1j)=(Tt −Tb )/Tr (2) で与えられる。
【0042】起動スケジュール{xi }j に対応する予
測熱応力計算は、起動スケジュール{xi }j と計算対
象プラントのタービン、ボイラシミュレーションモデル
によりタービン起動過程の熱応力を計算し、その最大値
を予測熱応力σmjとして与えられる。
【0043】図5に示される短時間起動スケジュール選
択手段0103は、その詳細が図12に示されるよう
に、カウンター初期化手段1200、カウントアップ手
段1202、第j番目短時間起動スケジュール選択手段
1201、起動スケジュール記憶部0508に記憶され
ているj=1からj=nまで、n個プラント起動スケジ
ュール{xi }j に対応した起動スケジュール結果記憶
部0509に記憶されているn個の予測熱応力σmjと起
動時間Tj 、短時間起動スケジュール記憶手段0104
に記憶されている短期間起動スケジュール{xi }best
と対応する起動時間Tbestおよび制限熱応力記憶手段0
107に記憶されている制限熱応力σ1 により、短期間
起動スケジュール{xi }bestを選択し、短時間起動ス
ケジュール記憶手段0104に記憶する。
【0044】なお、第j番目短時間起動スケジュール選
択手段1201の具体的な処理は、図13に示される。
この図13において、起動スケジュール{xi }j の予
測熱応力σmjが制限熱応力σ1 より小さく(手段130
0)、かつ起動時間Tj が短時間起動スケジュール記憶
手段0104に記憶されている、今までの最短起動時間
Tbestより短いとき(手段1302)は、起動スケジュ
ール{xi }j と起動時間Tj を、短時間起動スケジュ
ール記憶手段0104に記憶されている、今までの最短
起動時間Tbestと起動スケジュール{xi }bestに上書
き更新する(手段1301)。
【0045】また、一回目の計算で、短時間起動スケジ
ュール記憶手段0104に最短起動時間Tbestと起動ス
ケジュール{xi }bestが記憶されていない場合、最初
に見つけた予測熱応力σmjが制限熱応力σ1 より小さい
起動スケジュール{xi }jと起動時間Tj を、短時間
起動スケジュール記憶手段0104に今までの最短起動
時間Tbestと起動スケジュール{xi }bestとして記憶
する。
【0046】図5に示される起動時間換算手段0105
は、たとえば次のような式で起動スケジュール結果記憶
部0509に記憶されている起動時間Tj の換算と更新
を行う。 Tj =Tj +kp *(σmj−σ1 ) (3)
【0047】ただし、kp は換算係数である。kp は、
σm とTとの関係により予め設定されるが、たとえばそ
の一例としてσmj≦σ1 のとき、kp =0,σmj>σ1
のとき、kp =kp とすることができる。すなわち予測
熱応力σmjが制限熱応力σ1より大きい場合、起動時間
Tj を長くする。換算された起動時間Tj を起動スケジ
ュール結果記憶部0509に記憶されている起動時間T
j の更新を行う。
【0048】好適起動スケジュール選択手段0506
は、起動スケジュール記憶部0508に記憶されている
n個の起動スケジュール{xi }j から、次のような確
率Psj(式(6))でn回起動スケジュールの選択をす
る。選択されたn個の起動スケジュールの番号(図9の
0903)は、図15の好適起動スケジュール記憶部0
512の好適起動スケジュール番号部1501の1,
2,…,m,…,nの番号順に、選択優先順で関連起動
スケジュール番号部1502に記憶される。
【0049】たとえば、1回目の選択で図9の第3番
(0903)の起動スケジュールが選択された場合、図
15の好適起動スケジュール番号部1501の番号1に
対応した関連起動スケジュール番号部1502に3を記
憶する。2回目の選択で図9の第5番(903)の起動
スケジュールが選択された場合、図15の好適起動スケ
ジュール番号部1501の番号2に対応した関連起動ス
ケジュール番号部1502に5を記憶する。
【0050】以上のように、好適起動スケジュール記憶
部0512は、関連起動スケジュール番号部1502と
好適起動スケジュール番号部1501とにより構成され
る。関連起動スケジュール番号部1502に記憶されて
いる番号は、図9の起動スケジュール番号部0903に
記憶されている番号と対応するもので、好適起動スケジ
ュール番号部1501の番号は、図9の起動スケジュー
ル記憶部0508に記憶されている起動スケジュール0
901と関係付けされる。
【0051】
【数2】 Tave =Tsum /n (5) Psj=(Tave +(Tave −Tj ))/Tsum (6) 式(4)、(5)および(6)では、n回選択の中で起
動スケジュール{xi}j の起動時間Tj が短いほど、
高い確率で対応する起動スケジュール{xi }j が多く
選択されることになる。
【0052】図5に示される新起動スケジュール生成手
段0507の一実施例では、図14に示される新起動ス
ケジュール生成手段0507が、好適起動スケジュール
記憶部0512に記憶されている起動スケジュールから
複数な起動スケジュールをランダムに取り出し、組み合
わせて新たな起動スケジュールを生成する。
【0053】図14は、新起動スケジュール生成手段0
507の処理詳細について示したものである。この図1
4において、好適起動スケジュール選択手段0506が
処理された後、新起動スケジュール生成手段0507が
起動される。初期化手段1401は、m,k,lの初期
値設定および新起動スケジュール一時記憶部1420の
リセットを行う。好適起動スケジュール入力手段140
2は、好適起動スケジュール記憶部0512より、図1
5の好適起動スケジュール番号部1501のm番目と
(m+k)番目の好適起動スケジュールを入力する。
【0054】交叉実行可能サイト探索手段1403は、
図16に示されるように、m番目好適起動スケジュール
1602と(m+k)番目好適起動スケジュール160
3との交叉実行可能サイトを探索するものである。図1
6の好適起動スケジュール1602と1603は、図9
の起動スケジュールの変数テーブル0901の値と対応
し、変数xi をバイナリコードで表現したものである。
たとえば主蒸気温度x1 のとり得る値を、上述のように
1の刻み幅で300から540とすると、主蒸気温度x
1 は(540−300+1)=241通りの値をとるこ
とができる。
【0055】図17は、図16の主蒸気温度x1 のバイ
ナリコードの構成b1(1)b2(1)…bmax(1)とそのプロセ
ス量との対応を示している。この図17において、たと
えばバイナリコード値1701が11110000のと
き、対応したプロセス量1702は540であることを
示している。
【0056】次に、交叉サイト1601と交叉について
説明をする。図16において、交叉サイト1601をb
i(1)とbi +1(1) との間にあるとする。交叉によっ
て、次のような対応でm番目好適起動スケジュール16
02と(m+k)番目好適起動スケジュール1603と
が、1番目生成中間起動スケジュール1605と2番目
生成中間起動スケジュール1606とにコピーされる。
【0057】m番目好適起動スケジュールのa部→1番
目生成中間起動スケジュールのa部 (m+k)番目好適起動スケジュールのb部→1番目生
成中間起動スケジュールのb部 (m+k)番目好適起動スケジュールのa部→2番目生
成中間起動スケジュールのa部 m番目好適起動スケジュールのb部→2番目生成中間起
動スケジュールのb部 なお、起動スケジュール変数xi のバイナリコード幅x
i(length)を、図16に示されるように max(i) とする
と、起動スケジュール{xi }全体のバイナリコード幅
{xi }(length)は、
【0058】
【数3】 ただしxi(length)=max(i) で与えられる。図16において、b1(1)とb2(1)との間
にある交叉サイトをサイト1、b2(1)とb3(1)との間に
ある交叉サイトをサイト2、bmax-1(10) とbmax(10)
との間にある交叉サイトをサイトsize of siteとする
と、交叉可能なサイトの数size of siteは、 size of site={xi }(length)−1 (8) である。
【0059】なお、このsize of siteの計算、すなわち
式(7)と(8)の実行は、図10の初期処理手段10
00により予め実行されて求められ、初期処理記憶部1
011に記憶される。
【0060】交叉実行可能サイト探索手段1403の具
体的な構成例は、図18に示される。交叉実行手段18
02は、図16と関連説明の通りに、サイトiについて
交叉を実行する。交叉実行記憶リセット手段1803
は、実行可能サイトiというフラグをリセットする。1
番目起動スケジュール実行可能確認手段1804と2番
目起動スケジュール実行可能確認手段1806は、それ
ぞれ交叉サイトiにより生成された1番目中間生成起動
スケジュール1605と2番目中間生成起動スケジュー
ル1606が実行可能かどうか、を確認する。
【0061】実行可能とは、生成されたすべての起動ス
ケジュールの変数xi が初期起動スケジュール生成部0
501に記憶されている起動スケジュール定数テーブル
0801(図8)の変数のとり得る値の範囲内にあるこ
とである。そして実行可能ではないとは、生成された起
動スケジュールの変数xi が起動スケジュール定数テー
ブル0801の変数のとり得る値の範囲外にあるときで
ある。
【0062】主蒸気温度を例にとって説明する。図16
と図17において、m番目好適起動スケジュール160
2と(m+k)番目好適起動スケジュール1603の主
蒸気温度のプロセス量1702と対応するバイナリコー
ド値1701を図19に示される通りとし、交叉サイト
をサイト5(1902)、すなわちb5(1)とb6(1)の間
にあるとすると、交叉により生成される1番目中間生成
起動スケジュール1605と2番目中間生成起動スケジ
ュール1606は、図19の通りとなる。
【0063】この図19において、1番目中間生成起動
スケジュール1605のプロセス量1702は300で
あり、これは、図8の起動スケジュール定数テーブル0
801の対応する主蒸気温度のとり得る値で規定される
範囲内、すなわち1度刻みで300から540までの何
れかの整数であるので、1番目中間生成起動スケジュー
ル1605は実行可能である。また、2番目中間生成起
動スケジュール1606のプロセス量1702は541
であり、これは図8の起動スケジュール定数テーブル0
801の対応する主蒸気温度のとり得る値で規定される
範囲外であるので、2番目中間生成起動スケジュール1
606は実行可能ではない。
【0064】図18の1番目起動スケジュール存在確認
手段1805と2番目起動スケジュール存在確認手段1
807は、それぞれ1番目起動スケジュール実行可能確
認手段1804と2番目起動スケジュール実行可能確認
手段1806とにより実行可能として確認された1番目
中間生成起動スケジュール1605と2番目中間生成起
動スケジュール1606について、新起動スケジュール
一時記憶部1420に同じ起動スケジュールがあるかど
うかを確認するものである。
【0065】図18に示されるように、交叉サイトiに
より生成される「1番目中間生成起動スケジュール16
05が実行可能で、かつ新起動スケジュール一時記憶部
1420に同じ起動スケジュールがない場合」または
「2番目中間生成起動スケジュール1606が実行可能
で、かつ新起動スケジュール一時記憶部1420に同じ
起動スケジュールがない場合」は、交叉実行記憶セット
手段1808は実行可能サイトiというフラグをセット
する。
【0066】以上の処理は、手段1801,1809と
1810により、交叉サイトiをi=1からsize of si
teまで繰り返して処理される。
【0067】図14の交叉実行可能確認手段1404
は、交叉実行可能サイト探索手段1403により、求め
られた実行可能サイトiはすべてのiに対して実行可能
サイトi=0のとき、すなわち任意な交叉サイトによっ
て、生成される中間生成起動スケジュールはすべて実行
不可能か、または新起動スケジュール一時記憶部142
0に記憶されている起動スケジュールと同様であると
き、交叉実行不可能として、交叉実行可能確認手段14
04の「no」へブランチする。実行可能サイトi≠0
のときは、すなわち交叉サイトによって、生成される中
間生成起動スケジュールの中で実行可能で、かつ新しい
起動スケジュールとして新起動スケジュール一時記憶部
1420に記憶されている起動スケジュールと同様なも
のがないとき、交叉実行可能として交叉実行可能確認手
段1404の「yes」へブランチする。
【0068】手段1405は、1交叉探索サークルに、
交叉によって新しい起動スケジュールが生成されたとし
て、new schedule=1という設定をする。
【0069】交叉処理手段1406は、交叉実行可能サ
イト探索手段1403により、求められた実行可能サイ
トiからランダムに一つのサイトを選択し、図16とそ
の関連説明に示されるような交叉を実行し、生成された
実行可能でかつ新しい起動スケジュールが新起動スケジ
ュール一時記憶部1420に記憶される、同様な起動ス
ケジュールがない中間生成起動スケジュールを新起動ス
ケジュール一時記憶部1420に記憶する。
【0070】手段1407は、交叉手段1406で生成
された実行可能でかつ新しく新起動スケジュール一時記
憶部1420に記憶されている、同様な起動スケジュー
ルがない中間生成起動スケジュールの個数について確認
をする。個数が2、すなわち図16の1番目中間生成起
動スケジュール1605と2番目中間生成起動スケジュ
ール1606が共に実行可能でかつ新しく新起動スケジ
ュール一時記憶部1420に記憶されている、同様な起
動スケジュールがない中間生成起動スケジュールである
場合、同手段1407の「2」へブランチする。個数が
1、すなわち図16の1番目中間生成起動スケジュール
1605と2番目中間生成起動スケジュール1606の
どれか一つだけが実行可能でかつ新しく新起動スケジュ
ール一時記憶部1420に記憶されている、同様な起動
スケジュールがない中間生成起動スケジュールである場
合、手段1407の「1」へブランチする。
【0071】手段1409,1408,1410,14
11,1419により生成された新起動スケジュール記
憶部1420にある、最初のn個の起動スケジュールを
起動スケジュール記憶部0508に移動し、起動スケジ
ュール記憶部0508に記憶されていた起動スケジュー
ルを上書き更新する。
【0072】手段1412,1415,1416,14
17および1423は、交叉対象ペアの好適起動スケジ
ュール番号を(1,2),(2,3),(3,4)…
(n−1,n),(1,3),(2,4),(3,5)
…(n−2,n)…(1,n)の順に、好適起動スケジ
ュール記憶部0512の好適起動スケジュール番号部1
501より選択するためである。このように選択される
ペアの番号と関連起動スケジュール番号部1502の番
号との関連付けで、起動スケジュール記憶部0508に
記憶されている起動スケジュールが交叉対象ペアとして
選択され、手段1402に入力される。
【0073】手段1418,1421と1405が1交
叉探索サークル、すなわち交叉対象ペアの好適起動スケ
ジュール番号を(1,2),(2,3),(3,4)…
(n−1,n),(1,3),(2,4),(3,5)
…(n−2,n)…(1,n)の順で、一巡で新しい起
動スケジュールが生成されたかどうか確認するためであ
る。1交叉探索サークルに新しい起動スケジュールが生
成されない場合、手段1418の「no」へブランチす
る。生成される場合は、「yes」へブランチし、再び
手段1402以降の交叉処理を繰り返す。
【0074】手段1418の「no」へブランチする場
合は、手段1410の処理で分かるように、生成される
新しい起動スケジュールは、1<n個で少なくなり、こ
こで、手段1411によりn=1を設定する。
【0075】図5の終了条件判断手段0504は、以上
の繰り返し処理を終了させるためのものである。 g=g+1 を実行し、g> terminate number のとき、終了条件判
断手段0504の「終了条件成立」にブランチし、g≦
terminate number 時は、「終了条件不成立」にブラン
チする。 terminate number は、予め設定される一定な
繰り返し回数である。gの初期値、すなわちg=1は、
初期起動スケジュール生成部0501の初期処理手段1
000(図10)で設定される。終了条件成立の場合、
短時間起動スケジュール出力部0511により、短時間
起動スケジュール記憶手段0104に記憶されている短
時間起動スケジュールを出力する。
【0076】ここでの出力とは、たとえば発電プラント
の表示装置に出力し、発電プラント運転員は、その出力
に基づいて発電プラントの起動操作を行う。または、発
電プラントの起動自動化システムに出力し、発電自動化
システムはその出力に基づいて、プラント起動自動化の
実行を行う。 (第1実施例の効果)第1の実施例により、次のような
効果がある。
【0077】多様性を失い、早期に収束した場合、良い
起動スケジュール、すなわち与えられる熱応力制限内で
の、より短時間起動スケジュールが得られない。この第
1の実施例は、以上の説明のように不同起動スケジュー
ルの生成により、それを解決することができる。多様性
を失うことによって、良い起動スケジュールが得られな
いとは、たとえば、初期起動スケジュール生成や新しい
起動スケジュールの生成において、ランダムに生成され
た起動スケジュールが良い起動スケジュールがまだ得ら
れていない段階で偶然にすべての起動スケジュールが一
致したとき、その後の交叉では、いままでと違った新し
い起動スケジュールの生成ができないので、良い起動ス
ケジュールを見つけることができなくなる。
【0078】この第1の実施例の方法により、繰り返し
処理過程の後半で、生成される起動スケジュールは最適
または最適に近い良い起動スケジュールに収束していく
場合、不同起動スケジュールの数は減少する。その減少
分だけ、起動スケジュールの計算処理コストが減少す
る。すなわち、より短処理時間に良い起動スケジュール
を見つけることができる。
【0079】この第1の実施例で示されるように、主蒸
気温度、昇速率など複数の起動スケジュール変数を複合
して一つのバイナリコードにすることができる。バイナ
リコードの利点は新しい起動スケジュールを生成し、新
しい良い起動スケジュールを見つけることである。たと
えば、実施例の説明のように主蒸気温度の場合、プロセ
ス量301(対応するバイナリコード0000000
1)とプロセス量540(対応するバイナリコード11
110000)との交叉により、新しいプロセス量30
0(対応するバイナリコード00000000)を生成
できる。
【0080】予測熱応力を制限熱応力に基づいて、起動
時間に換算することにより、予測熱応力が制限熱応力以
下での短時間起動スケジュールを求めることができる。 [第1の実施例変形例の詳細説明] (第1の実施例変形例の構成)この変形例に応用される
最適解または近似最適解への収束原理は、資料3(Bruc
e E.Rosen,中野良平;シミュレーテッドアニーリング−
−基礎と最新技術−−;人工知能学会誌;Vol.9 No.3;
ページ365から372;1994・5)のシミュレー
テッド・アニーリングの原理によるものである。
【0081】第1の実施例変形例の基本構成は、第1の
実施例(図5)と基本的に同じであるが、図5の起動ス
ケジュール生成手段0106は、この変形例において
は、図21に示されるように、受理計算手段2101、
前回起動スケジュール記憶部2103、前回起動スケジ
ュール結果記憶部2104と新起動スケジュールへの遷
移手段2102により構成される。
【0082】(第1の実施例変形例の作用)第1の実施
例との相違点を中心に説明をする。初期起動スケジュー
ル生成部0501は、ランダムに一つだけの起動スケジ
ュールを生成する。または、ランダムに一つだけの起動
スケジュールを生成する代わりに、一つだけの起動スケ
ジュールを予め設定し、初期起動スケジュール生成部0
501に与えてもよい。生成された一つだけの起動スケ
ジュールが、起動スケジュール記憶部0508に記憶さ
れる。
【0083】起動スケジュール計算部0502は、起動
スケジュール記憶部0508に記憶されている一つだけ
の起動スケジュール{xi }に対応した起動時間Tおよ
び起動時の予測熱応力σm を計算し、起動スケジュール
結果記憶部0509に記憶する。
【0084】短時間起動スケジュール選択手段0103
は、起動スケジュール結果記憶部0509に記憶され
る、一つだけの起動スケジュール{xi }の起動時間お
よび予測熱応力σm 、短時間起動スケジュール記憶部に
記憶されている短期間起動スケジュール{xi }bestと
対応する起動時間Tbestおよび制限熱応力記憶手段01
07に記憶されている制限熱応力σ1 により、短期間起
動スケジュール{xi }bestを選択し、短時間起動スケ
ジュール記憶手段0104に記憶する。起動時間換算手
段0105は、たとえば次のような式で図5の起動スケ
ジュール結果記憶部0509に記憶されている起動時間
Tの換算と更新を行う。 T=T+kp *(σm −σ1 ) (9)
【0085】図21の受理計算手段2101の処理を、
図22に示す。この図22において、手段2201が行
うのは一回目かどうかの判定である。その判定用の変数
gは、図10の初期処理手段1000(g=1)と終了
判断手段0504(g=g+1)によって設定または計
算される。一回目、すなわちg=1のとき、手段220
1の「yes」へブランチする。2回目以降は、手段2
201の「no」へブランチする。
【0086】手段2202は、図21の新起動スケジュ
ールへの遷移手段2102によって生成され、起動スケ
ジュール記憶部0508に記憶されている起動スケジュ
ールを受理するかどうかの判定をする。手段2202の
判定結果により受理の場合、起動スケジュール更新手段
2203は、起動スケジュール記憶部0508に記憶さ
れている起動スケジュールを前回起動スケジュール記憶
部2103へ、また起動スケジュール結果記憶部050
9に記憶されている計算結果を前回起動スケジュール結
果記憶部2104へ移動し、上書き更新をする。
【0087】起動スケジュール受理確認手段2202
は、次の処理を行う。 A(Tp ,T,Temp)= 1 if T<Tp (10) = exp( −(T−Tp)/Temp) otherwise
【0088】ただし、Tは起動スケジュール結果記憶部
0509に記憶されている起動時間であり、Tp は前回
起動スケジュール結果記憶部2104に記憶されている
起動時間である。Temp は温度スケジュールであり、そ
の初期値は図10の初期処理手段1000により設定さ
れ、その以降は温度スケジュール計算手段2204によ
り計算される。A(Tp ,T,Temp )は、受理確率で
ある。受理確認手段2202は、式(10)に基づいた
確率で受理へのブランチ処理を行う。 Temp = function l (Temp ) (11)
【0089】すなわち、前回の温度から今回の温度を計
算する。function l は、温度を変化させる関数であ
り、一般的に温度Temp をゆっくり下げる働きをする関
数である。
【0090】図21の新起動スケジュールへの遷移手段
2102は、図23に示されるように、遷移対象起動ス
ケジュール変数選択手段2301、遷移実行手段230
2と更新手段2303により構成される。
【0091】新起動スケジュールへの遷移手段2102
は、前回起動スケジュール記憶部2103に記憶されて
いる起動スケジュール{xi }p の変数xipに対して、
確率P select(i) で一つだけ選択するものである。
【0092】
【数4】 ここで、size of xiとは、初期起動スケジュール生成部
0501に記憶されているプラント起動スケジュール定
数テーブル801(図8)の変数のとり得る値の範囲に
よって規定される変数のとり得る値の数であり、以下こ
れをその変数の空間サイズという。たとえば主蒸気温度
x1 のとり得る値を、上述のように1の刻み幅で300
から540とすると、主蒸気温度x1 は(540−30
0+1)=241通りの値をとることができ、主蒸気温
度の空間サイズはsize of xi=241である。各変数x
i に対する空間サイズsize of xiは、予め初期処理記憶
部1011に設定するか、初期処理手段1000(図1
0)が起動スケジュール定数テーブル0801(図8)
の変数のとり得る値によって計算し、その計算結果を予
め初期処理記憶部1011に記憶することができる。
【0093】式(12)により、空間サイズsize of xi
が大きいほど、対応する変数xi は高い確率P select
(i) で、遷移対象として選択される。
【0094】遷移実行手段2302は、遷移対象起動ス
ケジュール変数選択手段2301により選択され、起動
スケジュール変数xi に対してその値をその近傍に遷移
させることである。近傍に遷移させるとは、その値を現
在値の隣の値に遷移させることである。たとえば、主蒸
気温度の場合、現在の値は302度であれば、その近傍
の値は301度または303度である。また、どちらに
遷移するか、すなわち301度か、303度かは確率
0.5で行う。さらに、現在の値はプラント起動スケジ
ュール定数テーブル0801(図8)の変数のとり得る
値の境界にある場合、すなわちたとえば主蒸気温度の現
在値が300度にある場合、確率1で境界内に、すなわ
ち301度に遷移とする。
【0095】更新手段2303は、遷移実行手段230
2によって得られた新しい起動スケジュール{xi }
を、起動スケジュール記憶部0508の現在記憶されて
いる起動スケジュール{xi }に上書き更新する。
【0096】以上の処理により、再度図5の起動スケジ
ュール計算部0502に戻る。
【0097】終了条件判断手段0504は、以上の繰り
返し処理を終了させるためのものである。たとえば、 g=g+1 を実行し、g> terminate number のとき、終了条件判
断手段0504の「終了条件成立」にブランチし、g≦
terminate number 時は、「終了条件不成立」にブラン
チする。terminate numberは、予め設定される一定な繰
り返し回数である。gの初期値、すなわちg=1は、初
期起動スケジュール生成部0501で設定される。終了
条件成立の場合、短時間起動スケジュール出力部051
1により、短時間起動スケジュール記憶手段0104に
記憶されている短時間起動スケジュールを出力する。 (第1の実施例変形例の効果)第1の実施例変形例によ
れば、次のような効果がある。
【0098】この変形例は、一つだけの起動スケジュー
ルを扱うので、処理の高速化を図るため、並列計算機上
での実現は第1の実施例と比べて容易ではないが、一台
の計算機上では一つだけの起動スケジュールを扱うた
め、実現がより容易になる。
【0099】すなわち新しい起動スケジュールの生成に
当たり、起動スケジュール変数の空間サイズが大きいほ
ど近傍遷移のため、その変数が選択される確率が高くな
るので、より短い処理時間で良い起動スケジュールを見
つけることができる。 [第2の実施例の詳細構成]タービン起動中に発生する
熱応力は、タービン・ロータの温度分布の不均一に起因
するものである。タービンロータ回りの蒸気温度が長い
時間にわたり一定に保たれるとき、タービン・ロータの
温度分布は均一になり、熱応力は0になる。タービンロ
ータ回りの蒸気温度が変化すると、タービン・ロータの
温度分布が再び不均一となり、熱応力が発生する。ター
ビン・ロータの温度分布の変化が大きければ大きいほ
ど、熱応力の発生が大きくなる。タービン起動時間が短
ければ短いほど、タービンロータ回りの温度変化が大き
いので、発生熱応力が大きくなる。したがって、タービ
ン起動中に発生熱応力が制限熱応力以下となるような短
時間起動スケジュールが与えられたとき、このような短
時間起動スケジュールによる発生熱応力は制限熱応力の
近くに存在することが言える。
【0100】以上より、図24に示されるように、ター
ビン起動中に発生熱応力が制限熱応力以下となるような
短時間起動スケジュールを探索するのに、起動スケジュ
ール変数の組み合わせの全空間2401での探索より
も、タービン起動中に発生熱応力が制限熱応力の近く、
すなわち制約充足空間2402との境界2403の近く
で探索する方が探索効率がよく、より短い処理時間で良
い起動スケジュールを見つけることができる。
【0101】なお、図24の制約充足空間2402と
は、発生熱応力が制限熱応力以下である起動スケジュー
ルにより、構成される空間を表わしている。第2の実施
例は、この原理を利用して、構成したものである。 [第2の実施例の詳細説明] (第2の実施例の構成)第2の実施例は、図5または図
5と図21との組み合わせを基本に、図5における起動
スケジュール計算部0502と短時間起動スケジュール
選択手段0103との間に、図25に示される起動スケ
ジュール修正手段0201および起動スケジュール再計
算部2501を追加することにより構成される。
【0102】図25の起動スケジュール修正手段020
1および起動スケジュール再計算部2501は、それぞ
れ図2の起動スケジュール修正手段0201と起動スケ
ジュール再計算手段0102aに相当する。 (第2の実施例の作用)ここでは、追加した起動スケジ
ュール修正手段0201と起動スケジュール再計算部2
501の作用について説明をする。その他は、第1およ
び第2の実施例と同様である。
【0103】起動スケジュール修正手段0201の構成
は、図26に示される。この図26において、熱応力時
間換算手段2601は予測熱応力を下記の式(13)によ
り熱応力時間T stress に換算する。 T stress =ks *(σm −σ1 ) (13)
【0104】ただし、ks は換算係数、σm は起動スケ
ジュール結果記憶部0509に記憶されている予測熱応
力、σ1 は制限熱応力記憶部0107に記憶されている
制限熱応力である。
【0105】修正対象変数選択手段2602は、修正可
能な起動スケジュール変数xi の中からランダムに修正
対象変数を選択するものである。たとえば、σm >σ1
の場合、予測熱応力を抑える方向に起動スケジュール変
数xi を時間増加する方向に修正する。たとえば、ター
ビン通気時の目標主蒸気温度x1 の場合は、x1 を増加
させるように修正をする。タービン通気時の目標主蒸気
温度を増加させると、ボイラ点火からタービン通気まで
の時間は長くなるが、通気後の温度変化が少なくなるた
め、発生熱応力が小さくなる。また、タービン昇速率x
2 の場合は、昇速率を小さくして起動時間を長くするこ
とにより、発生熱応力を抑える。σm <σ1 の場合、予
測熱応力σm を制限熱応力σ1 の近傍に増大させるの
に、タービン通気時の目標主蒸気温度x1 の場合は、x
1 を減少させるように修正し、タービン昇速率x2 の場
合は、昇速率を大きくする方向に修正をする。
【0106】ここで、修正可能な起動スケジュール変数
とは、たとえば起動時間を減少する方向に修正するの
に、主蒸気温度が下限値すなわち300度にある場合、
主蒸気温度は修正不可能である。主蒸気温度がたとえば
350度にある場合、主蒸気温度は修正可能である。修
正可能なスケジュール変数とは、与えられた予測熱応力
と制限熱応力に対して、σm がσ1 に近づけるように、
修正可能な変数のことである。修正対象変数選択手段2
602は、このような修正可能の変数の中から一つをラ
ンダムに選択し、修正実行手段2603に出力する。
【0107】修正対象変数選択手段2602により選択
される変数xi を、式(13)の結果を使って修正の実行
をする。たとえば主蒸気温度の場合、次のような修正と
なる。 x1 =x1 +T stress*rate of temp (14) ただし、rate of tempは主蒸気温度の昇温率である。
【0108】修正実行手段2603は、修正した結果x
i を起動スケジュール記憶部0508の対応する変数x
i に上書き更新する。
【0109】次に、起動スケジュール再計算部2501
は、図25に示すように、起動スケジュール記憶部05
08に記憶されている修正後の起動スケジュールについ
て、起動スケジュール計算部0502と同様な計算を実
施し、起動時間Tおよび起動時の予測熱応力σm を計算
し、その結果を起動スケジュール結果記憶部0509の
Tとσm を上書き更新する。
【0110】第1の実施例のように、起動スケジュール
が複数ある場合、起動スケジュール修正手段0201お
よび起動スケジュール再計算部2501による動作が複
数回実行され、複数の起動スケジュールについて修正を
する。
【0111】ks は大まかな係数であり、通常起動スケ
ジュール計算部0502または起動スケジュール再計算
部2501に行われる計算対象プラントのタービン、ボ
イラシミュレーションモデルによるシミュレーション計
算により求められる。ks は変数毎に個別に設定するこ
とでもよく、変数毎のks の平均で一つだけ用意しても
よい。
【0112】なお、ks は大まかな係数であるため、式
(13)と式(14)のような計算で、一回で予測熱応力σ
m を制限熱応力σ1 の近傍に持っていくことができない
場合がある。この場合、一つの起動スケジュールに対し
て、起動スケジュール修正手段0201および起動スケ
ジュール再計算部2501の動作を複数回繰り返すこと
により、予測熱応力σm を制限熱応力σ1 の近傍に逐次
的に持っていくこともよい。 (第2の実施例の効果)以上の説明により、次のような
効果がある。
【0113】生成された起動スケジュールを境界の近
傍、すなわち予測熱応力が制限熱応力近傍になるように
修正し、良い起動スケジュールの探索空間を限定するこ
とにより、探索効率が良くなってより短時間内に良い起
動スケジュールを見つけることができる。
【0114】本発明では、繰り返し処理することによ
り、良い起動スケジュールを見つけるので、一回の修正
だけで生成された起動スケジュールを境界の近傍に近づ
けること、すなわち予測熱応力が制限熱応力近傍に完全
に近づくことが必要でなく、大まかにしか決められない
修正のための熱応力時間換算係数でも有効である。
【0115】[第3の実施例の詳細説明] (第3の実施例の構成)第3の実施例は、第2の実施例
の構成を基本に、第2の実施例の構成要素である図5に
おける起動時間換算手段0105を削除することにより
構成される。 (実施例の作用)第3の実施例は、図5において終了条
件判断手段0504の終了条件不成立へブランチした場
合、直接に図5の好適起動スケジュール選択手段050
6(第1の実施例の場合)または図21の受理計算手段
2101(第2の実施例の場合)の処理を実施する。 (第3の実施例の効果)生成された起動スケジュールを
境界の近傍、すなわち予測熱応力が制限熱応力近傍にな
るように修正することにより、良い起動スケジュール、
すなわち予測熱応力が別途与えられる制限熱応力以下と
なるような短時間起動スケジュールを探索することがで
きるので、起動時間換算を削除することができる。しか
し、修正のための熱応力時間換算係数は大まかな値しか
得られないため、修正で生成された起動スケジュールを
境界の近傍、すなわち予測熱応力を制限熱応力近傍に完
全に近づけられないことがある。この場合、起動時間換
算手段を用意した方が、より短い探索時間で良い起動ス
ケジュールを探索できる。しかし、起動時間換算を削除
することにより、本発明はより容易に実施することがで
きる。 [第4の実施例の詳細説明] (第4の実施例の構成)第4の実施例の構成は、図4に
示される。さらに、過去起動スケジュール記憶手段04
03に記憶されている過去起動スケジュールとその計算
結果は、図27に示される。 (第4の実施例の作用)図4において、起動スケジュー
ル計算手段0102または起動スケジュール再計算手段
0102aがある起動スケジュール{xi }について計
算する前に、すなわち予測熱応力σm と起動時間Tを計
算する前に、計算対象である起動スケジュール{xi }
を起動スケジュール再利用手段0402に渡し、この起
動スケジュール最利用手段0402を起動する。起動ス
ケジュール再利用手段0402は、渡された起動スケジ
ュール{xi }に基づいて、過去起動スケジュール記憶
手段0403に記憶されている過去起動スケジュール記
憶部2701(図27)を検索する。
【0116】検索の結果、渡された起動スケジュール
{xi }と同様な起動スケジュールが存在するとき、起
動スケジュール再利用手段0402は、対応する過去起
動時間記憶部2702に記憶されている起動時間Tおよ
び過去予測熱応力記憶部2703に記憶されている予測
熱応力σm を起動スケジュール計算手段0102または
起動スケジュール再計算手段0102aに出力する。起
動スケジュール計算手段0102または起動スケジュー
ル再計算手段0102aは、起動スケジュール再利用手
段0402から出力される起動時間Tおよび予測熱応力
σm を現在計算対象の起動スケジュールの計算結果とみ
なし、起動時間計算と予測熱応力計算を省略する。
【0117】これに対し、検索の結果、渡された起動ス
ケジュール{xi }と同様な起動スケジュールが存在し
ないとき、起動スケジュール再利用手段0402は、
「過去起動スケジュールが存在しないメッセージ」を起
動スケジュール計算手段0102または起動スケジュー
ル再計算手段0102aに出力する。起動スケジュール
計算手段0102または起動スケジュール再計算手段0
102aは、起動スケジュール再利用手段0402から
出力される「過去起動スケジュールが存在しないメッセ
ージ」により、現在計算対象の起動スケジュールの計算
をし、起動スケジュール{xi }とその計算結果、すな
わち起動時間Tおよび予測熱応力σm を起動スケジュー
ル再利用手段0402に出力する。起動スケジュール再
利用手段0402は、この起動スケジュール{xi }を
過去起動スケジュール記憶部2701に、起動時間Tを
過去起動時間記憶部2702に、予測熱応力σm を同過
去予測熱応力記憶部2703に、対応して記憶する。
【0118】また、過去起動スケジュール記憶手段04
03の記憶容量の節約のため、過去起動スケジュール記
憶手段0403に記憶されている過去起動スケジュール
の個数を決めさせた個数 max number of{xi }以下と
する変形例でもよい。この場合、max number of {xi
}は、予め設定される数値である。
【0119】この場合、起動スケジュール再利用手段0
402は、起動スケジュール計算手段0102または起
動スケジュール再計算手段0102aの計算結果によ
り、出力される起動スケジュール{xi }と対応する起
動時間Tおよび予測熱応力σmを過去起動スケジュール
記憶手段0403に記憶するとき、次のような処理を行
う。
【0120】過去起動スケジュール記憶手段0403に
記憶されている起動スケジュール{xi }の個数が max
number of{xi }未満のとき、起動スケジュール再利
用手段0402は、起動スケジュール計算手段0102
または起動スケジュール再計算手段0102aの計算結
果より、まず出力される起動スケジュール{xi }を過
去起動時間記憶部2702に、また起動時間Tを過去起
動時間記憶部2702に、さらに予測熱応力σm を過去
予測熱応力記憶部2703に、それぞれ対応して記憶す
る。
【0121】過去起動スケジュール記憶手段0403に
記憶されている起動スケジュール{xi }の個数がmax
number of {xi }以上のとき、起動スケジュール再利
用手段0402は、過去起動スケジュール記憶手段04
03に記憶されている最も古い起動スケジュール{xi
}と対応する起動時間Tおよび予測熱応力σm を削除
してから、起動スケジュール計算手段0102または起
動スケジュール再計算手段0102aの計算結果より、
出力される起動スケジュール{xi }と対応する起動時
間Tおよび予測熱応力σm を過去起動スケジュール記憶
手段0403に記憶する。
【0122】最も古い起動スケジュール{xi }の削除
処理は、たとえば図28の処理を行う。
【0123】起動スケジュール再利用手段0402は、
起動スケジュール計算手段0102または起動スケジュ
ール再計算手段0102aより渡された起動スケジュー
ル{xi }に基づいて、過去起動スケジュール記憶手段
0403に記憶されている過去起動スケジュール記憶部
2701(図27)を検索する。
【0124】検索の結果、渡された起動スケジュール
{xi }と同様な起動スケジュール(たとえば図27、
2706)が存在するときは、図28の存在処理手段2
801の「yes」にブランチする。一時保存バッファ
移動手段2802は、存在する起動スケジュール{xi
}と対応する起動時間Tおよび予測熱応力σm (27
06)を一時保存バッファ2709に移動する。A部起
動スケジュールのB部移動手段2803は、最上部にあ
る起動スケジュール{xi }と対応する起動時間Tおよ
び予測熱応力σm (2704)から、存在する起動スケ
ジュールの一つ上の起動スケジュール{xi }と対応す
る起動時間Tおよび予測熱応力σm (2707)までの
A部起動スケジュール2708を、最上部の一つ下にあ
る起動スケジュール{xi }と対応する起動時間Tおよ
び予測熱応力σm (2710)から、存在する起動スケ
ジュール{xi }と対応する起動時間Tおよび予測熱応
力σm(2706)までのB部起動スケジュールの領域
2711に移動する。最上部移動手段2804は、一時
保存バッファ2709に記憶され存在する起動スケジュ
ールの起動時間と予測熱応力を最上部2704に上書き
する。
【0125】検索の結果、渡された起動スケジュール
{xi }と同様な起動スケジュールが存在しないとき
は、図28の存在処理手段2801の「no」にブラン
チする。A′部起動スケジュールのB′部移動手段28
05は、最上部にある起動スケジュール{xi }と対応
する起動時間Tおよび予測熱応力σm (2704)から
最下部の一つ上の起動スケジュール{xi }と対応する
起動時間Tおよび予測熱応力σm (2712)までの
A′部起動スケジュール2713を、最上部の一つ下に
ある起動スケジュール{xi }と対応する起動時間Tお
よび予測熱応力σm (2710)から最下部起動スケジ
ュール{xi }と対応する起動時間Tおよび予測熱応力
σm (2705)までのB′部起動スケジュールの領域
2714に移動する。起動スケジュール最上部手段28
06は、起動スケジュール計算手段0102または起動
スケジュール再計算手段0102aから渡された起動ス
ケジュール{xi }と対応する起動時間Tおよび予測熱
応力σm を最上部2704に上書きする。
【0126】なお、通常は、起動時間Tよりも予測熱応
力σm の計算量が多いので、過去起動スケジュール記憶
手段0403の記憶容量の節約のため、過去起動スケジ
ュール記憶手段0403は予測熱応力だけを記憶し、起
動時間Tを記憶しない実施例でもよい。この場合、起動
スケジュール計算手段0102または起動スケジュール
再計算手段0102aは、与えられる起動スケジュール
{xi }に対して、必ず起動時間Tを計算するものとす
る。 (第4の実施例の効果)第4の実施例では、繰り返し処
理により良い起動スケジュールを探索するため、途中過
程において同様な起動スケジュールが生成される場合が
ある。この第4の実施例により、過去に計算した起動ス
ケジュールを再利用できて処理効率が向上し、より短時
間に良い起動スケジュールを見つけることができる。
【0127】なお、特に生成される起動スケジュールが
良い起動スケジュールに収束する、良い起動スケジュー
ルの探索過程の後半では、同様な起動スケジュールが多
く発生する。この場合、使われる起動スケジュールが最
新であればあるほどその起動スケジュールが再度使われ
る可能性が高いので、第4の実施例の一つの変形例のよ
うに、最新の起動スケジュールをいくつか記憶するだけ
で、再利用による処理効率の向上と同時に、記憶容量の
軽減ができる。
【0128】上記第1ないし第4の実施例の説明では、
ボイラと蒸気タービンとの組み合わせを例としている
が、蒸気タービン発生熱応力を制限熱応力以下に抑える
観点から、本発明は原子力の蒸気タービンやコンバイン
ドサイクルの蒸気タービン等にも同様に適応できる。た
だし原子力の場合、タービンの熱源であるボイラは原子
炉となる。またコンバインドサイクルの場合は、タービ
ンの熱源であるボイラが、ガスタービンの排熱回収ボイ
ラである。
【0129】
【発明の効果】本発明は人間の経験やノウハウなどの知
識をベースとした設計の替わりに、確率的な探索により
起動スケジュールを求めるため、設計者の負担を軽減す
ると同時に、短時間で作成することができる。そして、
このように発生熱応力が別途与えられる制限熱応力以下
となるような短時間起動は、プラント機器の長寿命が維
持できると同時に起動損失の軽減ができ、電力システム
の負荷変動に対する追随性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の概略構成を示すブロッ
ク線図。
【図2】本発明の第2の実施例の概略構成を示すブロッ
ク線図。
【図3】本発明の第3の実施例の概略構成を示すブロッ
ク線図。
【図4】本発明の第4の実施例の概略構成を示すブロッ
ク線図。
【図5】本発明の第1の実施例の詳細構成を示すブロッ
ク線図。
【図6】本発明の適用対象である発電プラントの基本構
成を示す説明図。
【図7】同じく発電プラントの起動スケジュールを示し
たタイムチャート。
【図8】同じく発電プラントの起動スケジュール定数テ
ーブルを示す図。
【図9】図8のテーブルを含んだ起動スケジュール全体
を記憶する起動スケジュール記憶部の構成を示す説明
図。
【図10】図1における初期起動スケジュール生成手段
0101の詳細構成を示すブロック線図。
【図11】図1における起動スケジュール計算手段01
02の詳細構成を示すブロック線図。
【図12】図1における短時間起動スケジュール選択手
段0103の詳細構成を示すブロック線図。
【図13】図12における第j番目短時間起動スケジュ
ール選択手段1201の詳細構成を示すブロック線図。
【図14】図1における新起動スケジュール生成手段0
106の動作内容を示すフローチャート。
【図15】図5における好適起動スケジュール記憶部0
512の詳細構成を示すブロック線図。
【図16】図14におけるステップ1406に示す交叉
の実行内容を示す説明図。
【図17】主蒸気温度のバイナリコード表現例を示す説
明図。
【図18】図14における交叉実行可能サイト探索手段
1403の動作内容を示すフローチャート。
【図19】主蒸気温度のバイナリコード例と中間生成起
動スケジュールとの関係を示す説明図。
【図20】本発明の第2の実施例における起動スケジュ
ール生成手段の詳細構成を示すブロック線図。
【図21】図20における受理計算手段2101の詳細
構成を示すブロック線図。
【図22】図20における新起動スケジュールへの遷移
手段2102の詳細構成を示すブロック線図。
【図23】探索空間の説明図。
【図24】本発明の第2の実施例の構成を示すブロック
線図。
【図25】図2における起動スケジュール修正手段02
01の詳細構成を示すブロック線図。
【図26】図4における過去起動スケジュール記憶手段
0403の記憶内容を示す説明図。
【図27】図4における最も古い起動スケジュールの削
除処理を示すフローチャート。
【図28】図10における第j番目起動スケジュール生
成手段1013の詳細構成を示す説明図。
【図29】従来の起動スケジュール計算装置の構成を示
すブロック線図。 0100 第1の実施例 0101 初期起動スケジュール生成手段 0102 起動スケジュール計算手段 0102a 起動スケジュール再計算手段 0103 短時間起動スケジュール選択手段 0104 短時間起動スケジュール記憶手段 0105 起動時間換算手段 0106 起動スケジュール生成手段 0107 制限熱応力記憶手段 0200 第2の実施例 0201 起動スケジュール修正手段 0300 第3の実施例 0400 第4の実施例 0402 起動スケジュール再利用手段 0403 過去起動スケジュール記憶手段 0501 初期起動スケジュール生成部 0502 起動スケジュール計算部 0504 終了条件判断手段 0506 好適起動スケジュール選択手段 0507 新起動スケジュール選択手段 0508 起動スケジュール記憶部 0509 起動スケジュール結果記憶部 0511 短時間起動スケジュール出力部 0512 好適起動スケジュール記憶部 0801 プラント起動スケジュール定数テーブル 0901 起動スケジュール変数テーブル部 0903 起動スケジュール番号部 1000 初期処理手段 1001 カウンタ初期化手段 1011 初期処理記憶部 1012 カウントアップ手段 1013 第j番目起動スケジュール生成手段 1101 第j番目起動スケジュール計算手段 1102 カウントアップ手段 1200 カウンタ初期化手段 1201 第j番目短時間起動スケジュール選択手段 1202 カウントアップ手段 1301 短時間起動スケジュール更新部 1302 起動時間判定手段 1401 初期化手段 1402 好適起動スケジュール入力手段 1403 交叉実行可能サイト探索手段 1404 交叉可能確認手段 1405 設定器 1406 交叉手段 1407 中間生成起動スケジュール数確認手段 1408 加算器 1409 加算器 1410 比較器 1411 設定器 1412 加算器 1415 比較器 1416 加算器 1417 比較器 1418 比較器 1419 起動スケジュール記憶部更新手段 1420 新起動スケジュール一時記憶部 1421 設定器 1423 設定器 1501 好適起動スケジュール番号部 1502 関連起動スケジュール番号部 1601 交叉サイト 1602 m番目好適起動スケジュール 1603 m+k番目好適起動スケジュール 1605 1番目中間生成起動スケジュール 1606 2番目中間生成起動スケジュール 1701 バイナリーコード値 1702 プロセス量 1801 設定器 1802 交叉実行手段 1803 交叉実行記憶リセット手段 1804 1番目起動スケジュール実行可能確認手段 1805 2番目起動スケジュール実行可能確認手段 1806 1番目起動スケジュール存在確認手段 1807 2番目起動スケジュール存在確認手段 1808 交叉実行記憶セット手段 1809 加算器 1810 比較器 2001 新起動スケジュール生成手段 2002 同様起動スケジュール判断手段 2003 初期起動スケジュール記憶手段 2101 受理計算手段 2102 新起動スケジュールへの遷移手段 2103 前回起動スケジュール記憶部 2104 前回起動スケジュール結果記憶部 2201 記憶部 2202 起動スケジュール受理確認手段 2203 起動スケジュール更新手段 2204 温度スケジュール計算手段 2301 繊維対象起動スケジュール変数選択手段 2302 遷移実行手段 2303 更新手段 2501 起動スケジュール再計算部 2601 熱応力時間換算手段 2602 修正対象変数選択手段 2603 修正実行手段 2701 過去起動スケジュール記憶部 2702 過去起動時間記憶部 2703 過去予測熱応力記憶部 2704 最上部 2705 最下部 2706 存在する起動スケジュール 2707 存在する起動スケジュールの1つ上の起動ス
ケジュール 2708 A部起動スケジュール 2709 1次保存バッファ 2710 最上部の1つ下部 2711 B部起動スケジュール 2712 最下部の1つ上部 2713 A′部起動スケジュール 2714 B′部起動スケジュール 2801 存在処理手段 2802 一時保存バッファ移動手段 2803 A部移動スケジュールのB部への移動手段 2804 最上部移動手段 2805 A′部起動スケジュールのB′部への移動手
段 2806 起動スケジュールを最上部の保存する手段 2901 入力手段 2902 計算手段 2903 ミスマッチ・チャート記憶手段 2904 計算結果出力手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06F 17/60 G06F 15/21 Z

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】発電プラントの起動スケジュールを計算す
    るため、初期起動スケジュール生成手段、起動スケジュ
    ール生成手段、起動スケジュール計算手段、短時間起動
    スケジュール記憶手段、短時間起動スケジュール選択手
    段および起動時間換算手段をそなえた発電プラント起動
    スケジュール計算装置であって、 (1)前記初期起動スケジュール生成手段は、前記発電
    プラントの初期起動スケジュールを生成するものであ
    り、 (2)前記起動スケジュール生成手段は、前回生成され
    た起動スケジュールと前記起動時間換算手段により計算
    される換算起動時間に基づいて新たな起動スケジュール
    を確率的に生成するものであり、 (3)前記起動スケジュール計算手段は、初回は前記初
    期起動スケジュール生成手段により、また2回目以降は
    前記起動スケジュール生成手段により生成された起動ス
    ケジュールを入力として、起動時に発生する予測熱応力
    および起動時間を計算するものであり、 (4)前記短時間起動スケジュール記憶手段は、前記予
    測熱応力が別途与えられる制限熱応力以下で、前記起動
    時間が短い起動スケジュールを記憶するものであり、 (5)前記短時間起動スケジュール選択手段は、前記予
    測熱応力を前記制限熱応力と比較し、前記予測熱応力が
    前記制限熱応力以下である場合、前記起動時間を前記起
    動スケジュール記憶手段に記憶されている起動スケジュ
    ールに対応した起動時間と比較し、起動時間の短い方の
    起動スケジュールを前記短時間起動スケジュール記憶手
    段に記憶させるものであり、 (6)前記起動時間換算手段は、前記予測熱応力、前記
    起動時間および前記制限熱応力を入力として換算起動時
    間を計算するものであり、 前記(2)から(6)までの各手段を繰り返して操作す
    ることにより、前記予測熱応力が前記制限熱応力以下と
    なるように、短時間起動スケジュールを逐次的に求める
    発電プラント起動スケジュール計算装置。
  2. 【請求項2】発電プラントの起動スケジュールを計算す
    るため、初期起動スケジュール生成手段、起動スケジュ
    ール生成手段、起動スケジュール計算手段、起動スケジ
    ュール修正手段、短時間起動スケジュール記憶手段、短
    時間起動スケジュール選択手段および起動時間換算手段
    をそなえた発電プラントの起動スケジュール計算装置で
    あって、 (1)前記初期起動スケジュール生成手段は、初期起動
    スケジュールを生成するものであり、 (2)前記起動スケジュール計算手段は、初回は前記初
    期起動スケジュール生成手段、2回目以降は前記起動ス
    ケジュール修正手段、または前記起動スケジュール生成
    手段により生成された起動スケジュールを入力として、
    起動時に発生する予測熱応力と起動時間を計算するもの
    であり、、 (3)前記起動スケジュール修正手段は、初回は前記初
    期起動スケジュール生成手段、2回目以降は前記起動ス
    ケジュール生成手段により生成された起動スケジュール
    を前記起動スケジュール計算手段の入力として、同入力
    に基づいて前記起動スケジュール計算手段により計算さ
    れた予測熱応力と別途与えられる制限熱応力に基づいて
    前記起動スケジュール生成手段により生成される起動ス
    ケジュールを修正し、新たな起動スケジュールを生成す
    るものであり、 (4)短時間起動スケジュール記憶手段は、予測熱応力
    が制限熱応力以下で起動時間が短い起動スケジュールを
    記憶するものであり、 (5)短時間起動スケジュール選択手段は、前記起動ス
    ケジュール計算手段で計算された予測熱応力を別途与え
    られる制限熱応力と比較し、予測熱応力が制限熱応力以
    下である場合、前記起動スケジュール計算手段で計算さ
    れた起動時間を前記短時間起動スケジュール記憶手段に
    記憶されている起動スケジュールに対応した起動時間と
    比較し、起動時間の短い方の起動スケジュールを前記短
    時間起動スケジュール記憶手段に記憶させるものであ
    り、 (6)前記起動時間換算手段は、前記起動スケジュール
    修正手段により生成される起動スケジュールを前記起動
    スケジュール計算手段の入力として、同入力に基づいて
    前記起動スケジュール計算手段により計算された予測熱
    応力、起動時間および別途与えられる制限熱応力を入力
    として換算起動時間を計算するものであり、 (7)前記起動スケジュール生成手段は、前記起動スケ
    ジュール修正手段により生成される起動スケジュールと
    同起動スケジュールを入力として前記起動時間換算手段
    により計算される換算起動時間に基づいて新たな起動ス
    ケジュールを確率的に生成するものであって、 前記(2)から(7)までの各手段を繰り返して操作す
    ることにより、予測熱応力が別途与えられる制限熱応力
    以下となるように、短時間の起動スケジュールを逐次的
    に求める発電プラント起動スケジュール計算装置。
  3. 【請求項3】発電プラントの起動スケジュールを計算す
    るため、初期起動スケジュール生成手段、起動スケジュ
    ール修正手段、起動スケジュール計算手段、起動スケジ
    ュール生成手段、短時間起動スケジュール記憶手段、短
    時間スケジュール選択手段および起動スケジュール生成
    手段をそなえる発電プラントの起動スケジュール計算装
    置であって、 (1)前記初期起動スケジュール生成手段は、発電プラ
    ントの初期起動スケジュールを生成するものであり、 (2)前記起動スケジュール計算手段は、初回は前記初
    期起動スケジュール生成手段、また2回目以降は前記起
    動スケジュール修正手段、または前記起動スケジュール
    生成手段により生成された起動スケジュールを入力とし
    て、起動時に発生する予測熱応力と起動時間を計算する
    ものであり、 (3)前記起動スケジュール生成手段は、前記起動スケ
    ジュール修正手段により生成された起動スケジュール、
    およびこの起動スケジュールが前記起動スケジュール計
    算手段の入力として与えられることにより、前記起動ス
    ケジュール計算手段により計算された起動時間に基づい
    て起動スケジュールを確率的に生成するものであり、 (4)前記短時間起動スケジュール記憶手段は、予測熱
    応力が制限熱応力以下で起動時間が短い起動スケジュー
    ルを記憶するものであり、 (5)前記短時間起動スケジュール選択手段は、前記起
    動スケジュール計算手段で計算された予測熱応力を別途
    与えられる制限熱応力と比較し、予測熱応力が制限熱応
    力以下である場合、前記起動スケジュール計算手段で計
    算された起動時間を前記短時間起動スケジュール記憶手
    段に記憶されている起動スケジュールに対応した起動時
    間と比較し、起動時間の短い方の起動スケジュールを前
    記短時間起動スケジュール記憶手段に記憶させるもので
    あり、 (6)前記起動スケジュール生成手段は、初回は前記初
    期起動スケジュール生成手段により、また2回目以降は
    前記起動スケジュール生成手段により生成された起動ス
    ケジュールを前記起動スケジュール計算手段の入力とし
    て、同入力に基づいて前記起動スケジュール計算手段に
    より計算された予測熱応力および別途与えられる制限熱
    応力に基づいて前記起動スケジュール生成手段により生
    成される起動スケジュールを修正し、新たな起動スケジ
    ュールを生成する起動スケジュール生成手段とをそな
    え、 前記(2)から(6)までの各手段を繰り返して操作す
    ることにより、予測熱応力が別途与えられる制限熱応力
    以下となるように、短時間起動スケジュールを逐次的に
    求める発電プラント起動スケジュール計算装置。
  4. 【請求項4】請求項1ないし3のいづれかに記載の発電
    プラント起動スケジュール計算装置であって、 生成された起動スケジュールおよび前記起動スケジュー
    ル計算手段により計算された結果を記憶する過去起動ス
    ケジュール記憶手段と、 前記起動スケジュール計算手段に入力される起動スケジ
    ュールから予測熱応力と起動時間を計算する前に、前記
    入力される起動スケジュールを前記過去起動スケジュー
    ル記憶手段に記憶されている過去起動スケジュールと比
    較し、その結果前記過去起動スケジュールが前記入力さ
    れる起動スケジュールと同じである場合、前記過去起動
    スケジュールの計算結果を使用する起動スケジュール再
    利用手段とをそなえ、 同じ起動スケジュールに対する重複計算を避けることを
    特徴とする発電プラント起動スケジュール計算装置。
JP9315995A 1995-03-27 1995-03-27 発電プラント起動スケジュール計算装置 Pending JPH08260908A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007323654A (ja) * 2006-06-01 2007-12-13 General Electric Co <Ge> リアルタイムコントローラにおけるモデル予測制御のための方法及び装置
JP2009511807A (ja) * 2005-10-17 2009-03-19 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 化石燃料式エネルギ発生設備の構成部品の寿命消費の検出方法と装置
JP2015101975A (ja) * 2013-11-21 2015-06-04 三菱日立パワーシステムズ株式会社 蒸気タービンプラント起動制御装置
CN105888752A (zh) * 2015-09-25 2016-08-24 江曼 电力发电系统优化控制方法

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