JPH1077805A - プラント起動スケジュール計算装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 より短い計算時間で短時間起動スケジュール
を計算し得るプラント起動スケジュール計算装置の提
供。 【解決手段】 プラント起動スケジュールの計算条件
と、それに関連する短時間起動スケジュールとの関係を
記憶する短時間起動スケジュール記憶手段１０２と、短
時間起動スケジュールを計算するための計算条件を入力
する計算条件入力手段１０１と、計算条件入力手段によ
り入力された計算条件と短時間起動スケジュール記憶手
段により記憶された計算条件とそれに関連する短時間起
動スケジュールとの関係を用いて、短時間起動スケジュ
ールを確率的な探索法により所定の制約条件を満たすよ
うに計算する短時間起動スケジュール計算手段１０３と
を備えたプラント起動スケジュール計算装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電所などのプラ
ントの短時間起動スケジュールを計算するプラント起動
スケジュール計算装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】起動スケジュールを決定する従来技術と
して、たとえば、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」誌、Vol.30，No.3，pp.235
-245，１９７９年３月（以下、「文献１」という）に示
されるものがある。

【０００３】発電プラントにおける起動スケジュール決
定の目的は、寿命消費をできるだけ少なくするためにタ
ービン起動中における発生熱応力を所定値以内に抑え、
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
間を決定することにある（文献１：第２３６頁、左３行
目から５行目まで。同頁右１３行目から１５行目まで。
第２３５頁、右２行目から８行目まで）。

【０００４】起動スケジュールの一例は、文献１の第２
３８頁、第４図に示されている通りである。同図に示さ
れているように、タービン起動条件、例えば主蒸気温
度、主蒸気圧力、タービン第１段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
速率やヒートソーク時間、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、文献１の第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、文献１の
第４図に示されているようなミスマッチ・チャートを予
めコンピュータに記憶させることにより行われる。具体
的な構成例を図２２に示す。図２２において、文献１の
第４図に相当するミスマッチ・チャートは、図２２のミ
スマッチ・チャート記憶手段２２０３に予め記憶されて
いる。さらに図２２において、計算手段２２０２は入力
手段２２０１から温度や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２２０４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、運転員がそれに従ってプラントを起動
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、その自動化システムによってプラントの自動起
動制御が行われる。

【０００６】上述の従来技術では、ミスマッチ・チャー
トを人間が設計する必要があり、設計者の負担が大きす
ぎる。また起動スケジュールの設計は人間の経験やノウ
ハウに頼るため、望ましい起動スケジュール、すなわち
与えられた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
するばかりでなく、設計のための試行錯誤を数多く繰り
返す必要がある。したがって、より望ましい起動スケジ
ュールを設計しようとすればするほど設計者の負担が大
きくなる。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行
うことの繰り返しである。予測熱応力と熱応力制限値に
より、経験とノウハウを用い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。その結果
により必要に応じて再度修正を行う。以上の繰り返しに
より、起動スケジュールの設計が完了する。

【０００７】以上の従来技術を踏まえて、人間の経験や
ノウハウなど知識をベースとした設計方式の代わりに、
確率的な探索方式を用いること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
し得ることを意図して、本出願人は図２３に示すような
発電プラント起動スケジュール計算装置をすでに提案し
た（特願平７−９３１５９号）。

【０００８】図２３の発電プラント起動スケジュール計
算装置においては、初期起動スケジュール生成手段２３
０１で１回目の発電プラント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２３０２は、１回目は初
期起動スケジュール生成手段２３０１から、また２回目
以降は後述の新起動スケジュール生成手段２３０６か
ら、それぞれ起動スケジュールを入力し、その入力デー
タに基づい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２３０３は、一方では起動
スケジュール計算手段２３０２から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とを入力し、他方
では制限熱応力記憶手段２３０７からそれに記憶された
制限熱応力を入力し、予測熱応力を制限熱応力と比較
し、前者の予測熱応力が後者の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２３０４に記憶さ
れた短時間起動スケジュールの起動時間を入力し、起動
スケジュール計算手段２３０２から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
が後者よりも短い場合、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２３０４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２３０５は起動スケジュール計
算手段２３０２から起動スケジュールの起動時間と予測
熱応力を入力し、制限熱応力記憶手段２３０７から制限
熱応力を入力し、予測熱応力と制限熱応力から起動時間
に換算し、換算起動時間を求める。新起動スケジュール
生成手段２３０６は起動スケジュール計算手段２３０２
から起動スケジュールを入力し、起動時間換算手段２３
０５から換算起動時間を入力し、起動時間の短い起動ス
ケジュールを確率的に生成する。

【０００９】このようにして求めた起動スケジュールを
起動スケジュール計算手段２３０２にフィードバック
し、手段２３０２〜２３０７による処理操作を繰り返す
ことにより、予測熱応力が制限熱応力以下になるよう
に、短時間起動スケジュールを逐次的に求める。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上述べた起動スケジ
ュール計算方式では、繰り返し計算により短時間起動ス
ケジュールを逐次計算により求める。従って繰り返し回
数が多くなればなるほど計算に時間がかかる。計算され
た短時間起動スケジュールをプラント起動操作に適用す
る場合、その計算時間はプラントの運転を渋滞なく円滑
に遂行するためできるだけ短いことが望まれる。図２３
に示される従来の起動スケジュール計算方式では、初期
起動スケジュールはランダムに生成される。ランダムに
生成された初期起動スケジュールは、短時間起動スケジ
ュールから離れる場合、すなわち、両者が非常に異なる
場合がある。一般的に、初期起動スケジュールが短時間
起動スケジュールと異なれば異なるほど、短時間起動ス
ケジュールを求めるための繰り返し回数が多くなる。そ
のため、初期起動スケジュールをランダムに生成する従
来技術では、長い計算時間がかかることがある。

【００１１】従って本発明は、初期起動スケジュールの
ランダム生成の代わりに、短時間起動スケジュールに近
似した初期起動スケジュールを生成し、より短い計算時
間で短時間起動スケジュールを計算し得るプラント起動
スケジュール計算装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の発明は、プラントの短時間起動スケジ
ュールを計算するプラント起動スケジュール計算装置に
おいて、プラント起動スケジュールの計算条件とそれに
関連する短時間起動スケジュールとの関係を記憶する短
時間起動スケジュール関係記憶手段と、短時間起動スケ
ジュールを計算するための計算条件を入力する計算条件
入力手段と、計算条件入力手段により入力された計算条
件と短時間起動スケジュール関係記憶手段により記憶さ
れる計算条件とそれに関連する短時間起動スケジュール
との関係を用いて、短時間起動スケジュールを確率的な
探索法により所定の制約条件を満たすように計算する短
時間起動スケジュール計算手段とを備えたものである。

【００１３】請求項２記載の発明は、プラントの短時間
起動スケジュールを計算するプラント起動スケジュール
計算装置において、短時間起動スケジュールを計算する
にあたって、計算条件とそれに関連する短時間起動スケ
ジュールとの関係を学習する短時間起動スケジュール学
習手段と、短時間起動スケジュール学習手段により学習
された計算条件と、それに関連する短時間起動スケジュ
ールとの関係を記憶する短時間起動スケジュール関係記
憶手段と、短時間起動スケジュールを計算するための計
算条件を入力する計算条件入力手段と、計算条件入力手
段により入力された計算条件と短時間起動スケジュール
関係記憶手段により記憶される計算条件とそれに関連す
る短時間起動スケジュールとの関係を用いて、短時間起
動スケジュールを所定の制約条件を満たすように計算す
る短時間起動スケジュール計算手段とを備えたものであ
る。

【００１４】請求項３記載の発明は、プラントの短時間
起動スケジュールを計算するプラント起動スケジュール
計算装置において、前回計算された短時間起動スケジュ
ールを記憶する前回短時間起動スケジュール記憶手段
と、短時間起動スケジュールを計算するための計算条件
を入力する計算条件入力手段と、計算条件入力手段によ
り入力された計算条件と前回短時間起動スケジュール記
憶手段により記憶される前回短時間起動スケジュールを
用いて、短時間起動スケジュールを所定の制約条件を満
たすように計算する短時間起動スケジュール計算手段と
を備えたものである。

【００１５】請求項４記載の発明は、請求項２に記載の
プラント起動スケジュール計算装置において、短時間起
動スケジュール学習手段の学習過程において生成された
起動スケジュールおよび前記生成された起動スケジュー
ルに基づいて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、短時間起動スケジュール学習手段の
学習過程において生成された起動スケジュールから予想
熱応力を計算する前に、生成された起動スケジュールを
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、過去起動スケジュ
ールが生成された起動スケジュールと同じである場合、
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さらに備えたものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】

（請求項１の発明の実施の形態）図１は請求項１の発明
の実施の形態を示すものである。図１の発電プラント起
動スケジュール計算装置１００は、短時間起動スケジュ
ールを計算するための計算条件を入力する計算条件入力
手段１０１と、プラント起動スケジュールの計算条件と
それに関連する短時間起動スケジュールとの関係を記憶
する短時間起動スケジュール関係記憶手段１０２と、計
算条件入力手段１０１により入力された計算条件と短時
間起動スケジュール関係記憶手段１０２により記憶され
る計算条件とそれに関連する短時間起動スケジュールと
の関係を用いて、短時間起動スケジュールを確率的な探
索法により所定の制約条件を満たすように計算する短時
間起動スケジュール計算手段１０３とを備えている。

【００１７】計算条件入力手段１０１は、最初は、短時
間起動スケジュール計算手段１０３で行われる計算に必
要な計算条件を入力するものである。短時間起動スケジ
ュール関係記憶手段１０２は計算条件と短時間起動スケ
ジュールとの対応関係を記憶するものである。短時間起
動スケジュール計算手段１０３は、計算条件入力手段１
０１から計算条件を入力し、短時間起動スケジュール関
係記憶手段１０２からそれに対応する短時間起動スケジ
ュールを入力し、それを初期起動スケジュールとして出
力する。以降は、発電プラント起動時に発生する予測熱
応力を与えられる制限熱応力以内となるように確率的な
探索により短時間起動スケジュールを逐次的に計算す
る。

【００１８】計算条件入力手段１０１によって入力され
る計算条件は、図２に計算条件データ構成例２０４とし
て例示するように、制限熱応力ＮＲσ_ｌｈ、ボイラ蒸気
温度ＮＲＴ_steam ｈ、およびタービンロータメタル温度
ＮＲＴ_rotor ｈから構成される。

【００１９】短時間起動スケジュール関係記憶手段１０
２の具体例を図２に短時間起動スケジュール関係記憶手
段２００として示す。計算条件と短時間起動スケジュー
ルとの対応関係は、図２に示すように、複数（図示の場
合は１〜ｍ）の要素からなる計算条件２０２と各計算条
件に対応する短時間起動スケジュール２０３として記憶
されている。計算条件２０２および短時間起動スケジュ
ール２０３のデータ構成例がそれぞれ計算条件データ構
成例２０４および短時間起動スケジュールデータ構成例
２０５として示されている。計算条件データ構成例２０
４として示すように計算条件は、制限熱応力ＮＲσ_ｌ、
ボイラ蒸気温度ＮＲＴ_steam 、およびタービンロータメ
タル温度ＮＲＴ_rotor からなっている。短時間起動スケ
ジュールデータ構成例２０５として示すように短時間起
動スケジュールは、変数Ｘ_ｉの値ＲＸ_ｉ（ただし、ｉ＝
１，２，…，１０）からなっている。ここで、変数Ｘ_１
はタービン通気目標温度、Ｘ_２はタービン昇速率、Ｘ_３
はタービン低速保持時間、Ｘ_４はタービン高速保持時
間、Ｘ_５は初負荷保持時間、Ｘ_６〜Ｘ₁₀は昇負荷率をそ
れぞれ表わす。本発明は、これらの起動スケジュール変
数Ｘ_ｉを操作し、予測熱応力最大値σ_ｍが制限熱応力σ
_ｌ以内となるように起動時間Ｔをできるだけ短くしよう
とするものである。図２に示す計算条件２０２と短時間
起動スケジュール２０３の関係は、例えば人間のマニュ
アル設定によるものである。この場合、各計算条件２０
２に対応して、予測熱応力最大値σ_ｍが制限熱応力σ_ｌ
以内となるように、起動時間Ｔの短い短時間起動スケジ
ュール２０３またはそれに近い起動スケジュールが設定
される。

【００２０】図１の短時間起動スケジュール計算手段１
０３の具体例を図３に短時間起動スケジュール計算手段
３０１として示す。短時間起動スケジュール計算手段３
０１は初期起動スケジュール作成手段３０２および短時
間起動スケジュール逐次計算手段３０３から構成され
る。初期起動スケジュール作成手段３０２は、計算条件
入力手段１０１によって入力された計算条件（図２：デ
ータ構成例２０４参照）を、短時間起動スケジュール関
係記憶手段２００（図２参照）から入力し、初期起動ス
ケジュールを作成する。短時間起動スケジュール逐次計
算手段３０３は、初期起動スケジュール作成手段３０２
から初期起動スケジュールを入力し、確立的探索により
短時間起動スケジュールを求める。短時間起動スケジュ
ール逐次計算手段３０３の内部構成は、図２５に示した
発電プラント起動スケジュール計算装置から初期起動ス
ケジュール生成手段２３０１を除外したものと基本的に
同じである。

【００２１】図３の計算装置の作用を説明するに、まず
計算条件入力手段１０１によって計算条件データ構成例
２０４に示される制限熱応力ＮＲσ_ｌ、ボイラ蒸気温度
ＮＲＴ_steam 、およびタービンロータメタル温度ＮＲＴ
_rotor が入力される。これらの計算条件は、人間のマニ
ュアル入力によるか、後者の２入力温度ＮＲＴ_steam，
ＮＲＴ_rotor に関してはプラント起動開始時のデータで
あり、プロセスデータ入力を利用することによって求め
ることができる。制限熱応力に関しても、起動モード、
すなわち、例えばプラント起動時のタービンロータ温度
によって決まる場合は、プラント起動時のタービンロー
タ温度を入力し、予め設定される制限熱応力とプラント
起動時のタービンロータ温度との関係を利用して制限熱
応力を求めることができる。図４は、このような制限熱
応力とプラント起動時のタービンロータ温度との関係例
４００を示すものである。この場合、このような関係例
４００は人間により予めマニュアル設定され、計算条件
入力手段１０１に記憶される。

【００２２】初期起動スケジュール作成手段３０２は、
短時間起動スケジュール探索の始まる点を生成するもの
である。または、探索の始まる点の数ｎ、すなわち初期
起動スケジュールの数ｎが複数の場合と１個の場合とが
ある。本発明の初期起動スケジュール作成手段３０２は
必要な初期起動スケジュールの数ｎを生成する。

【００２３】図５は初期起動スケジュール作成手段３０
２の詳細を示すものである。図５において、初期起動ス
ケジュール作成手段３０２の初期処理記憶手段５１１
は、探索に必要な起動スケジュールの数ｎを記憶する。
このｎは、人間のマニュアル設定によるものである。入
力部５０１は初期処理手段５１２から探索に必要な起動
スケジュールの数ｎを、計算条件入力手段１０１から計
算条件すなわち制限熱応力ＮＲσ_ｌ、プラント起動開始
時のボイラ蒸気温度ＮＲＴ_steam 、およびタービンロー
タメタル温度ＮＲＴ_rotor （以下、これらの条件を起動
スケジュール計算条件という）を、短時間起動スケジュ
ール関係記憶手段２００から計算条件と短時間起動スケ
ジュールとの関係が入力される。

【００２４】図５の距離計算部５０２は計算条件入力手
段１０１から入力された計算条件と短時間起動スケジュ
ール関係記憶手段２００から入力された各計算条件との
積を計算する。すなわち、起動スケジュール計算条件と
計算条件２０２の条件１，２，…，条件ｍとのそれぞれ
の距離を求める。距離計算にあたっては、計算条件の値
を計算条件定数テーブル５０８を用いて、値“０”また
は“１”をとるように正規化する。計算条件定数テーブ
ル５０８の構成例を図６に示す。すなわち、計算条件定
数テーブル５０８は、各計算条件６０１の値をとり得る
範囲の上限レンジ６０２と下限レンジ６０３を規定す
る。図６において、上限レンジはUPPER で示され、下限
レンジはLOWER で示され、さらに制限熱応力はσ_ｌで、
ボイラ蒸気温度はＴ_steam で、タービンロータメタル温
度はＴ_rotor でそれぞれ区別されている。

【００２５】計算条件入力手段１０１から入力される起
動スケジュール計算条件、制限熱応力σ_ｌの値をＸσ_ｌ
とすると、正規化された制限熱応力σ_ｌの値ＮＸσ
_ｌは、 ＮＸσ_ｌ＝（UPPER σ_ｌ−Ｘσ_ｌ）／（UPPER σ_ｌ−LOWER σ_ｌ） …（１） で与えられる。

【００２６】その他の計算条件の値も同様にそれぞれの
計算条件に対応した上限レンジおよび下限レンジによっ
て正規化される。

【００２７】計算条件入力手段１０１から入力される起
動スケジュール計算条件、すなわち制限熱応力、ボイラ
蒸気温度、およびタービンロータメタル温度のそれぞれ
の正規化された値をＮＸσ_ｌ、ＮＸＴ_steam およびＮＸ
Ｔ_rotor とし、短時間起動スケジュール関係記憶手段２
００から入力されるｍ個の計算条件２０２のそれぞれの
制限熱応力、ボイラ蒸気温度、およびタービンロータメ
タル温度は、正規化された値とし、そのｈ番目の計算条
件２０４の正規化された値をＮＲσ_ｌｈ、ＮＲＴ_steam
ｈ、ＮＲＴ_rotor ｈとすると（図２参照）、距離計算部
５０２は次式により計算条件入力手段１０１の起動スケ
ジュール計算条件と短時間起動スケジュール関係記憶手
段２００のｈ番目の計算条件との距離Ｄｈを求める。 Ｄｈ＝｜ＮＸσ_ｌ−ＮＲσ_ｌｈ｜＋｜ＮＸＴ_steam −ＮＲＴ_steam ｈ｜ ＋｜ＮＸＴ_rotor −ＮＲＴ_rotor ｈ｜ …（２） ｋ近傍選択部５０３は、距離計算部５０２からｍ個の距
離Ｄｈ（ｈ＝１，２，…，ｍ）を入力し、その中から距
離の最も短い、すなわちＤｈの値が最も小さい順にｋ個
の距離Ｄｈに対応したｋ個の短時間起動スケジュール２
０３２を選択する。ただし、ｋは人間により設定される
整数値であって、０＜ｋ≦ｍである。

【００２８】次に第１番目初期起動スケジュール生成部
５０４は、ｋ近傍選択部５０３により選択されたｋ個の
短時間起動スケジュールを用いて、第１番目の初期起動
スケジュールを生成する。ここで、生成にあたって次の
二つのケースがある。

【００２９】（ケース１）＝選択されたｋ個の短時間起
動スケジュールの中で、計算条件入力手段１０１から入
力された起動スケジュール計算条件との距離Ｄｈ＝０と
なる短時間起動スケジュールが存在する場合：この場
合、計算条件入力手段１０１から入力される起動スケジ
ュール計算条件が対応する短時間起動スケジュール２０
３と一致するので、対応する短時間起動スケジュール２
０３の変数ＲＸ_ｉｈを第１番目の初期起動スケジュール
Ｘ_ｉ１とすれば、このＸ_ｉ１は次式により与えられる。 Ｘ_ｉ１＝ＲＸ_ｉｈ …（３ａ） ただし、ｉ＝１，２，…，１０であり、ｈはＤｈ＝０に
対応する番号である。

【００３０】（ケース２）＝選択されたｋ個の短時間起
動スケジュールの中で、計算条件入力手段１０１から入
力された起動スケジュール計算条件との距離Ｄｈ＝０と
なる短時間起動スケジュールが存在しない場合：この場
合、ＲＸ_ｉｈ（ただし、ｉ＝１，２，…，１０の値をと
り、ｈはｋ個の短時間起動スケジュールに含まれる起動
スケジュールの番号）はｋ個の短時間起動スケジュール
に含まれる起動スケジュールの変数であるとすれば、第
１番目の初期起動スケジュールＸ_ｉ１は次式により与え
られる。 Ｘ_ｉ１＝Σ_ｈ（ＲＸ_ｉｈ（１／Ｄｈ））／Σ_ｈ（１／Ｄｈ） …（３ｂ） ただし、ｉ＝１，２，…，１０であり、ｈはｋ個の短時
間起動スケジュールに含まれる起動スケジュールの番号
である。

【００３１】第１番目初期起動スケジュール生成部５０
４は以上により生成された第１番目の初期起動スケジュ
ールＸ_ｉ１を起動スケジュール記憶手段５１０に記憶さ
せる。図７は起動スケジュール記憶手段５１０に記憶さ
れる起動スケジュールの変数テーブルの構成例を示すも
のである。第１番目初期起動スケジュール生成部５０４
により生成された第１番目初期起動スケジュールＸ_ｉ１
は、図７の第１番目初期起動スケジュール変数テーブル
７０２に記憶される。

【００３２】さらに図５のカウンタ初期化手段５０５、
カウントアップ手段５０６、および第ｊ番目初期起動ス
ケジュール生成部５０７での繰り返し処理により、第１
番目の初期起動スケジュールを合せて、合計ｎ個の初期
起動スケジュールが生成される。

【００３３】第ｊ番目初期起動スケジュール生成部５０
７は起動スケジュール記憶手段５１０に記憶される第１
番目の初期起動スケジュールＸ_ｉ１（ただし、ｉ＝１，
２，…，１０）の近傍に第ｊ番目初期起動スケジュール
Ｘ_ｉｊ（ただし、ｉ＝１，２，…，１０）をプラント起
動スケジュール定数テーブル５０９を用いて生成する。
第ｊ番目初期起動スケジュール生成部５０７およびプラ
ント起動スケジュール定数テーブル５０９の詳細構成を
それぞれ図８および図９に示す。

【００３４】図９において、第ｊ番目初期起動スケジュ
ール対象変数選択手段８０１は起動スケジュール記憶手
段５１０に記憶される第１番目初期起動スケジュールの
変数Ｘ_ｉ１（ただし、ｉ＝１，２，…，１０）を第ｊ番
目初期起動スケジュールの変数Ｘ_ｉｊ（ただし、ｉ＝
１，２，…，１０）に対して、確率Ｐselect(i) で一つ
だけ選択する。 Ｐselect(i) ＝size-of-xi/(Σsize-of-xi) …（４） ただし、Σ計算は、ｉ＝１から１０までとする。

【００３５】ここで、size-of-xiとは、初期起動スケジ
ュール作成手段３０２（図３）に記憶されるプラント起
動スケジュール定数テーブル５０９（図９）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
個数であり、以下これをその変数の空間サイズという。
例えば、主蒸気温度Ｘ_１は５４０−３００＋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す
なわち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手段５１１に
設定するか、初期処理手段５１２（図５）が起動スケジ
ュール定数テーブル５０９（図９）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手段
５１１に記憶することができる。

【００３６】式（４）により、空間サイズsize-of-xiが
大きいほど、対応する変数Ｘ_ｉは高い確率Ｐselect(i)
で選択され、対応する空間が多く探索されることにな
る。

【００３７】第ｊ番目初期起動スケジュール近傍選択手
段８０２（図８）は第ｊ番目初期起動スケジュール対象
変数選択手段８０１により選択された起動スケジュール
変数Ｘ_ｉに対して、その値Ｘ_ｉｊをその近傍に遷移させ
る。ここで、近傍に遷移させるというのは、その値を現
在値の隣の値に遷移させることである。例えば、主蒸気
温度の場合、現在の値が３０２度であれば、その近傍の
値は３０１度または３０３度である。どちらに遷移する
か、すなわち３０１度にするか、３０３度にするかは、
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５０９（図９）の変数とり得る
値の境界にある場合、例えば主蒸気温度の現在値が３０
０度にある場合、確率１で境界内に、すなわち３０１度
に遷移させるものとする。

【００３８】第ｊ番目初期起動スケジュール更新手段８
０３は、第ｊ番目初期起動スケジュール近傍選択手段８
０２によって得られた初期起動スケジュールＸ_ｉｊ（た
だし、ｉ＝１，２，…，１０）を起動スケジュール記憶
手段５１０の第ｊ番目初期起動スケジュール変数テーブ
ル７０３（図７）に上書き更新する。図７において、符
号７０１はここの起動スケジュール７０２に対応した番
号である。

【００３９】以上の処理により、初期起動スケジュール
作成手段３０２は、ｎ個（ｎ≧２）の初期起動スケジュ
ールを作成し、その結果を起動スケジュール記憶手段５
１０に記憶する。

【００４０】短時間起動スケジュール逐次計算手段３０
３は起動スケジュール記憶手段５１０に記憶されるｎ個
の初期起動スケジュールを確率的探索により、発電プラ
ント起動時に発生する予測熱応力を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。

【００４１】（請求項１の発明の実施の形態の効果）一
般的に起動スケジュールの計算条件が相似すればするほ
ど、対応する短時間起動スケジュールは相似する。例え
ば、ホット起動の場合、すなわちボイラ蒸気温度とター
ビンロータメタル温度が高い場合や、制限熱応力が緩い
場合、対応する短時間起動スケジュールは最大昇速率、
最大負荷率および最小保持時間に近い起動スケジュール
となり、またコールド起動の場合、すなわちボイラ蒸気
温度とタービンロータメタル温度が低い場合や、制限熱
応力が厳しい場合、対応する短時間起動スケジュールは
最小昇速率、最小負荷率および最大保持時間に近い起動
スケジュールとなる。

【００４２】本実施の形態は、このような特徴を利用
し、与えられる計算条件と予め記憶された短時間起動ス
ケジュールとその計算条件との関係を用いて、近似する
短時間起動スケジュールまたはその近傍の起動スケジュ
ールを求め、それを短時間起動スケジュールとする。初
期起動スケジュールが短時間起動スケジュールに近似す
ればするほど、容易に、すなわち少ない探索ステップ
で、短時間起動スケジュールを探索することができる。

【００４３】従って、本実施の形態によれば、より短い
計算時間で短時間起動スケジュールを求めることができ
る。

【００４４】（請求項２の発明の実施の形態）図１０は
請求項２の発明の実施の形態による発電プラント起動ス
ケジュール計算装置１０００を示すものである。本実施
の形態と請求項１の発明の実施の形態との相違点は、こ
こには短時間起動スケジュール学習手段１００２が付加
されていることである。図１０において、短時間起動ス
ケジュール学習手段１００２は、計算条件と短時間起動
スケジュールとの関係を学習し、その結果を短時間起動
スケジュール関係記憶手段１００１に記憶する。短時間
起動スケジュール計算手段１００３は、計算条件入力手
段１０１から計算条件を入力し、短時間起動スケジュー
ル関係記憶手段１００１から計算条件と短時間起動スケ
ジュールとの関係を入力し、短時間起動スケジュールを
逐次的な計算により求める。

【００４５】図１１に短時間起動スケジュール学習手段
１００２の詳細構成を示す。同図において、学習用計算
条件記憶手段１１０１は複数な計算条件を記憶する。計
算条件切り替え手段１１１２は学習用計算条件記憶手段
１１０１から学習用計算条件を順次入力する。短時間起
動スケジュール関係連結手段１１０２は、入力された学
習用計算条件と重みＷ_uv１１０４に基づいて、起動スケ
ジュール変数Ｘ_ｉのとり得る値のそれぞれの確宰Ｐ
_xi,ri （以下、これを単に起動スケジュール変数値確率
という）を計算する。ただし、ｉ＝１，２，…，１０
で、ｒ_ｉ＝１，２，…である。起動スケジュール変数選
択手段１１０８は、起動スケジュール変数Ｘ_ｉのとり得
る値の中から確率Ｐ_xi,ri に従って一つの値を選択し、
それを該当する起動スケジュール変数Ｘ_ｉの値とする。
起動スケジュール計算手段１１０９は起動スケジュール
変数選択手段１１０８によって決定された起動スケジュ
ールのシミュレーション計算を行い、対応する予測熱応
力最大値σ_ｍと起動時間Ｔを計算する。学習評価手段１
１１１は、前記の予測熱応力最大値σ_ｍと起動時間Ｔを
入力し、予測熱応力最大値σ_ｍが制限熱応力σ_ｌ以内
で、起動時間が今までの起動時間より短い時、重みの修
正要求をするため、強化信号を出力する。重み修正手段
１１１０は強化信号により、計算条件切り替え手段１１
１２から計算条件を、また起動スケジュール変数選択手
段１１０８から起動スケジュール変数Ｘ_ｉのとり得る値
のそれぞれの確率Ｐ_xi,ri と選択した起動スケジュール
変数Ｘ_ｉの値を入力し、短時間起動スケジュール関係連
結手段１１０２の重みＷ_uv１１０４を更新する。以上の
ような処理を繰り返すことにより、計算条件と短時間起
動スケジュールとの関係について学習を行う。学習結果
として得られた重みＷ_uv１１０４を短時間起動スケジュ
ール関係記憶手段１００１に記憶する。図１２は、この
短時間起動スケジュール関係記憶手段１００１の詳細構
成を示すものである。

【００４６】図１０の短時間起動スケジュール計算手段
１００３の詳細構成は図１３に示す。図１３において、
短時間起動スケジュール計算手段１００３は、初期起動
スケジュール作成手段１３０１と短時問起動スケジュー
ル逐次計算手段３０３によって構成される。さらに、初
期起動スケュール作成手段１３０１は、短時間起動スケ
ジュール関係連結手段１１０２、ｎ個起動スケジュール
変数選択手段１３０３、起動スケジュール記憶手段５１
０、初期処理手段５１２、初期処理記憶手段５１１、お
よびプラント起動スケジュール定数テーブル５０９から
構成される。

【００４７】（請求項２の発明の実施の形態の作用）本
発明の短時間起動スケジュール学習手段１００２の学習
基本理論は、文献１（H.Kimura, M.Yamamura, and S.Ko
bayashi, "Reinforcement Learning by Stochastic Hil
l Climbing on Discounted Reward", Proceedings of t
he twelfth International Conference on Machine Lea
rning, pp.295-303, 1995 ）によるものである。学習の
基本的な原理は、学習の繰り返し処理過程において、強
化信号、すなわち予測熱応力最大値σ_ｍが制限熱応力σ
_ｌ以内で、起動時間Ｔが今までの起動時間より短いとき
に生成される信号をより多く得られるように、重み１１
０４を調整することにより、計算条件と短時間起動スケ
ジュールとの関係を学習する。

【００４８】図１１の短時間起動スケジュール学習手段
１００２は繰り返し処理により学習が行われるので、こ
の繰り返し処理を、図１４を参照して説明する。

【００４９】図１４の学習開始ステップ１４０１では、
重みＷ_uv１４０４（図１１）の初期化を行う。重みの初
期化の具体例としては、各重みＷ_uvに対して、一０．５
から＋０．５までの間の実数値をランダムに一つ選択す
る。次に、ステップ１４０２において学習カウンタを初
期化し、１に設定する。ステップ１４１１から分かるよ
うに学習は規定回数まで繰り返し行うが、各回の開始の
ステップ１４０３において計算条件に対応する学習用好
適起動時間初期化が行われる。各計算条件に対応する学
習用好適起動時間とは、計算条件全体学習探索の繰り返
し過程（ステップ１４０５から１４１０まで）で、計算
条件のそれぞれに対する探索された起動スケジュールの
中で、予測熱応力最大値σ_ｍが制限熱応力σ_ｌ以内で、
起動時間Ｔがその中で最も短いもののことである。図１
５に、それぞれの学習用計算条件１５０２に対応した学
習用好適起動時間を保存する学習用好適起動時間記憶部
１５０３を有する学習用好適起動時間一時保存テーブル
１５０１を示す。ステップ１４０３における各計算条件
に対応する学習用好適起動時間初期化とは、テーブル１
５０１を初期化することであり、例えば、学習用好適起
動時間記憶部１５０３に十分大きい数字（最も遅い起動
時間より大きい数値）を入れることである。次にステッ
プ１４０５において計算条件の番号ｈをｈ＝１に設定
し、ステップ１４０９においてｈをｎまでカウントアッ
プすることにより、ｎ個学習用計算条件を順に切り替え
て学習を行わせる。このステップ１４０５および１４０
９は、図１１の短時間起動スケジュール学習手段１００
２の計算条件切り替え手段１１１２に対応している。各
学習計算条件ｈ，ｈ＝１，２，…，ｎに対しては、強化
信号を得るステップ１４０７まで学習を行うが、ステッ
プ１４０８での判別において規定回数を過ぎても強化信
号を得られなかった場合、その学習計算条件に対しては
一度中止とする。図１４の短時間起動スケジュール関係
連結手段１１０２から重み修正手段１１１０までの各手
段は、図１１のそれぞれの同じ番号の手段に対応してい
る。図１１を参照し図１４の短持間起動スケジュール関
係連結手段１１０２の起動スケジュール変数値確率Ｐ
_xi,ri 計算について説明する。この確率Ｐ_xi,ri のおの
おのの変数Ｘ_ｉに対する数は、プラント起動スケジュー
ル定数テーブル５０９（図９）を参照することによって
決定される。図９のプラント起動スケジュール定数テー
ブル５０９において、変数Ｘ_１のとり得る値の範囲が３
００，３０１，…，５４０であり、変数Ｘ_１のとり得る
値の数は、５４０−３００＋１＝２４１通りであるの
で、確率Ｐ_x1,r1 の数は２４１、すなわち、ｒ_１＝０，
１，…，２４０である。同様に、確率Ｐ_x2,r2 の数は３
で、ｒ_２＝０，１，２である。確率Ｐ_xi,ri を出力層１
１０７の各出力ユニット１１１４に対応させ、Ｙ_2vを出
力層１１０７の各出力ユニット１１１３に対応した値と
すると、確率ＰＰ_xi,ri およびＹ_2vは次の様に対応関係
づけられる。

【００５０】 Ｐ_x1,0 …Ｙ_2,1 Ｐ_x1,1 …Ｙ_2,2 … Ｐ_x1,240…Ｙ_2,241 Ｐ_x2,0 …Ｙ_2,242 Ｐ_x2,1 …Ｙ_2,243 … Ｐ_xi,ri …Ｙ_2,v … Ｐ_x10,0 …Ｙ_{2,size-of-x-3} Ｐ_x10,1 …Ｙ_{2,size-of-x-2} Ｐ_x10,2 …Ｙ_{2,size-of-x-1} Ｐ_x10,3 …Ｙ_2,size-of-x …（５ａ） ただし、size-of-x は、各起動スケジュール変数Ｘ_ｉの
とり得る値の数size-of-Ｘ_ｉの合計size-of-Ｘ＝Σ_ｉsi
ze-of-Ｘ_ｉである。

【００５１】確率Ｐ_xi,ri に対応した中間変数Ｐ′
_xi,ri を設定すると、確率Ｐ_xi,ri は以下により計算さ
れる。 Ｐ_xi,ri ＝Ｐ′_xi,ri ／（Σ_riＰ′_xi,ri ） …（５ｂ） ただし、 Ｐ′_xi,ri ＝exp （Ｙ_2,v ） …（５ｃ） Ｙ_2,v ＝Σ_ｕＹ_1,u ×Ｗ_uv …（５ｄ） Ｙ_1,1 ＝Ｎσ_ｌ Ｙ_1,2 ＝ＮＴ_steam Ｙ_1,3 ＝ＮＴ_rotor …（５ｅ） ここで、Ｙ_1,u ，ｕ＝１，２，３は、入力層１１０５の
各入力ユニット１１１３の値を表わし、それぞれは学習
条件、熱応力Ｎσ_ｌ、ボイラ蒸気温度ＮＴ_steamおよび
タービンロータメタル温度ＮＴ_rotor に等しい。

【００５２】図１４の起動スケジュール変数選択手段１
１０８は、式（５ｂ）により決定される確率に基づい
て、起動スケジュール変数Ｘ_ｉ，ｉ＝１，２，…，１０
を決定する。図１１を参照して説明すると、起動スケジ
ュール計算手段１１０９は、起動スケジュール変数選択
手段１１０８によって決定される起動スケジュール変数
Ｘ_ｉ，ｉ＝１，２，…，１０と対応する計算条件を用い
てシミュレーション計算し、予測熱応力の最大値σ_ｍと
起動時間Ｔを計算する。

【００５３】学習評価手段１１１１では次の二つのケー
スの処理をする。 （ケース１）＝起動スケジュール計算手段１１０９によ
り計算された予測熱応力の最大値σ_ｍが対応する計算条
件の制限熱応力σ_ｌ以内で、起動時間Ｔが学習用好適起
動時間一時保存テーブル１５０１の記憶部１５０３に記
憶される対応する計算条件の学習用好適起動時間より短
い場合： ＊ 起動スケジュール計算手段１１０９により計算され
た起動時間Ｔを対応する計算条件の学習用好適起動時間
記憶部１５０３に上書きする。 ＊ reward＝const-reward。ただし、const-reward＞０
は強化信号定数である。

【００５４】（ケース２）ケース１でない場合： ＊ reward＝０ 図１４の重み修正手段１１１０は、次により重みＷ_uvの
更新を行う。 Ｗ_uv←Ｗ_uv＋ａ×reward×ΔＷ_uv …（６ａ） ただし、ｕ＝１，２，３で、ｖ＝１，２，…，size-of-
Ｘで、ａ＞０は学習率である。変数Ｘ_ｉ＝１，２，…，
１０のとり得る値の中で第ｒ_ａ、ｒ_ａ＝０，１，…，si
ze-of-Ｘ_ｉ番目の値が起動スケジュール変数選択手段１
１０８により決定されたとすると、偏微分演算子を便宜
上δと表記して、 ΔＷ_uv＝δln（Ｐ′_xi,ra ）／δＷ_uv …（６ｂ） ここで、 ｒ_ｉ＝ｒ_ａなら、ΔＷ_uv＝Ｙ_1,u （１−Ｐ_xi,ri ） ｒｉ≠ｒ_ａなら、ΔＷ_uv＝Ｙ_1,u （−Ｐ_xi,ri ） となる。

【００５５】判定手段１４０７での判定により、強化が
あった時、すなわち、reward＞０の時、対応する計算条
件が強化学習されたとして、次のステップ１４０９の計
算条件の学習に入り、計算条件カウントアップのステッ
プ１１０９へブランチする。判定手段１４０７での判定
により強化がなかった時、すなわち、reward＝０の時
は、対応する計算条件が再び強化学習を必要として、ス
テップ１４０８の計算条件ｈ個別学習探索カウンタへブ
ランチする。

【００５６】以上の繰り返し処理により、各計算条件に
対応した短時間起動スケジュールを探索しながら。各計
算条件と対応する短時間起動スケジュールとの関係を学
習する。ステップ１１１２における学習終了により、図
１１の短時間起動スケジュール関係記憶手段１００１の
処理に入る。短時間起動スケジュール関係記憶手段１０
０１は、短時間起動スケジュール学習手段１００２によ
り学習した重みＷ_uvを図１２に示されるようなテーブル
１１０４に記憶する。

【００５７】学習後の短時間起動スケジュール計算手段
１００３の具体例が図１３に示されている。図１３の短
時間起動スケジュール計算手段１００３において、初期
起動スケジュール作成手段１３０１は短時間起動スケジ
ュール関係記憶手段１００１に記憶される計算条件と短
時間起動スケジュールとの関係を表わす重みＷ_uvと計算
条件入力手段１０１からの計算条件により初期起動スケ
ジュールをｎ個作成する。

【００５８】図１１の短時間起動スケジュール学習手段
１００２の説明と同様に、起動スケジュール変数値確率
をＰ_xi,ri （ただし、ｒ_ｉ＝０，１，…，size-of-xi）
とすると、Ｐ_xi,ri は式（５）により与えられる。ただ
し、Ｙ_1,u ，ｕ＝１，２，３は、入力層１１０５の各入
力ユニット１１１３の値を表わし、それぞれは計算条件
入力手段１０１により与えられる計算条件である熱応力
Ｘσ_ｌ、ボイラ蒸気温度ＸＴ_steam およびタービンロー
タメタル温度ＸＴ_rotor に等しい。

【００５９】ｎ個起動スケジュール変数選択手段１３０
３は式（５ｂ）で決定される確宰に従い、ｎ回繰り返し
操作により、ｎ個の起動スケジュール変数Ｘ_ｉ＝１…、
１０を生成し、それを起動スケジュール記憶手段５１０
に記憶する。ｎは初期処理記憶手段５１１に予め記憶さ
れた数である。以降、短時間起動スケジュール逐次計算
手段３０３は逐次的な処理により、短時間スケジュール
を計算する。短時間起動スケジュール逐次計算手段３０
３は請求項１の場合と同様であり、請求項１の実施の形
態において説明したのと同様な作用により、短時問スケ
ジュールを求める。

【００６０】（請求項２の発明の実施の形態の効果）上
記実施の形態によれば、短時間起動スケジュールとその
計算条件との関係を人手により作成する必要がなく、そ
れを学習により作成することができる。学習により、短
時間起動スケジュールとその計算条件との間係を作成す
ることにより、人間の負担を軽減するとともに、人手作
成による誤りを軽減することができる。

【００６１】本実施の形態では、短時間スケジュールが
予め与えられなくても、短時間起動スケジュールとその
計算条件との関係を学習することができるので、短時間
起動スケジュールを予め準備しておく必要がなくなり、
短時間起動スケジュールを予め準備するという負担をな
くすことができる。

【００６２】（請求項２の発明の実施の形態の変形例）
請求項２の発明の実施の形態では、学習後の初期起動ス
ケジュール作成に係る初期起動スケジュール作成手段１
３０１（図１３）において、ｎ個の初期起動スケジュー
ルが式（５）で決定される確率Ｐ_xi,ri に従って確率的
に生成され、起動スケジュール記憶手段５１０（図７）
に記憶される。

【００６３】これに対し本変形例においては、例えば、
第１番目初期起動スケジュールは、確率Ｐ_xi,ri ，ｉ＝
１，２，…，１０；ｒ_ｉ＝０，１，…，size-of-xiのそ
れぞれのＸ_ｉの中でＰ_xi,ri が最も大きい値に対応する
Ｘ_ｉ，ｉ＝１，２，…，１０を選択し、このようにして
決定的に選択された第１番目初期起動スケジュールを起
動スケジュール記憶手段５１０（図７）の第１番目起動
スケジュール変数テーブルに記憶する。残りの第２番目
初期起動スケジュールから第ｎ番目初期起動スケジュー
ルまでは、上述と同じように確率Ｐ_xi,ri に従って確率
的に生成し、起動スケジュール記憶手段５１０（図７）
に記憶する。

【００６４】決定的生成についてであるが、例えば確率
Ｐ_x2,0＝０．７；Ｐ_x2,1＝０．２；Ｐ_x2,0＝０．１の場
合、Ｐ_x2,0が最も大きいので、０番目の値が必ずＸ_２の
値として選択される。図９のプラント起動スケジュール
定数テーブル５０９により、Ｘ_２に関して０番目、１番
目、２番目の値とは、それぞれ１２０、１８０、３６０
である。以上のような確率分布の場合、Ｘ_２の値は必ず
１２０である。

【００６５】次に確率的生成であるが、上記と同様に、
確率Ｐ_x2,0＝０．７；Ｐ_x2,1＝０．２；Ｐ_x2,0＝０．１
の場合、Ｘ_２はそれぞれ０．７；０．２；０．１の確率
で１２０；１８０；３６０のいずれかの値をとる。

【００６６】（請求項２の発明の実施の形態の変形例の
効果）確率的に初期起動スケジュールを生成する場合、
起動スケジュール変数の対応する確率が高いにもかかわ
らず、初期起動スケジュールとして確率的に選択されな
い場合がある。学習結果により、一般的に起動スケジュ
ール変数の対応する確率が高い場合、対応する起動スケ
ジュールが求めようとする短時間起動スケジュールに近
い。本変形例により、確宰の最も高い起動スケジュール
変数に対応する起動スケジュールが必ず初期起動スケジ
ュールに含まれるように選択されるので、このように選
択された初期起動スケジュールは求めようとする短時間
起動スケジュールに近似するものを含む。初期起動スケ
ジュールが求めようとする短時間起動スケジュールに近
似すればするほど、少ない繰り返し計算回数で短時間起
動スケジュールを計算することができる。従って、本変
形例を適用することにより、より短時問に短時間起動ス
ケジュールを計算することができる。

【００６７】（請求項３の発明の実施の形態）図１６は
請求項３の発明の実施の形態を示すものである。図１６
の発電プラント起動スケジュール計算装置１６００は、
前回計算された短時間起動スケジュールを記憶する前回
短時間起動スケジュール記憶手段１６０２と、短時間起
動スケジュールを計算するための計算条件を入力する計
算条件入力手段１０１と、計算ｖ件入力手段１０１によ
り入力された計算条件と前回短時間起動スケジュール記
憶手段１６０２により記憶される前回短時間起動スケジ
ュールを用いて短時間起動スケジュールを所定の制約条
件を満たすように計算する短時間起動スケジュール計算
手段１６０１とを備えたものである。

【００６８】この実施の形態は、前回短時間起動スケジ
ュール記憶手段１６０２に前回短時間起動スケジュール
が記憶されると、短時間起動スケジュール計算手段１６
０１は、計算条件入力手段１０１により入力された計算
条件に従い、前回短時間起動スケジュール記憶手段１６
０２により記憶された前回短時間起動スケジュールを用
いてまず初期起動スケジュールを生成する。以降、発電
プラント起動時に発生する予測熱応力を、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
次的に計算する。

【００６９】前回短時間起動スケジュール記憶手段１６
０２に前回短時間起動スケジュールが記憶されなかった
場合、なんらかの手段により、短時間起動スケジュール
を計算し、その結果を次の回の計算のために前回短時間
起動スケジュール記憶手段１６０２に記憶する。

【００７０】短時間起動スケジュール計算手段１６０１
は、より詳細には、図１７に示すように、初期起動スケ
ジュール作成手段１７０１、短時間起動スケジュール逐
次計算手段３０３、および前回短時間起動スケジュール
出力手段１７０２からなっている。初期起動スケジュー
ル作成手段１７０１は、計算条件入力手段１０１により
入力された計算条件に従い、前回短時間起動スケジュー
ル記憶手段１６０２に記憶された前回短時間起動スケジ
ュールを用いて、初期起動スケジュールを作成する。短
時間起動スケジュール逐次計算手段３０３は、初期起動
スケジュール作成手段１７０１から初期起動スケジュー
ルを入力し、逐次計算により短時間起動スケジュールを
作成する。前回短時間起動スケジュール出力手段１７０
２は、短時間起動スケジュール逐次計算手段３０３から
短時間起動スケジュールを入力し、それを前回短時間起
動スケジュール記憶手段１６０２に記憶させる。

【００７１】（請求項３の発明の実施の形態の作用）図
１７の装置において、前回短時間起動スケジュール記憶
手段１６０２は短時間起動スケジュール計算手段１６０
１により計算された短時間起動スケジュールを記憶す
る。前回短時間起動スケジュール記憶手段１６０２によ
り記憶される短時間起動スケジュールの構成例を図１８
に示す。図１８に示すように、前回短時間起動スケジュ
ール記憶手段１６０２は、短時間起動スケジュール変数
Ｘ_１，ｉ＝１，２，…，１０のそれぞれの値を記憶す
る。

【００７２】図１７の初期起動スケジュール作成手段１
７０１は、初期起動スケジュールを作成する。この作成
の詳細処理は図１９におフローに従って行われる。図１
９において、入力部１９０１は計算条件入力手段１０１
から計算条件を入力し、前回短時間起動スケジュール記
憶手段１６０２から前回短時間起動スケジュールを入力
し、初期処理手段５１２から起動スケジュールの個数ｎ
を入力する。計算条件は、制限熱応力、ボイラ蒸気温
度、およびタービンロータメタル温度であり、これらは
短時間起動スケジュール逐次計算手段３０３に出力され
る。第１番目初期起動スケジュール出力部１９０２は、
前回短時間起動スケジュール記憶手段１６０２から前回
短時間起動スケジュールを第１番目の初期起動スケジュ
ールＸ_ｉ１，ｉ＝１，２，…，１０として起動スケジュ
ール記憶手段５１０の第１番目起動スケジュール変数テ
ーブル７０２（図７）に記憶する。

【００７３】以降、第ｊ＝２，３，…，ｎ番目初期起動
スケジュールを生成するための手段５０５，５０６，５
０７は図５および図８のものと同様であり、請求項１の
場合と同様に、第１番目の初期起動スケジュールを含め
てｎ個の初期起動スケジュールを作成し、起動スケジュ
ール記憶手段５１０に記憶する。短時間起動スケジュー
ル逐次計算手段３０３は、図５および図８の場合と同様
に、初期起動スケジュール作成手段１７０１によって生
成され、起動スケジュール記憶手段５１０に記憶される
ｎ個の初期起動スケジュールを用いて逐次的な計算によ
り短時間起動スケジュールを求める。

【００７４】なお、初期起動スケジュール作成手段１７
０１の実施において、前回短時間起動スケジュール記憶
手段１６０２に前回短時間起動スケジュールが記憶され
なかった場合、なんらかの手段により、短時間起動スケ
ジュールを計算し、その結果を次の回の計算のために前
回短時間起動スケジュール記憶手段１６０２に記憶す
る。

【００７５】図１７において、前回短時間起動スケジュ
ール出力手段１７０２は短時間起動スケジュール逐次計
算手段３０３により計算された短時間起動スケジュール
を前回短時間起動スケジュール記憶手段１６０２に記憶
し、次の短時間起動スケジュールの計算に使用する。

【００７６】（請求項３の発明の実施の形態の効果）以
上述べた発明の実施の形態によれば、前回計算した短時
間起動スケジュールを用いた逐次的な計算により、現状
の条件に適合した短時間起動スケジュールを計算するこ
とができる。プラント起動過程においては、プラント状
態の変化に伴い、短時間起動スケジュールを周期的に計
算し監視することが望まれる。短時間起動スケジュール
の計算周期がプラントの状態変化に比べて大きくない場
合、例えば５分周期程度であった場合、前回周期で計算
した時の計算条件と今回周期の計算条件とはそれほど変
化が無いので、対応する短時間起動スケジュールも相互
に相似することが考えられる。一般に、計算対象とする
短時間起動スケジュールに相似する起動スケジュールを
用いて短時間起動スケジュールを逐次的に計算する場
合、少ない繰り返し回数で短時間起動スケジュールを計
算することができるので、本実施の形態によれば、前回
の短時間起動スケジュールを用いることにより、より少
ない計算時間で短時間起動スケジュールを計算すること
ができる。その場合、計算周期が短ければ短いほど、す
なわちプラント状態の変化が少なければ少ないほど、よ
り大きな効果を発揮することができる。

【００７７】なお、短時間起動スケジュール計算に用い
られるシミュレーションとは、プラント状態の変化をシ
ミュレーションすることであり、シミュレーションによ
りシミュレートされた状態と実プラント状態の実変化と
ほぼ一致する場合、周期毎に計算される短時間起動スケ
ジュールはより近似する。このような高精度のシミュレ
ーションモデルと組み合わせることにより、本実施の形
態は、より大きな効果を奏することができる。

【００７８】（請求項４の発明の実施の形態）図２０は
請求項４の発明の実施の形態を示すものである。図２０
の発電プラント起動スケジュール計算装置２０００は、
図１０で説明した発電プラント起動スケジュール計算装
置１０００に含まれる短時間起動スケジュール学習手段
１００２と組み合わせ、さらに起動スケジュール再利用
手段２００１および過去起動スケジュール記憶手段２０
０２を備えて構成される。

【００７９】短時間起動スケジュール学習手段１００２
は短時間起動スケジュール学習過程で繰り返して生成さ
れた起動スケジュールと計算された対応する起動時間ま
たは予想熱応力を起動スケジュール再利用手段２００１
により過去起動スケジュール記憶手段２００２に記憶す
る。短時間起動スケジュール学習手段１００２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２００１により過
去起動スケジュール記憶手段２００２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時、そ
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、短時間起動スケジュール学習手段１００２の現在の
起動スケジュールの計算結果とする。

【００８０】図２１は図２０の計算装置のより詳細な構
成を示すものである。本実施の形態においては図２１に
示すように短時間起動スケジュール学習手段１００２に
含まれる起動スケジュール計算手段１１０９の計算結果
が用いられる。起動スケジュール計算手段１１０９とい
うのは、生成される起動スケジュール変数Ｘ_ｉ，ｉ＝
１，２，…，１０と対応する計算条件を用いてシミュレ
ーション計算し、予想熱応力の最大値σ_ｍと起動時間Ｔ
を計算する。起動スケジュール計算手段１１０９は短時
間起動スケジュール学習過程で繰り返して生成された起
動スケジュール変数Ｘ_ｉ，ｉ＝１，２，…，１０をもと
に対応する起動時間または予想熱応力を計算し、その結
果は起動スケジュール再利用手段２００１により過去起
動スケジュール記憶手段２００２に記憶する。

【００８１】起動スケジュール計算手段１１０９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２００１によ
り過去起動スケジュール記憶手段２００２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
時、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、短時間起動スケジュール学習手段１０
０２の現在の起動スケジュールの計算結果とする。

【００８２】（請求項４の発明の実施の形態の効果）短
時間起動スケジュールと計算条件との関係を学習するた
めの繰り返し処理過程においては同様な起動スケジュー
ルが生成される場合がある。そのような場合、本実施の
形態によれば、過去の計算による起動スケジュールを再
利用し、同様な起動スケジュールに対するシミュレーシ
ョン計算を省くことにより、より短時間に短時間起動ス
ケジュールと計算条件との関係を学習することができ
る。

【００８３】起動スケジュール計算手段１１０９に用い
られるシミュレーション計算は学習過程において計算時
間を最も要するのであるが、本実施の形態によればシミ
ュレーション計算を省くことができるので計算時間の短
縮に寄与することができる。

【００８４】

【発明の効果】本発明によれば、制約条件の満足する短
時間起動スケジュールを、運転員の運転時間の短縮がで
きると同時に、プラント機器の長寿命維持、起動に伴う
起動損質減少、プラントの電力需要の変動に対する追従
性を向上させることができる。

【００８５】短時間起動スケジュール計算を実プラント
に応用するにあたり、実プラントの変化への追従性を向
上させるために短時間で短時間起動スケジュールを計算
することが望まれている。そのような要望に対し本発明
は、初期起動スケジュールの生成を通して逐次的な計算
方法により短時間起動スケジュールを計算するので、結
果的に計算時間の短縮を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態１の概略構成を示すブロック
線図。

【図２】図１における短時間起動スケジュール関係記憶
手段の構成例を示す図。

【図３】図１における短時間起動スケジュール作成手段
の概略構成を示すブロック線図。

【図４】タービンロータ温度と制限熱応力との関係を示
す図表。

【図５】図１における初期起動スケジュール作成手段の
概略構成を示すブロック線図。

【図６】計算条件の正規化のための定数テーブルの構成
例を示す図。

【図７】短時間起動スケジュール計算のために生成され
た初期起動スケジュールを記憶する起動スケジュール記
憶手段の構成例を示す図。

【図８】図７における第ｊ番目初期起動スケジュール生
成部の内部構成を示すブロック線図。

【図９】図５におけるプラント起動スケジュール定数テ
ーブルの構成例を示す図。

【図１０】発明の実施の形態２の概略構成を示すブロッ
ク線図。

【図１１】図１０における短時間起動スケジュール学習
手段を示すブロック線図。

【図１２】図１０における短時間起動スケジュール関係
記憶手段の構成例を示す図。

【図１３】図１０の短時間起動スケジュール計算手段に
含まれる初期起動スケジュール作成手段を示すブロック
線図。

【図１４】図１０における短時間起動スケジュール学習
手段の作用を説明する説明図。

【図１５】学習用好適起動時間一時保存テーブルの構成
例を示す図。

【図１６】発明の実施の形態３の概略構成を示すブロッ
ク線図。

【図１７】図１６における短時間起動スケジュール計算
手段の詳細構成を示すブロック線図。

【図１８】図１６における前度短時間起動スケジュール
記憶手段の構成例を示す図。

【図１９】図１７における初期起動スケジュール作成手
段の詳細構成を示すブロック線図。

【図２０】発明の実施の形態４の概略構成を示すブロッ
ク線図。

【図２１】図２０の装置の詳細構成を示すブロック線
図。

【図２２】従来の発電プラント起動スケジュール計算装
置の概略構成を説明するためのブロック線図。

【図２３】図２２の発電プラント起動スケジュール計算
装置を改良すべく提案された発電プラント起動スケジュ
ール計算装置のブロック線図。

【符号の説明】

１００ 発電プラント起動スケジュール計算装置（請求
項１） １０１ 計算条件入力手段 １０２ 短時間起動スケジュール関係記憶手段 １０３ 短時間起動スケジュール計算手段 ２００ 短時間起動スケジュール関係記憶手段 ２０１ 計算条件と短時間起動スケジュール関係の構成
例 ２０２ 計算条件 ２０３ 短時間起動スケジュール ２０４ 計算条件データ構成例 ２０５ 短時間起動スケジュールデータ構成例 ３０１ 短時間起動スケジュール計算手段 ３０２ 初期起動スケジュール作成手段 ３０３ 短時間起動スケジュール逐次計算手段 ４００ タービンロータ温度と制限熱応力との関係を示
す図表 ５０１ 入力部 ５０２ 距離計算部 ５０３ ｋ近傍選択部 ５０４ 第１番目初期起動スケジュール生成部 ５０５ 初期設定部（ｊ＝１） ５０６ カウントアップ部 ５０７ 第ｊ番目初期起動スケジュール生成部 ５０８ 計算条件定数テーブル ５０９ プラント起動スケジュール定数テーブル ５１０ 起動スケジュール記憶手段 ５１１ 初期処理記憶手段 ５１２ 初期処理手段 ６０１ 計算条件 ６０２ 上限レンジ ６０３ 下限レンジ ７０１ 起動スケジュール番号部 ７０２ 起動スケジュール変数テーブル部 ７０３ 起動スケジュール変数構成例 ８０１ 第ｊ番目初期起動スケジュール対象変数選択手
段 ８０２ 第ｊ番目初期起動スケジュール近傍選択手段 ８０３ 第ｊ番目初期起動スケジュール更新手段 ９０１ 変数のとり得る値を示す例 １０００ 発電プラント起動スケジュール計算装置（請
求項２） １００１ 短時間起動スケジュール関係記憶手段 １００２ 短時間起動スケジュール学習手段 １００３ 短時間起動スケジュール計算手段 １１０１ 学習用計算条件記憶手段 １１０２ 短時間起動スケジュール関係連結手段 １１０４ 重みＷuv １１０５ 入力層 １１０７ 出力層 １１０８ 起動スケジュール変数選択手段 １１０９ 起動スケジュール計算手段 １１１０ 重み修正手段 １１１１ 学習評価手段 １１１２ 計算条件切り替え手段 １１１３ ユニット １１１４ ユニット １２００ 短時間起動スケジュール関係記憶手段 １３０１ 初期起動スケジュール作成手段 １３０２ 短時間起動スケジュール計算手段 １３０３ ｎ個起動スケジュール変数選択手段 １４００ 短時間起動スケジュール学習手段 １５０１ 学習用好適起動時間一時保存テーブル １５０２ 学習用計算条件 １５０３ 学習用好適起動時間 １６００ 発電プラント起動スケジュール計算装置（請
求項３） １６０１ 短時間起動スケジュール計算手段 １６０２ 前度短時間起動スケジュール記憶手段 １７０１ 初期起動スケジュール作成手段 １７０２ 前度短時間起動スケジュール出力手段 １９０１ 入力部 １９０２ 第１番目初期起動スケジュール出力部 ２０００ 発電プラント起動スケジュール計算装置（請
求項４） ２００１ 起動スケジュール再利用手段 ２００２ 過去起動スケジュール記憶手段 ２２０１ 入力手段 ２２０２ 計算手段 ２２０３ ミスマッチチャート記憶手段 ２２０４ 計算結果出力手段 ２３００ 先願に係る発電プラント起動スケジュール計
算装置 ２３０１ 初期起動スケジュール生成手段 ２３０２ 起動スケジュール計算手段 ２３０３ 短時間起動スケジュール選択手段 ２３０４ 短時間起動スケジュール記憶手段 ２３０５ 起動時間換算手段 ２３０６ 新起動スケジュール生成手段 ２３０７ 制限熱応力記憶手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラントの短時間起動スケジュールを計算
   するプラント起動スケジュール計算装置において、 プラント起動スケジュールの計算条件とそれに関連する
   短時間起動スケジュールとの関係を記憶する短時間起動
   スケジュール関係記憶手段と、 短時間起動スケジュールを計算するための計算条件を入
   力する計算条件入力手段と、 前記計算条件入力手段により入力された計算条件と前記
   短時間起動スケジュール関係記憶手段により記憶された
   計算条件とそれに関連する短時間起動スケジュールとの
   関係を用いて、短時間起動スケジュールを確率的な探索
   法により所定の制約条件を満たすように計算する短時間
   起動スケジュール計算手段とを備えたプラント起動スケ
   ジュール計算装置。
2. 【請求項２】プラントの短時間起動スケジュールを計算
   する発電プラント起動スケジュール計算装置において、 短時間起動スケジュールを計算するにあたって、計算条
   件とそれに関連する短時間起動スケジュールとの関係を
   学習する短時間起動スケジュール学習手段と、 前記短時間起動スケジュール学習手段により学習された
   計算条件と、それに関連する短時間起動スケジュールと
   の関係を記憶する短時間起動スケジュール関係記憶手段
   と、 短時間起動スケジュールを計算するための計算条件を入
   力する計算条件入力手段と、 前記計算条件入力手段により入力された計算条件と前記
   短時間起動スケジュール関係記憶手段により記憶される
   計算条件とそれに関連する短時間起動スケジュールとの
   関係を用いて、短時間起動スケジュールを所定の制約条
   件を満たすように計算する短時間起動スケジュール計算
   手段とを備えたプラント起動スケジュール計算装置。
3. 【請求項３】プラントの短時間起動スケジュールを計算
   するプラント起動スケジュール計算装置において、 前回計算された短時間起動スケジュールを記憶する前回
   短時間起動スケジュール記憶手段と、 短時間起動スケジュールを計算するための計算条件を入
   力する計算条件入力手段と、 前記計算条件入力手段により入力された計算条件と前記
   前回短時間起動スケジュール記憶手段により記憶される
   前回短時間起動スケジュールを用いて、短時間起動スケ
   ジュールを所定の制約条件を満たすように計算する短時
   間起動スケジュール計算手段とを備えたプラント起動ス
   ケジュール計算装置。
4. 【請求項４】請求項２に記載のプラント起動スケジュー
   ル計算装置において、 前記短時間起動スケジュール学習手段の学習過程におい
   て生成された起動スケジュールおよび前記生成された起
   動スケジュールに基づいて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、 前記短時間起動スケジュール学習手段の学習過程におい
   て生成された起動スケジュールから予想熱応力を計算す
   る前に、前記生成された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
   ルが前記生成された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さらに備えたプラント起
   動スケジュール計算装置。