JPS59127105A - Display device for operation guide of plant - Google Patents

Display device for operation guide of plant

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Publication number
JPS59127105A
JPS59127105A JP58001078A JP107883A JPS59127105A JP S59127105 A JPS59127105 A JP S59127105A JP 58001078 A JP58001078 A JP 58001078A JP 107883 A JP107883 A JP 107883A JP S59127105 A JPS59127105 A JP S59127105A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
accident
plant
model
guide
parameter
Prior art date
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Pending
Application number
JP58001078A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Tanji
順一 丹治
Hiroari Fukunishi
宏有 福西
Masao Kawai
河井 政雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58001078A priority Critical patent/JPS59127105A/en
Publication of JPS59127105A publication Critical patent/JPS59127105A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/0265Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric the criterion being a learning criterion

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  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve both quality and reliability for operation guide of a plant through learning by showing an appropriate countermeasure to the plant based on the analysis result of known and expected phenomena when an accident arises at the plant and at the same time estimating an appropriate operation with an expected accident. CONSTITUTION:An accident model identifying part 2 fetches the primary process quantity of a main system, the changing factor of primary process quantity, the state quantity of system devices, the start signal and the start request signal from a plant 1 and then identifies an accident model if an accident sign is detected with variation of the primary process quantity. A learning part 4 adds a parameter of a new accident identification model and the information on an effective countermeasure to a guide data base 5 by making use of the time series data which are fetched and stored over the entire sequence section affected by an accident generated from a model parameter, i.e. a result of calculation obtained at the part 2. An operation guide deciding part 3 fetches the changing degree of the parameter obtained from a normal model of the identified accident model and decides an operation guide in response to the distance from each cluster in a parameter space of an expected accident model.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は原子カプラント事故時の運転操作を自動的に運
転員に提示する学習機能を有するプラントの運転ガイド
提示装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a plant operation guide presentation device having a learning function that automatically presents operating instructions to an operator in the event of a nuclear couplant accident.

〔従来技術〕[Prior art]

一般に、プラントの運転ガイド方式には大別して2種類
の方式が従来からある。一つの方式は、あらかじめプラ
ントで発生する異常または事故を想定し、Ijh特性解
析等の結果から事象の波及シーケンスを樹木論理の形で
与えておくことによシ、実際にブラットで発生している
異常または事故全同定するものである。運転ガイドの決
定は、想定事象シーケンスに対して与えられている対応
操作から選択する。
In general, there are two types of systems for guiding plant operation. One method is to assume in advance an abnormality or accident that will occur in the plant, and to provide a ripple sequence of events in the form of tree logic based on the results of Ijh characteristic analysis, etc. Identifies all abnormalities or accidents. The driving guide is determined by selecting from the corresponding operations given to the assumed event sequence.

他の方式はプラントの主要なプロセス量の変動あるいは
、系統機器の状態変動から、異常または事故発生の徴候
を検知し、プラン)f正常な状態に戻すような対応操作
を選択する、いわゆる対症療法ペースの方式である。
Other methods detect signs of an abnormality or accident from changes in the plant's main process quantities or changes in the state of system equipment, and then select countermeasures that will return the plant to normal conditions. This is a pace method.

ところで、前者の方式ではプラントに想定外の事象が発
生した場合、あるいは発生している事象を詳細に把握で
きない場合には不適当である。一方後者の方法は発生事
象の原因等を解明する必要がないため想定外事象有無に
関係なく適用可能であり、プラント事故時のように安全
確保金弟1に重視する場合に適している。しかし、事故
発生の有無を判断せず徴候のみで対応操作を選択するた
めに、不必要あるいは過剰な運転操作を実施してしまう
恐れがあり、多くの想定事象解析結果の知識を反映出来
ず、したがって質の高い運転ガイド方式とは言い難い。
By the way, the former method is inappropriate when an unexpected event occurs in the plant or when it is not possible to understand the occurring event in detail. On the other hand, the latter method does not require elucidation of the cause of the event, so it can be applied regardless of the presence or absence of an unexpected event, and is suitable for cases where safety is paramount, such as in the case of a plant accident. However, since response operations are selected only based on symptoms without determining whether an accident has occurred, there is a risk of unnecessary or excessive driving operations, and the knowledge of the analysis results of many hypothetical events cannot be reflected. Therefore, it is difficult to say that this is a high-quality driving guide method.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、プラント事故時、既知の想定事象解析
結果に基づいて適切なプラントの対応操作を提示すると
共に、想定外事故発生時にも適切な対応操作の推定を行
うことができ且つ学習により運転ガイドの品質及び信頼
性を高めることができるプラントの運転ガイド提示装置
を提供することにある。
The purpose of the present invention is to present an appropriate response operation for a plant in the event of a plant accident based on the analysis results of known assumed events, and also to be able to estimate appropriate response operations even in the event of an unexpected accident. An object of the present invention is to provide a plant operation guide presentation device that can improve the quality and reliability of the operation guide.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、プラントからのデータを自動的に処理して事
故を同定し、この事故に関する対応操作を示した運転ガ
イドを運転員に提示するものにおいて、事故時のプラン
トからのデータによシ事故の種類を同定する事故モデル
同定部と、予め用意した種々の想定事故モデルのデータ
を格納するガイドデータベースと、事故モデル同定部か
らの同定された事故に関するデータとガイドデータベー
スの想定事故モデルのデータとをつき合わせ同定された
事故に関する対応操作を示す運転ガイドを決定しこれ全
運転員に提示する運転ガイド決定部と、事故時プラント
からのデータと事故モデル同定部からの同定事故に関す
るデータとを取込み、既知の想定事故に関する新たな対
応操作情報を、あるいは新たな事故に関する対応操作情
報を前記ガイドデータベースに追加する学習部とから成
る運転ガイド提示装置誠意そ採用することによシ、上記
目的を達成する。
The present invention automatically processes data from a plant to identify an accident and presents an operator with an operation guide showing countermeasures for the accident. an accident model identification section that identifies the type of accident, a guide database that stores data on various assumed accident models prepared in advance, and data related to the identified accidents from the accident model identification section and data on the assumed accident models in the guide database. A driving guide determining unit that determines a driving guide indicating response operations for the identified accident and presents it to all operators, and imports data from the plant at the time of the accident and data regarding the identified accident from the accident model identification unit. The above objective is achieved by sincerely adopting a driving guide presentation device consisting of a learning section that adds new response operation information regarding known hypothetical accidents or response operation information regarding new accidents to the guide database. do.

次に本発明の原理について説明する。Next, the principle of the present invention will be explained.

プラント運転ガイド機能における学習は、2つに大別で
きる。1つは、プラントで発生する事故事象とそれに対
する有効な運転操作の知識を追加して行くことであシ、
他の1つは、事前に有する事故本象と対応操作の知識が
5A際のプラント特性に一致しない場合に正しく修正し
ていく機能である。本発明では、この機能を実現するた
めに、事故と対応操作の知識(以下、ガイドデータベー
スと称する)をプラントの事故時モデルと対応操作テー
ブルに簡潔に表現することとした。そこで、プラントの
事故はプラントの制御系統機器の故障あるいは構造的損
傷を原因となるので、プラントの事故モデルの正常モデ
ルからのパラメータ変動が各事故事象と対応付けられる
ことに着目した。
Learning in the plant operation guide function can be roughly divided into two types. The first is to add knowledge of accident events that occur in plants and effective operation methods to deal with them.
The other is a function that correctly corrects when the prior knowledge of the actual accident and response operations does not match the plant characteristics at the time of 5A. In the present invention, in order to realize this function, knowledge of accidents and response operations (hereinafter referred to as a guide database) is concisely expressed in a plant accident model and response operation table. Therefore, since plant accidents are caused by failures or structural damage to plant control system equipment, we focused on the fact that parameter variations in the plant accident model from the normal model are associated with each accident event.

又、シンプトンペース運転ガイド方式の特長である想定
外事象への対応機能を有し、更に想定事象に関する詳細
な知11fl!?用いて運転ガイドの質を高めるという
目的に対しては、上記パラメータ空間において距離の考
え方を用いて対応操作推定が可能である。これはパラメ
ータ空間において、類似の事故事象に対応する点は集中
してクラスタを形成すること、および事故時にとるべき
運転操作は主要プロセス量の制御に関するもので限定さ
れていることから、上記のそれぞれのクラスタを形成す
る類似事故事象に対しては同一の運転操作が対応してい
ると考えられることによる。想定外事象はいずれのクラ
スタにも属さないものと考えられるが、この場合には各
クラスタ重心までの距離で事象の類似度を定義し、とる
べき運転操作の選択順位または操作手順の決定に反映さ
せる。
In addition, it has a function to respond to unexpected events, which is a feature of the symptom pace driving guide method, and it also has detailed knowledge about expected events! ? For the purpose of improving the quality of driving guidance using the above-mentioned parameter space, it is possible to estimate the corresponding operation using the concept of distance in the above parameter space. This is because, in the parameter space, points that correspond to similar accident events are concentrated and form clusters, and the operating operations that should be taken at the time of an accident are limited to those related to controlling the main process quantities. This is because the same driving operations are thought to correspond to similar accident events that form clusters. It is thought that the unexpected event does not belong to any cluster, but in this case, the degree of similarity between events is defined by the distance to the center of gravity of each cluster, and this is reflected in the selection order of driving maneuvers to be taken or in determining the operational procedure. let

以下、本発明の詳細な説明する。第1図は本発明のプラ
ントの運転ガイド提示装置の一実施例を示す全体ブロッ
ク図である。プラントは、一般に主システムとサブシス
テムとからなるが、原子力発電所の場合には原子炉、タ
ービン、発電機と主要制御系、補助系、安全保護系など
の系統機器から構成される。事故モデル同定部2はプラ
ント1から主システムの主要プロセス量、主要プロセス
i変化率、系統機器の状態量、起動信号、起動要求信号
を取込み、プラントの主要プロセス量が変動して事故発
生の徴候が得られた場合にモデル同定を行なう。
The present invention will be explained in detail below. FIG. 1 is an overall block diagram showing an embodiment of the plant operation guide presentation device of the present invention. A plant generally consists of a main system and subsystems, and in the case of a nuclear power plant, it consists of a nuclear reactor, a turbine, a generator, and system equipment such as a main control system, auxiliary system, and safety protection system. The accident model identification unit 2 takes in the main process quantities of the main system, the rate of change of the main process i, the state quantities of system equipment, the start signal, and the start request signal from the plant 1, and detects changes in the main process quantities of the plant as signs of an accident occurrence. If this is obtained, model identification is performed.

学習部4は前記プラントの鎖状態量と事故モデル同定部
2の計算結果であるモデルパラメータを取込み、発生し
た事故事象の波及シーケンス全区間で取込んで記憶して
いた時系列データを用いて、新らたな事故同定モデルの
パラメータと有効な対応操作の情報をガイドデータベー
ス5に追加する。
The learning section 4 takes in the chain state quantities of the plant and the model parameters that are the calculation results of the accident model identification section 2, and uses the time series data that has been taken in and stored for the entire spread sequence of the accident event that occurred. The parameters of the new accident identification model and information on effective response operations are added to the guide database 5.

更に、事故事象の波及進行中においては、前記プラント
の鎖状態量のうちの主要プロセス量変化率、系統機器の
状態量、起動信号、起動要求信号を用いて、系統機器運
転による主要プロセス量の制御効果を計算し、ガイドデ
ータベース5に与えられているデータと異なった場合に
はデータを修正する。
Furthermore, while the accident event is spreading, the change rate of the main process quantities among the chain state quantities of the plant, the state quantities of the system equipment, the start signal, and the start request signal are used to calculate the change of the main process quantities due to the operation of the system equipment. The control effect is calculated, and if it differs from the data given to the guide database 5, the data is corrected.

運転ガイド決定部3は同定した事故モデルの、あらかじ
め与えておく正常モデルからのパラメータ変化分を取込
み、ガイドデータベース5で用意しておくパラメータ空
間の点を決定し、想定事故モデルのパラメータ空間にお
ける各クラスタからの距離に応じて運転ガイドを決定し
、運転員6に表示する。
The driving guide determining unit 3 takes in the parameter changes of the identified accident model from the normal model given in advance, determines points in the parameter space prepared in the guide database 5, and calculates each point in the parameter space of the assumed accident model. A driving guide is determined according to the distance from the cluster and displayed to the operator 6.

次に、本発明の実施例を沸騰水形原子力発電所に適用し
た場合について各機能ブロックの詳細構成図を用いて説
明する。第2図は事故モデル同定部2および運転ガイド
決定部3の詳細構成を示す機能ブロック図である。主要
プロセス量変動量計算部15は主要プロセス蓋測定部1
0を通してプラント1から主要プロセスit取込み主要
プロセス量変動量を対応操作選択部18に出力する。プ
ラント構造モデルパラメータ変化計算部16は主要プロ
セス貴変化率測定部11を通してプラント1から主要プ
ロセス量変化率を取込むと共に系統愼器状態量測定部1
2全通してプラント1から操作入力を取込み、構造モデ
ルパラメータ変動量を対応操作選択部18に出力する。
Next, a case where an embodiment of the present invention is applied to a boiling water nuclear power plant will be described using detailed configuration diagrams of each functional block. FIG. 2 is a functional block diagram showing detailed configurations of the accident model identification section 2 and the driving guide determination section 3. The main process amount variation calculation unit 15 is the main process lid measurement unit 1
0, the main process it is taken in from the plant 1 and outputs the main process amount fluctuation amount to the corresponding operation selection section 18. The plant structure model parameter change calculation unit 16 receives the main process quantity change rate from the plant 1 through the main process variable change rate measurement unit 11, and also inputs the main process quantity change rate from the plant 1 through the main process quantity change rate measurement unit 11.
2, the operation input is taken in from the plant 1, and the structural model parameter variation amount is output to the corresponding operation selection section 18.

系統機器モデルパラメータ変化計算部17は系統機器起
動測定部13全通してプラント1から系統機器起動信号
全取込み、また系統機器起動要求信号測定部14全通し
てプラント1から糸g機器起動要求信号を取ラント1か
ら操作人力を取込んで系統機器モデルメータ変動量を対
応操作選択部18に出力する。
The system equipment model parameter change calculation unit 17 takes in all the system equipment start signals from the plant 1 through the system equipment start measurement unit 13, and also receives the thread g equipment start request signal from the plant 1 through the system equipment start request signal measurement unit 14. The system equipment model meter fluctuation amount is taken in from the handling unit 1 and outputted to the corresponding operation selection unit 18.

対応操作選択部18は入力される各種データに基づいて
一連の対応操作運転手順を運転ガイド表示部19に出力
し、運転ガイド表示部19はこれを表示する。
The corresponding operation selection section 18 outputs a series of corresponding operation driving procedures to the driving guide display section 19 based on various input data, and the driving guide display section 19 displays this.

次に本実施例の機能動作と演算アルゴリズムに(9) ついて説明する。プラントモデル同定に関しては種々の
手法があるが、本発明の実施例では次に示すように、線
形の状態方程式をベースとして簡単化した入出カモデル
を作成することとした。いま、プラントの系統機器起動
による操作入力をδu1この時の主要プロセス量変化率
の変動分をδ文で表わすと次式のように近似できる。
Next, the functional operation and arithmetic algorithm (9) of this embodiment will be explained. There are various methods for identifying a plant model, but in the embodiment of the present invention, a simplified input/output model is created based on a linear state equation, as shown below. Now, if the operation input due to the activation of the system equipment of the plant is expressed as δu1 and the variation in the rate of change of the main process amount at this time is expressed as a δ statement, it can be approximated as shown in the following equation.

δX=S・δU         ・・・(1)ここで
、BFi、入力系数マトリクスであるが、これはプラン
ト主システム固有の動特性で決まるのでこの要素をプラ
ント構造モデルパラメータと称する。また、操作人力δ
Uは系統機器起動信号および同要求信号をδW、δwe
で表わすと次式で示すことができる。
δX=S·δU (1) Here, BFi is an input system matrix, and since this is determined by the dynamic characteristics specific to the plant main system, this element is called a plant structural model parameter. In addition, the operating human power δ
U sends the system equipment activation signal and the same request signal to δW, δwe
It can be expressed by the following equation.

δu=U・δW         ・・・(2)δw=
K・δW*         ・・・(3)ここで、U
は系統機器運転と制御入力の関係を示すマ) IJクス
であシ、Kは系統機器の異常有無を示す対角マトリクス
である。(2)、 (3)式から次式を得る。
δu=U・δW...(2) δw=
K・δW*...(3) Here, U
K is a diagonal matrix that shows the relationship between system equipment operation and control input; The following equation is obtained from equations (2) and (3).

(10) δu=C・δW4           ・・・(4)
CミtJ−K              ・・・(5
)ここで、マトリクスCは系統機器固有の機能状態で決
まるのでこの要素全系統機器モデルパラメータと称する
。プラント事故時には安全確保を第1とする運転操作全
選定する必要がある。このため、主要プロセス量として
は安全機能に係わるものを対象とするが、沸騰水形原子
力発電所を対象とした場合の主要プロセス量と関連系統
器を第1表に示す。各主要プロセス量には、原子炉の安
全全確保するうえで守るべき制限値が設定されている。
(10) δu=C・δW4...(4)
Cmit J-K...(5
) Here, since the matrix C is determined by the functional state specific to the system equipment, this element is referred to as the entire system equipment model parameter. In the event of a plant accident, it is necessary to select all operating procedures that prioritize safety. For this reason, the main process quantities will be those related to safety functions, and Table 1 shows the main process quantities and related system components for a boiling water nuclear power plant. Limit values are set for each major process quantity to ensure the safety of the reactor.

例えば原子炉水位に対しては、通常運転水位が1157
+a+、原子炉スクラム水位が273a+、緊急炉心冷
却系(eccs系)の自動起動水位が−122(m(高
圧系)および−3720m(低圧系)と気水分離器下端
よりの高さで設定されている。
For example, for the reactor water level, the normal operating water level is 1157
+a+, the reactor scram water level is 273a+, and the automatic startup water level of the emergency core cooling system (eccs system) is set at -122m (high pressure system) and -3720m (low pressure system), which are the heights from the bottom of the steam-water separator. ing.

したがって、原子炉水位を取込みその値が上記の設定値
に達する変動があった場合には、原子炉水位を低下させ
るような事故発生を想定できる。
Therefore, if there is a fluctuation in the reactor water level and its value reaches the above-mentioned set value, it can be assumed that an accident will occur that will lower the reactor water level.

主要プロセス量変動量計算部15は主要ブロモ(11) ス量を取込み、変動量評価の設定値と比較して、設定値
に達した場合に事故発生と判定し、対応操作選択部18
を起動する。事故モデル同定部は、プラント構造モデル
と系統機器モデルに分けて、それぞれの正常モデルから
のずれとして同定するが、モデルの基本式は(1)式と
(4)式である。第2表に代表的な想定事故事象あける
モデルパラメータの変化と対応操作?示す。例えば、給
水機能喪失時には、給水系の操作要求指令に対して原子
炉への注水が出来ないので系統機器モデルパラメータC
の給水機能に関係する要素CfWは1から0に変化する
。冷却水喪失事故(LOCA)時には注水減少したと考
えられる。これは、プラント構造そチルハラメータ日の
要素変動になる。それぞれのモデルパラメータを同定す
るには、(1)式と(4)式の人出変数を取込んで計算
する。
The main process quantity variation calculation unit 15 takes in the main bromo (11) quantity, compares it with the set value for variation evaluation, and determines that an accident has occurred when the set value is reached, and the response operation selection unit 18
Start. The accident model identification unit separates the plant structure model and the system equipment model and identifies deviations from the respective normal models, and the basic equations of the models are equations (1) and (4). Table 2 shows typical assumed accident events and changes in model parameters and corresponding operations? show. For example, when the water supply function is lost, water cannot be injected into the reactor in response to the water supply system operation request command, so the system equipment model parameter C
The element CfW related to the water supply function changes from 1 to 0. It is thought that water injection decreased during the loss of cooling water accident (LOCA). This results in elemental fluctuations in the plant structure and the chill meter. To identify each model parameter, calculations are performed by incorporating the attendance variables in equations (1) and (4).

プラント構造モデルパラメータ変化計算部16は、主要
プロセス量変化率6文と系統機器状態量(12) 第1表 (13) 第  2  表 (14) のなかの操作人力δu6取込み、次式でプラント構造モ
デルパラメータBの要素変動を評価する。
The plant structure model parameter change calculation unit 16 takes in the six main process quantity change rates and the system equipment state quantities (12), Table 1 (13), and Table 2 (14), and calculates the plant structure using the following formula. Evaluate the element variation of model parameter B.

系統機器jが起動したとする。Assume that system device j starts up.

HI=1(2文)傘−6文1     ・・・(6)(
j=1.・・・m) (δ月=B4δU       ・・・(7)(6)式
で与える系統機器性能指標がしきい値より大きくなった
ことをもって、与えられたプラント構造モデルパラメー
タB*を修正する。いま系統機器として高圧炉心スプレ
系が起動した時、操作入力ベクトルの主要な変動要素は
注水項U、である。したがって、プラント構造モデルパ
ラメータBの第W列成分の変動量(δB)、が次式で求
まる。
HI = 1 (2 sentences) Umbrella - 6 sentences 1 ... (6) (
j=1. ... m) (δ month = B4 δU ... (7) When the system equipment performance index given by equation (6) becomes larger than the threshold value, the given plant structure model parameter B* is corrected. Now, when the high-pressure core spray system is activated as a system equipment, the main fluctuation element of the operation input vector is the water injection term U.Therefore, the amount of fluctuation (δB) of the W-th column component of the plant structure model parameter B is as follows. It can be found by the formula.

1    ・ (δB ) 、 −−(δX −6文本)    ・・
・(8)δu。
1 ・ (δB ) , −−(δX −6 text) ・・
・(8) δu.

同様に、系統機器モデルパラメータ変化計算部17は系
統機器起動信号δW1系統機器起動要求償号δw”およ
び系統機器状態飯のうちから操作入力δUを取り込み、
系統機器モデルパラメータの変動量]δC)を求める。
Similarly, the system equipment model parameter change calculation unit 17 takes in the operation input δU from among the system equipment start signal δW1, the system equipment start request compensation code δw” and the system equipment status,
The amount of variation in system equipment model parameters] δC) is determined.

例えば、高圧炉心ス(15) プレ系の起動要求信号(6w” ) itpcgが出力
された時、次式の関係で求められる。
For example, when the high pressure core (15) pre-system startup request signal (6w'') itpcg is output, it is determined by the following equation.

(−〇 ) *pcm=δ U−δu ”IPCI  
     −(9)ただし、δW” mpcm= 1で
ある。もしも、高圧炉心スプレ系が異常発生で起動しな
かった場合には(9)式の右辺第1項δU=Oとなる。
(−〇) *pcm=δU−δu”IPCI
-(9) However, δW''mpcm=1. If the high-pressure core spray system does not start due to an abnormality, the first term on the right side of equation (9) becomes δU=O.

また、系統機器の機能は、一般的に、主要プロセス量が
大幅に変動した場合に変化する固有の非線形特性がある
。例えば原子炉圧力が上昇していくとポンプの吐出流量
は減少する。このような特性の変動は事故発生とは関係
がないので与えられた系統機器モデルパラメータC傘を
、主要プロセス量の関数式に従って逐次修正する。
Additionally, the functionality of system equipment generally has inherent nonlinear characteristics that change when major process quantities vary significantly. For example, as the reactor pressure increases, the pump discharge flow rate decreases. Since such variations in characteristics have no relation to the occurrence of an accident, the given system equipment model parameter C umbrella is successively corrected according to the function expression of the main process quantity.

次に、対応操作選択部IBの作動を説明する。Next, the operation of the corresponding operation selection section IB will be explained.

ガイドデータベース5は、想定事故事象の解析結果から
(8)式、(9)式で求められた、プラント構造モデル
パラメータと系統機器モデルパラメータの変動分を各パ
ラメータマトリクスの要素を座標軸成分とするパラメー
タ空間に表示したデータと、ある空間領域に集中してい
る点の集合とを、多変量(16) 解析法の手法を用いてクラスタ化したデータを4有して
いる。同時に各クラスタに対しては対応操作がテーブル
の形で用意されているとする。例えば、第2表に示すよ
うに、給水機能喪失と外部電源喪失事故のように類似の
モデルパラメータ変動を伴なう場合には、対応操作とし
ても隔離時冷却系(几CIC)と高圧炉心スプレ系(H
PC8)の起動が要求されるごとく同一の対応操作が選
択される。いま、プラント構造モデルパラメータ変化と
系統機器モデルパラメータ変化が与えられた時、第3図
に示すパラメータ空間の点Pが決まる。
The guide database 5 includes parameters whose coordinate axis components are the elements of each parameter matrix, representing the variation of plant structural model parameters and system equipment model parameters obtained from the analysis results of assumed accident events using equations (8) and (9). It has four pieces of data that are clustered using the multivariate (16) analysis method, which is data displayed in space and a set of points concentrated in a certain spatial area. At the same time, it is assumed that corresponding operations are prepared for each cluster in the form of a table. For example, as shown in Table 2, in cases where similar model parameter fluctuations occur, such as loss of water supply function and loss of off-site power accidents, countermeasures include using the isolation cooling system (CIC) and high-pressure core spray. System (H
The same corresponding operation is selected as required to start up the PC 8). Now, when changes in plant structure model parameters and changes in system equipment model parameters are given, a point P in the parameter space shown in FIG. 3 is determined.

対応操作選択部18はまず各クラスタの重心までの距離
を計算する。クラスタCヨの重心k(、xIamXlt
e・・・Xl、)で表わすと、ユークリッド距離L%は
次式で示される。
The corresponding operation selection unit 18 first calculates the distance to the center of gravity of each cluster. The center of gravity k(,xIamXlt
e...Xl,), the Euclidean distance L% is expressed by the following formula.

各クラスタCJ  (’ =L・・・h)に対応操作U
t(’=ts・・・h)が与えられているとき、点Pの
事故事象に対して選定する合成対応操作U、を次式で求
める。
Operation U corresponding to each cluster CJ (' = L...h)
When t ('=ts...h) is given, the synthetic response operation U to be selected for the accident event at point P is determined by the following equation.

1に 合成対応操作U、の意味は、各対応操作の加舞・・・重
み係数の大きさが対応操作実施の優先順位を示している
と解釈できる。あるいは、発生した事故事象が、想定事
故と大きく異なっておシ、相異なる対応操作を同時に実
施する必要があると考えられる。いずれの解釈を採用す
るかはプラントの状況に依存しておシ、運転員の判断に
よる。また、各クラスタの対応操作として一連の運転手
順を与えることも可能である。この場合の合成対応操作
は、時間を単位区分に切った時に各単位区分において距
離逆数の重み付加算を実施して求められる。
1 and the combined corresponding operation U can be interpreted as the effect of each corresponding operation...the size of the weighting coefficient indicates the priority order of corresponding operation execution. Alternatively, the accident event that has occurred may be significantly different from the assumed accident, and different response operations may need to be carried out at the same time. Which interpretation to adopt depends on the plant situation and is at the operator's discretion. It is also possible to provide a series of operating procedures as corresponding operations for each cluster. In this case, the synthesis correspondence operation is obtained by performing a weighted addition of the reciprocal distance in each unit section when time is divided into unit sections.

すなわち、一連の対応操作運転手順はベクトル形式で表
現可能であシ、合成対応操作はベクトル演算で加算して
得られる。
That is, a series of corresponding operation driving procedures can be expressed in a vector format, and a composite corresponding operation can be obtained by addition using vector operations.

次に、学習部4の作動第4図に従って1r説明する。学
習部4はオフライン運転ガイド学習部25と適応運転ガ
イド修正部26の2つの主要な機能がある。オフライン
運転ガイド学習部25では、主要プロセス量応答記憶部
20、事故同定モデルパラメータ変化記憶部21、およ
び系統機器運転シーケンス記憶部22によって、一連の
事故事象シーケンス期間中のそれぞれの入力データを時
系列的に記憶しておく。主要プロセス量時系列データ評
価部23は、2つの機能がある。1つは、事故事象進行
中に主要プロセス量と運転制限値を逐次比較して変動程
度を評価し、変動程度が小さくなったことをもって事故
シーケンス終了と判定する。他の1つは、事故シーケン
ス終了後に行うもので、記憶している主要プロセス量の
時系列データを単位の時間区間毎に取シ出し、変動傾向
を評価する。この評価は、主要プロセス量の整定目標値
との偏差程度を指標の形で得るもので次式のように、変
化率も考慮する。
Next, the operation of the learning section 4 will be explained in accordance with FIG. The learning section 4 has two main functions: an offline driving guide learning section 25 and an adaptive driving guide modification section 26. In the offline driving guide learning unit 25, the main process quantity response storage unit 20, the accident identification model parameter change storage unit 21, and the system equipment operation sequence storage unit 22 store each input data during a series of accident event sequence periods in chronological order. Remember it. The main process amount time series data evaluation unit 23 has two functions. One is to evaluate the degree of fluctuation by successively comparing the main process quantities and the operational limit value while the accident event is in progress, and determine that the accident sequence has ended when the degree of fluctuation becomes smaller. The other method is performed after the accident sequence ends, and the stored time-series data of the main process quantities is retrieved for each unit time interval and the fluctuation tendency is evaluated. This evaluation obtains the degree of deviation of the main process quantity from the set target value in the form of an index, and also takes into account the rate of change, as shown in the following equation.

(t=1.・・・n) ここで、δXl+ δX、は主要プロセス量とその変化
率の目標値との偏差分、hsllhllは規格(19) 化定数である。圓式で与える偏差指標の各時間区分にお
ける変動傾向で実施している運転操作の妥当性が評価で
きる。ガイドデータベース生成部24は、事故モデルパ
ラメータ変化と系統機器運転シーケンスを各時間区分単
位で記憶データから取り出し、上記偏差指標の値によっ
て系統機器運転による対応操作の妥当性を評価する。そ
の結果、偏差指標が減少傾向を示していることによって
対応操作の妥当性が確認されたら、この対応操作を事故
モデルパラメータ変化データと対にしてガイドデータベ
ースに追加する。このようにして、プラントにおける事
故事象の経験が学習される。
(t=1...n) Here, δXl+δX is the deviation between the main process quantity and the target value of its rate of change, and hsllhll is the standardization constant (19). The validity of the driving operation being carried out can be evaluated based on the fluctuation trend in each time period of the deviation index given by the round equation. The guide database generation unit 24 extracts accident model parameter changes and system equipment operation sequences from the stored data for each time segment, and evaluates the validity of corresponding operations by system equipment operation based on the value of the deviation index. As a result, if the validity of the response operation is confirmed as the deviation index shows a decreasing trend, this response operation is paired with the accident model parameter change data and added to the guide database. In this way, the experience of accidental events in the plant is learned.

一方、適応運転ガイド修正部26は主要プロセス量変化
率、系統機器状態量、系統機器起動信号および系統機器
起動要求信号を取込み、系統機器の機能状態を評価する
。この評価は、系統機器における故障発生有無判定、操
作入力の値の定格状態における目標値との比較を行うも
ので、結果からガイドデータベース5における各対応操
作の効果程度を修正する。
On the other hand, the adaptive operation guide modification unit 26 takes in the main process quantity change rate, the system equipment state quantity, the system equipment activation signal, and the system equipment activation request signal, and evaluates the functional state of the system equipment. This evaluation involves determining whether or not a failure has occurred in the system equipment and comparing the value of the operation input with the target value in the rated state. Based on the results, the degree of effectiveness of each corresponding operation in the guide database 5 is corrected.

(20) 第5図は本実施例の動作タイミングを示したフローチャ
ートである。先ずステップ101にて主要プロセス量が
変動したか否か’に4’l1足し、変動した場合にはス
テップ102にてプラント事故モデルの同定を行ない、
次にステップ103にてパラメータを間における距離#
f算を行ない、更にステップ104にてガイドデータベ
ースによシ対応操作を決定する。次にステップ105に
て主要プロセス量の応答が予測通シか否かを判断し、予
想通シであった場合は処理を終了し予想通シでない場合
はステップ106にてガイドデータベースの内容を修正
して処理を終了する。一方、ステップ101にて主要プ
ロセス量が変動していない場合はステップ107にて事
故シーケンス終了が否かを判断し、終了していない場合
は処理を終了し、終了している場合はステップ108に
て事故モデルと対応操作の関係を決定し、これをステッ
プ109にてガイドデータベースへ追加して処理を終了
する。
(20) FIG. 5 is a flowchart showing the operation timing of this embodiment. First, in step 101, 4'l1 is added to 'whether or not the main process quantity has changed, and if it has changed, a plant accident model is identified in step 102,
Next, in step 103, the parameter is set to the distance # between
The f calculation is performed, and in step 104, the corresponding operation is determined based on the guide database. Next, in step 105, it is determined whether the response of the main process quantity is as expected or not. If it is as expected, the process is terminated. If it is not as expected, the contents of the guide database are modified in step 106. and end the process. On the other hand, if the main process amount has not changed in step 101, it is determined in step 107 whether the accident sequence has ended or not. The relationship between the accident model and the response operation is determined in step 109, and this is added to the guide database in step 109, and the process ends.

本実施例によれば、事故モデル同定部2にょシ、(21
) 事故時のプラントから諸状態量を取込み予め格納されて
いる正常なそデルからのパラメータ変動を計算して事故
を同定し、このパラメータ変動分を運転ガイド決定部3
が取込みガイドデータベースに用意しておる既知の事故
事象群の特徴を抽出したデータ群と比較(Cパラメータ
空間で行なう)して、当該事故に対する運転ガイドを決
定し、これを運転員6に表示することによシ既知の想定
事象解析結果に基づいて事故時のプラントの適切な対応
操作を提示することができると共に、想定外事故発生時
にもガイドデータベースに用意しである既知の事故事象
群に対する近さから適切な運転ガイドを合成して決定し
これを運転員6に表示することにより想定外事故発生時
にも適切な対応操作を行なうことができる。従って過剰
な対応操作あるいは後手に回る対応操作を防止してプラ
ン)1−安全に運行し得る効果がある。
According to this embodiment, the accident model identification unit 2 (21
) The system takes various state quantities from the plant at the time of the accident, calculates the parameter fluctuations from the normal model stored in advance, identifies the accident, and calculates the parameter fluctuations to the operation guide determining unit 3.
compares the characteristics of known accident event groups prepared in the imported guide database with the extracted data group (performed in the C parameter space), determines a driving guide for the accident, and displays this to the operator 6. In particular, it is possible to suggest appropriate plant response operations in the event of an accident based on the analysis results of known expected events, and even when an unexpected accident occurs, it is possible to provide a guide database that provides an approach to the group of known accident events prepared in the guide database. Then, by synthesizing and determining an appropriate driving guide and displaying it to the operator 6, appropriate response operations can be performed even when an unexpected accident occurs. Therefore, there is an effect of preventing excessive response operations or response operations that are too late, and allowing safe operation of Plan 1).

また、学習部4が前記プラントの諸状態量と事故モデル
同定部2からのパラメータ変動分を取込んで、発生した
事故事象の波及シーケンス全区間(22) で記憶していた時系列データ全開いて新たな事故同定モ
デルのパラメータと有効な対応操作の情報と全前記ガイ
ドデータベース5に追加すると共に、事故事象9波及進
行中においては前記プラントの諸状態量の内のいくつか
のデータを用いて系統機器運転による主要プロセス量の
制御効果を計算し、この計算結果がガイドデータベース
5に与えられているデータと異なった場合にはこれを修
正するという学習効果があシ提示した運転ガイドの信頼
性及び品質を常に向上させることができる。
In addition, the learning unit 4 takes in the various state quantities of the plant and the parameter fluctuations from the accident model identification unit 2, and fully opens the time series data stored in the entire interval (22) of the spread sequence of the accident event that occurred. In addition to adding new accident identification model parameters and information on effective response operations to the guide database 5, during the propagation of the accident event 9, some data of the state quantities of the plant are used to update the system. The learning effect of calculating the control effect of the main process quantities due to equipment operation and correcting it if the calculation result differs from the data given in the guide database 5 increases the reliability and reliability of the presented operation guide. Quality can be constantly improved.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上記述した如く本発明のプラントの運転ガイド提示装
置によれば、既知の想定事象解析結果に基づいて適切な
事故時のプラントの対応操作を提示する効果があり、並
びに想定外事故発生時にも適切な対応操作の推定を行な
ってこれを提示する効果があると共に、各事故時のデー
タ解析に基づいて想定事象解析結果を修正あるいは追加
する学習機能があるため、運転ガイドの品質及び信頼性
を向上させる効果がある。
As described above, the plant operation guide presentation device of the present invention has the effect of presenting appropriate plant response operations in the event of an accident based on the results of analysis of known assumed events, and is also effective in presenting appropriate plant response operations in the event of an unexpected accident. It has the effect of estimating and presenting the necessary response operations, and also has a learning function that corrects or adds to the expected event analysis results based on data analysis at the time of each accident, improving the quality and reliability of the driving guide. It has the effect of

(73)(73)

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明のプラントの運転ガイド提示装置の一実
施例を示すブロック図、第2図は第1図の事故モデル同
定部及び運転ガイド決定部の詳細構成例を示したブロッ
ク図、第3図はパラメータ空間に表示した事故モデルの
クラスタ例を示した説明図、第4図は第1図で示した学
習部の詳細構成例を示したブロック図、第5図は本実施
例のプラントの運転ガイド提示装置の動作タイミングを
。 示すフローチャート図である。 1・・・プラント、2・・・事故モデル同定部、3・・
・運転ガイド決定部、4・・・学習部、5・・・ガイド
データベ(24) 茅 l 目 4             ◇ 第2 目 茅4 目 Z5 26− 第  5  図
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the plant driving guide presentation device of the present invention, FIG. Fig. 3 is an explanatory diagram showing an example of a cluster of accident models displayed in the parameter space, Fig. 4 is a block diagram showing an example of the detailed configuration of the learning section shown in Fig. 1, and Fig. 5 is an illustration of the plant of this embodiment. The operating timing of the driving guide presentation device. It is a flowchart figure shown. 1...Plant, 2...Accident model identification section, 3...
・Driving guide determination section, 4...Learning section, 5...Guide database (24) Eye 4 ◇ 2nd Eye 4 Eye Z5 26- Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、入力されるプラントの主要な鎖状態量に基づいて予
め与えられている正常なモデルからの偏差であるパラメ
ータ変動を計算して事故モデルを同定する事故モデル同
定部と、プラントにおいて発生が予想される想定事故事
象の解析結果から得られる事故事象群の特徴を示すパラ
メータ空間におけるデータ群及び各事故事象群に対応す
る運転ガイドデータ群を保持するガイドデータベースと
、事故モデル同足部からのパラメータ変動量をガイドデ
ータベースのパラメータ空間におけるデータ群と比較し
て尚該事故に対処する運転ガイドを決定する運転ガイド
決定部とから成ることを特徴とするプラントの運転ガイ
ド提示装置。 2、事故時のプラントからの鎖状態量と事故モデル同定
部からのパラメータ変動量とを取込んで解析し、既知の
想定事故に関する衝たな対応操作情報を、あるいは新た
な事故に関する対応操作情報を前記ガイドデータベース
に追加する学習部を設けたことを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載のプラントの運転ガイド提示装置。 3、運転ガイド決定部は、入力されるパラメータ変動分
に基づいてガイドデータベースに格納されているパラメ
ータ空間の点を決定し、この点の前記パラメータ空間の
複数の事故モデルクラスタに対する距離を算出し、この
距゛離に従って各事故モデルクラスタに対応する各運転
ガイドを合成して当該事故に対処する一連の運転ガイド
を作シ出すことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
のプラントの運転ガイド提示装置。
[Scope of Claims] 1. An accident model identification unit that identifies an accident model by calculating parameter fluctuations that are deviations from a normal model given in advance based on input main chain state quantities of the plant; , a guide database that holds a data group in a parameter space indicating the characteristics of an accident event group obtained from the analysis results of hypothetical accident events that are expected to occur in a plant, and a driving guide data group corresponding to each accident event group, and an accident model. A driving guide presentation device for a plant, comprising a driving guide determining unit that compares the amount of parameter variation from the same leg with a data group in a parameter space of a guide database and determines a driving guide to deal with the accident. . 2. Incorporate and analyze the chain state quantities from the plant at the time of the accident and the parameter fluctuation quantities from the accident model identification unit, and generate countermeasure operation information regarding known hypothetical accidents or countermeasure operation information regarding new accidents. 2. The plant operation guide presentation device according to claim 1, further comprising a learning section for adding the information to the guide database. 3. The driving guide determining unit determines a point in the parameter space stored in the guide database based on the input parameter variation, and calculates the distance of this point to the plurality of accident model clusters in the parameter space, The plant operation guide according to claim 1, characterized in that each operation guide corresponding to each accident model cluster is synthesized according to this distance to create a series of operation guides for dealing with the accident. Presentation device.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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