JPS59146310A

JPS59146310A - プラントの運転方法

Info

Publication number: JPS59146310A
Application number: JP58018801A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Yoshida; 健一吉田; Takao Watanabe; 渡辺　孝雄; Takashi Kiguchi; 木口　高志
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-02-09
Filing date: 1983-02-09
Publication date: 1984-08-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、プラントの運転方法に係晩、特にプラントに
異砿が発生した時における適切な運転ガイドを提供でき
るプラントの運転方法に関するものである。

〔従来技術〕

従来、プラントの異常時における運転ガイドを提供する
方法としてＣａｕｓｅ　−Ｃｏｎ５ｅｑｕｅｎｃｅＴｒ
ｅｅ　（以下ＣＣＴという）を利用したものが提案され
ている。

ＯＣＴとは、事前の解析結果等に基づいて、プラントに
発生する事象の因果、関係を樹木上につないだものであ
りプラントの異常時における運転のカイダンス作成に利
用すると強力な機能を提供する。しかし、ＯＣＴを利用
したプラントの運転ガイド装置の対応できる事象を多く
する場合には、膨大な寸のＣＣＴが必要であり、作成お
よび保守に困難が早う。

また、小規模なデータ・ベースを、有効利用したカイダ
ンス・システム作成の技法としては、医療コンサルテー
ション・システムに利用されている昶識工学の手法があ
る。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、プラントの異常の原因を精度良く求め
ることにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、予測したプラント状態要素中における
実際のプラント状態要素の存在の有無を判定して後者の
要素が前者の要素中に存在しない時、実際のプラント状
態要素のすべてが予測したプラント状態要素中に存在す
るようになるまで、予測したプラント状態要素を入力と
してその状態要素が生じる原因を推定するステップと、
推定した原因に基づいて所定時間、経過後に生じるすべ
てのグラノド状態要素を予測するステップとの処理を゛
繰返すことにある。

〔発明の爽癩例〕

沸儂水型原ＬＦ炉プラントに適用した本発明の好適な一
実列列でめるプラン１４１運転方法を、第１図に基づい
て説明する。

原子炉圧力容器１内の炉心２で発生した蒸気は、生魚気
管１３を１通ってタービン６に送られ、その後、復水器
７にて凝縮されて水になる。この水は、給水配管１４を
通って冷却水として原子炉圧力各相１内に供給される。

給水配管１４ば、獲水ポンプ８、脱塩器９、給水ポンプ
ＩＯＡ、ＩＯＢ。

１１ＡおよびＩＩＢおよび給水加熱器１２を」二流側よ
り順次連絡している。給水ポンプ１０Ａ。

１０Ｂ、ＩＩＡおよびＩＩＢはモータ駆動型の給水ポン
プである。１拾水ポンプＩＩＡおよびＩＩＢは、原子炉
の起動および停止時に一時的に駆動されるが、原子炉の
過酸・連転中には給水ポンプＩＯＡおよび１０１３のバ
ックアップ用となり待機状態にある。給水ポンプ１０Ａ
およびＩＯＢは、原子炉の運転中に寸時、駆動されてい
る。原子炉圧力容器１内に５尻れた冷却水は、再循環系
配管５に設けられた再鍾譲ボ／プ４の駆動によってジェ
ットポンプ３を曲り、炉心２に込られる。

水位計１５は、原子炉圧力ｒ≠７！Ｓｌ内の水位（原子
炉木立）１７を演出する。流量計１６は、ジェットポン
プ３内を流れるコ九遺を検出する。すべてのジェットポ
ンプ３内を流れる流計と合計すると、炉心２内を流れる
冷却水流量となる。多くの庚出器にて測定された原子炉
水位１７およびジェットポンプ流量等のプロセス縫は、
電子計算機１８のプロセス入出力装＃１８Ａを介して電
子計算機１８の中央処理装置ｔ１８Ｂ内に入力される。

電子計算機１８はさらにメモリ（内部メモリおよび外部
メモリ）１８Ｃを有している。中央処理装置１８Ｂにて
処理された結果は、ｏ制御盤２ｏに設けられたブラウン
管（ＣＲＴという）２１に表示さ本実施例は、知識工学
の手法を利用して上記の原子炉プラントの異常時におけ
る運転ガイダンスを求め、そのガイダンスに応じて異常
時における運転を実施し、原子炉プラントの異常事態を
収束させようとするものである。このような運転方法に
ついて以下に説明する。電子計算機１８のメモ’Ｊ　１
８　Ｃは、原因・結果データベース２２、推移予測デー
タベース２３、操（’Ｆ−ｆ−タベース２４、詳細デー
タベース２５、事例データベース２６および処理プログ
ラム２７を記憶している。

原因・結果データベース２２は、原因とその原因から直
接判定できる結果との組み合わせからなる因果関係を記
録しておくデータベースである。

これは、一般に知識工学の研究者の間で、ｒｕｌｅ”と
呼ばれているものに相当するデータの格納場所である。

沸澹水型原子炉プラントにおける原因・結果データベー
ス２２の一例を第２図に示す。

推移予測データ・ベース２３は、原因・結果データ・ベ
ース２２のデータを時間の前後関係を正しく保ちながら
組み立てるための情報を格納するデータ・ベースである
。ここには、プラントの各機器の、軍転状態および各プ
ロセス敬の状態に関する情報と、状態を表わす値の求ま
っているプロセス量についてその値を変化させる時間と
、るる時間が経過した後の値を求めるための手法とが格
納されている。沸騰水型原子炉プラントにおける推移予
測データベース２３の一例を第３図に示す。

第４図は、沸騰水型原子炉プラントにおける操作データ
ベース２４の一例である。操作データベース２４は、プ
ラントの各機器の運転状態・各プロセス量の状態の組み
合わせを条件部とし、その時に考えられる操作を操作業
とし、条件部と操作業の組み合わせを付加する為のデー
タベースである。

詳細データ・ベース２５は、プラントの各機器の詳細な
操作方法と、運転制限を記録する為のデータ・ベースで
ある。

事例データ・ベース２６は、プラントの事前の解析結果
および過去の運転時の記録を納めたデータ・ベースであ
る。

沸騰水型原子炉プラントにおける詳細データ・ベース２
５を第５図に、事例データ・ベース２６を第６図にそれ
ぞれ示す。

処理プログラム２７の概要を第７図および第８図に基づ
いて説明する。処理プログラム２７は、異常判定部２８
、データ変隣部３０、状態把握部３１、原因判定部３２
、最適操作決定部３８、詳細化部４２、類似事例検出部
４３およびガイダンス作成部４４からなっている。原因
判定部３２は、原因列挙部３３、状態把握部３１、予測
部３４、無矛盾確認部３５、原因判定部３２の再帰呼出
し部３６および判定部３７を有している。さらに、最適
操作決定部３８は、操作列挙部３９、予測部３４、状態
把握部３１、最適操作決定部３８の再帰呼出し部４０お
よび決定部４１を有している。

データ変換部３０は、測定されたプロセス量であるプラ
ント・データを入力して各プラントデータの値について
多数決等の論理判定を行なって１つに絞り、どのプラン
トデータであるかの識別子と、以下に示す処理において
のプラントデータの値を表わすプラント鷲転のガイダン
スを求める装置（収Ｔ運転ガイド装置という）内での特
別な値に変形した結果とを組み合わ忙て要素状態（プラ
ントの１つの状態を示す項目）とし、これらの要素状島
を・りつめてプランド伏、態信−号として出力する。デ
ータ変臭部３０のフロルチャートを第９図に示す。

犬態杷握部３１は、原因結果データ・ベース２２に収・
、１３されている各「）原因」と入力したプラント状態
１首−号とを比較し、このプラント状、＠信号に対応す
る「原因」に基づいて生じる「結果」を選択すか、そし
て選択された結果を新しい要素状態として入力したプラ
ント状態信号に付加する。

状態・把１部３１の救要を第１０図に示す。

原因列挙部３３は、入力したプラント状態信号の各要素
犬１凛の原因となりえる要湘状態またはそれらの組み合
わせを、原因・結果データ・ベース２２に収納されてい
る「結果」を検索することにより求め、検索した「結果
」を出力する。そのフローチャートを第１１図に示す。

予測部３４は、プラント状態信号を入力して入力したプ
ラント状態信号の各要素状態の値が次のレベルの値に変
わるまでの時間を、推移予測データ・ベース２３に格納
された計算手法（プログラム）を実行してそれぞれ求め
る。次に、求められたこれらの時間のうちで最短の時間
を選択し、この最短時間経過後の各要素状態の１直を、
やはシ推移予測データ・ベース２３に格納された計算手
法を実行して求める。そして、各要素状態を１つに１と
めて、次のステップに対するプラント状態信号として出
力する。予測部３４の概要を第１２図に示す。

無矛盾性確認部３５は、基準となるプラント状態信号と
、無矛盾性の確認される単数または複数のプラント状態
信号を入力し、はじめのプラント状、標信号に含まれず
またデータ変換部３０によシ取シ込まれる要素状態を含
んでいないプラント状態信号を出力する。第１３図は無
矛盾性確認部３５のフローチャートを示している。

同定部３７は、頃数のプラント状態１首号を入力ｆ＼むプラント状態信号を出力するものである。第１４図は
、その内稈を示している。

操作列挙部３９は、プラント状態１首号を入力し、その
時の操作として考えられる操作鍵を、操作データ・ベー
ス２４つ条件部を検索することによってリストアツブし
、出力する。操作列挙部３９のフローチャートを第１５
図に示す。

決定部４１は、第１６図に示すように複数のプランド状
、傳１言号を入力してその時の運転目的に最も近いプラ
ント状態信号を出力する。

原因判定部３２は、プラント異散時において、プラント
状態信号を入力して原因列挙部３３、状態把握部３１、
予測部３４、無矛盾性確認部３５、再帰呼出し部３６お
よび判定部３７を起動しプラント異常の原因を判定し、
この原因を付加したプランド状１便信号を出力する。

最適操作決定部３８は、原因判定部３２から出力された
７ラント状態信号を入力し、操作列挙部３９、予測部３
４、状態把握部３１、再帰呼出し部４０．決定部４１を
起動して、最適な操作方法を決定し、その操作を実行し
た結果も付加されたプラント状態信号を出力する竹詳、洲化部４２は、最適操作決定、ｉｌ＋３８から出力
されたプラント状態信号を入力して、このプラント状態
信号の各要素状態でプラントの機器の操作を意味するも
のを検索する。さらに検索した操作について詳細データ
・ベース２５の運転制限を満足することを確認した後、
詳細な操作手順をプラント状態信号に付加する。また、
検索された操作が詳細データ・ベース２５の運転制御具
に違反する場合は、最適操作決定部３８を再実行させる
。詳細化部４２のフローチャートを第１７図に示す。

類似事例検索部４３ば、第１８図に示すように詳細化部
４２から出力されたプラント状態信号を入力して、事例
データ・ベース２６の原因とキーワードを検索し、原因
が一致するかまたはキーワードと前述のプラント状態信
号の要素状態が一定室以上で一致するものを、類似事例
としてプラント犬態信号に付加する。

ガイダンス作ｅ：、部４４は、類似参例検索部４３から
出力されたプラント状態Ｉ言号を入力し、それをＣＲＴ
、２１に出力するために、形式を整える。

前述した衆能を有する伎償による沸騰水型原子炉プラン
トの運転方法を説明する。説明にあたっては、実ｉ祭に
は発生が考えられない現象であるが、沸騰水を原子炉プ
ラントの運転中に、炉心２に冷却水を供給する再循環ポ
ンプ４の回転軸が剖受に固着したという再循環ポンプ４
の軸固着現象が発生したことを前提とする。このような
軸固着が生じると、炉心２内を流れる冷却水流牡が減少
し、炉心２内でのボイド量が増加する。ボイド量の増加
は、原子炉水位１７の北昇てつながる。実際には・↑１
１１固肩およびボイド欧増加の現象はわからず、測定さ
れた原子炉水位およびジェットポンプ流量のプロセス暖
かわかるだけである。正ポな原子炉水位１７はＬ４のレ
ベルである。原子炉水位１７がＬ８のレベルに達すると
、原子炉は急速停止（スクラム）される。原子炉水位１
７がスクラム直前のＬ７のレベルに礁した時、刈御盤２
０にその旨表示される。これにより運転員は、原子炉水
位の上昇をｍｌることができる。原子ｐ水位１７および
ジェットポンプ部数等のプロセス量であるプラントデー
タが入出力１１１ｓＡを介して中央α理装置１８Ｂに入
力される。入力されたプラントデータは、その後の中央
処理装置１８１３内での処理が円滑に行えるようにアナ
ログ・デジタル変換される。プラントデータの入力とと
もに中央処理１ｉ１８Ｂは、メモＩ７１８　Ｃ内の運転
ガイド装置である処理プログラム２７（第７図および第
８図参照）を呼出し、その処理プログラム２７に基づい
て所定の君埋をｆテう。異名判定部２８は、入力したプ
ラントデータの９ちで異名な直を示すプラントデータの
有無を判断する３、異材な１直を示すプラントデータ（
本実施例の場舒は、Ｌ７のレベルに達した原子炉水位１
７）が存在する場合は、表示の指令２９を出力し、異名
の内容を制御盤２０に表示させる。さらに、異常な値を
示すプラントデータが存在する場合は、処理プログラム
２７のデータ変喚部３０以後の処理が火付される。

弗、譜水型原ｆ戸プラントで測定された１つまたは榎政
のプラントデータ４５が、データ変換部（第９図）３０
に人力される。プラントデータ４５から設定値を満足し
・・よい（附過まだは低下）ものをすべてＪ８侭し、こ
れをプラント犬態信号４６に変換する。データ変換部３
０ば、第２０：図に示すプラント状態信号４６を出力す
る。

この時、沸騰水、！原子炉プラントにおいては、原子炉
水位のような重要なプロセス量に対しては、複数の検出
器が設けらｎている。従って、それらの計測結束が一改
しているかを確認する必要がある。−■しない場合には
多数決等により誤まった演出器の測定値が、運：味ガイ
ド装置内に入力されないように勿い里される。

第２０図に卦いては、普通の文字で内容を示すが、東面
の場合は論理６ｉ、算の容易な、ＥＢＣＤＩＣ文字コー
ド、整数値であってもよい。

データ変換部３０の出力であるプラント状態信号４６が
、状態把握部（第１０図）３１に入力される。状態把握
部３１は、第２０図に示すプラント状態信号号４６に欠
けている情報があればそれを補う。すなわち、入力した
プラント状態信号４６の各要素状態に基づいて第２図に
示す原因・結果データ・ベース２２の原因部を検索する
。３次に検索結果の有無を判断し、有の場合にはその検
索結果をプラント状態信号４６に付加する。その後、原
因・結果データ・ベース２２の原因部を再び検索する。

検索結果の有無を判断し、無の場合には前述の検索結果
を付加したプラント状態信号４７を出力する。本夷剤例
では、追加するものがなく、第２０図と同様な第２１図
に示されるプラント状態信号４７が出力される。本実、
７電例では、状態把握部３１の入力と出力は同一である
。

本実施例の動作の前提が異ポ時であるので、プラント状
態信号４７を入力することにより原因判定部３２の処理
が火打される。

プラント状、態信号４７は、原因判定部３２内の原因列
挙部３３にまず入力される。原因列挙部３３は、プラン
ト伏、態信号４７の各要素状態を【課」とし、原因・結
果データ・ベース２２（第２１ス）の結果部からプラン
ト犬態信号４７の要素状態を倹索し、この要素状態に対
応する原因部のＡｌをプラント状１態信号４７に付加す
る。すなわら、プラント状態信号４７の要素状態は、「
原子炉水位＝Ｌ７」および「ジェットポンプ流喰城」で
ある。要素状態が２個以上ある場合（ｄ１爪弱度の高い
要、ｇ犬、情について検索を行う。安上状態のボ要度に
ついては、あらかじめ定められている。本実７１ｍ例で
は、「原子炉水位−Ｌ７ｊのほうがより重要であり、検
索が実施される。［原子炉水位−Ｌ７Ｊは原子炉水位の
上昇した結果であるため、原因・結果データ・ベース２
２の結果部から「原子炉水位上昇」を検索し、それに対
応する原因部の項目である「ボイド増」および「給水流
量増」をプラント状態信号４７に付加する。再び、原因
・結果データ・ベース２２の結果部を検索する。しかし
、何も検索されない。次に検索結果の有無を判断する。

この場合は、何も検索されないため、原因列挙部３３は
、第２２Ａ図および第２２Ｂ図に示す「ボイド噌」およ
び「給水流量増」を付加したプラント状態信号４８Ａお
よび４８Ｂを出力する。

状態把握部３１は、プラント状態信号４８Ａおよび４８
Ｂを入力することによって１−ボイド増」および「給水
流量増」の項目を原・因・結果データ・ベース２２の原
因部より検索し、それに対応する姻果部の結果の項目「
原子炉水位上昇」を求める。これを付加した各々のプラ
ント犬傅１蕗号４９Ａ。

４９Ｂを出力する。

プラント状態信号４９Ａおよび４９Ｂは、予測部３４（
第１２図）に入力される。予測部３４を用いることによ
り原因・結果データ・ベース２２に収納されている「原
因」と「結果」の組合せからボイドが増えた場合および
給水流量が噌えた場合のプラント状態の推移予測ができ
る。予測部３４ば、プラント状態信号４９Ａおよび４９
Ｂ内の要素状態の変化時間を計算していない要素状態を
倹索し、検索される要素状態がなくなるまで、検索され
た各要素犬態の変化する時間を計算する３゜要孔伏態の
変化する時［口１とは第３図に示されるように要素因襲
の現在のレベルから次のレベル（原子炉水位で菖えは、
現在のＬ６に討して次のレベルはＬ７）まで変化するの
に要する時間である。

次に、求めた変化時間が最小か否かを判定する。

プラント状ａｔハ号４９Ａおよび４９Ｂの要素状態「ボ
イド壇」および給水流量増」のそれぞれに対する「原子
炉水位上昇」についての変化時間を第３図の推移予測デ
ータ・ベース２３に示す計算手法（時間計算法）に基づ
いて求める。その後、求められた最小変化時間経過後に
おける各閥素状態を推移予」リデータ・ベース２３の手
法（状態計算法）により計算する。予測部３４は、第２
３Ａ図および第２３Ｂ図に示す新たなプラント状態信号
を付加したプラント状態信号５０Ａ、５０Ｂを出力する
。

予１１１１１部３４によって、原因列挙部３３にて推定
された「原因」に基づいて生じる現象（原因判定部３２
の状態把握部３１にて検索した「結果」）が時間的にど
のように変化するのかを求めることができる。このため
沸騰水成原子炉プラントの動的なプロセス駿にｊ（蕗が
生じても、原因列挙部３３にて推定した「原因」が真の
原因であるかどうかの判定が容易になる。すなわち、沸
、僑水型原子炉で実際に測定された異７Ｋを示すプラン
トデータをもたらす真の原因を容易に求めることができ
る。

プラント状態信号５０Ａおよび５０Ｂを入力した第１３
図に示す無矛盾確認部３５は、結果としておこるプラン
ト状態信号が、実際に発生しているプラント状態にない
要素状態で原因列挙部３３自身によって原因が推定され
ないものを含まない事を確認する。確認されたプラント
状態信号はそのまま出力されるが、実際のプラント状態
になく、データ変換部３０により取り込まれる要素状態
を結果として発生したものは、原因として不適切である
とされ、出力されない。本夷廁例においては、第２３Ａ
図および第２３Ｂ図の状態信号５０Ａおよび５０Ｂが矛
盾がなく、そのまま無矛盾確認部３５より出力される。

無矛盾確認部３５から出力されたプラント状態信号５０
Ａ、、５０Ｂが、再帰呼出し部３６に入力される。再帰
呼出し部３６は、無矛盾確認部３５の出力であるプラン
ト状態信号５０Ａおよび５０Ｂと原因判定部３２に出力
されるプラント状態信号号４７とを比較する５、プラン
ト状態信号５０Ａおよび５０Ｂのいずれか一方の要素状
態がプラント状態信号４７と一敗すれば、再帰呼出し部
３６は機能しない５、この場合は、プラント状態信号５
０Ａおよび５０■３は、判定部３７に伝えられる。本実
施例に分いては、プラント状態信号４７に「ジェットポ
ンプ流址滅」という要素状態が含まれておす、プラント
状態信号５０Ａおよび５０Ｂのいずれにも−亡れが含ま
れていない。虻って再帰呼出し部３６は、プラント状態
信号５０Ａおよび５０Ｂを人力とするｊ瓶囚刊定部３２
を再・局的に呼出す。

すなＪフち、原因列挙部３３から無矛盾確認部３５まで
の処理が再び行なイノれる。プラント状態信号５０Ａお
よび５０Ｂが県内列挙部３３に入力される。原因列挙部
３３は、プラント状態信号５０Ａおよび５０Ｂの要素状
態「ボイド増」および「給水流量増」を「結果」として
原因・結果データ・ベース２２の結果部を検索しそれら
に対応する「原因」を求める。＠者に対しては第２４Ａ
図に５１Ａで示す「再循環ポンプ軸固着」が、後者に対
しては８２４Ｂ図に５１Ｂで示す「給水制御系異常」が
そ汎ぞれ検索される。これらの要素状態がプラント状態
信号５０Ａおよび５０Ｂにそれぞれ付加されたプラント
状態信号５］、Ａおよび５１Ｂが原因列挙部３３から出
力される５、これらの信号を入力する状、態把握部３１
は、プラント状態１言号５１Ａおよび５１Ｂの要−末状
態を「原因」とするすべての「結果」を原因・結果デー
タ・ベース２２より検索する。プラント状態信号５１．
Ａの「再循環ポンプ軸固着」に対しては「ボイド増」の
外に「ジェットポンプ流量減」が、プラント状態１８号
５１Ｂの「給水制御系異膚」に対しては「給水流量増」
の外に「流量ミスマツチ」がそれぞれ検索される。これ
らの要素状態がそれぞれ付加された各プラント状、り信
号５２Ａおよび５２Ｂ（第２４Ａ図および第２４Ｂ図）
は、状明把握部３１より出力されて予測部３４に入力さ
れる。予測部３４で４ｆＪ　律のように各プラント状態
信号５２Ａおよび５２Ｂの＋Ｉｊ　＋Ｊ予測を行なって
も、フリント状態１言号の変１ヒばなく、そのまま無矛
盾性確認部３５に入力される。無矛盾性確認部部３５で
も、矛盾７ケしと柑ｊ定されてそのまま出力される１４
無矛盾１生Ｈｆ苗１１３部３５から出力されたプラント
状・再ｉ占号５２Ａおよび５２Ｂは、１与帰呼出し部３
６に７＼力さＩ’　６０再滞Ｉ呼出し部３６は、前述し
たようにプラント状態信号４７とプラント状、態・１蕗
号５２Ａおよび５２Ｂとを比較する。プラント状態［δ
−号４７の２°りの髪素状悪［原子炉水位Ｌ７Ｊおよび
「ジェットポンプ流敬減」は、プラント状態］言号５２
Ａ内にもａ在する１、このため、再帰呼出し部３６は、
原因杓］定部３２の再Ｊ帯呼出しを行わず、プラント人
！求１言号５２Ａおよび５２Ｂを判定部３７へ出力する
。

第１４図に示す判定部３７ば、第２４Ａ図および第２４
Ａ図に示すプラント状態信号５２Ａおよび５２Ｂと実際
の沸騰水型原子炉プラントのプラント状１哀を示す第２
１図のプラント状態信号４７とが比較される。

「再循環ポンプ軸固着」が原因となる部会は、プラント
状、便１言号５２人がプラント状態信＞１ｊ４７と一致
する。しかし、「給水側（卸系曝常」が原因となるｉ場
合は、プラント状態信号５２Ｂとプラント状態信号４７
とは一致しない。従って、「再循環ポンプ軸固着」が原
因と判定されて第２４Ａ図に示すプラント火照信号５２
Ａが、原因判定部３２の出力であるプラント状態信号５
３として出力される１２以上をもって原因判定部３２に
よる処理が終了する。

再帰呼出し部３６が存在するので、本１例に基づいて推
定された「原因」によって生じるプラント状態が、肺、
連木型原子炉プラントに？いて生じている異虐を示すプ
ラント状態になろか否かを容易に判断できる。従って、
異蕗を示すプラント状態の基となる真のｒｌＪＸ因」を
簡単にしかも精度良く見付けることができる。

再帰呼出し部３６に（いて実砲される原因判定部３２に
入力された第１プラント伏態信号の要素状態と無矛盾性
確認部３５から出力された第２プラント状ｄ信号の要素
状態とを比較して再帰呼出しを行なうか否かの判断を行
う機能を、再帰呼出し部３６からｌ；ＩＪｉ碓して再帰
１乎出し部３６の前段においてもよい。第２）゛ラント
伏、標１言号の妥裕状１襟が第１プラント犬、態信号の
要素状態の一部と一部し、丙帰１＋％出し後において原
因列挙部３３にて析たな原因が検索されない場合は、異
なる原因による異常な現象が２μ上発生している（多重
具象）ことになる。この場合は、第１プラント状態信号
の要素状態から第２プラント犬態信号のそれを除いた後
における第１プラント状預信号の要素状態を生じる「原
因」を前述と同５采にして原因ＮＪ定部３２で求める。

原因判定部３２の判定部３７の出力であるプラント状態
信号５３（今回の場合は、実質的にプラント状態信号５
２Ａ）が、最適操作決定部３８の操作列挙部３９に入力
される。操作列挙部３９は、プラント状態信号５２Ａの
各要素状態について操作データ・ベース２４の条件部を
検索し、その条件部の項目に対応する操作業を求める。

本実施例では、「原子炉水位Ｌ７Ｊであって操作データ
・ベース２４の条件部には該当する項目が存在しない。

このため、具体的な操作業もなく、「何もしない」とい
う操作業がフリント状態信号５３に付加されたプラント
状態信号５４が操作列挙部３９から出力される。

次に、このプラント状態信号５４を入力して予測部３４
が１動く。予測部３４は、プラント状態信号５４の各要
素状態の変化時間およびその徒手変化時間経過後の各要
素状態を付加したプラント状態信号５５を出力する。具
体的には最小変化時間で変化する状態量は原子炉水位で
あり、その最小時間経過後の要素状態は「原子炉水位上
昇、Ｌ８」となる。この要素状態が付加されたプラント
状態信号５５が予測部３４より出力される。

プラント状態信号５５は、状態把握部３１に入力される
５、状態把握部３１は、原因・結果デーダゝ−ス２２に
堪づいてνテしく付加された要素状態「原子炉水位上昇
■、８」に対する「結果」である１−タービントリップ
」を検索する。さらに、状態把握部３１は、検索された
要素状態「タービントリップ」を「原因」とする「結果
」である「スクラム、母線切換」および「原子炉圧力上
昇」を検索する。これらの祈しい要拾状、態を付加した
プラント状帳信号５６（第２５図参照）が、伏態把（屋
を祁３１の出力である。

プラント状態；ぎ号５６は、再帰呼出し部４０に入力さ
れる。再）帯呼出し部４０は、操作列挙部５４に入力さ
れたプラント状ぎ信号と操作列挙部５４から出力された
プラント状態信号を比較し、後者の信号に新しい操作業
が付加されたか否かを判定する手段を有している。再帰
呼出し部４０は、前述の判定にて新しい操作業が付加さ
れていると判断した・４合には、最適操ど「決定部３８
の再・、柑呼出しを行い、その逆であると判断した場合
にはその再帰呼出しを行わない１２本実症例では、「操
作を実施しない」という操作業が行われているので、最
適操作決定部３８の再帰呼出しが行われ、操作列挙部５
４、予測部３４および状態把握部３１の各処理が再び行
われる。状態把握部３１の出力信号であるプラント伏、
態信号５６が陳咋列慎部３９に入力される。

操作列挙部３９は、プラント状態信号５６を入力し、こ
の信号の要素状、標に対する操作業を操作データ・ベー
ス２４より検索する。本実施例では、「原子炉水位上昇
、Ｌ８ｊに対応する操作「モータ、駆動給水ポンプトリ
ップ」が検索され、さらに、「操作を実施しない」も操
作業として列挙される。

これらの操作業を付加したプラント状態信号、すなわち
、第２６Ａ図および第２６Ｂ図にそれぞれ示すフリント
状態信号５７Ａおよび５７Ｂが予測部３４に入力される
。予測部３４は、それぞれの［桑１・「を行なった場合
のプラント状態の推移予測が前述したように行なわれる
。すなわち、プラント状態信号５７Ａの「モータ、駆動
給水ポンプ）　ｌ）ツブ」を行なうと、前回の予測部３
４の処理によつて得られた最小変化時間からさら（（最
小変化時間を経過した後に「原子炉圧力上昇、高」およ
び「原子炉水位置下降、Ｌ４」になることが予測される
。また、「操作を実施しない」場合にも、「原子炉圧力
と昇、高」および［原子炉水位下降、Ｌ　６　Ｊになる
ことが予測される。これらの安老状態が付加されたプラ
ント状態信号５８Ａおよび５８Ｂが予測部３４から状態
把握部３１に入力される。

状態把握部３１は、各要素状態に対応する「結果」を、
原因・結果データ・ベース２２から検索する。すなわち
、操作業「モータ駆動給水ポンプトリップ」を有するプ
ラント状態信号５８Ａに討しては、原因１−原子炉圧力
高」に対する結果「バイパス弁開Ｊ、ｉ系内「モータ、
駆動給水ポンプトリップ」に対する結果「原子炉水位低
下」督よび原因「スクラム（所定時間経過後）−」（ス
クラム後に２回の最小変化時間が経過しているので）に
対する結果「ボイド減」、さらに原因「ボイド減」に対
する結果「原子炉水位下降」がそれぞれ検索される。こ
れらの検索結果を付加した第２６Ａ図のプラント状態信
号５９Ａが状態把握部３１の処理によって得られる。ま
た、操作業「操作を実施しない」を有するプラント状態
信号５８Ｂに対しては、原因「原子炉圧力高」に対する
結果「バイパス弁開」および原因［−スクラム（所定時
間経過後）」に対する結果「ボイド減」、さらに原因「
ボイド威」に対する結果「原子炉水位下降」がそれぞれ
検索される。これらの検索結果を付加した第２６Ｂ図の
プラント状態信号５９Ｂが状態把握部３１の処理によっ
て得られる。

これらのプラント状態信号５９　Ａおよび５９Ｂは、再
Ｒ呼出し部４０に入力される。再帰呼出し部４０は、再
帰呼出し後の操作列挙部３９の処理において前述したよ
うな新しい操作業を付加したか否かに基づいて再度最適
操作決定部３８の再帰呼出しの要否を決定する。今回の
場合は、「モータ駆動給水ポンプトリップ」が新しい操
作業として付加されているので、最適操作決定部３８の
再帰呼出しが再び行われる。プラント状態信号５９Ａお
よび５９Ｂは、操作列挙部３９に入力される。

しかし、操作列挙部３９は、いずれのプラント状態１言
号５９Ａおよび５９Ｂに対しても新たに操作業を追加し
ない。次に、予測部３４は、操作列挙部３９から出力さ
れたプラント状態信号５９Ａおよび５９Ｂを人力して各
プラント状態信号の要素状態の最小変化時間経過後の状
態を予測する。すなわち、操作業［−モータ駆動給水ポ
ンプトリップ」を有するプラント状態信号５９Ａに対し
ては、原子炉水位が「Ｌ２」に、原子炉圧力が「下降」
に変化する１、また、操作業「繰作を実施しない」を有
するプラント状態信号５９Ｂに対しては、原子炉水位が
「Ｌ４」に、原子炉圧力が「下降」に変化する。各々の
操作業に幻して予測部３４は、第２７Ａ図および第２７
Ｂ図に示すプラント状態信号６０Ａお上び６０Ｂを出力
する。

プラント状、態信号６０Ａおよび６０Ｂは、再帰呼１］
つし部４０に入力される。操作列挙部３９において新た
に追加されないので、今回は再帰呼出しが行われない。

鼓って、フリント状態信号６０Ａおよび６０Ｂは、決定
部４１に入力される。決定部４１は、最適な操作として
プラント状態信号６０Ａおよび６０Ｂのいずれか一方の
操作を選択する。すなわち、プラント状態信号６０Ａの
「モータ、駆動給水ポンプトリップ」を実施した場合は
、［原子炉水位Ｌ２ｊとなシ、「操作を実施しない」を
実施した場合は［原子炉水位Ｌ４ｊとなる。

「原子炉水位を下げない」という沸摩水型原子炉プラン
トの運転条件に対応させると、「操作を実施しない」こ
とが今回の「再循環ポンプ軸固着」に対して最も適切な
操作である。従って、最適操作決定部３８からは、第２
７Ｂ図のプラント状態信号６０Ｂが出力される。

本実施例においては、最適操作決定ｓ３８に予測部３４
を設けているので、原因判定部３２−Ｃ求めた異常状態
の真の原因を解消する操作（操作列挙部３９で検索され
た操作）を実施した場合において、その操作を実施した
と仮定した将来のプラント状態を予測することができる
。すなわち、動的なプロセス量の将来における値を予測
することができる。また、最適操作決定部３８にも再帰
呼出し部４０を設けているので、予測部３４にて得られ
た将来のプラント状態を考慮して最適な操作を容易に決
定することができる。従って、本実施例によれば、現在
、沸騰水型原子炉プラントにおいて発生している異１省
状態を解消でき、しかも安全性の高い最適な操作を選択
することが可能となる。予測７１３４および再帰呼出し
部３６を有している原因判定部３２と予測部３４および
再帰呼出し部４０を有する最適操作決定部３８を組合せ
た本寿施例では、ｒ（潜伏態の真の原因を精度良く把握
できるので、異常状態を解消するために得られた操作は
最侍のものとなる。また、正確な原因がわかるので、直
らにプラントの補修の要否が判断でき、しかも浦修要の
場合は補修箇所を事前に把握でき、プラント停止後の補
修が短時間で行える。

最適操作決定部３８の決定部４１から出力されたプラン
ト状態信号６０Ｂが詳細化部４２に入力さイする。本実
施例では、最適操作が「操作を実施しない」であるので
詳細化部４２は機能しない。

詳細化部４２は、プラント状態信号６０Ｂを詳細化部４
２の出力（プラント状態信号６１）として出力する。た
とえば、プラント状態信号６０Ａの「モータ駆動給水ポ
ンプトリップ」が実施されてプラント状、態信号６０Ａ
の［原子炉水位Ｌ２Ｊによυ高圧注水系の作動が行なわ
れた場合には、詳細データ・ベース２５よシ１痰当する
高圧注水系の詳細操作法（第５図）？ピックアップし、
これを付加したプラント状態信号が、詳細化部４２より
出力される。また、詳細な運転制御具の確認を行なって
制限違反が有った場合は、「高圧注水系が使用できない
」を付加したプラント状態信号を出力し、最適操作決定
部３８にその出力を伝えて前述したような最適操作決定
部３８の処理を再度行い、操作の立案を再度求める。

プラント状態信号６１を入力し、て第１８図に示す類似
事例検索部４３が起動される。類似事例検索部４３は、
ｇ６図に示すような実際の事例を収納している事例デー
タベース２６よシブラント状態信号６１に似ている事例
を検索する。本実施例においては、第６図に示す再循環
ポンプ軸固着の事例１が検索され、その内容がプラント
状態信号６１に付加されたプラント状態信号６２となっ
て類似事例検索部４３より出力される。

プラント状態信号６２は、第１９図に示すガイダンス作
成部４４に入力される。ガイダンス作成部４４は、第２
７１３図に示すプラント状７便信号６０ＢをＣＲＴｆｉ
示出力に定出力て（例えば、プラント状態信号６０Ｂ’
ｔＣＲＴ用の文字コードに変換）出力する。この時、詳
細操作法および類似事例の内容についても、同様な変換
が行われる。ガイダンス作成部４４ｉ４．プラント状態
言号６０ＢをＣＲＴ表示出力に変臭する時、原因となる
要素状、態とそれに対応する操作内容である要素状態が
わかるようなＣＲＴ表示出力を出す。例えば、「再循環
ポンプ軸固着（原因）」および「操作を実施しない（操
作内容）」のように該当する要素状態の後に（原因）お
よび（操作内容）の言葉を付加する。

ガイダンス作成部４４の出力（プラント状態信号６０Ｂ
）は、ＣＲＴ２１に伝えられてＣＲＴ２１に表示される
。沸騰水型原子炉プラントの運転員は、ＣＲＴ２１に表
示された操作内容を見てそれに応じて制御盤を通して沸
騰水型原子炉プラントの対象機器を操作する。本実施例
の操作内容が「操作を実施しない」であるので、沸騰水
型原子炉プラントに対して具体的な操作は実施されない
。

逆に言えば、沸騰水型原子炉プラントに対して［「操作
を実施しない」という操作が実施されたことになる。こ
のような操作を実施すると、沸騰水型原子炉プラントに
おいては、ボイドが減少して原子炉水位１７がＬ４のレ
ベル壕で低下し、バイパス弁が自動的に開くことにより
原子炉圧力も丁降し、安全な状態になる。例えば、プラ
ント状態信号６０Ａの内容が最適な操作であると決定部
４１にて決定された場合は、運転員は、ＣＲＴ２１に表
示された操作内容を見てモータ駆動給水ポンプをトリッ
プさせる如く制御盤２０を操作する。

その指令は、制御盤２０よシ駆動している給水ポンプＩ
ＯＡおよびＩＯＢに伝えられる。これによつて給水ポン
プＩＯＡおよびＩＯＢは停止される１、本実施例によれ
ば、表示された操作内容に基づいて実際の操作を行った
場合においてプラントに生じる現象がすべてＣＲＴに表
示されるので、実際のプラントにおける状態の変化を確
認することにより操作の進「テ度合を監視できる。また
、原因・結果データ・ベース２２を利用して「原因の判
定」および「操作の決定」をｒテなう時に、予測部３４
を用いているので、再循環ポンプ軸固着という実際に発
生が考えられないような異常現象に対してさえも、安全
に沸騰水型原子炉プラントを運転できる（モータ駆動給
水ポンプをトリップしても、安全は守ら′ｔＬる。）安
全性の高い最適な操作を得ることができる。

ＣＣＴおよび知識工学の手法（本実施例の如く予測部お
よび再帰呼出し部を含んでいない）を単に利用した運転
ガイド装置では、実際の発生が考えられない異常現象に
対して安全性の高い操作方法のガイダンスを提供しよう
とした場合に、大規模なデータ・ベースを必要とし、そ
のガイダンス作成のだめのルールおよび保守に多大な労
力を要する。このため、その手法による実現性が困難で
ある。すなわち、ＯＣＴを利用する方法では、膨大な量
のＣＣＴが必要となって作成、保守が困難となる。また
、単に知識工学の手法を利用する場合でも、あるプラン
トの状態を表わす計測結果が、複数ある場合の原因と結
果を表わすデータを用意しなければならないこと、およ
びプラントの推移予測（動的プロセス量の変化予測）が
できないので事前にプラントの推移予測も考慮して、適
用範囲の狭いデータを用意しなければならないことによ
りデータの量は膨大となる。

本実施例の手法によれば、運転員がガイダンスの操作の
改善を試み、ガイダンスの操作の効果を半減させるよう
な誤操作を行ない、プラントの起動時、負荷変動時等に
対応に手間どるといったこともなくなる。

また、上記の処理を、新しいアラームの発生や、再度の
運転員の要求、または運転ガイド装置の内部の時計によ
る割シ込み等により再実行することで、運転員に新しい
事態に応じたガイダンスを提供できる。

なお、本実、通例を実施する場合に、プラント・データ
の人力は、状態把握部３１が起動され、原因・結果デー
タ・ベース２２の原因部とプラント状、幅信号が比較さ
れる時点等の使用される時点で、要素状態ごとに入力さ
れてもよい。

データ７換部３０で、複数のプラントの状態が得られた
時、１つに絞るだめの論理判定は、多数決ではなくプラ
ントにとって好ましくなめ値を選ぶ等の他の手法を用い
てもよい。

原因判定部３２では、原因を１つに断定せずに矛盾しな
いものは複数の原因として出力を行ない、それぞれにつ
いて以降の処理を行なってもよい。

最適操作決定部３８では、操作を１つに決定せず、運転
目的に合うものは出力し、運転員がその中から選択する
ようにしてもよい。また、最適な操作を求めるのでなく
運転目的に合うものが初期に設定された数取上見つかっ
た時点で処理を打ち切り、出力するのでもよい。

一作データ・ベース２４は、原因・結果データ・ベース
２２と同一のものを使用し、どちらの内容を含むかを印
をつけることにより見わけるようｌ＼の指示があってはじめて起動されるようにしてもよい。

またその処理は、類似事例の倹素を先に行なってもよい
し、同時に行なってもよいし、一方だけ行なうのでもよ
い。

予測部３４は、推移予測データ・ベース、２３上の計算
式を直接解釈実行してもよいし、推移予測データ・ベー
ス２３上には、サブルーチンの呼び出し用情報が格納さ
れていて、そのサブルーチンを呼び出す事により計算を
行なうのでよい。また表の検索も、予測機能が直接行な
ってもよいし、同様な手法で、専用のサブルーテ／で行
なってもよい。

原因判定部３２および最適操作決定部３８制師には、再
帰呼出し機能を用いずに、スタックを用いて同様な処理
をソフトウェアで作ってもよいし、原因判定部３２と、
最適操作決定部３８を実現する機能をハード・ウェアで
作り、それを十分と思わｔｚる数だけあらかじめ直列に
つないでおくことＫより行なってもよい。

第１図に示す実椎例によれば、大規模なデータ・ベース
を必要とぜず、作成・保守が容易である。

また、データ・ベースの内容が、第２図〜第６図に示す
様に、構成単位ごとに、独立しているため、データ・ベ
ースに含まれていない現象が発生したというような、颯
端な状態を考えても、−１（練された１堆転幀が、その
ような現象の発生した時点で、その特徴だけをデータ・
ベースに入力し、・軍転ガイド装置の機能を拡張するこ
とができる。

本発明は、加圧水型原子炉プラント２、高速増殖炉プラ
ントおよび火力発電プラントにも適用できる。

〔発明の効果〕

本発明によれン−よ、プラントの異常状態の真の原因を
容易に把握することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は沸騰水型原子炉グランドに適用した本発明の好
適な一実施例であるプラントの運転方法を実施する装置
の系統図、第２図は第１図に示す原因・結果データ・ベ
ースの内容の一例を示す説明図、第３図は、第１図に示
す推移予測データ・ベースの内容の一例を示す説明図、
第４図は第１図に示す操作データ・ベースの内容の一例
を示す説明図、第５図は第１図に示す詳細データ・ベー
スの内容の一例を示す説明図、第６図は第１図に示す事
例データ・ベースの内容の一例を示す説明図、第７図お
よび第８図は第１図に示す処理プログラムのフローチャ
ート、第９図は第７図に示すデータ変換部の構成図、第
１０図は第７図に示す状態把握部の構成図、第１１図は
第７図に示す原因列挙部の構成図、第１２図は第７図に
示す予測部の構成図、第１３図は第７図に示す無矛盾性
確認部の構成図、第１４図は第７図に示す判定部の構成
図、第１５図は第８図に示す操作列挙部の構成図、第１
６図は第８図に示す決定部の構成図、第１７図は第８図
に示す詳細化部の構成図、第１８図は第８図に示す類似
事例検索部の構成図、第１９図は＄８図に示すガイダン
ス作成部の構成図、第２０図はデータ変換部から出力さ
れたプラント状態１吉号の説明図、第２１図は状態把握
部から出力されるプラント状態信号の説明図、第２２Ａ
図および第２２Ｂ図は原因判定部内の状態把握部から出
力されるプラント状態信号のｉ説明図、第２３Ａ図およ
び第２３Ｂ図は原因判定部内の予測部から出力されるプ
ラント状態信号の説明図、第２４Ａ図および４２４Ｂ図
はｒ４４的に呼出された原因判定部の原因列挙部および
状態把握部から出力されるプラント火照信号の説明図、
第２５図は最適操作決定部の状態把握部から出力される
プラント状態信号の説明図、第２６Ａ図および第２６Ｂ
図、第２７Ａ図および第２７Ｂ図は再７帯的に呼び出さ
れた最適操作決定部の予測部および状態把握部から出力
されるプラント状態信号の説明図である。１・・・原子炉圧力容器１，２・・・炉心、３・・・ジ
ェットポンプ、４・・・再循環ポンプ、６・・・タービ
ン、８・・・復水ポンプ、ＩＯＡ、ＩＯＢ、ＩＩＡ、Ｉ
ＩＢ・・・給水ポンプ、１８・・・東予計算機、１８Ａ
・・・−、ｆ　ｏ　セス入出力装置、１８Ｂ・・・中央
処理装置、１８Ｃ・・・メモリ、２０・・・割師盤、２
１・・・Ｃ几Ｔ１２２・・・原因・結果データ・ベース
、２３・・・推移予測データ・ベース、２４・・・操作
データ・ベース、２５・・・詳細データ・ベース、２６
・・・事例データ・ベース、２７・・・処理プログラム
、３１・・・状態把握部、３２・・・原因判定部、３３
・・・原因列挙部、３４・・・予測部、３５・・・無矛
盾性確認部、３６．４０・・・再帰呼出し部、３７・・
・判定部、３８・・・最適操作決定部、３９第１０／Ｂβ／８ＣＬ　　　　−−−ｊ葛２　口葛３　口発４０第５（２）Ｙ７図第３回箋／Ｓ口マＩＱ　Ｇ４４７２０図第２１回箋２２Ａ口第２２Ｂ（２）第２３Ａｌ１２１第２３Ｂ図篇ＨＡ響晃２１ｆＢ口早２夕（２）変２６月凸％２１，７３

Claims

【特許請求の範囲】１、プラントからプラントデータを検出する第１ステツ
プと、＠ｉ己フ゛ラントデータからプラントトの異常を
示すすべてのプラント状態要素を識別する第２ステツプ
と、前記プラント状態要素が生じる原因を推定する第３
ステツプと、推定した前記原因に基づいて所定時間経過
後に生じるすべてのプラント状態要素を予測する第４ス
テツプと、前記第４ステツプで予測されたプラント状態
要素中における前記第２ステツプで得られた実際のプラ
ント状態要素の存在の有無を判定して後者の要素が前者
の要素中に存在しない時に、前記第４ステツプで予測さ
れたプラント状態要素中に前記実際のプラント状態要素
のすべてが存在するようになるまで、前記第４ステツプ
で予測されたプラント状態要素を入力とする前記第３お
よび第４ブチツブの処理を繰返して実施する第５ステツ
プと、前記実際のプラント状、態要素のすべてが前記第
４ステツプで予測されたプラント状態要素内に存在する
時に、前記第３ステツプで得られた原因であってその予
測されたプラント状態要素を生じる原因を解消するプラ
ントの操作を選択する第６ステツプと、選択された前記
操作に基づいて前記プラントを操作する第７ステツプと
からなるプラントの運転方法。２、前記第３ステツプの前記原因推定を、原因と結果の
因果関係を示したデータに基づいて行う特許請求の範囲
第１項記載のプラントの運転方法。３、前記第６ステツプが、前記第３ステツプで得られた
原因であってその予測されたプラント状態要素を生じる
前記原因を解消するプラントの操作業を選択する第７ス
テツプと、前記操作を実施した嚇合における所定時間経
過後のプラント状態鮫素を予測する第８ステツプと、前
記第７ステツプにおける前記操作業の選択の有無を判定
して前記操作業が選択された時に、前記第７ステツプで
操作業の選択がなくなるまで、前記第８ステツプで予測
されたプラント状態要素の発生を解消する操作業の選択
を行う前記第７ステツプおよびこの第７ステツプで得ら
れた順作業に基づく前記第８ステツプの処理を繰返して
実施する第９ステツプと、前記第７ステツプでの操作業
の選択がなくなった時に、得られた操作業からプラント
の電軍転条件を満足する操作業をプラントの操作として
選択する第１０ステツプとからなる特許請求の範囲第１
項記１成のプラントの１里転方法。４、前記第７ステツプにおける前記操作業の選択を、前
１１己予測されたプラント状、帆要素と対応して１桑作
案を示・し／こデータを倹素することによ−ｐて行う特
、；ｆ請求の範囲第３項記載のプラントの・里転方法。５゜前記第８ステツプで予測されたプラント状、便侠素
を原因として生じる結果としてのプラント状、態慶素を
求める特許請求の範囲第３項記載のプラントの運転方法
。６、前記結果としてのグラノド状態要素を原因と結果の
因果関係を示したデータを倹素することによって求める
特許請求の範囲第５項記載のプラントの運転方法。７゜選択されたフリントの前記操作の詳細な手順を求め
、前記詳細な手順がプラントの制限条件に違反する時は
、前記第６ステツプの処理を再実行し、前記詳細な手順
がプラントの制限条件に違反しない時は、前記第７ステ
ツプの操作を前記詳細な手順に基づいて行う特許請求の
範囲第１項または第３項記載のプラントの運転方法。