JPS59220808A - プラントシミユレ−シヨン装置 - Google Patents

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ｅまプラントシミュレータに係り、特にプラント
のデータ全取込み、プラントの性能２工び状態を監視、
予測するプラントシミュレション装置に関する。

〔発明の背景〕

従来、プラントシミュレータとして異常や事故発生時に
状態の変化を予測し、運転員の判断全支援する方式が提
業されている。

しかし、フリントの異常や事故時のみならず、通常時に
も使用でき、かつプラントの現在の運転状態とは独立に
種々の状態を自由に模擬できれば、運転員の訓練、過去
の異常事例の分析等にも幅広く使用可能となる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、プラントの異常や事故時の状態変化予
測機能ｆ：損なうことなく、通常時はプラントの運転状
態とは独立な自由な模擬を可能とするプラントシミュレ
ータを提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明は、プラントの物理量、運転員の要求。

シミュレータの状態等に基づいた条件が満された時のみ
、プラントの運転状態と切離した独立な模擬（以下、オ
フラインモード）を可能することにより、異常や事故時
の状態変化予測機能（以下、オンラインモード）を損々
うことなく、プラントシミュレータの幅広い使用を可能
としたものである。′？した、オフラインモードで使用
中の場合にはシミュレーション結果の表示とともに、現
在のプラント状態とは独立なオフライン計算モートノ結
果であることを表示部の所定の箇所に常に表示するもの
である。

〔発明の実施例〕

以下、図面により本発明の実施例と効果を詳細に述べる
。

第１図は、本発明の実施例の構成を示したものである。

１はプラント、２はプラントのデータを取込む入力処理
部、３はプラント−データに基づいて異常を検出する異
常検出部、４はプラントデータを用いてシミュレータの
初期状態を算出する初期状態設定部、５はオフラインモ
ード切換条件を判定する条件判定部、６は切換部、７は
シミュレータ、８はオフラインモードでのシミュレータ
のいくつかの初期条件を記憶している初期条件記憶部、
９はシミュレータｔｂｌＪ　ｔＭＩ部、１０は表示制御
部、１１は表示部である。

プラントデータは入力処理部で信号検定、」−学単位変
４（等を行った後、異常検出部に入る。異常検出部はプ
ラントデータの通常値からの変化等により、プラントの
異常を検出するもので異常が検出されると初期状態設定
部分よび条件判定部に異常信号全速る。

プラントとして沸騰水形原子カプラントを例にとれば、
異常を検出するプラントデータ（物理量）として原子炉
出力、原子炉圧力、原子炉水位、格納容器圧力等が挙げ
られ、これらの通常値からの変化幅が所定の値を越えた
時、異常と判定する。

−例として、異常検出の変化幅を＃ｆ報レベルにとれば
、原子炉出力の場合定格値の１１０％、原子炉圧カフ　
２．１　ｋｇ／ｃｍ２、原子炉水位１０１０Ｏ２，格納
容器圧力０．０８７５　ｋｇ／ｃｍ”等が異常検出の設
定値となる。また、給水流量のごとく原子炉出力に依存
して通常値が変化する物理量については、原子炉出力の
関数として異常検出レベルを設定できるのは当然である
。

初期状態設定部は、入力処理部からのデータにより記憶
されたデータの現在値を更新するほか、シミュレータで
使用するプラントデータについては所定時間幅のデータ
を常に記憶しておき、異常が検出された場合、４’？’
Ｅｔｔｒ′オンラインモードでのシミュレータの使用が
要求された場合には、その後の所定時間幅のデータとと
もに専用のエリアに格納する。この専用データエリアに
格納された異常検出前後のデータまたはオンラインモー
ド要求前後のデータを用いて、シミュレータをオンライ
ンモードで動作させるための初期状態を算出し、シミュ
レータの状態量を設定する。

栄注判定部は、異常検出部からのプラント異常信号、モ
ード選択信号およびオンライン計算中の信号を用いて、
オンラインモードとオフラインモードの切換条件を判定
する。

第２図にオンラインモードとオフラインモードの切換条
件の例を示す。オフラインモードは、オフラインモード
が選択され、かつプラントが異常でなく、オンライン計
算中でない時のみ切換可能でアシ、それ以外の時はオン
ラインモードに復帰する。したがって、異常発生時には
オンラインモードがオフラインモードに優先して自動的
に選択される。

条件判定部でモード切換条件が判定されると、切換部で
シミュレータへの入力を切換えるとともに、シミュレー
タ制御部へモード信号を送る。オフラインモードでは、
切換部によってシミュレータへの入力は初期条件記憶部
に接続きれ、あらかじめ設定されたいくつかの初期条件
からシミュレータを起動することが可能である。この初
期条件は例えばプラントの定格出力２部分出力などのほ
か、過去の運転事例を記憶しておくことも可能である。

シミュレータ制御部は、シミュレータの起動停止、演ｐ
の一時中止などの制御のほか、模擬条件などの設定を行
なう。

シミュレータは、プラントの計算モデルをもちシミュレ
ータへの入力条件とシミュレータ制御部からの指令に基
づき、シミュレーション演算を行なう。シミュレーショ
ン演算は、実時間演算はもちろん、実際の現象の進展速
度よりも高速な演算が可能である。

表示制御部はシミュレータの７）４．ｎ、結果などをカ
ラーＣＩ′ＬＴなどに表示するための処理を行なうもの
で、オンラインモードかオフラインモードかを常に表示
する。第３図に表示例を示す。シミュレーション結果が
トレンド表示されているが、常に所定の箇所に演算モー
ドが表示され、運転員は明確に識別することができる。

このように、本シミュレータはプラントの通常運転時に
は任意の初期条件から自由なシミュレーションが可能で
、運転員の訓練および過去の運転事例の分析などに郷広
く使用できる。プラントに異常や事故が発生した揚台に
は、自動的にオンラインモードに切換シ、プラント状態
変化の予測が可能となる。

以下、プラントシミュレータのオフラインモードとオン
ラインモードの使用例について具体的に説明する。

オフラインモードは、初期条件記憶部にあらかじめ記憶
されたいくつかの初期条件から所望の条件を選び、その
状態からのプラント状態の変化を計算するもので、現在
のプラント運転状態とは切離した独立な模擬がｕＪ能で
ある。初期条件記憶部には、プラントの定格出力条件の
ほか、７５％。

５０％、２５％出力などの部分出力条件、原子カプラン
トの場合には原子炉臨界近接条件、昇温昇圧過程の谷圧
力栄件等におけるシミュレータ状態Ｉｔが記憶されてい
る。これはシミュレータを所定の起動条件に従って起動
させ、所望のプラント状態が達成された時点でシミュレ
ータの演算を一時中止して谷状８量ケ初期栄件記憶部に
格納することにより実現できる。オフラインモードの使
用例として、運転員の訓練に用いた場合な説明する。

シミュレータの初期条件として、原子炉臨界近接条件を
選び、制御棒引抜をキーボード等で入力し、シミュレー
タ出力の一つである中性子束を監視することによって原
子炉起動の運転訓練ができる。また、初期条件として、
原子炉定格出力条件を選び、キーボード等で給水流量喪
失等の異常を模擬入力し、シミュレータ出力である原子
炉水位、圧力等の変化を監視して、必要な操作をキーボ
ード等で入力することによシ異常、事故時の対応操作の
訓練が可能である。これらの訓練は、現在のプラント状
態とは独立にシミュレータを切離した形で自由にシミュ
レータ単体としての使用ができる。

次にオンラインモードの使用例について説明する。

オンラインモードは、プラントに異常が検出された場合
または運転員がオンラインモードを選択した場合に切換
わる。ここではプラントに異常が検出された場合につい
て説明する。異常が検出されるとオンラインモードに自
動的に切換り、初期状態設定部′はシミュレータの状態
量をプラント状態量に整合するために必要なプラント時
系列データを専用データエリアに格納する。シミュレー
タ起動条件と起動指令を入力することにより、シミュレ
ータはプラントの現任の状態を初期状態として設定した
後、将来の状態変化を予測計算する。

この場合、異常原因の候補、対応操作の候補等をシミュ
レータに入力し、その妥当性を確認すること及びシミュ
レーション結果を運転に反映することが目的である。こ
のようにオンラインモードは、現在のプラント状態から
の変化を予測し、逐次運転に反映させるため、シミュレ
ーションの時機が１代要であり、この時機を逸しないた
めにオンラインモードをオフラインモードより優先させ
る。

以上のごとく、オフラインモードとオンラインモードは
プラントの状態変化を模擬演算する点では共通であるが
、オフラインモードでは、あらかじめ定められ記憶され
たシミュレータの初期状態から演算を開始するのに対し
、オンラインモードでは現イ［のプラント状態量にシミ
ュレータの状態量を整合させた後、その状態からの変化
を演算する点が異なっている。

本発明の他の実施例として、第２図に示したオンライン
モードへの切換条件が、プラント異常で自動的には切換
らずり報のみとし、オンラインモード選択で初めて切換
るようにすること、凍たはプラント異常の有無にかかわ
らず、オンラインモード選択によってのみ切換えるよう
にすることもｏＪ能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す構成図、第２図はモード
切換条件を示す論理図、第３図は表示例を示す説明図で
ある。 ■・・・プラント、２・・・入力処理部、３・・・異状
検出部、某Ｚ閉 ｖ　３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　プラント状態量の変化を模擬演算し、演算結果を
   表示するシミュレータにおいて、プラントの測定可能な
   状態量を入力信号として取込み、シミュレータの初期状
   態量をフリントの状態量に整合させる手段を有し、この
   状態を出発点としてプラント状態の変化を予測演算する
   第１のシミュレーション機能と、あらかじめ定められた
   複数個のシミュレータ初期状態を記憶する手段と、この
   中から任意の初期状態を選びシミュレータに設定する手
   段を有し、この初期状態を出発点としてプラント状態の
   変化を演算する第２のシミュレーション機能をもち、上
   記第１のシミュレーション機能と第２のシミュレーショ
   ン機能を切換える手段を有し、第２のシミュレーション
   機能を実行中に、プラント異常信号が発生した場合には
   第１のシミュレーション機能に自動的に切換ることを特
   徴とすルプラントシミュレーション装置。