JPS6214204A - プラントの負荷配分方法 - Google Patents
プラントの負荷配分方法Info
- Publication number
- JPS6214204A JPS6214204A JP60151394A JP15139485A JPS6214204A JP S6214204 A JPS6214204 A JP S6214204A JP 60151394 A JP60151394 A JP 60151394A JP 15139485 A JP15139485 A JP 15139485A JP S6214204 A JPS6214204 A JP S6214204A
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- JP
- Japan
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- steam
- consumption
- power
- load distribution
- consumption system
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は自家発電所をhし、この自家発電所J、り製造
プロセス側に電力および蒸気を供給しているプラントの
負荷配分J−i法に関づる。
プロセス側に電力および蒸気を供給しているプラントの
負荷配分J−i法に関づる。
(発明の技術的背端とその問題貞)
一般に、製鉄所、石油化学■揚および製紙J揚のように
大量のエネルギーを演*Jる丁場にあっては自家発電所
を備え、この自家発電所からlJ造プロセス側に電力お
J、び蒸気を供給づる場合が多い。石油ショックを契機
として省1ネルギーが川ばれる中でこれらのT場におい
てb人々的に省−[ネルギー化が推進されているが、中
でも自家発電所の軽演運用に関してはFit 11機を
導入すると共に、数理計画法を駆使した負荷配分法を採
用するなどの新しい施策が試みらね−Cいる。
大量のエネルギーを演*Jる丁場にあっては自家発電所
を備え、この自家発電所からlJ造プロセス側に電力お
J、び蒸気を供給づる場合が多い。石油ショックを契機
として省1ネルギーが川ばれる中でこれらのT場におい
てb人々的に省−[ネルギー化が推進されているが、中
でも自家発電所の軽演運用に関してはFit 11機を
導入すると共に、数理計画法を駆使した負荷配分法を採
用するなどの新しい施策が試みらね−Cいる。
しかし/1がら、特公昭5/1−1/I(1948月公
報にも開示されでいる如2\従来の0荷配分方法番ま、
電力J3 にび蒸気の供給側である自家発電所のボイラ
おJ、びり−ビンの最適負荷配分を行ったとしてす、電
力おJ、び蒸気の消負側ぐある製造プ11[スの最適0
6〜配分は+7つてJjらf、■ネルT−−1ストを低
くするという点で不1−分(・あった。
報にも開示されでいる如2\従来の0荷配分方法番ま、
電力J3 にび蒸気の供給側である自家発電所のボイラ
おJ、びり−ビンの最適負荷配分を行ったとしてす、電
力おJ、び蒸気の消負側ぐある製造プ11[スの最適0
6〜配分は+7つてJjらf、■ネルT−−1ストを低
くするという点で不1−分(・あった。
−/j、’Tネル1゛−」ストの低減を図るべく、自家
発電所おJ、び製造ブ111?スの06々配分を一つの
最適化問題として解く場合には、最適化問題のサイズが
大き過ぎるjこめに、ミニー]ンピ]−タレベルの81
粋機では訂n時間がかかり過ぎで実際に適用できないと
いう問題があった。
発電所おJ、び製造ブ111?スの06々配分を一つの
最適化問題として解く場合には、最適化問題のサイズが
大き過ぎるjこめに、ミニー]ンピ]−タレベルの81
粋機では訂n時間がかかり過ぎで実際に適用できないと
いう問題があった。
本発明は1配事情を名山してなされもので、1ネル1゛
−]ストを一段ど低減さt!l!Lr1つ、I’J i
告プ[1【!スおよび自家発?h所の負荷配分、hらひ
(こ、買電−を短時間で決定し1ワるブランi−の負荷
配分方法の提供を[1的と覆る。
−]ストを一段ど低減さt!l!Lr1つ、I’J i
告プ[1【!スおよび自家発?h所の負荷配分、hらひ
(こ、買電−を短時間で決定し1ワるブランi−の負荷
配分方法の提供を[1的と覆る。
(発明の概要)
この目的を達成ηるために本発明(,1、自家発電所を
右し、この自家発電所から製造f11 (=スヘi釘力
おJ、び蒸気を供給しくいるブランI・(lおい(、前
i)製造プn L’スを電力消費系と、蒸気消費系と、
電力・蒸気消費系とに分11、次に、萌Pit!電力f
i’A系では電力消費量を、前記蒸気消費系2−1.1
熱気消費吊を、電力・蒸気消費系で1.L電力および蒸
気の消費]ス]・をそれぞれ最小に4る」、うむ凶器の
に1過負問配分を行ない、次に、この最適f’l拘配分
によって求められる前記製造プロセスの電力消費トロお
よび蒸気消費量を満た号−[ネルイー−1スI〜を0出
すると共に、この丁ネルー1!−二1ストが最小に(2
るように前記自家発電所のf11荷配を決定づることを
特徴とするものである。
右し、この自家発電所から製造f11 (=スヘi釘力
おJ、び蒸気を供給しくいるブランI・(lおい(、前
i)製造プn L’スを電力消費系と、蒸気消費系と、
電力・蒸気消費系とに分11、次に、萌Pit!電力f
i’A系では電力消費量を、前記蒸気消費系2−1.1
熱気消費吊を、電力・蒸気消費系で1.L電力および蒸
気の消費]ス]・をそれぞれ最小に4る」、うむ凶器の
に1過負問配分を行ない、次に、この最適f’l拘配分
によって求められる前記製造プロセスの電力消費トロお
よび蒸気消費量を満た号−[ネルイー−1スI〜を0出
すると共に、この丁ネルー1!−二1ストが最小に(2
るように前記自家発電所のf11荷配を決定づることを
特徴とするものである。
(発明の実施例〕
以下本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。
先ず、自家発電所を備える−[場で・1、【、第2図に
示すように、自家発電所1から製造ブ111!ス2へ−
3= 電力および蒸気を供給づるーh、電力会ン13からb電
力を購入りるのが一般的であった。
示すように、自家発電所1から製造ブ111!ス2へ−
3= 電力および蒸気を供給づるーh、電力会ン13からb電
力を購入りるのが一般的であった。
かかるプラントにおUるエネルギー1ストは主に、自家
発電所1のボイラーに8′i費される燃f+1費と、電
力会ン13からの買電費とが考えられ、この丁ネルギー
二1ストをできるだけ(I(り1印λるIこめ1こ、製
造プロセスおよび自家発電所の各機器の負荷配分ど、貿
電帛どを決定Jることになる。
発電所1のボイラーに8′i費される燃f+1費と、電
力会ン13からの買電費とが考えられ、この丁ネルギー
二1ストをできるだけ(I(り1印λるIこめ1こ、製
造プロセスおよび自家発電所の各機器の負荷配分ど、貿
電帛どを決定Jることになる。
ところで、負荷配分を行なう際、製造プロセスは一般に
機器の種類おJ、び台数が多く、系統も複鮪て゛あるが
ために全機器のf−I IX?i配分を一度に決定する
ことは非常に困難である。
機器の種類おJ、び台数が多く、系統も複鮪て゛あるが
ために全機器のf−I IX?i配分を一度に決定する
ことは非常に困難である。
この点を考慮してこの実m例では第3図に承りように、
製造ブml l=スを電力)肖費系4.A気消費系!′
)、電力おJ、び蒸気を消費りる電力・蒸気消費系6と
に大別し、さらに各消費系をいくつかの1」“lシスア
ノ、に分1y(、各システムtrJに負荷配分を1−1
なうことにしに0 第4図はl iJi シ/J電力澗費系4の構成を承り
系統図で、1り1λぼ、+7−7シスjム1 f、l
+3台の電動機7,8,9と、これらの電動機によって
それぞれ駆動される3台のポンプ10,11.12とて
゛((す、リーブシステム2は3台の“i[$J+1l
i13.ICl3ど、これらの電動機によってそれぞれ
駆動される空気圧縮機16,17.18とで(1つてい
る。
製造ブml l=スを電力)肖費系4.A気消費系!′
)、電力おJ、び蒸気を消費りる電力・蒸気消費系6と
に大別し、さらに各消費系をいくつかの1」“lシスア
ノ、に分1y(、各システムtrJに負荷配分を1−1
なうことにしに0 第4図はl iJi シ/J電力澗費系4の構成を承り
系統図で、1り1λぼ、+7−7シスjム1 f、l
+3台の電動機7,8,9と、これらの電動機によって
それぞれ駆動される3台のポンプ10,11.12とて
゛((す、リーブシステム2は3台の“i[$J+1l
i13.ICl3ど、これらの電動機によってそれぞれ
駆動される空気圧縮機16,17.18とで(1つてい
る。
この場合、ポンプ1(’)、11.12に対りる0前記
分と、空気圧縮1!116,17.18に対する負荷配
分とは独立に考えられるために、リブシステム1とサブ
システム2とに分けている。
分と、空気圧縮1!116,17.18に対する負荷配
分とは独立に考えられるために、リブシステム1とサブ
システム2とに分けている。
このことは、電力消費系を1つのシスラムと考えて電力
消費量が最小になるように0伺配分を1−1つだ場合と
、2つのりブシステlいに分1ノでそれぞれの電力消費
量が最小になるように0前記分をt−iっだ場合とは結
束において一致づるので、最適化問題の規模が小さくh
るりJシステムに分割りることににつてにl締部間の短
縮を図ることにはかへらない。
消費量が最小になるように0伺配分を1−1つだ場合と
、2つのりブシステlいに分1ノでそれぞれの電力消費
量が最小になるように0前記分をt−iっだ場合とは結
束において一致づるので、最適化問題の規模が小さくh
るりJシステムに分割りることににつてにl締部間の短
縮を図ることにはかへらない。
第5図はこれと同様にして蒸気消¥1糸1)を−8つの
り1システムに分けた例で・、すfシステム1は蒸気タ
ービン19.2(1と、これらの蒸気クービン1ご51
、・)(イれイれ駆動さ4する空気L↑縮11i21゜
22どぐイ(1)1、IIこ、号Jシステノ、2(1然
気タービン23.2’lと、これらの蒸気タービンによ
−)てイれぞれ駆01されるポンプ2Fi、26とて・
41つ℃いる。
り1システムに分けた例で・、すfシステム1は蒸気タ
ービン19.2(1と、これらの蒸気クービン1ご51
、・)(イれイれ駆動さ4する空気L↑縮11i21゜
22どぐイ(1)1、IIこ、号Jシステノ、2(1然
気タービン23.2’lと、これらの蒸気タービンによ
−)てイれぞれ駆01されるポンプ2Fi、26とて・
41つ℃いる。
さらによIこ、第6図(ま電力・蒸気消費系6を一つの
りブシスデlいに分けた例ぐあり、このうちリブシステ
ム11.I tri動機27にJ: =)でポンプ29
を駆動りる系統ど、蒸気タービン28によってポンプ3
04!:駆動りる系統とを備え、リブシステム2は電t
l+機31に」、−)(空気■1綜機33を駆動りる系
統と、蒸気ター(′:ン32に」、って空気1f縮機3
1を駆動りる系統とを備えている。
りブシスデlいに分けた例ぐあり、このうちリブシステ
ム11.I tri動機27にJ: =)でポンプ29
を駆動りる系統ど、蒸気タービン28によってポンプ3
04!:駆動りる系統とを備え、リブシステム2は電t
l+機31に」、−)(空気■1綜機33を駆動りる系
統と、蒸気ター(′:ン32に」、って空気1f縮機3
1を駆動りる系統とを備えている。
このJ、うにして、多数のりブシステ11に分割して0
A配分の1itllを行うが、ここでは、第1図の〕[
1−プレートに示す手順にて把1粋する。1なわち、ス
テップ101−1 (13ぐ、電力消費系の電力消費系
、蒸気消費系の蒸気消v1吊、電力・蒸気消費系の電力
・熱気]ストがそれぞれ最小と<Eるにうに4ノブシス
テム毎にM?i?+配分を行う。イして、次のステップ
104ぐ(1このf負荷配イ)結宋(こl、t6sで製
造プロセスの電力消費系と蒸気消費Wどを求める。マタ
、次(7) スフ ッ/105 (” 1.L vIB
−111Lニスの電力消費系および魚気消費聞を満I
ご4Iネルギーコストを非出−4ると共に、この1ネル
ギー1ストが最小となるJ、:″)に自家fl市所の各
機器の負荷配分と、買電量を決定する。
A配分の1itllを行うが、ここでは、第1図の〕[
1−プレートに示す手順にて把1粋する。1なわち、ス
テップ101−1 (13ぐ、電力消費系の電力消費系
、蒸気消費系の蒸気消v1吊、電力・蒸気消費系の電力
・熱気]ストがそれぞれ最小と<Eるにうに4ノブシス
テム毎にM?i?+配分を行う。イして、次のステップ
104ぐ(1このf負荷配イ)結宋(こl、t6sで製
造プロセスの電力消費系と蒸気消費Wどを求める。マタ
、次(7) スフ ッ/105 (” 1.L vIB
−111Lニスの電力消費系および魚気消費聞を満I
ご4Iネルギーコストを非出−4ると共に、この1ネル
ギー1ストが最小となるJ、:″)に自家fl市所の各
機器の負荷配分と、買電量を決定する。
なお、0前記分を決定りる手法にト1、線形81内法や
非線形九1画法などの最適化1法(1川、−宮、栃木共
茗「情報化学−19J最適化、岩波肉店参照)があるが
、ここでは線形81画法Jりよび分岐限定法を第4図の
ポンプ7.8.Qのhζへ配分に適用した例を示す。
非線形九1画法などの最適化1法(1川、−宮、栃木共
茗「情報化学−19J最適化、岩波肉店参照)があるが
、ここでは線形81画法Jりよび分岐限定法を第4図の
ポンプ7.8.Qのhζへ配分に適用した例を示す。
先ず、ポンプの特性は次の近似式0表わされる。
P、=a・X・+b・
X・≦X・≦X・
−1l +
ただし
xi :第iポンプの送水m(ton/b)Pi :第
iポンプの消費電力(にW)a、、b、:係数 ×・ :X・の下限値 ×・ :X・の下限値 である。
iポンプの消費電力(にW)a、、b、:係数 ×・ :X・の下限値 ×・ :X・の下限値 である。
この近似式に基いて総送水吊W(ton/h)を満たし
、消費電力を最小にづる負荷配分は下記のような最適化
問題どじで定式化できる。
、消費電力を最小にづる負荷配分は下記のような最適化
問題どじで定式化できる。
目的関数
r−Σ(a−x・−+biyH)−1最小、11 1
制約条f1
Σ X、=W
1・11
y、x ≦X ≦y、マ、、i=1〜3y・−0よI
こは1. +=1〜3ここで、y・はポンプ
の稼動、停止Fを表わす変数で、0が停止、1が稼動を
意味する。V記問題は予めy、の値をりえてやれば線形
計画法にJ:って■ 解くことができる。まIご、最適な稼動台数をも決−8
一 定する場合、すなわち、Viの給を決定する場合には分
岐限定法を適用Jることによって効率Rく解くことがで
きる。なお、線形R1i!を法や分岐限定法は周知の手
法であるのでその説明を省略Jる。
こは1. +=1〜3ここで、y・はポンプ
の稼動、停止Fを表わす変数で、0が停止、1が稼動を
意味する。V記問題は予めy、の値をりえてやれば線形
計画法にJ:って■ 解くことができる。まIご、最適な稼動台数をも決−8
一 定する場合、すなわち、Viの給を決定する場合には分
岐限定法を適用Jることによって効率Rく解くことがで
きる。なお、線形R1i!を法や分岐限定法は周知の手
法であるのでその説明を省略Jる。
一方、第5図に一例を示した蒸気消費系、おにび、第6
図に一例を示した電力・蒸気消費系についても、目的関
数fを下記のようにして上述のポンプの負荷配分と同様
に最適化問題として定式化できる。
図に一例を示した電力・蒸気消費系についても、目的関
数fを下記のようにして上述のポンプの負荷配分と同様
に最適化問題として定式化できる。
蒸気消費系
f=蒸気消費量→最小
電力・蒸気消費系
f−α・電力消費部十β・蒸気fiv!I吊→最小ただ
し α:電力単価 β:蒸気ψ価 である。
し α:電力単価 β:蒸気ψ価 である。
以上の説明によって明らかなように、本発明は製造プロ
セスを電力消費系、蒸気消費系、電力・蒸気消費系に分
け、次に、電力消費系’(’ 1.i電力消費量を、蒸
気消費系では蒸気消費聞を、電力・蒸気消費系で1ま゛
電力おJ、び蒸気の消費=1ス1−をぞれぞれ最小にす
るn前記分を行ない、次に、この負荷配分によって求ま
る製造ブ11 t?スの電力消費量および蒸気消竹序を
満たし、nつ、■ネルギー]ス1へ(自家発電所のm料
費と買゛心費との和)が最小となるように負荷配分を決
定するJ、うにしたので、従来の方法に比して、[ネル
ギーニJス1〜を一段と低減さt!得ると共に、製造プ
ロレスおよび自家発電所の負荷配分、ならびに、買電量
を短時間で決定りることができる。
セスを電力消費系、蒸気消費系、電力・蒸気消費系に分
け、次に、電力消費系’(’ 1.i電力消費量を、蒸
気消費系では蒸気消費聞を、電力・蒸気消費系で1ま゛
電力おJ、び蒸気の消費=1ス1−をぞれぞれ最小にす
るn前記分を行ない、次に、この負荷配分によって求ま
る製造ブ11 t?スの電力消費量および蒸気消竹序を
満たし、nつ、■ネルギー]ス1へ(自家発電所のm料
費と買゛心費との和)が最小となるように負荷配分を決
定するJ、うにしたので、従来の方法に比して、[ネル
ギーニJス1〜を一段と低減さt!得ると共に、製造プ
ロレスおよび自家発電所の負荷配分、ならびに、買電量
を短時間で決定りることができる。
また、電力消費系、蒸気消費系および電力・蒸気消費系
をそれぞれ独立のtNFlとして考えられるリブシステ
lいに分けた場合には、負荷1%ご分および買電量を、
さらに、短かい31n時間で決定することができる。
をそれぞれ独立のtNFlとして考えられるリブシステ
lいに分けた場合には、負荷1%ご分および買電量を、
さらに、短かい31n時間で決定することができる。
第1図喀ま本発明を実施するための処理手順を示す)E
l−チt−−1−1第2図は本発明を適用4るfラント
の系統図、第3図【まこのプノンI・の!yJ1131
1]L!スをJネル(゛−消費系に分tJ (示しIこ
系統図、第4図乃〒第6図は■ネル用竺−消費系をイれ
fれ0何に対応して分1〕Iこ系統図ぐある。 1・・・自家発電所、2・・・製造プ111?ス、3・
・・tfih会11.4・・・電力消費系、5・・・蒸
気消費系、6・・・宙ノl−蒸気消費系。 出願人代即人 仏 藤 −川 = 12− 第4図
l−チt−−1−1第2図は本発明を適用4るfラント
の系統図、第3図【まこのプノンI・の!yJ1131
1]L!スをJネル(゛−消費系に分tJ (示しIこ
系統図、第4図乃〒第6図は■ネル用竺−消費系をイれ
fれ0何に対応して分1〕Iこ系統図ぐある。 1・・・自家発電所、2・・・製造プ111?ス、3・
・・tfih会11.4・・・電力消費系、5・・・蒸
気消費系、6・・・宙ノl−蒸気消費系。 出願人代即人 仏 藤 −川 = 12− 第4図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、自家発電所を有し、この自家発電所から製造プロセ
スへ電力および蒸気を供給しているプラントにおいて、
前記製造プロセスを電力消費系と、蒸気消費系と、電力
・蒸気消費系とに分け、次に、前記電力消費系では電力
消費量を、前記蒸気消費系では蒸気消費量を、前記電力
・蒸気消費系では電力および蒸気の消費コストをそれぞ
れ最小にするような機器の最適負荷配分を行い、次に、
この最適負荷配分によって求められる前記製造プロセス
の電力消費量および蒸気消費量を満たすエネルギーコス
トを算出すると共に、このエネルギーコストが最小にな
るように前記自家発電所の負荷配分を決定することを特
徴とするプラントの負荷配分方法。 2、前記電力消費系、蒸気消費系および電力・蒸気消費
系の少なくとも1つを、負荷が独立のサブシステムに分
け、これら各サブシステム毎に機器の最適負荷配分を行
うことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のプラン
トの負荷配分方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60151394A JPS6214204A (ja) | 1985-07-11 | 1985-07-11 | プラントの負荷配分方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60151394A JPS6214204A (ja) | 1985-07-11 | 1985-07-11 | プラントの負荷配分方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6214204A true JPS6214204A (ja) | 1987-01-22 |
Family
ID=15517623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60151394A Pending JPS6214204A (ja) | 1985-07-11 | 1985-07-11 | プラントの負荷配分方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6214204A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105515062A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-04-20 | 国家电网公司 | 基于风电和水电的电力系统调峰方法 |
-
1985
- 1985-07-11 JP JP60151394A patent/JPS6214204A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105515062A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-04-20 | 国家电网公司 | 基于风电和水电的电力系统调峰方法 |
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