KR100752765B1 - 복합화력 발전소의 운전제어가능 파라미터의 실시간영향산출 시스템 및 방법 - Google Patents

복합화력 발전소의 운전제어가능 파라미터의 실시간영향산출 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100752765B1
KR100752765B1 KR1020060038114A KR20060038114A KR100752765B1 KR 100752765 B1 KR100752765 B1 KR 100752765B1 KR 1020060038114 A KR1020060038114 A KR 1020060038114A KR 20060038114 A KR20060038114 A KR 20060038114A KR 100752765 B1 KR100752765 B1 KR 100752765B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power plant
calculating
data
variable
real
Prior art date
Application number
KR1020060038114A
Other languages
English (en)
Inventor
주용진
장석원
Original Assignee
한국전력공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전력공사 filed Critical 한국전력공사
Priority to KR1020060038114A priority Critical patent/KR100752765B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100752765B1 publication Critical patent/KR100752765B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/26—Control of fuel supply
    • F02C9/28—Regulating systems responsive to plant or ambient parameters, e.g. temperature, pressure, rotor speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/16—Control of working fluid flow
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B17/00—Systems involving the use of models or simulators of said systems
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06G—ANALOGUE COMPUTERS
    • G06G7/00—Devices in which the computing operation is performed by varying electric or magnetic quantities
    • G06G7/48—Analogue computers for specific processes, systems or devices, e.g. simulators
    • G06G7/64—Analogue computers for specific processes, systems or devices, e.g. simulators for non-electric machines, e.g. turbine
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

본 발명은 복합화력 발전소의 운전제어가능 파라미터의 실시간 영향산출 시스템 및 방법으로서, 복합화력 발전소의 발전설비가 운전원에 의해 직접 또는 간접적으로 제어될 수 있는 운전변수에 대한 영향을 실시간으로 산출하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명에 따르는 복합화력 발전소의 운전제어가능 파라미터의 실시간 영향산출 시스템은, 데이터를 실측하는 분산제어시스템 계층과 실측 된 데이터를 추출 및 저장하는 데이터 취득 및 저장계층과 실측데이터와 기대 성능데이터를 제공하는 열정산 시뮬레이션 계층과 이 계층에서 제공하는 유효치로 운전제어가능 파라미터를 산출하는 영향산출 분석 계층 및 운전자에게 작업환경을 제공하는 사용자 인터페이스(GUI, Graphical User Interface) 계층으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르는 복합화력 발전소의 운전제어가능 파라미터의 실시간 영향산출 방법은, 정화용 필터에 의해 발생하는 압력강하를 감시 및 제어하는 변수를 산출하는 인입공기 압력강하 변수산출방법과 유입 불순물로 인한 침전물을 감시하고 제어하기 위한 변수를 산출하는 압축기효율 변수산출방법 및 증기터빈의 효율의 저하 방지를 위해 복수기의 압력을 감시하고 제어하기 위한 변수를 산출하는 복수기압력 변수산출방법에 의해 운전변수의 영향을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 복합화력 발전소 기기들의 열화 감시 및 성능향상 방안을 제공하고, 항시 성능관리지표를 감시할 수 있어 제어설비의 결함을 조기에 발견하여 이용률 재고 및 운전비용을 절감하는 효과가 있다.
발전소 분산제어시스템 계층, 데이터 취득 및 저장 계층, 열정산 시뮬레이션 계층, 영향산출 분석 계층, 사용자 인터페이스 계층, 실측데이터 통신 인터페이스.

Description

복합화력 발전소의 운전제어가능 파라미터의 실시간 영향산출 시스템 및 방법{A Real-time Calculation System and Method on Performance Impact of Controllable Operation Parameters for Combined-Cycle Power Plant}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복합화력 발전소의 운전제어가능 파라미터의 실시간 영향산출 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인입공기 압력강하에 의한 출력 및 효율 보정팩터를 보여주는 보정그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 복합화력 발전 에너지의 흐름을 보여주는 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1: 발전소 분산제어시스템 계층 2: 데이터 취득/저장 계층
3: 열정산 시뮬레이션 계층 4: 영향산출 분석 계층
5: 사용자 인터페이스 계층 6: 실측데이터 통신 인터페이스
7, 8, 9, 10: 데이터 통신 채널
11: 효율 보정곡선 12: 출력 보정곡선
13: 가스터빈 14: 배열회수 보일러
15: 증기터빈 16: 복수기
본 발명은 복합화력 발전소의 운전제어가능 파라미터의 실시간 영향산출 시스템 및 방법으로서, 더욱 상세하게는, 복합화력 발전소의 발전설비가 운전원에 의해 직접 또는 간접적으로 제어될 수 있는 운전변수의 영향을 실시간으로 산출하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 복합화력 발전소의 발전설비는 발전효율이 높고 환경오염물질 배출이 적어 세계적으로 발전설비에서 차지하는 비중이 증대되고 있으며, 국내 전력시장도 자유경쟁에 의한 전력거래 체제로 변화됨에 따라 핵심 경쟁요소인 연료비 및 운전비용 절감을 위한 발전소 최적 성능유지에 많은 관심이 집중되고 있다.
그러나 종래에는 발전소 성능지표인 열소비율 산정을 위하여 성능시험을 실시하고 규정된 코드나 표준에 의거하여 성능계산을 수행한 후 전체 발전소의 열소비율을 확인할 수는 있었으나, 운전 중 실시간으로 열소비율의 변화를 감지할 수는 없었다. 또한, 정상 운전 중 발전시스템 운전원에 의해 제어 가능한 파라미터(인입필터 차압, 압축기 효율, 복수기 압력)들의 각각에 대해 발전설비에 미치는 영향을 열소비율과 출력으로 산출하여 이들의 변화를 실시간, 정량적으로 분석할 수 있는 방법 및 시스템 부재로 인하여 발전설비의 최적 운전상태를 유지하는데 어려움이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 점에 착안하여 창출된 것으로서, 운전제어가능 파라미터에 대해 기대치와 현재치의 편차로 인한 영향을 열소비율과 출력으로 산출하여 이들의 변화를 실시간, 정량적으로 분석할 수 있도록 함으로써 발전설비의 최적 운전성능유지 및 운전비용 절감하는 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 복합화력 발전소의 운전제어가능 파라미터의 실시간 영향산출 시스템 및 방법에 따르면, 실시간으로 데이터를 실측하는 발전소 분산제어시스템 계층과; 발전소 분산제어시스템으로부터 실측하는 데이터를 추출하여 저장하고 발전소 열정산 및 열소비율을 계산하는데 필요한 데이터를 저장하고 검색하는 데이터 취득 및 저장계층과; 실제 열소비율 계산에 필요한 실측데이터와 기대 열소비율 계산에 필요한 기대 성능데이터를 제공하는 열정산 시뮬레이션 계층과; 열정산 시뮬레이션 계층에서 유효치를 제공받아 운전제어가능 파라미터를 산출하는 영향산출 분석 계층; 및 운전자에게 그래픽을 통해 상기 시스템과 정보를 교환하는 작업환경을 제공하는 사용자 인터페이스(GUI, Graphical User Interface)계층으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 복합화력 발전소의 운전제어가능 파라미터의 실시간 영향산출 방법은, 가스터빈 연소용 인입 공기가 정화용 필터에 의해 발생하는 압력강하를 감시하고 제어하는 운전변수를 산출하는 인입공기 압력강하 변수산출방법과; 상기 필터에 의해 차단되지 못한 불순물 유입으로 발생하는 침전물을 감시하고 제어하여 압축기효율 저하를 방지하는 변수를 산출하는 압축기효율 변수산출방법; 및 증기터빈의 효율의 저하 방지를 위해 복수기의 압력을 감시하고 제어하기 위한 변수를 산출하는 복수기압력 변수산출방법에 의해 산출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 인입공기 압력강하 변수산출방법은 보정팩터표의 인입공기 압력강하의 실재치 해당하는 보정팩터를 실시간으로 호출하여 압력강하로 인한 열소비율 영향식과 압력강하로 인한 발전단 출력 영향식에 의해 정량화하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 압축기효율 변수산출방법은 보정팩터표의 압축기 효율 손실로 인한 열소비율과 출력의 영향을 수치화한 보정팩터를 실시간으로 호출하여 압축기 효율저하로 인한 발전소 열소비율 영향식과 압축기 효율저하로 인한 발전소 출력 영향식에 의해 정량화하는 것을 특징으로 한다.
마지막으로, 본 발명의 바람직한 특징에 따르면 복수기압력 변수산출방법은 복수기 압력증가로 인한 열소비율 영향식과 복수기 압력증가로 인한 출력 영향식에 의해 정량화하는 것을 특징으로 한다.
이하, 이상과 같은 구성요소 들을 포함하여 이루어진 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 통하여 보다 구체적으로 살펴본다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복합화력 발전소의 운전제어가능 파라미터의 실시간 영향산출 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 복합화력 발전소의 운전제어가능 파라미터의 실시간 영향산출 시스템은 발전소 분산제어시스템 계층(1), 데이터 취득 및 저장 계층(2), 열정산 시뮬레이션 계층(3), 영향산출 분석 계층(4) 및 사용자 인터페이스 계층(5)의 5개 계층으로 구성된다.
분산제어시스템 계층(1)은 다수의 발전소 분산 제어 시스템(Plant DCS #1 ~ #n)으로 구성되고 이 다수의 발전소 분산 제어 시스템에서는 실시간으로 데이터를 실측한다. 실시간으로 측정된 실측데이터는 실측데이터 통신인터페이스(6)를 경유하여 데이터 취득 및 저장 시스템(Data Acquisition & Historian System)으로 구성된 데이터 취득 및 저장계층(2)에 전송되어 실측데이터를 분석 및 저장하거나 발전소 열정산 계산 및 열소비율 계산에 필요한 실제데이터를 데이터 통신 채널(7)을 경유하여 제공하는 동시에 방대한 발전소 데이터를 데이터 통신 채널(9, 10)을 경유하여 효과적으로 저장하고 신속하게 추적할 수 있는 기능을 제공한다. 따라서 장기간에 걸친 과거 운전 데이터를 검색할 수 있으므로 현재 운전 데이터와 비교하는 것이 가능하여 열소비율 추이를 파악할 수 있다.
실제데이터를 제공받은 열정산 시뮬레이션 계층(3)은 열정산 시뮬레이션 엔진(Heat Balance Simulation Engine)을 통해 실제 열소비율 계산에 필요한 계산 데이터와 기대 열소비율 계산에 필요한 기능 데이터로 구성된 유효데이터를 데이터 통신 채널(8)을 경유하여 제공한다. 실측데이터는 현장 계측기의 교정 및 유지보수의 부족으로 데이터의 정확도가 떨어질 수 있으므로 전체 발전소 및 구성기기에 대해 질량 및 에너지 밸런스 식으로 이루어진 수학적 모델을 구성하고, 실측데이터를 근간으로 밸런스 식을 만족하는 유효치(validated value)를 제공하여 실측데이터가 오류가 있는 경우 이를 대체하여 열소비율을 계산함으로써 보다 정확한 결과를 제공한다. 기대 성능데이터의 제공은 현재 운전조건을 기준으로 기기 공급자가 제공하는 설계 데이터, 성능보정곡선 및 개발된 수학식을 이용한 시뮬레이션 모델로부터 계산된다.
영향산출 분석 계층(4)은 열정산 시뮬레이션 엔진에서 유효데이터를 제공받아 영향산출 분석 시스템(Performance Impact Calculation)에서 운전제어가능 파라미터의 영향산출 방법을 수행한다.
바람직하게 운전제어가능 파라미터란 발전시스템의 운전원에 의해 직접 또는 간접적으로 제어될 수 있는 운전변수를 의미하며, 영향 산출 항목으로는 성능관리지표인 열소비율과 출력치가 있다. 따라서, 운전원에 의해 직접 또는 간접적으로 발전시스템이 제어되기 위해서는 운전변수를 산출하여야 하는데 그 산출방법으로는 인입공기 압력강하 변수산출방법과 압축기효율 변수산출방법 및 복수기압력 변수산출방법이 있다.
인입공기 압력강하 변수산출방법은 가스터빈 연소용 인입 공기가 정화용 필터에 의해 발생하는 압력강하를 감시하고 제어하는 변수를 산출하는 방법이다.
즉, 복합화력 발전소에서는 대기 중의 공기를 흡입하여 가스터빈 연소용 공기로 사용함에 있어 압축기 블레이드의 오염을 방지하기 위해 공기덕트 입구에 필터를 설치한다. 이로 인해 압축기 인입공기의 압력강하(대기압과 압축기 입구공기압의 차이)가 발생하는데 압력강하가 정상치보다 커지면 압축기 압력비와 터빈으로 유입되는 질량유량을 감소시켜 효율과 출력을 감소시키는 요인으로 작용한다. 인입공기 압력강하로 열소비율과 출력을 도시하는 보정그래프인 도 2를 참조하여 아래의 보정팩터 상관표인 표 1과 같이 효율 보정곡선(11)은 열소비율 보정팩터로 출력 보정곡선(12)은 출력 보정팩터로 수치화하여 인입공기 압력강하의 실재치 해당하는 보정팩터를 실시간으로 호출하여 수식(1)과 수식(2)에 적용하여 열소비율 영향과 출력 영향이 정량화된다.
가스터빈 인입공기 압력강하 열소비율 보정팩터 출력 보정팩터
mmH2O [무차원] [무차원]
0 0.99257 1.00748
40.0000 1.00000 1.00000
96.0801 1.00381 0.98979
140.6438 1.00806 0.98159
190.2146 1.01255 0.97239
240.2861 1.01667 0.96319
290.3577 1.02092 0.95359
340.4292 1.02522 0.94479
389.4993 1.02986 0.93559
인입공기 압력강하로 인한 열소비율 영향식은 다음의 수식(1)과 같이 산출된다.
Figure 112006029692862-pat00001
(1)
또한, 인입공기 압력강하로 인한 발전단 출력 영향은 다음의 수식 2(2)와 같이 산출된다.
Figure 112006029692862-pat00002
(2)
여기서, GT: Gas Turbine (가스터빈), HR: Heat Rate (열소비율), MW: Power Output (출력), Correction: Correction Factor (보정팩터), Act: Actual (실재치)이다.
그러나 필터에 의한 인입공기 압력강하는 압축기와 터빈의 효율을 저하시키지만 필터에 의해 차단되지 못한 불순물 유입은 침전물을 발생시켜 압축기의 효율을 저하한다. 이에 따라 압축기효율 변수산출방법으로 필터에 의해 차단되지 못한 불순물 유입으로 발생하는 침전물을 감시하고 제어하여 압축기효율 저하를 방지하는 변수를 산출한다.
즉, 압축기 블레이드 외면에 불순물이 부착되어 이것이 성장하면 압축기의 효율을 저감시킨다. 그러므로 불순물의 유입을 사전에 방기하기 위해 공기 인입덕트에 필터를 설치하지만 완전히 차단할 수는 없다. 이러한 블레이드 침전물 생성으로 인하여 압축기 출구압력이 감소하며 출구온도는 증가한다. 다음의 압축기 등엔트로피 효율 계산식(3)으로부터 침전물로 인한 영향을 계산할 수 있다.
Figure 112006029692862-pat00003
(3)
여기서, ηe: 압축기 등엔트로피 효율, T1: 압축기 입구온도, T2: 압축기 출구온도, P1: 압축기 입구압력, P2: 압축기 출구압력, k : 비열비(공기 1.4)이다.
가스터빈 압축기 효율이 정상치보다 낮아짐에 의해 발전소 성능에 얼마만큼 영향을 미치는 지를 다음과 같은 수식에 의해 계산한다. 여기서 압축기 효율 손실로 인한 열소비율과 출력의 영향(GT Comp Eff Loss HR/MW Correction)도 표 1과 같은 형태로 수치화하여 실재치에 해당하는 보정팩터를 실시간으로 호출하게 함으로써 다음과 같이 수식(4)과 수식(5)에 의해 정량화한다.
압축기 효율저하로 인한 발전소 열소비율 영향은 다음의 수식(4)과 같이 산출된다.
Figure 112006029692862-pat00004
(4)
또한, 압축기 효율저하로 인한 발전소 출력 영향은 다음의 수식(5)와 같이 산출된다.
Figure 112006029692862-pat00005
(5)
여기서, Comp: Compressor(압축기), Eff: Efficiency (효율)이다.
복수기압력 변수산출방법은 증기터빈의 효율의 저하 방지를 위해 복수기의 압력을 감시하고 제어하기 위한 변수를 산출하는 방법이다.
즉, 복수기의 압력이 설계치 이상으로 증가하면 증기터빈에서 충분한 일을 수행하지 못하므로 발전설비 전체에 좋지 않은 영향을 미친다. 이의 영향을 정량화하는 방법은 다음과 같다. 복수기 압력 증가로 인한 열소비율 영향은 수식(6)과 같이 구할 수 있다. 여기서 Power Loss Due Cond BP Deviation은 수식(7)에서, Cond Act BP MW Correction은 제작사가 제공하는 보정그래프를 기반으로 구한 보정팩터이다. 그리고 Cond Exp BP MW Correction은 냉각수 입구온도를 이용하여 다음과 같이 계산한 복수기 압력에 해당하는 보정팩터이다.
복수기 압력증가로 인한 열소비율 영향은 다음의 수식(6)과 같이 산출된다.
Figure 112006029692862-pat00006
(6)
또한, 복수기 압력증가로 인한 출력 영향은 다음과 같이 수식(7)과 같이 산출된다.
Figure 112006029692862-pat00007
(7)
수식(7)의 우측항 분모에 해당하는 복수기 압력 기대치의 보정계수(Cond Exp Press MW Correction)를 구하기 위해서는 먼저 복수기 압력의 기대치를 수식(8)과 같이 구한다.
Figure 112006029692862-pat00008
(8)
여기서, Cond Exp Press: 복수기 압력 기대치, stmTP: 괄호인 ( )안의 온도에 해당하는 포화압력을 구하는 함수, Tcw: 냉각수 입구온도, Trise: 냉각수 상승온도, TTD: Hotwell 온도와 냉각수 출구 온도차이다. 또한, Trise를 구하기 위해 도 3과 같이 열역학 제1법칙을 근간으로 하는 에너지 흐름식(9)에서 구할 수 있다.
Figure 112006029692862-pat00009
(9)
여기서.
Figure 112006029692862-pat00010
: 복수기 열부하 (Condenser duty) [kcal/sec],
Figure 112006029692862-pat00011
: 물의 정압비열 [kcal/(kg ℃)],
Figure 112006029692862-pat00012
: 냉각수 순환유량 [kg/sec].
Figure 112006029692862-pat00013
: 증기터빈 인입에너지 [kcal/sec],
Figure 112006029692862-pat00014
: 증기터빈 출력 [kcal/sec],
Figure 112006029692862-pat00015
: 가스터빈 인입에너지 [kcal/sec],
Figure 112006029692862-pat00016
: 가스터빈 효율 [%],
Figure 112006029692862-pat00017
: 배열회수 보일러(HRSG) 효율 [%],
Figure 112006029692862-pat00018
: 증기터빈 효율 [%]이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 복합화력 발전소의 운전제어가능 파라미터의 실시간 영향산출 시스템 및 방법의 실시예가 구성된다. 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 발명에 따른 복합화력 발전소의 운전제어가능 파라미터의 실시간 영향산출 시스템 및 방법은, 운전 중 온라인 방법을 통해 실시간으로 운전제어가능 파라미터의 영향을 성능관리지표(열소비율, 출력)로 정량화하여 제공함으로써 복합화력 발전소의 성능열화 감시 및 성능향상 방안을 제공하는 효과가 있다.
또한, 온라인 실시간 방식으로 전환함에 따라 항시 성능관리지표를 감시할 수 있어 제어가능 설비의 결함을 조기에 발견하여 조치함으로써 이용률 제고는 물론 운전비용(연료비)을 절감하는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 복합화력 발전소의 발전설비가 운전원에 의해 직접 또는 간접적으로 제어될 수 있는 운전변수의 영향을 실시간으로 산출하는 시스템에 있어서,
    실시간으로 데이터를 실측하는 발전소 분산제어시스템 계층(1)과; 상기 발전소 분산제어시스템(1)으로부터 실측하는 데이터를 추출하여 저장하고 발전소 열정산 및 열소비율을 계산하는데에 필요한 데이터를 저장하고 검색하는 데이터 취득 및 저장계층(2)과; 실제 열소비율 계산에 필요한 실측데이터와 기대 열소비율 계산에 필요한 기대 성능데이터를 제공하는 열정산 시뮬레이션 계층(3)과; 상기 열정산 시뮬레이션 계층(3)에서 유효치를 제공받아 운전제어가능 파라미터를 산출하는 영향산출 분석 계층(4); 및 운전자에게 그래픽을 통해 상기 시스템과 정보를 교환하는 작업환경을 제공하는 사용자 인터페이스(GUI, Graphical User Interface) 계층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 복합화력 발전소의 운전제어가능 파라미터의 실시간 영향산출 시스템.
  2. 복합화력 발전소의 발전설비가 운전원에 의해 직접 또는 간접적으로 제어될 수 있는 운전변수를 실시간으로 산출하는 방법에 있어서,
    상기 운전변수인 가스터빈 연소용 인입 공기가 정화용 필터에 의해 발생하는 압력강하를 감시하고 제어하는 변수를 산출하는 인입공기 압력강하 변수산출방법과; 상기 필터에 의해 차단되지 못한 불순물 유입으로 발생하는 침전물을 감시하고 제어하여 압축기효율 저하를 방지하는 변수를 산출하는 압축기효율 변수산출방법; 및 증기터빈의 효율의 저하 방지를 위해 복수기의 압력을 감시하고 제어하기 위한 변수를 산출하는 복수기압력 변수산출방법에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 복합화력 발전소의 운전제어가능 파라미터의 실시간 영향산출 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 인입공기 압력강하 변수산출방법은 기기공급자가 현재 운전조건을 기준으로 제공하는 설계데이터, 성능보정곡선 및 개발된 수학식을 이용한 시뮬레이션 모델로부터 계산된 보정팩터표의 인입공기 압력강하의 실재치에 해당하는 보정팩터를 실시간으로 호출하여 인입공기 압력강하로 인한 열소비율 영향식을 나타내는 다음의 수식1과 인입공기 압력강하로 인한 발전단 출력 영향식을 나타내는 다음의 수식2에 의해 정량화하는 것을 특징으로 하는 복합화력 발전소의 운전제어가능 파라미터의 실시간 영향산출 방법.
    Figure 112007031276000-pat00022
    (1)
    Figure 112007031276000-pat00023
    (2)
    여기서, GT: Gas Turbine (가스터빈), HR: Heat Rate (열소비율), MW: Power Output (출력), Correction: Correction Factor (보정팩터), Act: Actual (실재치)이다.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 압축기효율 변수산출방법은 기기공급자가 현재 운전조건을 기준으로 제공하는 설계데이터, 성능보정곡선 및 개발된 수학식을 이용한 시뮬레이션 모델로부터 계산된 보정팩터표의 압축기 효율 손실로 인한 열소비율과 출력의 영향을 수치화한 보정팩터를 실시간으로 호출하여 압축기 효율저하로 인한 발전소 열소비율 영향식을 나타내는 다음의 수식4와 압축기 효율저하로 인한 발전소 출력 영향식을 나타내는 다음의 수식5에 의해 정량화하는 것을 특징으로 하는 복합화력 발전소의 운전제어가능 파라미터의 실시간 영향산출 방법.
    Figure 112007031276000-pat00024
    (4)
    Figure 112007031276000-pat00025
    (5)
    여기서, GT: Gas Turbine (가스터빈), HR: Heat Rate (열소비율), MW: Power Output (출력), Correction: Correction Factor (보정팩터), Act: Actual (실재치), Comp: Compressor(압축기), Eff: Efficiency (효율)이다.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 복수기압력 변수산출방법은 복수기 압력증가로 인한 열소비율 영향식을 나타내는 다음의 수식6과 복수기 압력증가로 인한 출력 영향식을 나타내는 다음의 수식7에 의해 정량화하는 것을 특징으로 하는 복합화력 발전소의 운전제어가능 파라미터의 실시간 영향산출 방법.
    Figure 112007031276000-pat00026
    (6)
    Figure 112007031276000-pat00027
    (7)
    여기서, GT: Gas Turbine (가스터빈), HR: Heat Rate (열소비율), MW: Power Output (출력), Correction: Correction Factor (보정팩터), Act: Actual (실재치), Cond Exp Press MW Correction : 복수기 압력 기대치의 보정계수, Cond Act Press MW Correction : 복수기 압력 실재치의 보정계수이다.
KR1020060038114A 2006-04-27 2006-04-27 복합화력 발전소의 운전제어가능 파라미터의 실시간영향산출 시스템 및 방법 KR100752765B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060038114A KR100752765B1 (ko) 2006-04-27 2006-04-27 복합화력 발전소의 운전제어가능 파라미터의 실시간영향산출 시스템 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060038114A KR100752765B1 (ko) 2006-04-27 2006-04-27 복합화력 발전소의 운전제어가능 파라미터의 실시간영향산출 시스템 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100752765B1 true KR100752765B1 (ko) 2007-08-29

Family

ID=38615608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060038114A KR100752765B1 (ko) 2006-04-27 2006-04-27 복합화력 발전소의 운전제어가능 파라미터의 실시간영향산출 시스템 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100752765B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180015390A (ko) * 2016-08-03 2018-02-13 한국전력공사 가스터빈 연소튜닝 지원장치 및 그 방법
KR20190098325A (ko) * 2018-02-14 2019-08-22 임근일 다양한 레벨에서 그룹별로 동작하는 프로세서 코어들을 자동 제어하는 자동제어방법
KR20220010877A (ko) 2020-07-20 2022-01-27 한국전력공사 발전 설비 대상 다변수 성능 보정 시스템 및 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6529849B2 (en) * 2000-03-21 2003-03-04 The Tokyo Electric Power Co. Inc. Thermal efficiency diagnostic method and apparatus of a combined power generation plant
KR20040038124A (ko) * 2002-10-31 2004-05-08 한국전력공사 복합화력용 온라인 실시간 운전성능 감시 및 진단 시스템
KR20040038011A (ko) * 2002-10-31 2004-05-08 한국전력공사 복합화력용 온라인 성능감시 시스템 연계형 경제적최적운전 시스템
KR20060038232A (ko) * 2004-10-29 2006-05-03 한국전력공사 복합화력 온라인 열소비율 분담시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6529849B2 (en) * 2000-03-21 2003-03-04 The Tokyo Electric Power Co. Inc. Thermal efficiency diagnostic method and apparatus of a combined power generation plant
KR20040038124A (ko) * 2002-10-31 2004-05-08 한국전력공사 복합화력용 온라인 실시간 운전성능 감시 및 진단 시스템
KR20040038011A (ko) * 2002-10-31 2004-05-08 한국전력공사 복합화력용 온라인 성능감시 시스템 연계형 경제적최적운전 시스템
KR20060038232A (ko) * 2004-10-29 2006-05-03 한국전력공사 복합화력 온라인 열소비율 분담시스템

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180015390A (ko) * 2016-08-03 2018-02-13 한국전력공사 가스터빈 연소튜닝 지원장치 및 그 방법
KR101864487B1 (ko) * 2016-08-03 2018-06-04 한국전력공사 가스터빈 연소튜닝 지원장치 및 그 방법
KR20190098325A (ko) * 2018-02-14 2019-08-22 임근일 다양한 레벨에서 그룹별로 동작하는 프로세서 코어들을 자동 제어하는 자동제어방법
KR102021822B1 (ko) 2018-02-14 2019-09-17 임근일 다양한 레벨에서 그룹별로 동작하는 프로세서 코어들을 자동 제어하는 자동제어방법
KR20220010877A (ko) 2020-07-20 2022-01-27 한국전력공사 발전 설비 대상 다변수 성능 보정 시스템 및 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4361582B2 (ja) ガスタービンの性能診断方法及び性能診断システム
CN111159844B (zh) 一种电站燃气轮机排气温度的异常检测方法
CN109325255B (zh) 基于定功率的湿冷汽轮机最佳真空在线指导系统
CN105971738B (zh) 一种燃气轮机组烟气流量在线监测的方法
CN113095591B (zh) 一种用于火电机组运行参数自寻优的耗差分析方法
US7890296B2 (en) Method of analyzing the performance of gas turbine engines
CN110889638B (zh) 一种火电厂操作评价方法及相关设备
JP6416610B2 (ja) プラント機器の保守計画システム及び方法
KR20210054360A (ko) 발전 설비 성능 감시 장치
CN113221373A (zh) 一种配置多台机力通风冷却塔的循环水冷端系统优化方法和系统
KR100752765B1 (ko) 복합화력 발전소의 운전제어가능 파라미터의 실시간영향산출 시스템 및 방법
JP2006057595A (ja) ガスタービンの性能診断システム及び性能診断方法
CN115575579A (zh) 一种基于监测源分析的碳监测方法及系统
CN114239197A (zh) 供热系统碳转化过程建模和低碳优化运行调度决策的方法
CN113868836B (zh) 基于大数据的智慧热力系统在线专家分析平台
CN110110411B (zh) 一种湿式冷却塔自适应建模方法
JP7014686B2 (ja) 性能評価装置、性能評価方法及び性能影響度出力方法
JP5618322B2 (ja) 熱効率解析方法及び熱効率解析プログラム
EP2644850B1 (en) A system for analyzing operation of power plant units and a method for analyzing operation of power plant units
CN112348696B (zh) 基于bp神经网络的供热机组调峰上限评估方法及系统
CN111079070B (zh) 一种热力参数分析方法及装置
CN110032791B (zh) 基于广义回归神经网络的汽轮机低压缸效率实时计算方法
KR102234570B1 (ko) 화력발전 플랜트의 효율예측 정확성 향상을 위한 연료의 발열량 보정방법
CN111852596B (zh) 一种锅炉汽轮发电机组运行参数及相对发电煤耗率预测方法
CN112446003A (zh) 基于特征通流面积准确评估汽轮机组蒸汽泄漏量的方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120817

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130819

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140814

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150817

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160816

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180726

Year of fee payment: 12