KR101460859B1 - Device For Real Time Analysis On Energy Flow Unbalance - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는 발전소 또는 보일러에 사용되는 입출력 에너지의 불균형 상태를 실시간으로 분석하여 고장 등 비상시 설비 및 인명을 보호할 수 있는 장치 및 방법이 개시된다.
일 예로, 시스템의 입출력 에너지 유량을 감시하는 에너지 불균형 실시간 분석 장치에 있어서, 상기 시스템의 운전 데이터를 취득하는 전처리부; 상기 시스템이 안정한 경우의 운전 데이터를 표준화하여 기준 신호로 설정하고, 상기 전처리부로 인가받은 운전 데이터를 표준화하는 데이터베이스 구축부; 상기 기준 신호를 기준으로 상기 표준화된 운전 데이터를 분석하여, 상기 운전 데이터간 균형이 맞는지 여부를 분석하는 분석부; 및 상기 표준화된 운전 데이터를 벡터로 표시하여 중앙 평형도를 도시하는 표시부를 포함하는 에너지 불균형 실시간 분석 장치가 개시된다.Disclosed herein is an apparatus and method for analyzing an unbalanced state of input / output energy used in a power plant or a boiler in real time to protect equipment and human life during an emergency such as a failure.
For example, an energy imbalance real-time analyzing apparatus for monitoring an input / output energy flow rate of a system, comprising: a preprocessing unit for obtaining operation data of the system; A database building unit for standardizing operation data when the system is stable and setting the reference data as a reference signal and standardizing the operation data received by the preprocessing unit; An analyzer for analyzing the standardized operation data on the basis of the reference signal and analyzing whether the operation data is balanced or not; And a display unit that displays the standardized operation data as a vector and displays a central balance degree.
Description
본 발명은 발전소 또는 보일러에 사용되는 입출력 에너지의 불균형 상태를 실시간으로 분석하여 고장 등 비상시 설비 및 인명을 보호할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and a method for analyzing an unbalanced state of input / output energy used in a power plant or a boiler in real time to protect equipment and human life during an emergency such as a failure.
발전소 또는 보일러와 같은 설비의 제어 시스템에서 고장이 발생되는 경우가 있다. 그리고 이러한 돌발 고장 상황에서는 순식간에 쏟아지는 비정상적인 운전 상태 정보로 인하여 상태가 한 눈에 인식되기 어렵고, 운전원이 긴급 비상 조작 시기를 놓침으로써, 보일러 폭발, 터빈 손상, 화재, 설비 및 인명 손상과 같은 사고를 유발하게 될 수 있다.A failure may occur in a control system of a plant such as a power plant or a boiler. In the event of such a sudden failure, it is difficult for the operator to recognize the state at a glance due to abnormal operation state information poured in a moment, and when the operator loses the emergency emergency operation time, an accident such as a boiler explosion, turbine damage, fire, .
고장 감시 기술로서 플랜트의 각종 신호가 기준값을 초과하면 경보를 내보내지만, 많은 경보가 일시에 폭주하게 되는 경우가 있고, 이 경우 플랜트의 안정 운전에 필요한 고장 상태 파악이 어렵다. 또한, 고장으로 자동 제어 시스템이 제대로 동작하지 않아 수동 조작이 필요할 때, 발전소의 안정 운전을 신속히 도모하기 어려운 문제점이 있다.
As failure monitoring technology, if the various signals of the plant exceeds the reference value, the alarm is sent out. However, there are cases where a lot of alarms are runaway at a time. In this case, it is difficult to grasp the fault condition necessary for stable operation of the plant. Further, there is a problem that when the manual control is required because the automatic control system does not work properly due to a failure, stable operation of the power plant can not be quickly achieved.
본 발명은 발전소 또는 보일러에 사용되는 입출력 에너지의 불균형 상태를 실시간으로 분석하여 고장 등 비상시 설비 및 인명을 보호할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.
The present invention provides an apparatus and method for protecting equipment and human life in case of an emergency such as a failure by analyzing an unbalanced state of input / output energy used in a power plant or a boiler in real time.
본 발명에 따른 에너지 불균형 실시간 분석 장치는 시스템의 입출력 에너지 유량을 감시하는 에너지 불균형 실시간 분석 장치에 있어서, 상기 시스템의 운전 데이터를 취득하는 전처리부; 상기 시스템이 안정한 경우의 운전 데이터를 표준화하여 기준 신호로 설정하고, 상기 전처리부로 인가받은 운전 데이터를 표준화하는 데이터베이스 구축부; 상기 기준 신호를 기준으로 상기 표준화된 운전 데이터를 분석하여, 상기 운전 데이터간 균형이 맞는지 여부를 분석하는 분석부; 및 상기 표준화된 운전 데이터를 벡터로 표시하여 중앙 평형도를 도시하는 표시부를 포함할 수 있다.An energy imbalance real-time analyzing apparatus according to the present invention is an energy imbalance real-time analyzing apparatus for monitoring an input / output energy flow rate of a system, comprising: a preprocessing unit for obtaining operation data of the system; A database building unit for standardizing operation data when the system is stable and setting the reference data as a reference signal and standardizing the operation data received by the preprocessing unit; An analyzer for analyzing the standardized operation data on the basis of the reference signal and analyzing whether the operation data is balanced or not; And a display unit for displaying the standardized operation data as a vector and displaying a central balance degree.
여기서, 상기 분석부는 상기 기준 신호와 상기 표준화된 운전 데이터의 차이가 기준값 이상인 경우, 경보를 생성하는 경보부를 포함할 수 있다.Here, the analyzer may include an alarm unit for generating an alarm when the difference between the reference signal and the standardized operation data is equal to or greater than a reference value.
그리고 상기 분석부는 상기 운전 데이터 중 급수와 증기의 유량을 비교한 질량 평형(Mass Balance) 및 상기 운전 데이터 중 입열과 증기 출열량을 비교한 열적 평형(Thermal Balance) 중 적어도 어느 하나를 분석하는 입출력 에너지 분석부를 포함할 수 있다.The analysis unit may further include an input / output energy analyzing unit that analyzes at least one of a mass balance obtained by comparing the flow rates of the feed water and the steam in the operation data, and a thermal balance obtained by comparing the heat input and the steam output of the operation data, And an analysis unit.
또한, 상기 표시부는 상기 질량 평형 또는 열적 평형 중 적어도 어느 하나를 바 그래프(Bar Graph)로 도시할 수 있다.Also, the display unit may display at least one of the mass balance and the thermal balance as a bar graph.
또한, 상기 표시부는 상기 바 그래프의 평형 지점을 중심으로 안정 영역을 표시할 수 있다.In addition, the display unit may display the stable region around the equilibrium point of the bar graph.
또한, 상기 분석부는 상기 운전 데이터 중 급수, 연료 및 공기의 유량을 비교하여 밸런스를 분석하는 입력 에너지 분석부를 포함할 수 있다.The analysis unit may include an input energy analysis unit for analyzing the balance by comparing the flow rates of water, fuel, and air among the operation data.
또한, 상기 표시부는 상기 급수, 연료 및 공기의 유량에 대해 정삼각형으로 표시하고, 상기 정삼각형의 외접원의 중심에 기준 신호시의 표시점을 위치시킬 수 있다.In addition, the display unit may display an equilateral triangle with respect to the flow rate of the water supply, fuel, and air, and may set the display point of the reference signal at the center of the circumscribed circle of the equilateral triangle.
또한, 상기 표시부는 상기 급수, 연료 및 공기의 유량 중 적어도 어느 하나가 부족한 경우, 상기 표시점을 부족한 성분 방향으로 이동시켜 표시할 수 있다.In addition, when at least one of the water supply, the fuel, and the air flow rate is insufficient, the display unit may display the display point by moving the display point in the direction of the insufficient component.
또한, 상기 표시부는 상기 급수, 연료 및 공기 중 적어도 어느 하나의 성분에 대해 증가 또는 감소를 가이드하는 비상 조치 알림창을 포함할 수 있다.
In addition, the display unit may include an emergency action notification window for guiding the increase or decrease of at least one of the water supply, fuel, and air.
본 발명에 의한 에너지 불균형 실시간 분석 장치는 발전소 또는 보일러의 급수, 연료 및 공기의 유량을 각각 120도 각도를 갖는 정삼각형으로 표시하고, 그 외접원의 중심에 표시점을 기준으로 위치시키되 부족한 성분에 대해 표시점을 이동함으로써, 비상시 조작원으로 하여금 부족 성분을 실시간으로 표시할 수 있다.The apparatus for real-time energy unbalance analysis according to the present invention is characterized in that a flow rate of water supply, fuel, and air of a power plant or a boiler is represented by a regular triangle having an angle of 120 degrees and a center of the circumscribed circle is positioned based on a display point, By moving the point, the operator can display the insufficient component in real time in an emergency.
또한, 본 발명에 의한 에너지 불균형 실시간 분석 장치는 발전소 또는 보일러의 열적 균형 및 질량 균형을 실시간으로 표시하되 안정 영역을 표시하여 조작원에게 비상 여부를 알릴 수 있다.
Also, the energy unbalance real-time analyzing apparatus according to the present invention displays the thermal balance and mass balance of the power plant or the boiler in real time, and displays the stable region, thereby informing the operator of the emergency.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 불균형 실시간 분석 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에너지 불균형 실시간 분석 장치의 표시부 상에 표시되는 화면을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 불균형 실시간 분석 장치에서 연료가 부족한 경우의 표시부 상에 표시된 화면을 도시한 것이다
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 에너지 불균형 실시간 분석 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.1 is a configuration diagram of an energy unbalance real time analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a screen displayed on a display unit of the energy unbalance real-time analyzing apparatus according to the embodiment of the present invention.
3 is a view showing a screen displayed on the display unit when the fuel imbalance real-time analyzing apparatus according to the embodiment of the present invention lacks fuel
4 is a flowchart illustrating an energy imbalance real-time analysis method according to an embodiment of the present invention.
본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 불균형 실시간 분석 장치의 구성도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에너지 불균형 실시간 분석 장치에서 표시부 상에 표시되는 화면을 도시한 것이다.1 is a configuration diagram of an energy unbalance real time analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a screen displayed on the display unit in the energy unbalance real-time analyzing apparatus according to the embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 에너지 불균형 실시간 분석 장치(100)는 전처리부(110), 데이터베이스 구축부(120), 분석부(130), 표시부(140)를 포함할 수 있다.
Referring to FIG. 1, an energy imbalance real-
상기 전처리부(110)는 제어 시스템에서 운전 데이터를 취득하여, 이를 1차적으로 가공하여 노이즈를 제거하는 전처리 동작을 수행한다. 상기 전처리부(110)는 제어 신호를 취득하는 신호 취득부(111), 상기 신호를 필터링하는 필터링부(112)를 포함할 수 있다.The preprocessing
상기 신호 취득부(111)는 발전소 또는 보일러에 대한 기존 제어 시스템으로부터 중요 운전 데이터를 취득한다. 특히, 상기 신호 취득부(111)는 운전 데이터 중 발전소 또는 보일러에 투입된 연료(Fuel), 공기(Air) 및 급수(Water)의 3가지 데이터를 취득한다. 또한, 상기 신호 취득부(111)는 증기 유량, 보일러 입열, 증기 출열량의 운전 데이터를 더 취득할 수도 있다. 이 때, 상기 신호 취득부(111)는 상기 직렬 통신을 통한 인터페이스나, 신호별 아날로그 하드와이어 접속 방법 또는 이 두 가지 방법을 혼용하여 사용할 수 있다. The
상기 필터링부(112)는 상기 신호 취득부(111)로부터 상기 운전 데이터 신호를 인가받고, 이를 필터링하여 노이즈를 제거한다. 상기 필터링부(112)의 필터링 방법으로는 기존에 알려진 전자 소자를 이용한 지연 필터를 사용하는 방법이나, 이동 평균법(Moving Average)을 사용한 소프트웨어 필터링 방법이 사용될 수 있다.
The filtering unit 112 receives the operation data signal from the
상기 데이터베이스 구축부(120)는 기준 신호를 설정하고, 상기 기준 신호와 비교될 수 있도록 입력받은 운전 데이터를 가공하여 데이터베이스를 구축한다. 상기 데이터베이스 구축부(120)는 기준 신호 설정부(121), 표준화부(122)를 포함한다.The
상기 기준 신호 설정부(121)는 운전 부하 또는 상태별로 기준 신호를 설정한다. 상기 기준 신호 설정부(121)는 상기 신호 취득부(111)에서 각 부하대별로 안정된 상태에서 신호를 취득하고 상기 필터링부(112)에서 필터링하고, 이를 상기 표준화부(122)에서 표준화시킨 신호를 기준 신호로서 설정하고 저장한다. 즉, 상기 기준 신호 설정부(121)는 안정한 상태에서의 운전 데이터를 표준화하여 기준 신호로서 설정 및 저장한다.The reference
상기 표준화부(122)는 상기 운전 데이터들을 가공하여 표준화(Normalize)한다. 상기 표준화부(122)는 상기 기준 신호를 기준으로하여, 모든 신호를 1 내지 100의 크기로 표준화한다. 따라서, 상기 운전 데이터들은 기준 신호와 1:1로 비교될 수 있다.
The
상기 분석부(130)는 상기 기준 신호가 표준화된 운전 데이터와 기준값 이상 차이가 생긴 경우, 사용자에게 경보를 통해 알리고 열적 평형(Heat Balance) 및 질량 평형(Mass Balance)을 계산하고, 연료, 급수 및 공기의 유량에 대한 균형도를 계산한다. 이를 위해, 상기 분석부(130)는 경보부(131), 에너지 균형 분석부(132)를 포함한다.The
상기 경보부(131)는 상기 기준 신호와 상기 표준화된 운전 데이터의 차이가 기준값 이상인 경우, 특정 톤 또는 음성 등의 소리, 또는 사용자의 제어 화면을 통한 경보를 통해 통지한다.When the difference between the reference signal and the standardized operation data is equal to or greater than a reference value, the
상기 에너지 균형 분석부(132)는 입출력 에너지 분석부(132a), 입력 에너지 균형 분석부(132b)를 포함한다.The energy
상기 입출력 에너지 분석부(132a)는 발전소 또는 보일러의 연료 유량과 발열 유량에 따른 입구 열량과 보일러 출구 증기의 온도 및 압력에 따른 엔탈피와 증기 유량으로 계산한 출구 열량을 비교한 열적 평형을 계산하며, 이와 동시에 보일러 입구 급수 유량과 보일러 출구 증기 유량을 비교한 질량 평형을 계산한다.The input / output
상기 입출력 에너지 분석부(132a)는 보일러에 투입되는 연료로 계산되는 열량과 출구 증기 엔탈피와 유량에 의해 계산되는 열량을 계산하고, 표준화하여 비교한다. 보일러 손실을 감안하여 연료 투입량으로 계산된 열량은 다음과 같다.The input / output
[수식 1][Equation 1]
Cf = Hc·Fc·μb·kb·10-8 [Gcal]C f = H c · F c · μ b · k b · 10 -8 [Gcal]
(여기서, Hc: 연료 발열량[kcal/kg], Fc: 연료 유량[kg], μb: 보일러 효율[%], kb: 보정 계수)(Where, H c: the fuel heating value [kcal / kg], F c : the fuel flow [kg], b μ: boiler efficiency [%], k b: correction coefficient)
또한, 보일러 발생 증기에 의한 고압 주증가와 저압 재열증기를 사용하는 보일러에서 출구 열량은 다음과 같이 계산될 수 있다.In addition, the output heat of a boiler using high pressure main increase due to boiler generated steam and low pressure reheated steam can be calculated as follows.
[수식 2][Equation 2]
Cb = Fhs·(Hho-Hhi)+Fls·(Hlo-Hli)·10-6 [Gcal]C b = F hs (H ho -H hi ) + F ls (H lo -H li ) - 10 -6 [Gcal]
(여기서, Fhs: 고압 증기 유량[kg], Fls : 저압 증기 유량 [kg], Hho: 고압 증기 출구 엔탈피 [kcal/kg], Hhi: 고압 증기 입구 엔탈피 [kcal/kg], Hlo: 저압 증기 출구 엔탈피 [kcal/kg], Hli: 저압 증기 입구 엔탈피 [kcal/kg])(Where F hs : high-pressure steam flow rate [kg], F ls : Steam Flow [kg], H ho: high-pressure steam outlet enthalpy [kcal / kg], H hi : high-pressure steam inlet enthalpy [kcal / kg], H lo : low-pressure steam outlet enthalpy [kcal / kg], H li : Enthalpy of low pressure steam inlet [kcal / kg])
정상 운전 상태에서 Cf와 Cb의 두 열량의 크기가 같아지도록 보정 계수 kb를 사용하여, 보일러 입열과 출열의 균형을 정상 상태 기준으로 비교한다.
In normal operation, the balance between the heat input and output of the boiler is compared with the steady state reference using the correction factor k b so that the two calories of C f and C b are the same size.
또한, 상기 입력 에너지 균형 분석부(132b)에서는 보일러의 3대 입력인 급수, 연료 및 공기 유량을 각각 120도 위상각을 갖는 벡터로 계산하여 균형도를 산출한다. 여기서, 상부 중앙(기준 0도)에 표시되는 제 1 신호(예를 들어, 표준화된 급수의 운전 데이터) S1의 좌표는 다음과 같이 계산될 수 있다. 또한, 실질적인 S1의 좌표는 삼각함수를 이용하여 수평 성분과 수직 성분으로 분리하여 계산될 수 있다.Also, the input energy
[수식 3][Equation 3]
또한, 마찬가지로 하부 좌측(120도)에 표시되는 제 2 신호(예를 들어, 표준화된 연료의 운전 데이터) S2의 좌표는 다음과 같이 계산될 수 있다.Similarly, the coordinates of the second signal S2 (e.g., the operation data of the normalized fuel) displayed on the lower left (120 degrees) can be calculated as follows.
[수식 4][Equation 4]
또한, 마찬가지로 하부 우측(240도)에 표시되는 제 3 신호(예를 들어, 표준화된 공기의 표준화된 운전 데이터) S3의 좌표는 다음과 같이 계산될 수 있다.Similarly, the coordinates of a third signal (e.g., normalized operation data of standardized air) S3 displayed on the lower right side (240 degrees) can be calculated as follows.
[수식 5][Equation 5]
이를 이용하면, 위의 제 1 내지 제 3 신호(급수, 연료 및 공기의 표준화된 운전 데이터)를 이용한 불균형도 좌표는 다음과 같이 계산될 수 있다.Using this, the unbalance degree coordinates using the above first to third signals (normalized operation data of water supply, fuel and air) can be calculated as follows.
[수식 6][Equation 6]
상기 불균형도 좌표는 후술할 바와 같이, 상기 표시부(140)에 그래프가 표시될 때, 급수, 연료 및 공기 중 과부족인 요소를 표시하는데 활용된다.
As described later, the unbalance degree coordinates are used to indicate an element that is excessively short in water supply, fuel, and air when a graph is displayed on the
도 1과 함께 도 2를 참조하면, 상기 표시부(140)는 상기 에너지 균형 분석부(132)의 계산 결과를 화면에 표시하여, 사용자로 하여금 직관적으로 현재 공정의 상태를 인식할 수 있도록 한다.Referring to FIG. 2 together with FIG. 1, the
상기 표시부(140)는 상기 입출력 에너지 분석부(132a)에서 계산된 열적 균형 및 질량 균형을 바 그래프(Bar Graph)의 형태로 도시할 수 있다. 또한, 상기 표시부(140)는 열적 균형의 바 그래프(141) 및 질량 균형의 바 그래프(142)에 대해 평형 지점을 중심으로 일정 거리까지 안정 영역(comfort zone)을 표시하여, 각 균형이 깨져서 한 쪽 방향으로 그래프가 치우치는 경우 조작원이 육안으로 식별하여 수 있도록 한다.The
또한, 상기 표시부(140)는 중앙 평형도(Center Balance Diagram, 143)를 통해 상기 급수, 연료 및 공기의 유량을 정삼각형으로 표시하여, 상기 정삼각형의 외접원의 중심을 기준으로 120도 각도를 이루도록 배치하여 표시할 수 있다. 또한, 상기 표시부(140)는 3개 유량의 밸런스가 유지된 기준 상태에서는 상기 원의 중심에 표시점을 표시할 수 있다. 또한, 상기 표시부(140)는 상기 표시점이 3개의 방향에서 유량이 적은 쪽으로 이동하도록 하여, 조작원이 직관적으로 급수, 연료 및 공기 중 부족한 성분이 무엇인지 파악할 수 있도록 한다.In addition, the
또한, 상기 표시부(140)는 비상 조치 알림창(144)을 통해 조작원이 비상시에 급수, 연료 및 공기 중 어떤 것을 증가 또는 감소시켜야 하는지 알려줄 수 있다. 또한, 상기 표시부(140)는 시스템 상태창(145)을 통해, 시스템이 정상인지 또는 비상시에 있는지 여부를 경보할 수 있다.
In addition, the
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 불균형 실시간 분석 장치에서 연료가 부족한 경우의 표시부 상에 표시된 화면을 도시한 것이다3 is a view showing a screen displayed on the display unit when the fuel imbalance real-time analyzing apparatus according to the embodiment of the present invention lacks fuel
도 3을 참조하면, 연료가 부족한 경우, 중앙 평형도(143)의 원의 중심에 위치하여야 할 표시점이 연료(좌측 하단에 형성)에 대한 방향으로 치우쳐져서 표시된다. 따라서, 조작원은 상기 화면을 보고, 연료가 다른 구성(급수, 공기)에 비해 부족함을 직관적으로 알 수 있고, 이를 통해 연료의 유량을 증가시키거나 다른 구성(급수, 공기)의 유량을 감소시키는 등의 적절한 제어를 수행할 수 있게 된다.
Referring to FIG. 3, in the case of fuel shortage, the indication point, which should be located at the center of the circle of the
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 에너지 불균형 실시간 분석 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, an energy imbalance real-time analysis method according to an embodiment of the present invention will be described.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 에너지 불균형 실시간 분석 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.4 is a flowchart illustrating an energy imbalance real-time analysis method according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 에너지 불균형 실시간 분석 방법은 신호 취득 및 전처리 단계(S10), 데이터베이스 자료 구축 단계(S20), 에너지 밸런스 분석 단계(S30), 에너지 밸런스 표시 단계(S40), 긴급 운전 조작 가이드 단계(S50)를 포함할 수 있다.
Referring to FIG. 4, the energy unbalance real-time analysis method according to an embodiment of the present invention includes a signal acquisition and preprocessing step S10, a database data building step S20, an energy balance analysis step S30, ), And emergency driving operation guide step (S50).
상기 신호 취득 및 전처리 단계(S10)에서 전처리부(110)의 신호 취득부(111)에서 직렬 통신을 통한 인터페이스나, 신호별 아날로그 하드와이어 접속 방법 또는 이 두 가지 방법을 혼용하여 발전소 또는 보일러에 대한 기존 제어 시스템으로부터 중요 운전 데이터를 취득한다. 특히, 상기 신호 취득부(111)는 운전 데이터 중 발전소 또는 보일러에 투입된 연료(Fuel), 공기(Air) 및 급수(Water)의 세 가지 데이터를 취득할 수 있다. 또한, 상기 신호 취득 및 전처리 단계(S10)에서 전처리부(110)의 필터링부(112)는 상기 신호 취득부(111)로부터 상기 운전 데이터 신호를 인가받고, 전자 소자를 이용한 지연 필터를 사용하는 방법이나, 이동 평균법(Moving Average)을 사용한 소프트웨어 필터링 방법을 사용하여 이를 필터링하여 노이즈를 제거할 수 있다.
In the signal acquisition and preprocessing step S10, an interface through a serial communication in the
상기 데이터베이스 자료 구축 단계(S20)에서 데이터베이스 구축부(120)의 기준 신호 설정부(121)는 각 부하대별로 안정된 상태에서 신호를 표준화시킨 신호를 기준 신호로서 설정하고 저장하고, 상기 데이터 베이스 구축부(120)의 표준화부(122)는 운전 데이터들을 가공하여 1 내지 100의 크기로 표준화한다.
In the database data building step S20, the reference
상기 에너지 밸런스 분석 단계(S30)에서 분석부(130)의 경보부(131)는 상기 기준 신호와 상기 표준화된 운전 데이터의 차이가 기준값 이상인 경우 경보를 통해 통지한다. 또한, 상기 에너지 균형 분석부(132)의 입출력 에너지 분석부(132a)는 발전소 또는 보일러의 연료 유량과 발열 유량에 따른 입구 열량과 보일러 출구 증기의 온도 및 압력에 따른 엔탈피와 증기 유량으로 계산한 출구 열량을 비교한 열적 평형을 계산하며, 이와 동시에 보일러 입구 급수 유량과 보일러 출구 증기 유량을 비교한 질량 평형을 계산한다. 또한, 에너지 균형 분석부(132)의 입력 에너지 균형 분석부(132b)에서는 보일러의 3대 입력인 급수, 연료 및 공기 유량을 각각 120도 위상각을 갖는 벡터로 계산하여 균형도를 산출한다.
In the energy balance analysis step S30, the
상기 에너지 밸런스 표시 단계(S40)에서 표시부(140)는 상기 입출력 에너지 분석부(132a)에서 계산된 열적 균형 및 질량 균형을 바 그래프(Bar Graph, 141, 142)의 형태로 도시하고, 중앙 평형도(Center Balance Diagram, 143)를 통해 상기 급수, 연료 및 공기의 유량을 원에서 120도 각도를 이루도록 배치하여 표시할 수 있다. 또한, 상기 표시부(140)는 어느 하나의 성분이 부족한 경우, 중앙 평형도(143)의 중심에 위치하여야 할 표시점을 부족한 성분에 대한 방향으로 치우쳐져서 표시하여 조작원으로 하여금 직관적으로 인지할 수 있도록 한다.
In the energy balance display step S40, the
상기 긴급 운전 조작 가이드 단계(S50)에서 상기 표시부(140)는 비상 조치 알림창(144)을 통해 조작원으로 하여금, 연료, 유량 및 급수 중 어느 성분을 증가시키거나 감소시켜야 하는지를 가이드하여, 비상시 용이한 조작이 가능하도록 한다.
In the emergency driving operation guide step S50, the
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 에너지 불균형 실시간 분석 장치 및 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
It is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the present invention It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.
100; 에너지 불균형 실시간 분석 장치
110; 전처리부 111; 신호 취득부
112; 필터링부 120; 데이터베이스 구축부
121; 기준 신호 설정부 122; 표준화부
130; 분석부 131; 경보부
132; 에너지 균형 분석부 132a; 입출력 에너지 분석부
132b; 입력 에너지 균형 분석부 140; 표시부
141; 열적 평형 바 그래프 142; 질량 평향 바 그래프
143; 중앙 평형도 144; 비상 조치 알림창
145; 시스템 상태창100; Energy imbalance real-time analyzer
110; A
112; A
121; A reference
130; An
132; An energy
132b; An input energy
141; Thermal
143; A
145; System Status Window
Claims (9)
상기 시스템의 운전 데이터를 취득하는 전처리부;
상기 시스템이 안정한 경우의 운전 데이터를 표준화하여 기준 신호로 설정하고, 상기 전처리부로 인가받은 운전 데이터를 표준화하는 데이터베이스 구축부;
상기 기준 신호를 기준으로 상기 표준화된 운전 데이터를 분석하여, 상기 운전 데이터간 균형이 맞는지 여부를 분석하는 분석부; 및
상기 표준화된 운전 데이터를 벡터로 표시하여 중앙 평형도를 도시하는 표시부를 포함하고,
상기 분석부는 상기 운전 데이터 중 급수, 연료 및 공기의 유량을 비교하여 밸런스를 분석하는 입력 에너지 분석부를 포함하고,
상기 표시부는 상기 급수, 연료 및 공기의 유량에 대해 정삼각형으로 표시하고, 상기 정삼각형의 외접원의 중심에 기준 신호시의 표시점을 위치시키며, 상기 급수, 연료 및 공기의 유량 중 적어도 어느 하나가 부족한 경우, 상기 표시점을 부족한 성분 방향으로 이동시켜 표시하고,
상기 표시부는 상기 급수, 연료 및 공기 중 적어도 어느 하나의 성분에 대해 증가 또는 감소를 가이드하는 비상 조치 알림창을 포함하는 에너지 불균형 실시간 분석 장치.An energy imbalance real-time analyzing apparatus for monitoring an input / output energy flow rate of a system,
A preprocessing unit for obtaining operation data of the system;
A database building unit for standardizing operation data when the system is stable and setting the reference data as a reference signal and standardizing the operation data received by the preprocessing unit;
An analyzer for analyzing the standardized operation data on the basis of the reference signal and analyzing whether the operation data is balanced or not; And
And a display unit for displaying the standardized operation data as a vector and showing a central balance degree,
Wherein the analysis unit includes an input energy analysis unit for analyzing the balance by comparing the flow rates of water, fuel, and air among the operation data,
Wherein the display unit displays an equilateral triangle with respect to the flow rate of the water supply, fuel, and air, positions a display point of the reference signal at the center of the circumscribed circle of the equilateral triangle, and when at least one of the water supply, , The display point is moved in the direction of the insufficient component,
Wherein the display unit includes an emergency action notification window for guiding an increase or decrease of at least one of the water supply, fuel, and air.
상기 분석부는 상기 기준 신호와 상기 표준화된 운전 데이터의 차이가 기준값 이상인 경우, 경보를 생성하는 경보부를 포함하는 에너지 불균형 실시간 분석 장치.The method according to claim 1,
Wherein the analyzing unit includes an alarm unit for generating an alarm when the difference between the reference signal and the standardized operation data is equal to or greater than a reference value.
상기 분석부는 상기 운전 데이터 중 급수와 증기의 유량을 비교한 질량 평형(Mass Balance) 및 상기 운전 데이터 중 입열과 증기 출열량을 비교한 열적 평형(Thermal Balance) 중 적어도 어느 하나를 분석하는 입출력 에너지 분석부를 포함하는 에너지 불균형 실시간 분석 장치.The method according to claim 1,
Wherein the analyzing unit analyzes input / output energy analysis for analyzing at least one of a mass balance obtained by comparing the flow rates of water and steam among the operation data, and a thermal balance obtained by comparing heat input and steam output amounts of the operation data Energy imbalance real - time analysis device including part.
상기 표시부는 상기 질량 평형 또는 열적 평형 중 적어도 어느 하나를 바 그래프(Bar Graph)로 도시하는 에너지 불균형 실시간 분석 장치.The method of claim 3,
Wherein the display unit displays at least one of the mass balance and the thermal equilibrium as a bar graph.
상기 표시부는 상기 바 그래프의 평형 지점을 중심으로 안정 영역을 표시하는 에너지 불균형 실시간 분석 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the display unit displays a stable region around an equilibrium point of the bar graph.
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