KR20030057442A - 발전소의 개별 구성 요소의 성능 영향 판정 방법과 장치,컴퓨터 프로그램 제품 및 컴퓨터 기반 방법 - Google Patents

발전소의 개별 구성 요소의 성능 영향 판정 방법과 장치,컴퓨터 프로그램 제품 및 컴퓨터 기반 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20030057442A
KR20030057442A KR1020020084954A KR20020084954A KR20030057442A KR 20030057442 A KR20030057442 A KR 20030057442A KR 1020020084954 A KR1020020084954 A KR 1020020084954A KR 20020084954 A KR20020084954 A KR 20020084954A KR 20030057442 A KR20030057442 A KR 20030057442A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power plant
performance
data
thermal
component
Prior art date
Application number
KR1020020084954A
Other languages
English (en)
Inventor
파타니안존제이콥
게이톤제이슨대롤드
Original Assignee
제너럴 일렉트릭 캄파니
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 제너럴 일렉트릭 캄파니 filed Critical 제너럴 일렉트릭 캄파니
Publication of KR20030057442A publication Critical patent/KR20030057442A/ko

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K21/00—Steam engine plants not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
    • F01K13/003—Arrangements for measuring or testing
    • 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)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 발전소(power plant)(100)의 전체 열 성능(thermal performance)에 대한 발전소의 개별 구성 요소의 성능 영향을 판정하는 방법을 제공하는데, 본 방법은 (a) 발전소의 원래의 사양 데이터(original specification data)를 이용하여 발전소의 제 1 열모델(thermal model)(400)을 설계하는 단계와, (b) 측정된 발전소의 각 구성 요소의 성능 데이터로부터 발전소의 제 2 열모델(300)을 개발하는 단계와, (c) 제 1 열모델 내 선택된 구성 요소의 설계 성능 데이터(design performance data)를 측정된 성능 데이터로 대체함으로써 발전소의 전체 열 성능에 대한 발전소의 선택된 구성 요소의 성능 영향을 판정하는 단계를 구비하고 있다.

Description

발전소의 개별 구성 요소의 성능 영향 판정 방법과 장치, 컴퓨터 프로그램 제품 및 컴퓨터 기반 방법{METHOD AND APPARATUS FOR ASSESSING PERFORMANCE OF COMBINED CYCLE POWER-PLANTS}
본 발명은 복합 화력 발전소(combined cycle power plants)에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 복합 화력 발전소의 개별 구성 요소에 대한 열 성능(thermalperformance)을 평가하고 위 발전소의 전체 열 성능에 대한 각 구성 요소의 성능 영향을 판정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
복합 화력 발전소는 가스 터빈을 원동기(prime mover)로 사용하여 전력을 발생시킨다. 가스 터빈 엔진은 브레이튼 사이클 열역학 원리(Brayton Cycle thermodynamic principle)에 따라 동작하며 전형적으로 높은 배기류(exhaust flows)와 상대적으로 높은 배기 온도(exhaust temperatures)를 갖는다. 배기 가스가 열회수보일러(heat recovery boiler)(전형적으로 HRSG(Heat Recovery Steam Generator)로도 지칭됨)로 공급될 때 열회수보일러는 예를 들어, 증기를 증기 터빈에 공급함으로써 더 많은 전력을 생산하는 데 사용될 수 있는 증기를 발생시킨다.
엔지니어는 발전소를 설계하는 초기 단계에서 전형적으로 발전소의 각 주요 요소에 대한 열모델(thermal model)을 설계한다. 예를 들어, 가스 터빈, 증기 터빈, HRSG, 콘덴서 등의 각각에 대한 열모델이 만들어질 수 있다. 개별 구성 요소 각각에 대한 열모델을 설계하는 것 외에도, 각 열모델들을 결합한 전체 열모델도 설계될 수가 있다. 이러한 전체 열모델은 개별 구성 요소 모델들 간 상호작용을 포착(capturing)하도록 설계된다. 또한, 경계 조건의 기준 세트 (reference set of boundary conditions)에서 열 성능 보증(thermal performance guarantees)에 대한 기저로서 사용될 수도 있다.
발전소 성능에 대한 데먼스트레이션(demonstration)은 전형적으로 성능 테스트를 수행함으로써 달성될 수 있다. 테스트 조건이 기준 경계조건이나 성능 보증 조건에 있는 조건들과 동일할 것 같지 않으므로 테스트 조건에서 얻어진 결과는 수정되어 기준 경계 조건에서의 플랜트의 성능에 대한 진정한 값을 나타내야만 할 수도 있다.
일 접근 방안으로, 테스트 결과는 전체 플랜트 모델을 실행하고 한 번에 하나씩 경계 조건을 변화시킴으로써 생성되는 한 세트의 곡선들을 이용하여 수정된다. 성능이 미달되는 경우, 위 접근 방안은 수정된 발전소 성능을 위한 상당히 정확한 값을 제공할 수 있다. 그러나, 이 접근 방안은 발전소의 어느 구성 요소(들)가 성능 미달의 원인인지에 대해서는 아무것도 나타내주지 못한다.
또 다른 접근 방안으로, 개별의 발전소 구성 요소에 대한 진단 정보를 제공하는 도구(tools)가 이용될 수 있다. 그러나, 이들 도구는 복합 화력 발전소의 전체 성능을 진단하는 필요성을 만족시키지 못하고 있다.
따라서, 전술한 문제점들을 극복할 필요가 있다.
본 발명은 발전소의 개별 구성 요소의 열 성능을 평가함으로써 발전소의 전체 열 성능에 대한 개개의 발전소 구성 요소의 성능 영향을 판정하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
보다 구체적으로는, 플랜트 열모델(plant thermal model)은 발전소의 개별 장치/구성 요소별로 성능을 확인하는 데에 이용된다. 위 발전소의 열모델은 원래의 발전소 사양서(original power-plant specification documents)로부터 초기에 설계된다. 그리고 나서, 제 2 모델이 원래의 발전소 사양서에 설명된 요건에 따라형성된 발전소의 개별 구성 요소의 측정된 성능 데이터를 이용해서 개발(developing)된다. 이어서, 발전소의 전체 열 성능에 대한 발전소의 각 구성 요소의 성능 영향이 각 구성 요소의 설계 열 성능 데이터(design thermal performance data)를 측정된 열 성능 데이터로 대체함으로써 판정된다. 이러한 방법으로, 발전소의 전체 열 성능에 대한 영향이 개별의 발전소 구성 요소를 평가함으로써 판정된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 발전소의 전체 열 성능에 대한 발전소의 개별 구성 요소의 성능 영향을 판정하는 방법을 제공하는데, 본 방법은 (a) 발전소의 원래의 사양 데이터(specification data)를 이용하여 발전소의 제 1 열모델을 설계하는 단계와, (b) 측정된 발전소의 각 구성 요소의 성능 데이터로부터 발전소의 제 2 열모델을 개발하는 단계와, (c) 제 1 열모델 내 선택된 구성 요소의 설계 성능 데이터를 측정된 성능 데이터로 대체함으로써 발전소의 전체 열 성능에 대한 발전소의 선택된 구성 요소의 성능 영향을 판정하는 단계를 구비하고 있다. 단계(c)는 발전소의 전체 열 성능에 대한 발전소의 각 구성 요소의 성능 영향이 판정될 때까지 반복된다. 본 방법은 발전소의 전체 열 성능에 대한 각 구성 요소의 성능 영향을 디스플레이하는 단계를 더 구비한다. 제 1 발전소 열모델을 설계하는 단계는 i) 컴퓨터 시스템 내에서 원래의 사양 데이터를 수신하는 단계와, ii) 사양 데이터를 처리하여 제 1 열모델을 설계하는 단계를 더 구비한다. 제 2 모델을 개발하는 단계는 i) 발전소의 각 구성 요소의 성능 데이터를 측정하는 단계와, ii) 데이터 획득 컴퓨터(data aquisition computer) 내에 측정된 성능 데이터를 저장하는 단계와, iii) 프로세서 시스템 내에서 데이터 획득 컴퓨터로부터 측정된 성능 데이터를 수신하는 단계와, iv) 프로세서 시스템 내에서 수신된 데이터를 처리하여 제 2 모델을 설계하는 단계를 더 구비한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따라, 발전소의 전체 열 성능에 대한 발전소의 개별 구성 요소의 성능 영향을 판정하는 장치는, 발전소의 원래 사양 데이터를 이용하여 발전소의 제 1 열모델을 설계하는 수단과, 측정된 발전소의 각 구성 요소의 성능 데이터로부터 발전소의 제 2 열모델을 개발하는 수단과, 제 1 열모델 내 선택된 구성 요소의 설계 성능 데이터를 측정된 성능 데이터로 대체함으로써 발전소의 전체 열 성능에 대한 발전소의 선택된 구성 요소의 성능 영향을 판정하는 수단을 구비한다. 본 장치는 발전소의 전체 열 성능에 대한 발전소의 각 구성 요소의 성능 영향이 판정될 때까지 위 판정 단계를 반복하는 수단과, 발전소의 전체 열 성능에 대한 발전소의 각 구성 요소의 성능 영향을 디스플레이하는 수단을 더 구비한다. 또한, 본 장치는 원래의 사양 데이터를 수신하는 수단과, 사양 데이터를 처리하여 제 1 모델을 설계하는 수단을 구비한다. 위 제 2 열모델을 개발하는 단계는 발전소의 각 구성 요소의 성능을 측정하는 수단과, 측정된 성능 데이터를 저장하는 수단을 더 구비한다. 아울러, 본 장치는 저장된 측정 데이터를 수신하는 수단과, 수신된 데이터를 처리하여 제 2 모델을 설계하는 수단을 구비한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 컴퓨터 시스템 내 프로세서가 데이터를 처리할 수 있게 하는 저장된 컴퓨터 프로그램 로직(computer program logic)을 갖는 컴퓨터 사용가용 매체(computer usable medium)를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품은, 발전소의 원래의 사양 데이터를 이용하여 제 1 모델을 설계하는 수단과, 측정된 발전소의 각 구성 요소의 성능 데이터로부터 제 2 모델을 개발하는 수단과, 제 1 모델 내 선택된 구성 요소의 설계 성능 데이터를 측정된 성능 데이터로 대체함으로써 발전소의 전체 열 성능에 대한 발전소의 선택된 구성 요소의 성능 영향을 판정하는 수단을 구비한다. 컴퓨터 프로그램 제품은 발전소의 전체 열 성능에 대한 발전소의 각 구성 요소의 성능 영향이 판정될 때까지 판정 단계를 반복하는 수단과, 발전소의 전체 열 성능에 대한 발전소의 각 구성 요소의 성능 영향을 디스플레이하는 수단과, 원래의 사양 데이터를 수신하는 수단과, 사양 데이터를 처리하여 제 1 모델을 설계하는 수단과, 발전소의 각 구성 요소의 성능을 측정하는 수단과, 측정된 성능 데이터를 저장하는 수단과, 저장된 측정 데이터를 수신하는 수단과, 수신된 데이터를 처리하여 제 2 모델을 설계하는 수단을 더 구비한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 발전소의 전체 열 성능에 대한 발전소의 개별 구성 요소의 성능 영향 평가를 위해 응용 프로그램 사용자에게 지원(assistance)하는 컴퓨터 기반 방법은, (a) 응용 프로그램을 이용하여 원래의 발전소 사양 데이터로부터 발전소 열모델을 설계하는 단계와, (b) 응용 프로그램을 이용하여 측정된 발전소의 개별 구성 요소의 성능 데이터로부터 매칭된 플랜트 열모델을 설계하는 단계와, (c) 플랜트 열모델 내 발전소의 선택된 구성 요소의 설계 성능 데이터를 측정된 성능 데이터로 대체하는 단계를 구비한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 컴퓨터로 실행 가능한 명령(computer-executable instructions)을 갖는 컴퓨터 판독 가능 매체(computer-readablemedium)는, (a) 발전소의 원래의 사양 데이터를 이용하여 발전소의 제 1 열 모델을 설계하는 단계와, (b) 측정된 발전소의 각 구성 요소의 성능 데이터로부터 발전소의 제 2 열 모델을 개발하는 단계와, (c) 제 1 열모델 내 선택된 구성 요소의 설계 성능 데이터를 측정된 성능 데이터로 대체함으로써 발전소의 전체 열 성능에 대한 발전소의 선택된 구성 요소의 성능 영향을 판정하는 단계를 구비한다.
도 1은 원래의 사양서에 따라 물리적으로 설계된 발전소 구성 요소들을 가진 전형적인 복합 화력 발전소의 개략도,
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 것으로, 도 1에 도시된 발전소의 개별 구성 요소에 대한 열 성능을 평가하는 장치의 개략도,
도 3은 발전소의 열모델 및 측정된 각 구성 요소의 열성능 데이터와 제각기의 이상적 열 성능값을 비교한 도면,
도 4는 도 1에 도시된 것이나 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 발전소의 원래의 사양 코드를 이용하여 컴퓨터 상에서 설계된 발전소의 열모델의 개략도,
도 5는 점증적으로 전체 발전소의 성능이 각 발전소 구성 요소의 성능으로 감소되고 있음을 나타내는 개략도,
도 6은 도 3 및 도 4에 도시된 발전소 모델을 설계한 컴퓨터 시스템의 개략도,
도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 발전소의 전체 열 성능에 대한 개별의 발전소 구성 요소의 성능 영향을 판정하는 것과 관련된 과정의 각 단계들을 설명하는 예시적인 상위 수준 흐름도,
도 8은 도 7에 도시된 흐름도에 대응하는 상세한 흐름도이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100 : 발전소102 : 증기 터빈
104 : 콘덴서106 : 냉각탑
108 : 가스 터빈110 : HRSG
200 : DAC 시스템202 : 통신 링크
300, 400 : 열모델301 : 압축기
302 : 연소기303 : 터빈
500 : 컴퓨터 시스템502 : 데이터베이스
504 : 프로세서506 : 기억 장치
508 : 디스플레이 장치
도 1은 발전소의 구성 요소가 발전소의 원래의 사양서(original specification documents)에 따라 물리적으로 설계된 전형적인 복합 화력 발전소(100)를 보여주고 있다. 발전소(100)는 증기 터빈(102), 콘덴서(104), 냉각탑(cooling tower)(106), 가스 터빈(108) 및 HRSG(110)와 같은 예시적인 구성 요소들을 전형적으로 구비하고 있다. 이들 구성 요소들 각각의 상세한 동작상의 세부사항에 대해서는 일반적으로 잘 알려져 있으므로 본 명세서에서는 생략하기로 한다.
도 2는 통신 링크(communication link)(202)를 통해 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 발전소의 개별 구성 요소에 대한 열 성능을 평가하는 데이터 획득 컴퓨터 시스템("DAC System")(200)에 통신상 결합되어 있는 도 1의 발전소(100)를 보여주고 있다. 위 통신 링크(202)는 통상의 유선 또는 무선 링크 중 어느 것이라도 무방하다. DAC 시스템(200)은 발전소(100)와 가까운 거리에 위치하거나 또는 그와 멀리 떨어져 있을 수도 있다. DAC 시스템에 의해 측정된 개별의 발전소 구성요소(102, 104, 106, 108, 110)에 대한 열 성능 데이터는 발전소의 성능 테스트 데이터와 매칭되는 열모델(thermal model)을 개발하는 데에 이용된다. 예를 들어, 증기 터빈의 열 성능을 판정하기 위해 압축기 압력, 연소 온도 등에 대한 측정이 이루어질 수 있다. 제각기의 발전소의 구성 요소와 관련된 데이터를 수집하고 수집된 데이터를 유선 링크(202)를 통해 그것을 처리하는 DAC 시스템에 전송하는 여러 센서(도시 안 함)가 발전소의 각 구성 요소 상에 위치할 수 있다. 이와 유사하게, 다른 구성 요소들의 열 성능에 대한 판정과 관련된 다른 기준이 DAC 시스템(200)에 의해 측정될 수도 있다.
도 3은 발전소(100)의 열모델(300) 및 발전소의 여러 구성 요소와 제각기의 구성 부품에 대한 열 성능과 대응하는 이상적 열 성능값을 비교하는 챠트를 개략적으로 도시하고 있다. 열모델(300)은 동작하는 발전소(100)(도 1 참조)의 측정된 열 성능 데이터로부터 설계된다. 증기 터빈(102)은 압축기(301), 연소기(302) 및 터빈(303)을 구비하는 것으로 도시되어 있으며, 각 압축기, 연소기 및 터빈 부품의 열 성능이 제각기 측정되고 제각기의 이상적인 열 성능값과 비교된다. 예를 들어, 제각기의 구성 요소에 대한 이상적 열 성능이 수평선(310)으로 표시되면 측정된 압축기(301)의 열 성능(312에서 확인됨)은 이상적인 열 성능(310에서 확인됨)과 비교해 약 -1% 범위 내에 있다. 측정된 연소기(302)의 열 성능(314에 의해 확인됨)은 대응되는 이상적인 열 성능(310에 에서 확인됨)과 비교해 약 +0.5% 범위 내에 있다. 이러한 비교 챠트는 다른 구성 요소(104, 106, 108, 110)에 대해서도 전술한 방식으로 적용되어 제각기의 이상적 성능값과 관련한 각 구성 요소에 대한 동작 능률을 판정할 수가 있다.
도 4는 도 1에 도시된 것이나 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 발전소의 원래의 사양 코드를 이용하여 (도 5의) 컴퓨터 시스템(500) 상에서 설계된 발전소(100)의 열모델(400)을 개략적으로 도시하고 있다. 설계 열모델(400)에 대한 예시적인 발전소 구성 요소에는 스팀 터빈(402), 콘덴서(410), 냉각탑(406), 가스 터빈(408) 및 HRSG(410)가 포함되어 있다. 열모델(400)은 설계된 발전소 구성 요소의 열 성능을 측정된 열 성능으로 대체함으로써 발전소의 전체 열 성능에 대한 발전소 구성 요소(402, 404, 406, 408, 410)의 열 성능의 효과를 판정하는 데에 사용된다. 이 과정은 발전소의 전체 열 성능에 대한 각 발전소 구성 요소의 영향에 대해 판정하기 위해 각 발전소의 구성 요소에 대해 반복된다. 이러한 방법으로, 도 5의 개략도에 도시된 바와 같이 전 발전소의 성능이 개별의 발전소 구성 요소/장치의 성능으로 감소되어(reduced) 있다. 전형적인 복합 화력 발전소는 본 명세서에 도시된 것 이외에 다른 구성 요소들을 구비할 수 있다고 이해될 것이다.
도 6은 도 3 및 도 4에 도시된 발전소 모델을 설계하는 컴퓨터 시스템을 도시하고 있다. 컴퓨터 시스템(500)은 데이터 베이스(502), 프로세서(504) 및 기억 장치(506)를 바람직하게 구비한다. 기억 장치(506)의 일부가 될 수 있는 데이터 베이스(502)는 발전소 구성 요소와 관련된 데이터를 측정하는 하나 이상의 발전소 구성 요소에 위치한 다수의 센서(도시 안 함)로부터 수신한 데이터를 저장하는 데에 사용될 수 있다. 기억 장치는 각 발전소의 구성 요소에 대해 사전 결정된 이상적인 성능값을 저장하는 데에 이용될 수 있다. 프로세서(504)는 컴퓨터시스템(500)에 의해 수행되는 다양한 작업들을 처리하는 데에 이용될 수 있는 응용 프로그램(application programs)을 로드할 수 있다. 컴퓨터 시스템(500)에 의해 수행되는 작업에는 예를 들어, 발전소 모델을 설계하고, 발전소 구성 요소의 설계 열 성능 데이터(design thermal performance values)를 측정된 열 성능 데이터로 대체함으로써 발전소의 전체 성능을 판정하는 것들이 포함되어 있다.
또한, 위 컴퓨터 시스템(500)의 사용자는 프로세서(504) 내에 로드되는 응용 프로그램을 실행시켜 발전소의 원래의 사양 데이터로부터 발전소의 열모델을 설계할 수 있다. 사용자는 개개의 발전소 구성 요소의 열 성능도 판정할 수가 있다. 더우기, 응용 프로그램이 설계 열 성능 데이터를 선택된 구성 요소의 측정된 열 성능 데이터로 대체함으로써 발전소의 전체 열 성능에 대한 선택된 발전소 구성 요소의 성능 영향을 판정하는 데에 사용자에 의해 사용될 수 있다. 개개의 발전소 구성 요소의 열 성능 및 발전소의 전체 열 성능에 대한 각 발전소 구성 요소의 성능 영향이 디스플레이 장치(508) 상에 디스플레이된다.
도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 발전소의 전체 열 성능에 대한 개개의 발전소 구성 요소의 성능 영향을 판정하는 것과 관련된 과정의 각 단계들을 설명하는 예시적인 상위 수준 흐름도(600)를 나타내고 있다. 단계(602)에서는, 발전소의 제 1 열모델이 (도 6의) 컴퓨터 시스템(500)을 이용해서 발전소 각 구성 요소에 대한 원래의 사양 데이터로부터 설계된다. 일반적으로 단계(604)에 나타낸 바와 같이, 발전소의 제 2 열모델이 측정된 개별의 발전소 구성 요소의 열 성능 데이터로부터 개발된다. 단계(606)에 나타낸 바와 같이, 그리고 나서 발전소의 전체열 성능에 대한 선택된 발전소 구성 요소의 성능 영향이 선택된 구성 요소의 설계 열 성능 데이터를 측정된 열 성능 데이터로 대체함으로써 판정된다.
도 8은 도 7에 도시된 흐름도에 대응하는 상세한 흐름도이다. 도 7에서 식별된 과정의 단계 외에, 발전소의 전체 열 성능에 대한 발전소의 모든 구성 요소의 성능 영향이 판정되었는지 여부를 확인하는 판정이 이루어진다. 이는 일반적으로 단계(706)에서 나타난다. 단계(710)에 나타낸 바와 같이, 만일 성능 영향 판정이 이루어졌다면 발전소의 전체 열 성능에 대한 발전소의 각 구성 요소의 성능 영향이 디스플레이 장치 상에 디스플레이된다. 발전소의 전체 열 성능에 대한 발전소의 모든 구성 요소의 성능 영향이 판정될 때까지 위 과정은 반복된다.
따라서, 전술한 바와 같이, 성능이 미달되는 경우 본 방법은 성능 미달의 원인이 현 발전소의 구성 요소 중 어디에 있는지를 표시하면서 수정된 성능에 대해 상당히 정확한 값을 제공한다. 따라서, 본 방법은 유지, 보수 및 교체에 대한 결정을 쉽게 할 수 있도록 해준다.
발전소의 전체 열 성능에 대한 개별 구성 요소의 성능 영향에 대해 이상에서 설명하였지만, 위 방법은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어남이 없이 가스 터빈이나 증기 터빈의 전체 열 성능을 판정하는 데에도 적용될 수 있다.
본 발명이 가장 실용적이면서 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않는다고 이해될 것이며, 오히려 첨부한 특허청구범위 내 포함되는 다양한 변형 및 균등한 구성을 포함한다고 해석된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 발전소의 성능을 정확히 측정함과 동시에 발전소의 구성 요소 중 어느 부분에 이상이 있는지까지도 표시함으로써 발전소의 전체 성능을 효율적으로 진단할 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 발전소(power plant)의 전체 열 성능(thermal performance)에 대한 발전소의 개별 구성 요소의 성능 영향을 판정하는 방법으로서,
    (a) 상기 발전소의 원래의 사양 데이터(original specification data)를 이용하여 상기 발전소의 제 1 열모델(thermal model)을 설계하는 단계와,
    (b) 측정된 상기 발전소의 각 구성 요소의 성능 데이터로부터 상기 발전소의 제 2 열모델을 개발하는 단계와,
    (c) 상기 제 1 열모델 내 상기 선택된 구성 요소의 설계 성능 데이터를 측정된 성능 데이터로 대체함으로써 상기 발전소의 전체 열 성능에 대한 상기 발전소의 선택된 구성 요소의 성능 영향을 판정하는 단계
    를 포함하는 발전소의 개별 구성 요소의 성능 영향 판정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 발전소의 상기 전체 열 성능에 대한 상기 발전소의 각 구성 요소의 상기 성능 영향이 판정될 때까지 상기 단계(c)를 반복하는 단계를 더 구비하는 발전소의 개별 구성 요소의 성능 영향 판정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 발전소의 상기 전체 열 성능에 대한 각 구성 요소의 상기 성능 영향을 디스플레이하는 단계를 더 구비하는 발전소의 개별 구성 요소의 성능 영향 판정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계(a)는
    컴퓨터 시스템 내에서 원래의 사양 데이터를 수신하는 단계와,
    상기 사양 데이터를 처리하여 상기 제 1 열모델을 설계하는 단계
    를 포함하는 발전소의 개별 구성 요소의 성능 영향 판정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계(b)는
    상기 발전소의 각 구성 요소의 성능 데이터를 측정하는 단계와,
    상기 데이터 획득 컴퓨터 내에 측정된 성능 데이터를 저장하는 단계와,
    프로세서 시스템 내에서 상기 데이터 획득 컴퓨터로부터 상기 측정된 성능 데이터를 수신하는 단계와,
    상기 프로세서 시스템 내에서 수신된 데이터를 처리하여 상기 제 2 모델을 설계하는 단계
    를 포함하는 발전소의 개별 구성 요소의 성능 영향 판정 방법.
  6. 발전소의 전체 열 성능에 대한 상기 발전소의 각 구성 요소의 성능 영향을 판정하는 장치로서,
    상기 발전소의 원래 사양 데이터를 이용하여 상기 발전소의 제 1 열모델을 설계하는 수단과,
    측정된 상기 발전소의 각 구성 요소의 성능 데이터로부터 상기 발전소의 제 2 열모델을 개발하는 수단과,
    상기 제 1 열모델 내 상기 선택된 구성 요소의 설계 성능 데이터를 측정된 성능 데이터로 대체함으로써 상기 발전소의 상기 전체 열 성능에 대한 상기 발전소의 선택된 구성 요소의 상기 성능 영향을 판정하는 수단
    을 포함하는 발전소의 개별 구성 요소의 성능 영향 판정 장치.
  7. 컴퓨터 시스템 내 프로세서가 데이터를 처리할 수 있게 하는 저장된 컴퓨터 프로그램 로직(computer program logic)을 갖는 컴퓨터 사용가용 매체(computer usable medium)를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    발전소의 원래의 사양 데이터를 이용하여 제 1 모델을 설계하는 수단과,
    측정된 상기 발전소의 각 구성 요소의 성능 데이터로부터 제 2 모델을 개발하는 수단과,
    상기 제 1 모델 내 상기 선택된 구성 요소의 설계 성능 데이터를 측정된 성능 데이터로 대체함으로써 상기 발전소의 상기 전체 열 성능에 대한 상기 발전소의 선택된 구성 요소의 성능 영향을 판정하는 수단
    을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 발전소의 상기 전체 열 성능에 대한 상기 발전소의 각 구성 요소의 상기 성능 영향이 판정될 때까지 상기 판정 단계를 반복하는 수단과,
    상기 발전소의 상기 전체 열 성능에 대한 상기 발전소의 각 구성 요소의 상기 성능 영향을 디스플레이하는 수단
    을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 설계 수단은
    원래의 사양 데이터를 수신하는 수단과,
    상기 사양 데이터를 처리하여 상기 제 1 모델을 설계하는 수단
    을 더 구비하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 개발 수단은
    상기 발전소의 각 구성 요소의 성능을 측정하는 수단과,
    측정된 성능 데이터를 저장하는 수단
    을 더 구비하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 저장된 측정 데이터를 수신하는 수단과,
    수신된 데이터를 처리하여 상기 제 2 모델을 설계하는 수단
    을 더 구비하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  12. 발전소의 전체 열 성능에 대한 상기 발전소의 개별 구성 요소의 성능 영향 평가를 위해 응용 프로그램 사용자에게 지원(assistance)하는 컴퓨터 기반 방법으로서,
    (a) 상기 응용 프로그램을 이용하여 원래의 발전소 사양 데이터로부터 발전소 열모델을 설계하는 단계와,
    (b) 상기 응용 프로그램을 이용하여 측정된 상기 발전소의 개별 구성 요소의 성능 데이터로부터 매칭된 플랜트 열모델(plant thermal model)을 설계하는 단계와,
    (c) 상기 플랜트 열모델 내 상기 발전소의 선택된 구성 요소의 설계 성능 데이터를 측정된 성능 데이터로 대체하는 단계
    를 포함하는 응용 프로그램 사용자에게 지원을 제공하는 컴퓨터 기반 방법.
KR1020020084954A 2001-12-28 2002-12-27 발전소의 개별 구성 요소의 성능 영향 판정 방법과 장치,컴퓨터 프로그램 제품 및 컴퓨터 기반 방법 KR20030057442A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/028,935 US6785633B2 (en) 2001-12-28 2001-12-28 Method and apparatus for assessing performance of combined cycle power-plants
US10/028,935 2001-12-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030057442A true KR20030057442A (ko) 2003-07-04

Family

ID=21846307

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020084954A KR20030057442A (ko) 2001-12-28 2002-12-27 발전소의 개별 구성 요소의 성능 영향 판정 방법과 장치,컴퓨터 프로그램 제품 및 컴퓨터 기반 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6785633B2 (ko)
EP (1) EP1326008A1 (ko)
JP (1) JP2003222002A (ko)
KR (1) KR20030057442A (ko)
CZ (1) CZ20023603A3 (ko)
RU (1) RU2310226C2 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100650249B1 (ko) * 2004-12-04 2006-11-28 두산중공업 주식회사 화력 발전소에서의 급수가열기 및 탈기기 설계조건 결정방법
KR101952792B1 (ko) 2018-08-08 2019-02-27 주식회사 블루이코노미전략연구원 에너지 시스템의 고장진단 방법 및 장치

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040102872A1 (en) * 2002-11-26 2004-05-27 Schick Louis Andrew Method and tool for power plant operational optimization
US6766646B1 (en) 2003-11-19 2004-07-27 General Electric Company Rapid power producing system and method for steam turbine
US7143009B2 (en) * 2004-12-16 2006-11-28 General Electric Company Unified data acquisition system and method
US8032262B2 (en) * 2009-10-08 2011-10-04 Saudi Arabian Oil Company System, method, and program product for synthesizing non-constrained and constrained heat exchanger networks
US7729809B2 (en) * 2006-06-23 2010-06-01 Saudi Arabian Oil Company System, method, and program product for targeting and identification of optimal process variables in constrained energy recovery systems
US8150560B2 (en) * 2006-06-23 2012-04-03 Saudi Arabian Oil Company Methods for heat exchanger network energy efficiency assessment and lifetime retrofit
US8116918B2 (en) * 2006-06-23 2012-02-14 Saudi Arabian Oil Company Systems, program product, and methods for synthesizing heat exchanger networks that exhibit life-cycle switchability and flexibility under all possible combinations of process variations
US8364327B2 (en) * 2006-06-23 2013-01-29 Saudi Arabian Oil Company Systems, program product, and methods for targeting optimal process conditions that render an optimal heat exchanger network design under varying conditions
US8116920B2 (en) * 2009-10-08 2012-02-14 Saudi Arabian Oil Company System, method, and program product for synthesizing non-thermodynamically constrained heat exchanger networks
US8417486B2 (en) * 2009-10-30 2013-04-09 Saudi Arabian Oil Company System, method, and program product for synthesizing heat exchanger networks and identifying optimal topology for future retrofit
US8311682B2 (en) * 2006-06-23 2012-11-13 Saudi Arabian Oil Company Systems, program product, and methods for synthesizing heat exchanger networks that account for future higher levels of disturbances and uncertainty, and identifying optimal topology for future retrofit
US8150559B2 (en) * 2006-06-23 2012-04-03 Saudi Arabian Oil Company Systems and program product for heat exchanger network energy efficiency assessment and lifetime retrofit
US9442470B2 (en) * 2008-06-06 2016-09-13 Saudi Arabian Oil Company Methods for planning and retrofit of energy efficient eco-industrial parks through inter-time-inter-systems energy integration
US9606594B2 (en) 2012-03-19 2017-03-28 Saudi Arabian Oil Company Methods for simultaneous process and utility systems synthesis in partially and fully decentralized environments
US9760099B2 (en) 2008-06-06 2017-09-12 Saudi Arabian Oil Company Systems, program code, computer readable media for planning and retrofit of energy efficient eco-industrial parks through inter-time-inter-systems energy integration
US8447564B2 (en) * 2009-06-24 2013-05-21 General Electric Company Systems and method for power plant performance reconciliation
EP2585956A1 (en) * 2010-06-22 2013-05-01 Nuovo Pignone S.p.A. Turbo-machinery stage families tuning/calibration system and method
US8738326B2 (en) 2011-03-23 2014-05-27 General Electric Company Performance characteristic calculation and comparison
GB2498396A (en) * 2012-01-16 2013-07-17 Spirax Sarco Ltd Steam plant wireless monitoring
US9298173B2 (en) * 2012-02-02 2016-03-29 General Electric Company System and method to performance tune a system
WO2013142391A1 (en) 2012-03-23 2013-09-26 Concentric Power, Inc. Systems and methods for power cogeneration
US11050249B2 (en) 2012-03-23 2021-06-29 Concentric Power, Inc. Systems and methods for power cogeneration
US9547294B2 (en) * 2012-05-18 2017-01-17 General Electric Company System and method for controlling and diagnosing a combined cycle power plant
EP2811119A1 (de) * 2013-06-06 2014-12-10 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Testen eines Überdrehzahlschutzes einer GuD-Einwellenanlage
US10990714B2 (en) 2015-12-22 2021-04-27 Bwxt Mpower, Inc. Apparatus and method for safety analysis evaluation with data-driven workflow

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3879616A (en) * 1973-09-17 1975-04-22 Gen Electric Combined steam turbine and gas turbine power plant control system
US4455614A (en) * 1973-09-21 1984-06-19 Westinghouse Electric Corp. Gas turbine and steam turbine combined cycle electric power generating plant having a coordinated and hybridized control system and an improved factory based method for making and testing combined cycle and other power plants and control systems therefor
US3919629A (en) 1973-11-05 1975-11-11 Carol L Scruggs Proximity sensing device using an inductance and capacitance resonant bridge network
US4534216A (en) * 1983-05-31 1985-08-13 United Technologies Corporation Method and apparatus for determining the accuracy of wind tunnel test data
JPH0660826B2 (ja) * 1989-02-07 1994-08-10 動力炉・核燃料開発事業団 プラントの異常診断方法
WO1993006557A1 (en) * 1991-09-17 1993-04-01 General Physics International Engineering & Simulation, Inc. Real time analysis of power plant thermohydraulic phenomenon
US5402333A (en) * 1992-06-15 1995-03-28 E. I. Du Pont De Nemours & Co., Inc. System and method for improving model product property estimates
US5913184A (en) * 1994-07-13 1999-06-15 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for diagnosing and predicting the operational performance of a turbine plant
JP3956057B2 (ja) * 1996-01-31 2007-08-08 エイエスエム アメリカ インコーポレイテッド 熱処理のモデル規範型予測制御
CN100555470C (zh) 1997-12-01 2009-10-28 东芝株式会社 原子反应堆输出功率的监控装置
US6151383A (en) * 1998-12-30 2000-11-21 General Electric Company Radiographic testing system with learning-based performance prediction
DE19909203A1 (de) * 1999-03-03 2000-09-07 Zahnradfabrik Friedrichshafen Verfahren zur Temperaturbestimmung eines Bauteils
US6735490B2 (en) 2001-10-12 2004-05-11 General Electric Company Method and system for automated integration of design analysis subprocesses

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100650249B1 (ko) * 2004-12-04 2006-11-28 두산중공업 주식회사 화력 발전소에서의 급수가열기 및 탈기기 설계조건 결정방법
KR101952792B1 (ko) 2018-08-08 2019-02-27 주식회사 블루이코노미전략연구원 에너지 시스템의 고장진단 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003222002A (ja) 2003-08-08
US20030125905A1 (en) 2003-07-03
CZ20023603A3 (cs) 2003-10-15
US6785633B2 (en) 2004-08-31
EP1326008A1 (en) 2003-07-09
RU2310226C2 (ru) 2007-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20030057442A (ko) 발전소의 개별 구성 요소의 성능 영향 판정 방법과 장치,컴퓨터 프로그램 제품 및 컴퓨터 기반 방법
Kim Model-based performance diagnostics of heavy-duty gas turbines using compressor map adaptation
US8447564B2 (en) Systems and method for power plant performance reconciliation
JP5897824B2 (ja) ターボ機械のリスク解析を実施するシステム及び、コンピュータにターボ機械に対する検査勧告の作成を実施させる機械可読命令を格納する機械可読媒体
US6760689B2 (en) System and method for processing data obtained from turbine operations
Beebe Condition monitoring of steam turbines by performance analysis
US9279346B2 (en) Systems, methods, and apparatus for determining online stress and life consumption of a heat recovery steam generator
JP4005143B2 (ja) 蒸気タービンにおける羽根温度推定方法
US9212569B2 (en) Systems, methods, and apparatus for determining online stress and life consumption of a heat recovery steam generator
US20160365735A1 (en) Systems and Methods for Power Plant Data Reconciliation
JP3614640B2 (ja) 火力発電プラントの熱効率診断方法および装置
Valero et al. On-line monitoring of power-plant performance, using exergetic cost techniques
Zaleta-Aguilar et al. A Reconciliation Method Based on a Module Simulator-An Approach to the Diagnosis of Energy System Malfunctions
EP2623733A1 (en) Steam turbine performance testing
KR102081573B1 (ko) 플랜트 분석 장치, 플랜트 분석 방법, 및 프로그램
Lim et al. The EPRI Gas Turbine Digital Twin–a Platform for Operator Focused Integrated Diagnostics and Performance Forecasting
JP5618322B2 (ja) 熱効率解析方法及び熱効率解析プログラム
JP2019108881A (ja) 発電プラント性能評価方法及び発電プラント性能評価プログラム
KR101952792B1 (ko) 에너지 시스템의 고장진단 방법 및 장치
Jiang et al. Bayesian calibration for power splitting in single shaft combined cycle plant diagnostics
JP2003193808A (ja) 発電プラントの診断方法および診断システム
CN118013892B (zh) 一种基于多物理场的燃气轮机状态实时监控方法和装置
Choi et al. A Surrogate Model Approach to Predict Operations and Maintenance Cost for Combined Cycle Power Plant
CN116738661A (zh) 基于发电机组的数据处理方法、装置及系统
Little et al. Incremental fuel cost prediction for a gas turbine combined cycle utility

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application