KR20160129177A

KR20160129177A - 증기터빈 동특성 시뮬레이터, 가스터빈 동특성 시뮬레이터, 그를 이용하는 터빈 발전기 제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20160129177A
Application number: KR1020150060614A
Authority: KR
Inventors: 유광명; 최인규; 우주희; 김병철; 이의택
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2015-04-29
Filing date: 2015-04-29
Publication date: 2016-11-09

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 터빈 발전기 제어 장치는, 터빈 발전기로부터 정특성 정보를 입력받는 입출력부; 터빈 발전기의 검증 범위별로 나눠진 복수의 개별 모델을 기초로 동특성 정보를 연산하는 모델부; 및 정특성 정보 및 동특성 정보를 기초로 터빈 발전기를 제어하는 제어부; 를 포함함으로써, 터빈 발전기의 검증환경과 운전환경이 일원화될 수 있다.

Description

증기터빈 동특성 시뮬레이터, 가스터빈 동특성 시뮬레이터, 그를 이용하는 터빈 발전기 제어 장치 및 방법 {Dynamic model simulator for steam turbine and gas turbine, apparatus and method for controlling turbine generator using the same}

본 발명은 증기터빈 동특성 시뮬레이터, 가스터빈 동특성 시뮬레이터, 그를 이용하는 터빈 발전기 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 신규 발전 플랜트의 건설, 운용중인 플랜트의 정비 또는 설비 교체 시 설계 상의 오류, 시공 상의 오류 및 운전 시행착오 등으로 인해 공정의 안정화에 많은 시간이 소요될 수 있다. 때로는 이러한 오류가 수정되지 못한 채 플랜트가 기동되어 심각한 설비손상이나 대형사고로 이어지는 사례도 빈번히 발생한다. 이와 같은 시운전 시 소요되는 경제적, 시간적 비용을 최소화 하고자 터빈 발전기의 사전 검증이 활용되고 있다.

종래의 터빈 발전기 사전 검증은 별도의 시험환경 구축이 요구된다는 문제점이 있다. 예를 들어, 대부분의 운전 훈련용 시뮬레이터들이 사양이 높은 별도의 하드웨어와 인터페이스 장치를 필요로 하므로 플랜트 외부에 검증공간을 필요로 한다. 따라서 종래의 터빈 발전기 사전 검증은 시험환경 검증을 완벽하게 하더라도 현장에 내재하고 있는 오류를 검출하지 못하는 경우가 많으며, 전체적인 건설, 예방정비 비용을 유발하거나 일정의 지연을 초래할 우려가 크다.

또한, 종래의 터빈 발전기 사전 검증은 검증환경 구축에 고비용, 긴시간이 소요된다는 문제점이 있다. 따라서 종래의 터빈 발전기 사전 검증은 긴박한 일정이 소요되는 신규 플랜트 건설에 효과적으로 사용되지 못하고 있다.

또한, 종래의 터빈 발전기 사전 검증은 검증의 범위가 제한적이다는 문제점이 있다. 예를 들어, 검증환경에서 제어로직 및 하드웨어가 검증되어도 제어시스템의 운송, 설치 과정에서 발생한 오류, 현장 제어설비(밸브, 센서류) 설치 및 동작오류가 검출되지 못할 수 있다.

또한, 종래의 터빈 발전기 사전 검증은 검증을 통한 기대효과(시운전 비용절감과 기간단축)를 얻지 못하는 경우가 많다는 문제점이 있다. 즉, 종래의 터빈 발전기 사전 검증은 부분적인 검증만 가능하므로 현장 시운전 과정에서 많은 시행착오와 사고를 유발 할 수가 있으며 이로 인해 검증효과를 충분히 얻지 못할 가능성이 크다.

또한, 종래의 터빈 발전기 사전 검증은 대량 생산과 사업화가 어렵다는 문제점이 있다. 사전 검증 시뮬레이션 환경이 구축되는데 고비용과 긴시간을 필요로 한다. 또한 종래의 터빈 발전기 사전 검증은 제어시스템 타입과 플랜트 타입에 대한 의존성이 커서 다른 플랜트 제어시스템 검증에 활용이 불가능 하다. 따라서 이러한 검증용 시뮬레이터 구조는 대량생산과 사업화가 어렵다.

대한민국 공개특허공보 제10-2009-0121248호

전술한 문제점들을 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예는, 증기터빈 동특성 시뮬레이터, 가스터빈 동특성 시뮬레이터, 그를 이용하는 터빈 발전기 제어 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 터빈 발전기 제어 장치는, 터빈 발전기로부터 정특성 정보를 입력받는 입출력부; 터빈 발전기의 검증 범위별로 나눠진 복수의 개별 모델을 기초로 동특성 정보를 연산하는 모델부; 및 정특성 정보 및 동특성 정보를 기초로 터빈 발전기를 제어하는 제어부; 를 포함할 수 있다.

또한, 상기 입출력부는 상기 터빈 발전기의 밸브 개도 상태를 감지하고, 상기 제어부는 상기 터빈 발전기의 밸브 개도를 제어할 수 있다.

또한, 상기 모델부는 상기 밸브 개도 상태를 기초로 밸브에 대한 복수의 개별 모델을 설정하고, 상기 복수의 개별 모델을 기초로 터빈 및 발전기에 대한 모델을 연산하여 동특성 정보를 연산할 수 있다.

또한, 제1 모드로 동작할 때, 상기 입출력부는 상기 터빈 발전기의 동특성 정보를 감지하고, 상기 제어부는 상기 입출력부에서 감지한 동특성 정보 및 정특성 정보를 기초로 상기 터빈 발전기를 제어하고, 제2 모드로 동작할 때, 상기 제어부는 상기 모델부에서 연산된 동특성 정보 및 정특성 정보를 기초로 상기 터빈 발전기를 제어할 수 있다.

또한, 상기 입출력부는 상기 모델부로부터 연산된 동특성 정보를 입력받아 연산된 동특성 정보 및 감지된 동특성 정보 중 하나를 상기 제어부로 출력시키는 입력 선택부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 입출력부에서 감지된 동특성 정보와 상기 모델부에서 연산된 동특성 정보를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 제어 로직을 수정하고, 상기 모델부는 상기 제어부의 비교 결과에 기초하여 복수의 개별 모델을 수정할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 터빈 발전기를 제어하는 주제어부; 상기 주제어부의 제어를 보조하는 부제어부; 및 상기 주제어부 및/또는 부제어부에서의 수정된 제어 로직을 검증하는 로직 검증 제어부; 를 포함할 수 있다.

또한, 상기 모델부는, 상기 복수의 개별 모델 각각의 적용 여부를 결정하는 인터페이스부; 상기 복수의 개별 모델중 상기 인터페이스부에서 결정된 개별 모델을 기초로 동특성 정보를 연산하는 연산부; 및 상기 연산부에서 연산된 동특성 정보를 출력하는 출력부; 를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 증기터빈 동특성 시뮬레이터는, 증기터빈의 정특성 정보를 설정하는 설정부; 상기 증기터빈의 검증 범위별로 나눠진 복수의 개별 모델을 기초로 동특성 정보를 연산하는 모델부; 및 상기 동특성 정보를 출력하는 출력부; 를 포함할 수 있다.

또한, 상기 설정부는 상기 증기터빈의 증기 모델 파라미터 및 밸브 개도 특성을 설정하고, 상기 모델부는 밸브 모델, 과열증기 모델, 재열증기 모델, 터빈 모델 및 발전기 모델 중 적어도 3개 모델을 기초로 동특성 정보를 연산할 수 있다.

또한, 상기 설정부는 상기 증기터빈의 급수 모델 파라미터 및 밸브 개도 특성을 설정하고, 상기 모델부는 밸브 모델, 급수 모델, 복수기 모델, 터빈 모델 및 발전기 모델 중 적어도 3개 모델을 기초로 동특성 정보를 연산할 수 있다.

또한, 상기 모델부에서 제공되는 모델 각각의 적용 여부를 결정하는 인터페이스부; 를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 증기터빈으로부터 감지된 동특성 정보를 입력 받는 동특성 입력부를 더 포함하고, 상기 모델부는 감지된 동특성 정보와 연산된 동특성 정보를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 복수의 개별 모델을 수정할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 가스터빈 동특성 시뮬레이터는, 가스터빈의 정특성 정보를 설정하는 설정부; 상기 가스터빈의 검증 범위별로 나눠진 복수의 개별 모델을 기초로 동특성 정보를 연산하는 모델부; 및 상기 동특성 정보를 출력하는 출력부; 를 포함할 수 있다.

또한, 상기 설정부는 상기 가스터빈의 가스 모델 파라미터 및 밸브 개도 특성을 설정하고, 상기 모델부는 밸브 모델, 대기 모델, 연료 모델, 배기가스 모델, 압축기 모델, 연소기 모델, 터빈 모델 및 발전기 모델 중 적어도 4개 모델을 기초로 동특성 정보를 출력할 수 있다.

또한, 상기 가스터빈으로부터 감지된 동특성 정보를 입력 받는 동특성 입력부를 더 포함하고, 상기 모델부는 감지된 동특성 정보와 연산된 동특성 정보를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 복수의 개별 모델을 수정할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 터빈 발전기 제어 방법은, 터빈 발전기로부터 정특성 정보를 감지하는 감지단계; 상기 터빈 발전기의 검증 범위별로 나눠진 복수의 개별 모델을 기초로 동특성 정보를 연산하는 모델링단계; 및 상기 정특성 정보 및 동특성 정보를 기초로 상기 터빈 발전기를 제어하는 제어단계; 를 포함할 수 있다.

또한, 제1 모드로 동작할 때, 상기 감지단계는 상기 터빈 발전기의 동특성 정보를 더 감지하고, 상기 제어단계는 감지된 동특성 정보 및 정특성 정보를 기초로 상기 터빈 발전기를 제어하고, 제2 모드로 동작할 때, 상기 제어단계는 상기 모델링단계에서 연산된 동특성 정보 및 정특성 정보를 기초로 상기 터빈 발전기를 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어단계는, 감지된 동특성 정보와 연산된 동특성 정보를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 제어 로직을 수정하고, 수정된 제어 로직을 검증할 수 있다.

또한, 상기 모델링단계는, 상기 복수의 개별 모델 각각의 적용 여부를 결정하고, 상기 복수의 개별 모델중 상기 인터페이스부에서 결정된 개별 모델을 기초로 동특성 정보를 연산하여, 연산된 동특성 정보를 출력할 수 있다.

본 발명에 따르면, 터빈 발전기의 검증환경과 운전환경이 일원화될 수 있으며, 공간적 제약이 해소될 수 있다.

또한, 검증환경과 운전환경의 일원화에 따라 제어에 필수적인 모델 구성과 인터페이스가 최적화될 수 있다.

또한, 검증환경과 운전환경의 일원화에 따라 제어로직, 제어시스템 및 운전과 관련된 장비 전체가 검증될 수 있다.

또한, 터빈 발전기의 검증 후의 추가적인 제어 파라미터 튜닝 과정이 불필요해질 수 있다.

또한, 검증환경과 운전환경의 일원화에 따라 운전모드-검증모드 전환이 용이해질 수 있다.

또한 본 발명은, 플랜트 타입(석탄, 복합, 원자력), 플랜트 사양에 관계없이 적용될 수 있다. 즉, 본 발명의 호환성이 우수하다.

더 나아가, 제어시스템 내 검증기능이 용이하게 탑재될 수 있으며, 시뮬레이터 구축비용 및 시간이 절감될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터빈 발전기 제어 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 입출력부를 구체적으로 예시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 제어부를 구체적으로 예시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 모델부를 구체적으로 예시한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 인터페이스부를 구체적으로 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터빈 발전기 제어 장치의 제1 모드 동작을 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터빈 발전기 제어 장치의 제2 모드 동작을 예시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 증기터빈 동특성 시뮬레이터를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 모델부를 구체적으로 예시한 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 모델부를 구체적으로 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스터빈 동특성 시뮬레이터를 나타낸 도면이다.
도 12는 도 11에 도시된 모델부를 구체적으로 예시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터빈 발전기 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 14는 도 13에 도시된 터빈 발전기 제어 방법을 구체적으로 예시한 순서도이다.
도 15는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시 예가 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시하는 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터빈 발전기 제어 장치를 나타낸 도면이다.

도1을 참조하면, 상기 터빈 발전기 제어 장치(100)는, 입출력부(110), 모델부(120) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 입출력부(110), 모델부(120) 및 제어부(130) 간의 인터페이스는 시리얼, 이더넷, 하드와이어링(Hard Wiring) 결선 등이 사용될 수 있다.

입출력부(110)는, 터빈 발전기(500)로부터 정특성 정보를 입력받을 수 있다. 여기서, 정특성 정보는 후술할 동특성 정보와 대비되는 용어로서 모델부(120)의 모델 및/또는 동특성 정보의 연산에 사용되는 각종 파라미터들을 의미한다. 예를 들어, 정특성 정보는 터빈 발전기(500)의 밸브 개도 상태를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 입출력부(110)는 밸브와 같은 액추에이터에 연결된 센서로부터 신호를 입력 받을 수 있다. 즉, 상기 입출력부(110)는 터빈 발전기(500)로부터 정특성 정보를 감지할 수 있다.

또한, 상기 입출력부(110)는 터빈 발전기(500)로 제어 신호를 출력할 수도 있다. 예를 들어 제어부(130)에서 밸브와 같은 액추에이터의 동작을 위한 신호를 생성한 경우, 상기 입출력부(110)는 밸브와 같은 액추에이터에 신호를 전송할 수 있다.

모델부(120)는, 터빈 발전기(500)의 검증 범위별로 나눠진 복수의 개별 모델을 기초로 동특성 정보를 연산할 수 있다. 예를 들어, 검증 범위는 터빈 발전기(500)를 구성하는 복수의 밸브별로 구분된 범위일 수 있다. 예를 들어, 검증 범위는 터빈 발전기(500) 열역학에 기반한 모델과 유체역학에 기반한 모델로 구분된 범위일 수 있다. 예를 들어, 검증 범위는 터빈 발전기(500)의 동작이 시계열적으로 구분된 범위일 수 있다. 예를 들어, 검증 범위는 터빈 발전기(500)의 동작 환경(온도, 압력, 엔탈피 등)에 따라 구분된 범위일 수 있다.

여기서, 동특성 정보는 터빈 발전기(500)의 운전에 따른 특성을 의미한다. 예를 들어, 동특성 정보는 터빈 발전기(500)의 터빈 회전속도 및 발전기 출력을 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 모델부(120)는 터빈 발전기(500)의 밸브 개도 상태를 기초로 밸브에 대한 복수의 개별 모델을 설정하고, 복수의 개별 모델을 기초로 터빈 및 발전기에 대한 모델을 연산하여 동특성 정보를 연산할 수 있다. 모델과 그 연산에 대한 구체적인 사항은 도9, 도10 및 도12를 참조하여 후술한다.

제어부(130)는, 정특성 정보 및 동특성 정보를 기초로 터빈 발전기(500)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(130)는 터빈 발전기(500)의 밸브 개도를 제어함으로써, 터빈 회전속도 및 발전기 출력을 조절할 수 있다.

상기 제어부(130)가 연산된 동특성 정보를 기초로 터빈 발전기(500)를 제어함으로써, 연산된 동특성 정보 및 터빈 발전기(500)가 상호 검증될 수 있다. 여기서, 터빈 발전기(500)의 운전이 예측에 따라 진행될 경우, 연산된 동특성 정보 및 터빈 발전기(500)가 상호 검증된 것으로 볼 수 있다.

또한, 터빈 발전기(500)에서 감지된 동특성 정보와 연산된 동특성 정보가 서로 비교됨으로써, 연산된 동특성 정보가 검증될 수도 있다. 예를 들어, 상기 제어부(130)는 동작 모드에 따라 연산된 동특성 정보의 사용과 감지된 동특성 정보의 사용 중 하나를 선택함으로써, 연산된 동특성 정보를 검증할 수 있다. 이에 대한 구체적인 사항은 도6 및 도7을 참조하여 후술한다.

한편, 터빈 발전기 제어 장치(100)의 외부에는 운전정보를 출력하는 운전장치(Human Machine Interface, HMI 등)나 제어 명령을 송출하는 제어로직 설계장치 연결될 수 있다. 여기서, 상기 운전장치 및 제어로직 설계장치는 분산제어시스템으로 구성될 수 있다.

도2는 도 1에 도시된 입출력부를 구체적으로 예시한 도면이다.

도2를 참조하면, 입출력부(110)는 입력 선택부(111) 및 입출력모듈(112)를 포함할 수 있다.

입력 선택부(111)는 모델부로부터 연산된 동특성 정보를 입력받아 연산된 동특성 정보 및 감지된 동특성 정보 중 하나를 제어부로 출력시킬 수 있다.

이에 따라, 연산된 동특성 정보 및/또는 터빈 발전기(500)의 검증과정에서 누락될 수 있는 입출력부(110)내 입출력모듈(112)까지 검증될 수 있다. 이에 따라, 검증과정의 신뢰도가 더욱 개선될 수 있다.

입출력모듈(112)은 입출력부(110)의 입력 동작 및 출력 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 입출력모듈(112)는 분산제어시스템을 기반으로하여 설계될 수 있다.

한편, 전술한 입출력부(110)의 세부 구성들은 제어부의 제어 방식에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 입력 선택부(111) 및 입출력모듈(112)의 역할은 제어부가 대신 수행함으로써, 상기 입출력부(110)는 수동적(passive)으로 동작할 수 있다.

도3은 도 1에 도시된 제어부를 구체적으로 예시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 제어부(130)는, 주제어부(131), 부제어부(132) 및 로직 검증 제어부(133)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 주제어부(131)는 터빈 발전기(500)를 제어할 수 있다. 부제어부(132)는 주제어부(131)의 제어를 보조할 수 있다. 즉, 제어 구성이 다중화될 수 있다. 이에 따라, 제어 기능의 신뢰도가 더 향상될 수 있다.

로직 검증 제어부(133)는 주제어부(131) 및/또는 부제어부(132)에서의 수정된 제어 로직을 검증할 수 있다. 예를 들어 감지된 동특성 정보와 연산된 동특성 정보가 비교될 경우, 상기 제어 로직의 정확도가 파악될 수 있다. 이에 따라, 주제어부(131) 및/또는 부제어부(132)는 제어 로직을 수정할 수 있으며, 수정된 제어 로직은 로직 검증 제어부(133)에 의해 검증될 수 있다.

예를 들어, 주제어부(131), 부제어부(132) 및 로직 검증 제어부(133)는 동시간에 함께 동작할 수도 있다. 이에 따라, 터빈 발전기의 운전 중에 실시간으로 제어 로직은 수정 및 검증될 수 있다.

한편, 상기 제어부(130)는 외부통신장치(IO)를 통해 원격으로 터빈 발전기(500) 및/또는 모델부와 데이터를 송수신할 수 있다.

도4는 도 1에 도시된 모델부를 구체적으로 예시한 도면이다.

도4를 참조하면, 모델부(120)는, 인터페이스부(121), 연산부(122) 및 출력부(123)를 포함할 수 있다.

인터페이스부(121)는 모델부(120)와 제어부(130)간의 정보교환을 수행할 수 있으며, 복수의 개별 모델 각각의 적용 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어 상기 인터페이스부(121)가 일부 개별 모델을 동특성 정보 연산에 적용하지 않기로 결정할 경우, 적용되지 않은 일부 개별 모델은 기 설정된 값 또는 터빈 발전기에서 감지된 값 등으로 대체될 수 있다. 이에 따라, 복수의 개별 모델 각각에 대해서도 검증될 수 있으며, 연산된 동특성 모델의 신뢰도가 더욱 개선될 수 있다.

연산부(122)는 복수의 개별 모델중 인터페이스부(121)에서 결정된 개별 모델을 기초로 동특성 정보를 연산할 수 있다. 상기 연산부(122)는 컴퓨터 환경으로 구현될 수 있으며, 이에 대한 구체적인 사항은 도15를 참조하여 후술한다.

출력부(123)는 연산부(122)에서 연산된 동특성 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 상기 출력부(123)는 연산부(122)에서 사용되는 복수의 개별 모델 및 그 연산 과정을 화면에 출력할 수 있다. 여기서, 터빈 발전기의 운전자는 모델부(120)를 수시로 점검할 수 있으며 인터페이스부(121) 또는 연산부(122)를 조작하여 복수의 개별 모델 및 그 연산 과정을 수정할 수도 있다. 이에 따라, 연산된 동특성 모델의 신뢰도 및 터빈 발전기의 검증 신뢰도가 더욱 개선될 수 있다.

도5는 도 4에 도시된 인터페이스부를 구체적으로 예시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 인터페이스부(121)는 스위치(SW)를 통해 동작 모드를 변경시킬 수 있다.

예를 들어 상기 스위치(SW)가 오프 상태일 경우, 터빈 발전기 제어 장치는 제1 모드로 동작할 수 있다. 이때, 터빈 발전기에 대한 검증은 수행되지 않을 수 있다.

예를 들어, 상기 스위치(SW)가 온 상태일 경우, 터빈 발전기 제어 장치는 제2 모드로 동작할 수 있다. 이때, 터빈 발전기에 대한 검증이 수행될 수 있다.

이처럼, 인터페이스부(121)는 터빈 발전기 제어 장치의 모드를 용이하게 전환시킬 수 있다.

도 5를 참조하면, 인터페이스부(121)는 개별 모델 스위치(DI, AI, DO, AO)를 통해 복수의 개별 모델 각각의 적용 여부를 결정할 수 있다.

예를 들어, 스위치(SW) 및 개별 모델 스위치(DI, AI, DO, AO)의 온-오프 상태를 제어하는 신호는 운전장치(Human Machine Interface, HMI 등) 또는 연산부로부터 입력받을 수 있다.

한편, 개별 모델 스위치(DI, AI, DO, AO)중 일부 개별 모델 스위치(DI, DO)는 디지털적으로 신호를 처리하여 동작할 수 있다. 또한, 개별 모델 스위치(DI, AI, DO, AO)중 일부 개별 모델 스위치(AI, AO)는 아날로그적으로 신호를 처리하여 동작할 수 있다.

도6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터빈 발전기 제어 장치의 제1 모드 동작을 예시한 도면이다.

입출력부(110)는 터빈 발전기(500)의 동특성 정보를 정특성 정보와 함께 감지할 수 있다. 예를 들어, 정특성 정보는 밸브 개도 검출기(501)를 통해 감지될 수 있고, 동특성 정보는 터빈 회전속도, 발전기 출력 측정기(502)를 통해 감지될 수 있다.

모델부(120)는 제어부(130)와의 데이터 교환을 수행하지 않을 수 있다.

제어부(130)는 입출력부(110)에서 감지한 동특성 정보 및 정특성 정보를 기초로 터빈 발전기(500)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(130)는 서브밸브(503)와 같은 액추에이터를 동작시켜 터빈 발전기(500)를 제어할 수 있다.

도7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터빈 발전기 제어 장치의 제2 모드 동작을 예시한 도면이다.

입출력부(110)는 터빈 발전기(500)의 정특성 정보는 감지하고, 동특성 정보를 감지하지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 입출력부(110)는 밸브 개도 검출기(501)를 통해 정특성 정보를 감지될 수 있으나, 터빈 회전속도, 발전기 출력 측정기(502)를 통해 감지될 수 있는 동특성 정보를 감지하지 않는다.

모델부(120)는 제어부(130)와의 데이터 교환을 수행하며, 연산된 동특성 정보를 제어부(130)로 보낼 수 있다.

제어부(130)는 모델부(120)에서 연산된 동특성 정보 및 정특성 정보를 기초로 터빈 발전기(500)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(130)는 서브밸브(503)와 같은 액추에이터를 동작시켜 터빈 발전기(500)를 제어할 수 있다.

제2 모드는 제어부(130) 및 터빈 발전기(500)에 대한 교체 후 시험 등에 활용될 수 있다.

한편, 도6에 도시된 제1 모드와 도7에 도시된 제2 모드간에는 서로 반복 전환될 수 있다. 이에 따라, 모델부(120)의 검증 결과와 터빈 발전기(500)의 검증 결과는 서로 피드백될 수 있으며, 신뢰도가 더욱 개선될 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 동특성 시뮬레이터에 대해 설명한다. 도 1 내지 도7을 참조하여 상술한 터빈 발전기 제어 장치(100)와 동일하거나 그에 상응하는 내용에 대해서는 중복적으로 설명하지 아니한다. 본 명세서에서는 증기터빈과 가스터빈에 대한 동특성 시뮬레이터를 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 동특성 시뮬레이터는 발전용 보일러 등에도 적용될 수 있으며, 플랜트 타입에 관계없이 적용될 수 있다.

한편, 상기 동특성 시뮬레이터는 컴퓨터 환경으로 구현될 수 있으며, 이에 대한 구체적인 사항은 도15를 참조하여 후술한다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 증기터빈 동특성 시뮬레이터를 나타낸 도면이다.

도8을 참조하면, 상기 증기터빈 동특성 시뮬레이터(200)는, 설정부(210), 모델부(220) 및 출력부(230)를 포함할 수 있고, 인터페이스부(240) 및 동특성 입력부(250)를 더 포함할 수 있다.

설정부(210)는, 증기터빈의 정특성 정보를 설정할 수 있다.

예를 들어, 상기 설정부(210)는 증기터빈의 증기 모델 파라미터, 급수 모델 파라미터 및 밸브 개도 특성을 설정할 수 있다.

모델부(220)는, 증기터빈의 검증 범위별로 나눠진 복수의 개별 모델을 기초로 동특성 정보를 연산할 수 있다. 복수의 개별 모델 및 그 연산에 대한 구체적인 사항은 도9 및 도10을 참조하여 후술한다.

출력부(230)는, 동특성 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 출력된 동특성 정보는 증기터빈의 제어, 검증, 분석, 위험 감지 등에 이용될 수 있다.

인터페이스부(240)는, 모델부(220)에서 제공되는 모델 각각의 적용 여부를 결정할 수 있다. 이에 따라, 모델부(220)에서 제공되는 복수의 개별 모델 각각에 대해서도 검증될 수 있으며, 연산된 동특성 모델의 신뢰도가 더욱 개선될 수 있다.

동특성 입력부(250)는, 증기터빈으로부터 감지된 동특성 정보를 입력 받을 수 있다. 이에 따라, 모델부(220)는 감지된 동특성 정보와 연산된 동특성 정보를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 복수의 개별 모델을 수정할 수 있다.

도 9는 도 8에 도시된 모델부를 구체적으로 예시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 모델부(220)는 밸브 모델, 과열증기 모델, 재열증기 모델, 급수 모델, 복수기 모델, 터빈 모델 및 발전기 모델 중 적어도 3개 모델을 기초로 동특성 정보를 연산할 수 있다.

동특성 정보의 연산은 에너지원인 과열증기 모델로부터 시작될 수 있다. 그리고, 주증기 차단밸브 모델, 주증기 조절밸브 모델이 차례대로 연산된 후에 고압터빈 모델이 연산될 수 있다.

또한, 재열증기 모델로부터 시작된 연산은 재열증기 조절밸브 모델 및 중압, 저압 터빈 모델을 거쳐 수행될 수 있다.

여기서, 고압터빈 모델과 중압, 저압 터빈 모델을 통해 발전기 모델 및 전력계통 모델이 연산됨으로써, 동특성 정보가 연산될 수 있다. 즉, 발전기의 전기적 출력 또는 회전속도 응답이 도출될 수 있다. 이러한 모델들은 열전달 방정식에 기인한 모델들일 수 있다.

전술한 연산 과정에 복수기 모델, 배기밸브, 우회밸브, 냉각 급수, 냉각 급수 분사 밸브 모델 등이 추가될 수 있다. 이러한 모델들은 유체역학 방정식에 기인한 모델들일 수 있다.

한편, 증기, 급수 관련 모델은 플랜트 설계 데이터를 기반으로 온도, 압력, 엔탈피 등의 에너지 원의 필수 정보를 포함할 수 있다. 또한, 밸브 모델은 제어부나 내부 제어모델에서 전달되는 개패 명령신호, 개도 명령신호를 기반으로 밸브의 개방 차단, 개도 설정을 통해 연산될 수 있다.

도 10은 도 9에 도시된 모델부를 구체적으로 설명하는 도면이다.

모델부(220)에 포함된 과열증기 모델은 온도, 압력, 엔탈피 등의 정보만 포함하고 배관으로 흐르는 유량 정보는 포함하지 않을 수도 있다.

즉, 과열증기 모델이 에너지를 무한대로 공급할 수 있는 열원으로 설정됨으로써, 연산속도가 개선될 수 있고 구조가 간소화될 수 있다.

또한, 배관으로 흐르는 증기 유량은 후단의 차단밸브의 개폐여부(차단되면 유량 0, 개방되면 후단 조절밸브의 유량을 따름) 및 조절밸브의 개도에 따라 결정되며 과도응답 또한 그에 따라 결정된다.

또한, 모델부(220)에 포함된 고압터빈 모델 및 중압, 저압 터빈 모델은 연산된 증기유량, 엔탈피, 온도, 압력 값에 따라 회전속도 또는 전기적 출력을 연산할 수 있다.

또한, 모델부(220)에 포함된 저압 터빈은 회전속도 또는 전기적 출력의 연산 과정에서 복수기의 진공도 및 냉각 성능을 고려할 수 있다.

또한, 모델부(220)에 포함된 발전기 모델과 전력계통 모델 사이에는 계통병입 스위치 모델이 구성될 수 있다.

계통병입 스위치 모델의 스위치가 닫히기 전, 터빈, 발전기 모델은 터빈 회전속도만을 연산하고 전기 출력은 0MW 값을 출력할 수 있다.

계통병입 스위치 모델의 스위치가 닫힌 후, 터빈 회전속도는 전력계통 모델의 주파수를 따르며(예: 60Hz 개통의 경우 터빈 회전속도 3600rpm으로 고정) 터빈으로 유입되는 증기 정보로 전기적 출력을 연산할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스터빈 동특성 시뮬레이터를 나타낸 도면이다.

도11을 참조하면, 상기 가스터빈 동특성 시뮬레이터(300)는, 설정부(310), 모델부(320) 및 출력부(330)를 포함할 수 있다.

설정부(310)는, 가스터빈의 정특성 정보를 설정할 수 있다.

예를 들어, 상기 설정부(310)는 가스터빈의 가스 모델 파라미터 및 밸브 개도 특성을 설정하 수 있다.

모델부(320)는, 가스터빈의 검증 범위별로 나눠진 복수의 개별 모델을 기초로 동특성 정보를 연산할 수 있다. 복수의 개별 모델 및 그 연산에 대한 구체적인 사항은 도9 및 도10을 참조하여 후술한다.

출력부(330)는, 동특성 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 출력된 동특성 정보는 증기터빈의 제어, 검증, 분석, 위험 감지 등에 이용될 수 있다.

도 12는 도 11에 도시된 모델부를 구체적으로 예시한 도면이다.

도12를 참조하면, 모델부(320)는 밸브 모델, 대기 모델, 연료 모델, 배기가스 모델, 압축기 모델, 연소기 모델, 터빈 모델 및 발전기 모델 중 적어도 4개 모델을 기초로 동특성 정보를 출력할 수 있다.

동특성 정보의 연산은 에너지원인 연료 모델로부터 시작될 수 있다. 그리고, 연료 차단밸브 모델, 연료 조절밸브 모델이 차례대로 연산된 후에 연소기 모델이 연산될 수 있다.

또한, 대기 모델로부터 시작된 연산은 압축기 모델까지 수행될 수 있다.

여기서, 연소기 모델 및 압축기 모델을 통해 터빈 모델, 발전기 모델 및 전력계통 모델이 연산됨으로써, 동특성 정보가 연산될 수 있다. 즉, 발전기의 전기적 출력 또는 회전속도 응답이 도출될 수 있다. 이러한 모델들은 열전달 방정식에 기인한 모델들일 수 있다.

전술한 연산 과정에 배기가스 모델 등이 추가될 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 터빈 발전기 제어 방법을 설명한다. 상기 터빈 발전기 제어 방법은 도 1 내지 도12를 참조하여 상술한 터빈 발전기 제어 장치(100), 증기터빈 동특성 시뮬레이터(200) 또는 가스터빈 동특성 시뮬레이터(300)에서 수행될 수 있으므로, 상술한 설명과 동일하거나 그에 상응하는 내용에 대해서는 중복적으로 설명하지 아니한다.

도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터빈 발전기 제어 방법을 나타낸 순서도이다.

도13을 참조하면, 상기 터빈 발전기 제어 방법은, 감지단계(S10), 모델링단계(S20) 및 제어단계(S30)를 포함할 수 있다.

감지단계(S10)에서의 터빈 발전기 제어 장치는, 터빈 발전기로부터 정특성 정보를 감지할 수 있다.

모델링단계(S20)에서의 터빈 발전기 제어 장치는, 상기 터빈 발전기의 검증 범위별로 나눠진 복수의 개별 모델을 기초로 동특성 정보를 연산할 수 있다.

예를 들어, 상기 모델링단계(S20)에서의 터빈 발전기 제어 장치는, 상기 복수의 개별 모델 각각의 적용 여부를 결정하고, 상기 복수의 개별 모델중 상기 인터페이스부에서 결정된 개별 모델을 기초로 동특성 정보를 연산하여, 연산된 동특성 정보를 출력할 수 있다.

제어단계(S30)에서의 터빈 발전기 제어 장치는, 상기 정특성 정보 및 동특성 정보를 기초로 상기 터빈 발전기를 제어할 수 있다.

도 14는 도 13에 도시된 터빈 발전기 제어 방법을 구체적으로 예시한 순서도이다.

감지단계(S10)에서 감지된 정특성 정보는 모델링단계(S20)의 설정에 사용될 수 있다. 구체적으로, 증기, 급수 모델 파라미터가 설정될 수 있고(S11), 밸브 개도 특성이 설정될 수 있고(S12), 터빈, 발전기 특성이 설정될 수 있고(S13), 기타 파라미터들이 설정될 수 있고(S14), 설정된 값들이 저장될 수 있다(S15). 전술한 설정 동작들은 오프라인에서 동작될 수 있다.

모델링단계(S20)에서의 연산 수행 이전에, 운전, 제어시스템 모드가 선택될 수 있다(S21). 여기서, 터빈 검증모드가 선택될 경우 터빈 검증 동작이 수행되고, 터빈 운전모드가 선택될 경우 터빈 운전 동작이 수행될 수 있다(S22).

터빈 검증모드를 구체적으로 설명하면, 개별 모델 입출력 신호가 설정되고(S23), 동특성 모델이 초기화되고(S24), 터빈 발전기 모델이 기동되고(S25), 터빈 발전기 모델이 정격운전되고(S26), 터빈 발전기 모델의 비상정지, 보호회로가 시험되고(S27), 터빈 발전기 모델이 정지될 수 있다(S28). 여기서, 발생되는 오류가 수정될 수 있다(S29).

터빈 운전모드를 구체적으로 설명하면, 터빈 발전기가 가동될 수 있고(S31), 터빈 발전기가 예열될 수 있고(S32), 터빈 발전기가 운전될 수 있다(S33). 터빈 발전기는 동작이 종료될 필요가 있으면(S34), 터빈 발전기는 정지할 수 있다(S35).

한편, 터빈 운전모드는 도6을 참조하여 전술한 제1 모드에 대응될 수 있으며, 터빈 검증모드는 도7을 참조하여 전술한 제2 모드에 대응될 수 있다.

도 15는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예가 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시하는 도면으로, 상술한 하나 이상의 실시예를 구현하도록 구성된 컴퓨팅 디바이스(1100)를 포함하는 시스템(1000)의 예시를 도시한다. 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 개인 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 핸드헬드 또는 랩탑 디바이스, 모바일 디바이스(모바일폰, PDA, 미디어 플레이어 등), 멀티프로세서 시스템, 소비자 전자기기, 미니 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 임의의 전술된 시스템 또는 디바이스를 포함하는 분산 컴퓨팅 환경 등을 포함하지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.

컴퓨팅 디바이스(1100)는 적어도 하나의 프로세싱 유닛(1110) 및 메모리(1120)를 포함할 수 있다. 여기서, 프로세싱 유닛(1110)은 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등을 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다. 메모리(1120)는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다.

또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 추가적인 스토리지(1130)를 포함할 수 있다. 스토리지(1130)는 자기 스토리지, 광학 스토리지 등을 포함하지만 이것으로 한정되지 않는다. 스토리지(1130)에는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예를 구현하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 명령이 저장될 수 있고, 운영 시스템, 애플리케이션 프로그램 등을 구현하기 위한 다른 컴퓨터 판독 가능한 명령도 저장될 수 있다. 스토리지(1130)에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령은 프로세싱 유닛(1110)에 의해 실행되기 위해 메모리(1120)에 로딩될 수 있다.

또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 입력 디바이스(들)(1140) 및 출력 디바이스(들)(1150)을 포함할 수 있다. 여기서, 입력 디바이스(들)(1140)은 예를 들어 키보드, 마우스, 펜, 음성 입력 디바이스, 터치 입력 디바이스, 적외선 카메라, 비디오 입력 디바이스 또는 임의의 다른 입력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 또한, 출력 디바이스(들)(1150)은 예를 들어 하나 이상의 디스플레이, 스피커, 프린터 또는 임의의 다른 출력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 다른 컴퓨팅 디바이스에 구비된 입력 디바이스 또는 출력 디바이스를 입력 디바이스(들)(1140) 또는 출력 디바이스(들)(1150)로서 사용할 수도 있다.

또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 네트워크(1200)을 통하여 다른 디바이스(예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(1300))와 통신할 수 있게 하는 통신접속(들)(1160)을 포함할 수 있다. 여기서, 통신 접속(들)(1160)은 모뎀, 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 통합 네트워크 인터페이스, 무선 주파수 송신기/수신기, 적외선 포트, USB 접속 또는 컴퓨팅 디바이스(1100)를 다른 컴퓨팅 디바이스에 접속시키기 위한 다른 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 통신 접속(들)(1160)은 유선 접속 또는 무선 접속을 포함할 수 있다.

상술한 컴퓨팅 디바이스(1100)의 각 구성요소는 버스 등의 다양한 상호접속(예를 들어, 주변 구성요소 상호접속(PCI), USB, 펌웨어(IEEE 1394), 광학적 버스 구조 등)에 의해 접속될 수도 있고, 네트워크에 의해 상호접속될 수도 있다.

본 명세서에서 사용되는 "구성요소", "모듈", "시스템", "인터페이스" 등과 같은 용어들은 일반적으로 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행중인 소프트웨어인 컴퓨터 관련 엔티티를 지칭하는 것이다. 예를 들어, 구성요소는 프로세서 상에서 실행중인 프로세스, 프로세서, 객체, 실행 가능물(executable), 실행 스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 컨트롤러 상에서 구동중인 애플리케이션 및 컨트롤러 모두가 구성요소일 수 있다. 하나 이상의 구성요소는 프로세스 및/또는 실행의 스레드 내에 존재할 수 있으며, 구성요소는 하나의 컴퓨터 상에서 로컬화될 수 있고, 둘 이상의 컴퓨터 사이에서 분산될 수도 있다.

이상에서는 본 발명을 실시 예로써 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

100: 터빈 발전기 제어 장치 110: 입출력부
111: 입력 선택부 120: 모델부
121: 인터페이스부 122: 연산부
123: 출력부 130: 제어부
131: 주제어부 132: 부제어부
133: 로직 검증 제어부 200: 증기터빈 동특성 시뮬레이터
210, 310: 설정부 220, 320: 모델부
230, 330: 출력부 240, 340: 인터페이스부
250, 350: 동특성 입력부 300: 가스터빈 동특성 시뮬레이터
500: 터빈 발전기

Claims

터빈 발전기로부터 정특성 정보를 입력받는 입출력부;
상기 터빈 발전기의 검증 범위별로 나눠진 복수의 개별 모델을 기초로 동특성 정보를 연산하는 모델부; 및
상기 정특성 정보 및 동특성 정보를 기초로 상기 터빈 발전기를 제어하는 제어부; 를 포함하는 터빈 발전기 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 입출력부는 상기 터빈 발전기의 밸브 개도 상태를 감지하고,
상기 제어부는 상기 터빈 발전기의 밸브 개도를 제어하는 터빈 발전기 제어 장치.
제2항에 있어서,
상기 모델부는 상기 밸브 개도 상태를 기초로 밸브에 대한 복수의 개별 모델을 설정하고, 상기 복수의 개별 모델을 기초로 터빈 및 발전기에 대한 모델을 연산하여 동특성 정보를 연산하는 터빈 발전기 제어 장치.
제1항에 있어서,
제1 모드로 동작할 때, 상기 입출력부는 상기 터빈 발전기의 동특성 정보를 감지하고,
제1 모드로 동작할 때, 상기 제어부는 상기 입출력부에서 감지한 동특성 정보 및 정특성 정보를 기초로 상기 터빈 발전기를 제어하고,
제2 모드로 동작할 때, 상기 제어부는 상기 모델부에서 연산된 동특성 정보 및 정특성 정보를 기초로 상기 터빈 발전기를 제어하는 터빈 발전기 제어 장치.
제4항에 있어서,
상기 입출력부는 상기 모델부로부터 연산된 동특성 정보를 입력받아 연산된 동특성 정보 및 감지된 동특성 정보 중 하나를 상기 제어부로 출력시키는 입력 선택부를 포함하는 터빈 발전기 제어 장치.
제4항에 있어서,
상기 제어부는 상기 입출력부에서 감지된 동특성 정보와 상기 모델부에서 연산된 동특성 정보를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 제어 로직을 수정하고,
상기 모델부는 상기 제어부의 비교 결과에 기초하여 복수의 개별 모델을 수정하는 터빈 발전기 제어 장치.
제6항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 터빈 발전기를 제어하는 주제어부;
상기 주제어부의 제어를 보조하는 부제어부; 및
상기 주제어부 및/또는 부제어부에서의 수정된 제어 로직을 검증하는 로직 검증 제어부; 를 포함하는 터빈 발전기 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 모델부는,
상기 복수의 개별 모델 각각의 적용 여부를 결정하는 인터페이스부;
상기 복수의 개별 모델중 상기 인터페이스부에서 결정된 개별 모델을 기초로 동특성 정보를 연산하는 연산부; 및
상기 연산부에서 연산된 동특성 정보를 출력하는 출력부; 를 포함하는 터빈 발전기 제어 장치.
증기터빈의 정특성 정보를 설정하는 설정부;
상기 증기터빈의 검증 범위별로 나눠진 복수의 개별 모델을 기초로 동특성 정보를 연산하는 모델부; 및
상기 동특성 정보를 출력하는 출력부; 를 포함하는 증기터빈 동특성 시뮬레이터.
제9항에 있어서,
상기 설정부는 상기 증기터빈의 증기 모델 파라미터 및 밸브 개도 특성을 설정하고,
상기 모델부는 밸브 모델, 과열증기 모델, 재열증기 모델, 터빈 모델 및 발전기 모델 중 적어도 3개 모델을 기초로 동특성 정보를 연산하는 증기터빈 동특성 시뮬레이터.
제9항에 있어서,
상기 설정부는 상기 증기터빈의 급수 모델 파라미터 및 밸브 개도 특성을 설정하고,
상기 모델부는 밸브 모델, 급수 모델, 복수기 모델, 터빈 모델 및 발전기 모델 중 적어도 3개 모델을 기초로 동특성 정보를 연산하는 증기터빈 동특성 시뮬레이터.
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 모델부에서 제공되는 모델 각각의 적용 여부를 결정하는 인터페이스부; 를 더 포함하는 증기터빈 동특성 시뮬레이터.
제9항에 있어서,
상기 증기터빈으로부터 감지된 동특성 정보를 입력 받는 동특성 입력부를 더 포함하고,
상기 모델부는 감지된 동특성 정보와 연산된 동특성 정보를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 복수의 개별 모델을 수정하는 증기터빈 동특성 시뮬레이터.
가스터빈의 정특성 정보를 설정하는 설정부;
상기 가스터빈의 검증 범위별로 나눠진 복수의 개별 모델을 기초로 동특성 정보를 연산하는 모델부; 및
상기 동특성 정보를 출력하는 출력부; 를 포함하는 가스터빈 동특성 시뮬레이터.
제14항에 있어서,
상기 설정부는 상기 가스터빈의 가스 모델 파라미터 및 밸브 개도 특성을 설정하고,
상기 모델부는 밸브 모델, 대기 모델, 연료 모델, 배기가스 모델, 압축기 모델, 연소기 모델, 터빈 모델 및 발전기 모델 중 적어도 4개 모델을 기초로 동특성 정보를 출력하는 가스터빈 동특성 시뮬레이터.
제14항에 있어서,
상기 가스터빈으로부터 감지된 동특성 정보를 입력 받는 동특성 입력부를 더 포함하고,
상기 모델부는 감지된 동특성 정보와 연산된 동특성 정보를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 복수의 개별 모델을 수정하는 가스터빈 동특성 시뮬레이터.
터빈 발전기로부터 정특성 정보를 감지하는 감지단계;
상기 터빈 발전기의 검증 범위별로 나눠진 복수의 개별 모델을 기초로 동특성 정보를 연산하는 모델링단계; 및
상기 정특성 정보 및 동특성 정보를 기초로 상기 터빈 발전기를 제어하는 제어단계; 를 포함하는 터빈 발전기 제어 방법.
제17항에 있어서,
제1 모드로 동작할 때, 상기 감지단계는 상기 터빈 발전기의 동특성 정보를 더 감지하고,
제1 모드로 동작할 때, 상기 제어단계는 감지된 동특성 정보 및 정특성 정보를 기초로 상기 터빈 발전기를 제어하고,
제2 모드로 동작할 때, 상기 제어단계는 상기 모델링단계에서 연산된 동특성 정보 및 정특성 정보를 기초로 상기 터빈 발전기를 제어하는 터빈 발전기 제어 방법.
제18항에 있어서, 상기 제어단계는,
감지된 동특성 정보와 연산된 동특성 정보를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 제어 로직을 수정하고, 수정된 제어 로직을 검증하는 터빈 발전기 제어 방법.
제17항에 있어서, 상기 모델링단계는,
상기 복수의 개별 모델 각각의 적용 여부를 결정하고, 상기 복수의 개별 모델중 상기 인터페이스부에서 결정된 개별 모델을 기초로 동특성 정보를 연산하여, 연산된 동특성 정보를 출력하는 터빈 발전기 제어 방법.