KR20180035519A - Apparatus and method for testing power performance of generator - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a universal system and a method for testing performance in power generation using a power generating facility modeler. The universal system for testing performance in power generation comprises: a facility modeler for modeling a target power plant by using a unit object composed of a facility object and a pipe object, and receiving a measurement value with respect to a flux and physical properties required for testing performance of each unit object from a data acquisition system of the target power plant; and a performance computation portion for implementing performance evaluation according to a performance index defined by unit object of the facility modeler.

Description

발전설비 모델러를 이용한 범용 발전성능시험 시스템 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TESTING POWER PERFORMANCE OF GENERATOR}Technical Field [0001] The present invention relates to a power generation facility modeler,

본 발명은 발전설비 모델러를 이용한 범용 발전성능시험 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a general-purpose power generation performance test system and method using a power plant modeler.

발전소의 성능은 보일러, 터빈, 발전기 및 보조기기의 성능에 의해 종합적으로 평가되는 것으로서, 발전소의 성능을 평가하여 효율적으로 관리하고 유지하는 것은 연료를 대부분 수입에 의존하는 환경에서 매우 중요한 요소이다. The performance of a power plant is assessed comprehensively by the performance of boilers, turbines, generators and ancillary equipment. Evaluating and effectively managing the performance of a power plant is a very important factor in environments where fuel is largely dependent on imports.

종래의 발전소 성능시험 결과계산 프로그램은, ASME(American Society for Mechanical Engineers) 코드를 기반으로 엑셀 프로그램 환경에서 구동되는 프로그램이다. The conventional power plant performance test result calculation program is a program driven in an Excel program environment based on ASME (American Society for Mechanical Engineers) code.

이를 이용하여 발전소 성능시험을 하기 위해서는, 먼저 성능시험 결과계산 프로그램을 대상 발전소에 맞게 작성한 다음 발전소 현장에 방문하여 대상 설비의 계측기를 선정하고, 계측기로부터 받은 일정기간의 취득데이터를 프로그램에 수동으로 입력하여 성능시험을 진행한다. In order to perform the power plant performance test using this, first, the performance test result calculation program is prepared for the target power plant, and then the power plant site is visited to select the measuring instrument of the target facility, and the acquired data of a certain period And the performance test is carried out.

그러나, 발전소 마다 설비 구성 및 설비 속성값이 다르기 때문에, 종래의 발전소 성능시험은 대상 발전소 마다 프로그램 작성시, 수동으로 발전설비의 구성이나 설비별 속성 변경에 따라 관련 셀들을 일일이 찾아서 작성, 수정, 추가 및 삭제를 해야 하는 문제점이 있었다. However, since the facility configuration and facility property values are different for each power plant, the conventional power plant performance test is performed by manually finding, creating, modifying, and adding related cells according to the configuration of the power generation facility or the property change of each facility And there is a problem that deletion must be performed.

또한, 종래의 성능시험 결과계산 프로그램은, ASME 코드와 관련된 복잡하고 연쇄적인 셀 참조들로 구성되어 있고, 발전소마다 오랜 시간 동안 다수의 관리자들에 의해 지속적으로 수정, 추가, 삭제 등의 보완이 이루어지기 때문에, 대상 발전소의 성능시험시 전체 프로그램을 수정하기 위해서 수개월의 시간이 소요될 뿐만 아니라 인적 실수에 의한 평가 결과의 오류 가능성이 높은 문제가 있었다. In addition, the conventional performance test result calculation program is composed of complex and cascade cell references related to ASME code, and is constantly modified, added, and deleted by a plurality of administrators for a long time in each power plant Therefore, it took several months to modify the whole program in the performance test of the target power plant, and there was a high possibility of error in the evaluation result by human error.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 발전소마다 별도로 관리되는 엑셀 프로그램 방식에서 벗어나 다양한 발전소에 범용적으로 적용하여 용이하게 성능시험 준비를 할 수 있도록 발전설비 모델러를 이용한 범용 발전성능시험 시스템 및 방법을 제공하는 데 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a universal power generation performance test system using a power plant modeler so as to easily prepare performance test by universally applying it to various power plants, And to provide a method.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 범용 발전성능시험 시스템은, 설비객체와 배관객체로 이루어진 단위객체를 이용하여 대상 발전소를 모델링하고, 상기 대상 발전소의 데이터 취득 시스템으로부터 각 단위객체에 대해 성능평가를 위해 필요한 유량 및 물성치에 대한 계측값을 입력받는 설비 모델러; 및 상기 설비 모델러의 단위객체별로 정의된 성능지표에 따라 성능평가를 수행하는 성능 계산부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a general-purpose power generation performance testing system for modeling a target power plant using a unit object composed of a plant object and a piping object, A facility modeler for receiving measured values of the flow rate and material property necessary for performance evaluation for each unit object from the facility modeler; And a performance calculator performing a performance evaluation according to a performance index defined for each unit object of the equipment modeler.

설비 모델러는, 데이터 취득 시스템으로부터 누락된 계측값에 대해서, 각 단위객체의 입출력 특성과 단위객체들 간 연결상태를 분석하여 누락된 유량 및 물성치를 계산할 수 있다.The facility modeler can calculate the missing flow and property values by analyzing the input / output characteristics of each unit object and the connection state between the unit objects with respect to the measurement values missing from the data acquisition system.

본 발명의 다른 실시예에 따른 범용 발전성능시험 방법은, 설비객체와 배관객체로 이루어진 단위객체를 이용하여 대상 발전소를 모델링하는 단계; 상기 단위객체별로 설계값, 연료분석값, 계측값 및 성능지표 계산식 중 적어도 하나를 심볼 테이블에 설정하는 단계; 상기 대상 발전소의 데이터 취득 시스템으로부터 각 단위객체에 대해 성능평가를 위해 필요한 유량 및 물성치에 대한 계측값을 입력받되, 상기 데이터 취득 시스템으로부터 누락된 계측값에 대해서, 각 단위객체의 입출력 특성과 단위객체들 간 연결상태를 분석하여 누락된 유량 및 물성치를 계산하는 단계; 상기 모델링된 대상 발전소의 단위객체별로 설정된 심볼 테이블을 이용하여 성능평가 시트를 생성하는 단계; 및 상기 성능평가 시트에서 심볼 테이블 중 성능지표 계산식을 해석하여 성능지표를 계산하는 단계를 포함한다. A general-purpose power generation performance test method according to another embodiment of the present invention includes: modeling a target power plant using a unit object composed of a plant object and a piping object; Setting at least one of a design value, a fuel analysis value, a measurement value, and a performance index calculation formula in the symbol table for each unit object; A measurement value for a flow rate and a property value required for performance evaluation is input to each unit object from the data acquisition system of the target power plant, and for the measurement values missing from the data acquisition system, input / output characteristics of each unit object, Analyzing the connection state among the plurality of flow paths and calculating the missing flow and property values; Generating a performance evaluation sheet using a symbol table set for each unit object of the modeled target power plant; And analyzing the performance index calculation formula among the symbol tables in the performance evaluation sheet to calculate a performance index.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발전설비 모델러는, 설비객체와 배관객체로 이루어진 단위객체를 이용하여 대상 발전소를 모델링하고, 상기 대상 발전소의 데이터 취득 시스템으로부터 각 단위객체에 대해 성능평가를 위해 필요한 유량 및 물성치에 대한 계측값을 입력받는 설비 구성부; 및 상기 데이터 취득 시스템으로부터 누락된 계측값에 대해서, 각 단위객체의 입출력 특성과 단위객체들 간 연결상태에 따라 유량 방정식 및 에너지 방정식을 생성하고, 생성된 유량 방정식 및 에너지 방정식을 이용하여 누락된 유량 및 물성치를 계산하는 물성치 계산부를 구비한다.The power generation facility modeler according to another embodiment of the present invention model a target power plant using a unit object made up of a plant object and a piping object and generates a necessary model for performance evaluation of each unit object from the data acquisition system of the target power plant A facility component for receiving measured values of flow rate and property value; And a flow rate equation and an energy equation are generated according to the input / output characteristics of each unit object and the connection state between the unit objects with respect to the measurement value missing from the data acquisition system, and the flow rate And a property value calculation unit for calculating the property value.

본 발명에 의하면, 설비 모델러를 통해서 용이하게 대상 발전소를 모델링할 수 있다.According to the present invention, the target power plant can be easily modeled through the equipment modeler.

또한, 설비 모델러를 통해서 성능 평가에 필요하지만 측정되지 않는 계측값을 자동으로 계산하여 종래의 성능시험 결과계산 프로그램에 의한 성능시험 방식보다 정확한 성능시험을 수행할 수 있다.In addition, the equipment modeler can automatically calculate the measurement values that are necessary for the performance evaluation but are not measured, so that the performance test can be performed more accurately than the performance test method by the conventional performance test result calculation program.

본 발명에 의한 추가적인 효과는, 이후 실시예에 따라 추가적으로 설명하기로 한다. Further effects according to the present invention will be further described with reference to the following embodiments.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 범용 발전성능시험 시스템의 블록도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 설비 모델러와 성능 계산부의 구체적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 범용 발전성능시험 방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 발전 설비 모델링 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 설비 구성부에서 누락된 계측값을 계산하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 모델링된 발전설비에서 배관객체에 유량번호 또는 엔탈피 번호가 부여된 예를 나타낸다.
도 7은 성능평가 생성 방법의 순서도이다.
도 8은 성능지표 계산 방법의 순서도이다.
도 9는 성능 계산부(300)에 의해 계산된 성능지표 계산결과를 나타낸 일실시예이다.
도 10은 성능지표 출력부에 의해 출력된 발전소의 열평형도이다.
도 11은 열 손실법에 의한 계산 내역을 Sankey diagram 형식으로 나타낸 화면의 실시예이다.
도 12는 성능평가 회차별로 측정치와 최종 보정치의 추이의 성능 곡선을 나타낸 화면의 실시예이다.
도 13은 효율지표 화면의 실시예이다.
1 shows a block diagram of a general purpose power generation performance test system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a specific configuration of the equipment modeler and the performance calculator shown in FIG. 1;
3 is a flowchart of a general-purpose power generation performance test method according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a power plant modeling method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of calculating a measurement value that is missing in a facility configuration unit according to an embodiment of the present invention.
6 shows an example in which a flow number or an enthalpy number is assigned to a piping object in a modeled power plant.
7 is a flowchart of the performance evaluation generation method.
8 is a flowchart of the performance index calculation method.
FIG. 9 shows an example of performance index calculation results calculated by the performance calculation unit 300. FIG.
10 is a thermal balance diagram of the power plant output by the performance indicator output unit.
11 is an example of a screen showing calculation details by the heat loss method in the Sankey diagram format.
12 is an example of a screen showing performance curves of the measured values and the changes of the final correction values for each performance evaluation number.
Fig. 13 shows an embodiment of the efficiency index screen.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description of the present invention, detailed description of known related arts will be omitted when it is determined that the gist of the present invention may be blurred.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Referring to the accompanying drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 범용 발전성능시험 시스템의 블록도를 나타낸다. 도 2는 도 1의 설비 모델러와 성능 계산부의 구체적인 구성을 나타내는 블록도이다.1 shows a block diagram of a general purpose power generation performance test system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a specific configuration of the equipment modeler and the performance calculator shown in FIG. 1;

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 범용 발전성능시험 시스템은, 데이터 취득부(100), 설비 모델러(200), 성능 계산부(300) 및 성능지표 출력부(400)를 포함할 수 있다. 1, the general-purpose power generation performance test system according to the present invention may include a data acquisition unit 100, an equipment modeler 200, a performance calculation unit 300, and a performance index output unit 400 have.

먼저, 데이터 취득부(100)는 발전소의 발전 설비들에 각각 설치된 센서로부터 유량 및 온도, 압력 등의 데이터를 취득하는 데이터 취득 시스템(DAS)이다. First, the data acquisition unit 100 is a data acquisition system (DAS) that acquires data such as flow rate, temperature, pressure, and the like from the sensors installed in power generation facilities of the power plant.

설비 모델러(200)는 설비객체와 배관객체로 이루어진 단위객체를 이용하여 대상 발전소를 모델링하고, 성능평가를 하고자 하는 대상 발전소의 데이터 취득부로부터 각 단위객체에 대해 성능평가를 위해 필요한 유량 및 물성치에 대한 계측값을 입력받는 장치이다. 설비 모델러(200)는 데이터 취득부로부터 누락된 계측값에 대해서는, 각 단위객체의 입출력 특성과 단위객체들 간 연결상태를 분석하여 누락된 유량 및 물성치를 계산할 수 있다. The facility modeler 200 models a target plant using a unit object composed of a plant object and a piping object and analyzes the flow rate and property values required for performance evaluation for each unit object from the data acquisition unit of the target plant Is a device that receives the measured values for the input. The facility modeler 200 can calculate the missing flow and property values of the measurement values missing from the data acquisition unit by analyzing the input / output characteristics of each unit object and the connection state between the unit objects.

구체적으로, 설비 모델러(200)는, 설비 구성부(210)와 물성치 계산부(220)를 구비한다. 설비 구성부(210)는 대상 발전소를 모델링하고 데이터 취득부(100)와 연결되어 계측값을 입력받는다. 물성치 계산부(220)는 누락된 계측값을 계산하기 위해서, 각 단위객체의 입출력 특성과 단위객체들 간 연결상태에 따라 유량 방정식 및 에너지 방정식을 생성하고, 생성된 유량 방정식 및 에너지 방정식을 이용하여 누락된 유량 및 물성치를 계산한다. Specifically, the equipment modeler 200 includes a facility construction unit 210 and a property value calculation unit 220. The facility configuration unit 210 models the target power plant and is connected to the data acquisition unit 100 to receive measurement values. In order to calculate the missing measurement value, the property value calculation unit 220 generates a flow equation and an energy equation according to the input / output characteristics of each unit object and the connection state between unit objects, and uses the generated flow equations and energy equations Calculate the missing flow and property values.

여기서, 도 2에 도시된 바와 같이, 설비 구성부(210)는, 설비정보 생성부(211)와 데이터 연계부(212)를 구비할 수 있다. 설비정보 생성부(211)는 설비객체와 배관객체로 이루어진 단위객체를 배치하여 대상 발전소를 모델링하고, 단위객체별로 설계값, 연료분석값, 계측값 및 성능지표 계산식 중 적어도 하나를 심볼 테이블에 정의한다. 데이터 연계부(212)는 데이터 취득부(100)로부터 계측값을 입력받기 위해, 심볼 테이블 중 정의된 성능지표 계산식의 심볼 정보를 대응하는 데이터 취득부의 채널 ID와 매핑한다. Here, as shown in FIG. 2, the facility configuration unit 210 may include a facility information generation unit 211 and a data connection unit 212. The facility information generation unit 211 models a target power plant by arranging a unit object made up of a facility object and a piping object, and defines at least one of a design value, a fuel analysis value, a measurement value, do. The data linking unit 212 maps the symbol information of the performance index calculation formula defined in the symbol table to the channel ID of the corresponding data acquisition unit in order to receive the measurement value from the data acquisition unit 100. [

또한, 물성치 계산부(221)는, 설비정보 분석부(221)와 물성치 연산부(222)를 구비할 수 있다. 설비정보 분석부(221)는 설비 구성부(210)에서 입력받은 계측값이 적용된 각 단위객체의 입출력 특성과 단위객체들 간 연결상태에 따라 유량 방정식 및 에너지 방정식을 생성한다. 물성치 연산부(222)는 유량 방정식 및 에너지 방정식의 수식들을 행렬식으로 변환하고, 가우스 소거법을 활용하여 계측시 누락된 심볼 정보의 유량 및 물성치를 계산한다. The property value calculation unit 221 may include a facility information analysis unit 221 and a property value calculation unit 222. The facility information analyzing unit 221 generates a flow rate equation and an energy equation according to the input / output characteristics of each unit object to which the measurement value input from the facility configuration unit 210 is applied and the connection state between the unit objects. The property value computing unit 222 converts the equations of the flow equation and the energy equation into a determinant, and calculates the flow rate and the property value of the missing symbol information in the measurement using the Gaussian elimination method.

이어서, 성능 계산부(300)는 설비 모델러(200)의 단위객체별로 정의된 성능지표에 따라 성능평가를 수행하는 구성이다.Then, the performance calculator 300 performs the performance evaluation according to the performance indicators defined for each unit object of the equipment modeler 200. FIG.

구체적으로, 성능 계산부(300)는 모델러 연계부(310)와 성능지표 계산부(320)를 구비한다. 모델러 연계부(310)는 설비 모델러(200)에 의해 모델링된 대상 발전소의 단위객체별로 정의된 심볼 테이블을 읽어서 성능평가 시트를 생성한다. 성능지표 계산부(320)는 생성된 성능평가 시트에서 심볼 테이블 중 성능지표 계산식을 해석하여 성능지표를 계산한다. Specifically, the performance calculation unit 300 includes a modeling unit 310 and a performance index calculation unit 320. The modeler linking unit 310 reads the symbol table defined for each unit object of the target power plant modeled by the equipment modeler 200, and generates a performance evaluation sheet. The performance index calculator 320 calculates the performance index by analyzing the performance index calculation formula among the symbol tables in the generated performance evaluation sheet.

여기서, 모델러 연계부(310)는, 그룹 연계부(311)와 심볼 연계부(312)를 구비할 수 있다. 그룹 연계부(311)는 대상 발전소의 단위객체별로 정의된 심볼 테이블을 읽어서, 연료분석, 성능지표, 계측 및 설계에 대한 성능평가 그룹별로 성능평가 시트를 생성한다. 심볼 연계부(312)는 성능평가 시트의 그룹별로 연료분석, 성능지표, 계측 및 설계의 심볼을 생성한다. Here, the modeler linking unit 310 may include a group linking unit 311 and a symbol linking unit 312. The group linking unit 311 reads a symbol table defined for each unit object of the target power plant, and generates a performance evaluation sheet for each performance evaluation group for fuel analysis, performance index, measurement, and design. The symbol coordination unit 312 generates symbols of fuel analysis, performance index, measurement, and design for each group of performance evaluation sheets.

또한, 성능지표 계산부(320)는, 심볼 수식 변환기(321)와 수식 계산기(322)를 구비할 수 있다. 심볼 수식 변환기(321)는 성능평가 시트에서 각 성능지표의 심볼을 분석해서, 참조 심볼 정보와 계산식의 변수와 연산자를 추출한다. 수식 계산기(322)는 심볼 수식 변환기(321)에서 추출된 수식들을 연쇄적으로 참조되는 만큼 순차적으로 반복 계산하여 성능지표 계산결과를 산출한다.The performance index calculator 320 may also include a symbol expression converter 321 and a formula calculator 322. [ The symbol form converter 321 analyzes symbols of each performance index in the performance evaluation sheet, and extracts reference symbol information and variables and operators of the calculation formulas. The formula calculator 322 repeatedly calculates the formula extracted by the symbol formula converter 321 sequentially as many times as the sequence is referenced to calculate the performance index calculation result.

이어서, 성능지표 출력부(400)는 성능 계산부(300)에 의해 수행된 성능평가 결과를 출력하는 구성으로서, 계산된 성능지표 정보를 발전소별, 기간별(예로써, 월별, 년별) 등으로 차트, 보고서 등의 설정된 다양한 형태로 출력할 수 있다. The performance index output unit 400 outputs a performance evaluation result performed by the performance calculation unit 300. The performance index output unit 400 outputs the calculated performance index information to the performance index calculation unit 300. For example, , Reports, and the like.

이와 같은 본 발명에 의하면, 대상 발전소를 발전소 모델 범용 편집도구인 설비 모델러(200)로 모델링하고, 모델링된 발전설비의 단위객체의 각 속성에 데이터 취득부(100)로부터 제공되는 유량 및 물성치에 대한 데이터를 입력받아, 자동으로 성능계산 및 평가를 수행할 수 있다. According to the present invention, the target power plant is modeled by the equipment modeler 200, which is a general-purpose model editing tool of the power plant model, and the flow rate and physical property values provided from the data acquisition unit 100, Data can be input, and performance calculation and evaluation can be performed automatically.

설비 모델러(200)는 발전소 모델 범용 편집 프로그램이 구비된 컴퓨터로 구현될 수 있다. 발전소 모델 범용 편집 프로그램은 모든 발전소의 발전 설비가 적용될 수 있도록 단위 객체가 미리 정의되어 설정되어 있다. 또한, 각 발전소의 발전 설비의 속성에 따라 단위객체의 속성값(예로써, 설계값, 연료분석값, 계측값 및 성능지표 계산식 등)을 입력하고 변경할 수 있다. 이에 따라, 다양한 발전소를 모델링할 수 있어, 범용적으로 이용할 수 있다.The facility modeler 200 can be implemented by a computer equipped with a power station model general purpose editing program. The unit model general purpose editing program is predefined and set so that the generation facilities of all power plants can be applied. In addition, property values of the unit object (for example, design value, fuel analysis value, measurement value and performance index calculation formula, etc.) can be inputted and changed according to the attribute of the power generation facility of each power plant. As a result, various power plants can be modeled and used for general purposes.

일례로, 설비 모델러의 화면 상에서 보일러, 터빈, 급수 가열기, 복수기 등의 설비객체를 마우스 등을 이용하여 드레그 앤 드롭 방식으로 배치하고, 각 설비객체를 배관객체로 연결한 후, 키보드 등을 이용하여 단위객체별로 속성을 정의하면, 연결관계에 따라 증기의 흐름을 알 수 있으므로, 데이터 취득부(100)로부터 누락된 계측값 즉, 유량 및 물성치(온도, 압력, 엔탈피, 엔트로피, 비체적, 건도)을 계산할 수 있다. 모델링된 발전소의 각 객체에 필요한 유량 정보 중 데이터 취득부로부터 취득되지 않는 값은 유량 방정식 및 에너지 방정식의 계산을 통해 구할 수 있다. 유량 방정식은 각 설비 객체의 특성과 질량 보존 법칙에 의해 생성하고, 엔탈피 등의 물성치는 각 설비객체의 특성과 에너지 보존 법칙에 의해 생성할 수 있다. For example, a facility object such as a boiler, a turbine, a water heater, or a condenser is arranged on a screen of a facility modeler by a drag and drop method using a mouse, and each facility object is connected to a pipe object, (Temperature, pressure, enthalpy, entropy, specific volume, and dryness) missing from the data acquisition unit 100 because the flow of the steam can be known according to the connection relationship, Can be calculated. The values of the flow information required for each object of the modeled power plant, which are not acquired from the data acquisition unit, can be obtained by calculating the flow equation and the energy equation. The flow equations are generated by the property and mass conservation laws of each facility object, and the properties such as enthalpy can be generated by the characteristics of each facility object and the law of energy conservation.

유량 및 물성치 계산이 완료되면, 설비 모델러 상에 정의된 심볼 중 성능지표 심볼에 대한 계산을 수행한다. 보일러, 터빈 각각의 성능지표 심볼들은 심볼들 간에 1 레벨 ~ 대략 8 레벨까지의 참조 깊이를 가질 수 있고, 최종 참조값은 설계값, 연료분석값, 계측값과 같이 수치로 된 심볼들을 가리킨다.Once the flow and property values have been calculated, a performance index symbol is calculated among the symbols defined on the equipment modeler. The performance index symbols of each of the boiler and turbine may have a reference depth from one level to about eight levels between the symbols and the final reference value refers to numerical symbols such as design values, fuel analysis values, and measured values.

성능지표 심볼들은 중간 참조값이 계산되지 않으면 최종값이 계산되지 않으므로, 성능지표 심볼 전체에 대해 값의 변동이 없을 때까지 자동으로 반복 계산을 수행한다. 심볼값에 변동이 없으면 심볼의 해당 참조 깊이만큼의 전체 계산이 완료된 것이므로 계산을 종료한다. The performance index symbols are automatically calculated until there is no change in value over the performance index symbol since the final value is not calculated unless the intermediate reference value is computed. If there is no change in the symbol value, the calculation is completed because the entire calculation of the reference depth of the symbol is completed.

이에 따라, 설비 모델러를 통해서 용이하게 대상 발전소를 모델링할 수 있고, 또한, 설비 모델러를 통해서 성능 평가에 필요하지만 측정되지 않는 계측값을 자동으로 계산하여 종래의 성능시험 결과계산 프로그램에 의한 성능시험 방식보다 정확한 성능시험을 수행할 수 있다.Accordingly, the target power plant can be easily modeled through the equipment modeler, and measurement values which are necessary for the performance evaluation but are not measured are automatically calculated through the equipment modeler, and the performance test method by the conventional performance test result calculation program A more accurate performance test can be performed.

이어서, 도 3을 이용하여 본 발명에 따른 범용 발전성능시험 방법을 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 범용 발전성능시험 방법의 순서도이다. Next, a general power generation performance test method according to the present invention will be described with reference to FIG. 3 is a flowchart of a general-purpose power generation performance test method according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 범용 발전성능시험 방법은, 먼저, 설비 모델러를 이용하여 설비객체와 배관객체로 이루어진 단위객체를 이용하여 대상 발전소를 모델링한다(S10). 또한, 설비 모델러를 이용하여 단위객체별로 설계값, 연료분석값, 계측값 및 성능지표 계산식 중 적어도 하나를 심볼 테이블에 설정한다(S20). 이어서, 설비 모델러가 대상 발전소의 데이터 취득 시스템으로부터 각 단위객체에 대해 성능평가를 위해 필요한 유량 및 물성치에 대한 계측값을 입력받되, 데이터 취득부로부터 누락된 계측값에 대해서, 각 단위객체의 입출력 특성과 단위객체들 간 연결상태를 분석하여 누락된 유량 및 물성치를 계산한다(S30). 이어서, 성능 계산부가 모델링된 대상 발전소의 단위객체별로 설정된 심볼 테이블을 이용하여 성능평가 시트를 생성한다(S40). 이어서, 성능 계산부가 성능평가 시트에서 심볼 테이블 중 성능지표 계산식을 해석하여 성능지표를 계산한다(S50). 이에 따라, 성능지표 출력부를 통해 계산된 성능지표 정보를 차트, 보고서 등의 다양한 형태로 출력할 수 있다. As shown in FIG. 3, in the general-purpose power generation performance test method according to the present invention, first, a target power plant is modeled using a plant object and a unit object composed of a piping object using the plant modeler (S10). Also, at least one of a design value, a fuel analysis value, a measurement value, and a performance index calculation formula is set for each unit object in the symbol table using the equipment modeler (S20). Then, the facility modeler receives the measured values of the flow rate and the property value required for the performance evaluation for each unit object from the data acquisition system of the target power plant, and calculates the input and output characteristics And the connection state between the unit objects is analyzed to calculate the missing flow quantity and the property value (S30). Next, a performance evaluation sheet is generated using the symbol table set for each unit object of the target power plant modeled by the performance calculator (S40). Then, the performance calculation unit analyzes the performance index formula among the symbol tables in the performance evaluation sheet, and calculates a performance index (S50). Accordingly, the performance indicator information calculated through the performance indicator output unit can be output in various forms such as a chart and a report.

이어서, 도 4를 이용하여 본 발명에 따른 설비 모델러를 통해서 발전설비를 모델링하는 과정을 설명하기로 한다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 발전 설비 모델링 방법을 나타내는 순서도이다. Next, the process of modeling the power generation facility through the equipment modeler according to the present invention will be described with reference to FIG. 4 is a flowchart illustrating a power plant modeling method according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 발전 설비 모델링 방법은, 먼저, 설비 모델러(100)의 설비정보 생성부(211)를 이용하여 모델링하고자 하는 대상 발전소의 보일러, 터빈, 복수기, 펌프, 급수 가열기 등의 발전 설비에 대한 설비 객체들을 화면상에 배치한다(S211). 일례로, 화면상에서 모든 단위객체의 정보를 제공하고, 사용자가 마우스로 단위객체를 드래그 앤 드롭 방식으로 배치할 수 있다. 이어서, 사용자가 설비정보 생성부를 이용하여 설비객체 간 배관객체를 연결하여 대상 발전 설비를 모델링한다(S212). 4, the power generation equipment modeling method includes the steps of: first, using the facility information generation unit 211 of the equipment modeler 100, to perform a modeling of a target power plant such as a boiler, a turbine, a condenser, a pump, The facility objects for the power generation facility are arranged on the screen (S211). For example, it is possible to provide information of all the unit objects on the screen, and the user can arrange the unit objects in a drag-and-drop manner with the mouse. Next, the user connects the piping objects among the facility objects using the facility information generating unit to model the target power generation facilities (S212).

이어서, 설비 모델러(100)의 데이터 연계부(212)를 이용하여 단위객체별로 속성값을 입력하기 위해 심볼 테이블을 생성하여 등록한다(S213). 심볼 테이블을 등록할 때는 설계값, 연료분석값(예로써, Gas, Coal 등), 계측값, 성능지표 계산식(예로써, 열손실법 계산, 입출력법 계산, 보일러 열흡수율 계산 등)과 같은 그룹별로 탭을 구분하여 등록한다. 이는 기존의 성능평가 프로그램에 호환성을 갖기 위함이다. 이를 통해, 기존의 엑셀 시트와 유사한 형식으로 심볼 수식 및 값을 연계할 수 있다. Subsequently, a symbol table is created and registered in order to input an attribute value for each unit object using the data linker 212 of the equipment modeler 100 (S213). When registering a symbol table, you need to register a group such as a design value, a fuel analysis value (eg Gas, Coal), a measurement value, a performance index calculation formula (eg calculation of heat loss method, calculation of input / output method, calculation of boiler heat absorption rate) Tabs are registered separately. This is for compatibility with existing performance evaluation programs. This allows you to associate symbolic expressions and values in a format similar to existing Excel sheets.

이어서, 그룹별 심볼 중 성능지표 계산식 심볼에 대한 성능시험 규격(예로써, ASME에서 발행하는 PTC(Power Test Code)) 기반의 성능계산 수식을 설정한다(S214). 이때, 사용자에 의해 직접 입력 설정될 수도 있고, 또는 이미 만들어진 다른 발전소의 참조 모델이 있는 경우, 이 참조 모델의 수식을 불러와서 설정할 수도 있다. 이어서, 설계 및 연료분석 심볼값을 설정한다(S215). 설계값 심볼과 연료분석값 심볼은 별도로 제공되는 설계, 분석파일을 읽어서 적용할 수 있고, 성능지표 심볼과 같이 참조 모델이나 사용자 직접 입력을 통해 설정할 수도 있다. Then, a performance test formula based on a performance test standard (for example, PTC (Power Test Code) issued by ASME) is set for performance index calculation symbols among the symbols per group (S214). At this time, it may be set directly by the user, or, if there is a reference model of another power plant already made, the formula of this reference model may be called up and set. Then, the design and fuel analysis symbol values are set (S215). The design value symbol and the fuel analysis value symbol can be read by applying the separately provided design and analysis file and can be set through reference model or user direct input such as performance indicator symbol.

이어서, 생성된 심볼 테이블 중 계측 심볼들에 대해 대응하는 계측값을 취득할 수 있도록 데이터 취득부의 채널 ID와의 매핑을 수행한다(S216). 이때, 채널 ID는 데이터 취득부로부터 읽어온 ID 목록 중에서 선택할 수 있다. 이렇게 모든 계측 심볼에 대한 매핑이 완료되면(S217), 대상 발전소의 설비 모델의 생성이 완료된다. Next, mapping is performed with the channel ID of the data acquisition unit so as to acquire corresponding measurement values of the measurement symbols in the generated symbol table (S216). At this time, the channel ID can be selected from the ID list read from the data acquisition unit. When the mapping for all the measurement symbols is completed (S217), the generation of the equipment model of the target power plant is completed.

설비 모델러(200)의 설비 구성부(210)에서 계측 심볼 및 채널 ID 매핑 작업 후에도, 각종 여건에 따라 취득되지 않는 계측 심볼이 발생한다. 데이터가 취득되지 않는 계측 심볼은 유량 및 물성치에 해당하는 값이다. 이에 따라, 취득되지 않는 계측값을 구하기 위한 절차가 요구된다.Even after the measurement symbol and channel ID mapping operation is performed in the equipment configuration unit 210 of the equipment modeler 200, metrology symbols that are not acquired in accordance with various conditions are generated. The measurement symbol for which no data is acquired is a value corresponding to the flow rate and the property value. Accordingly, a procedure for obtaining a measurement value that is not acquired is required.

이어서, 도 5 및 도 6를 이용하여 설비 구성부를 통해 취득되지 않는 계측값을 구하는 방법을 설명하기로 한다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 설비 구성부에서 누락된 계측값을 계산하는 방법을 나타내는 순서도이다. 도 6은 모델링된 발전설비에서 배관객체에 유량번호 또는 엔탈피 번호가 부여된 예를 나타낸다. Next, a method of obtaining a measurement value that is not acquired through the facility configuration unit will be described with reference to Figs. 5 and 6. Fig. FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of calculating a measurement value that is missing in a facility configuration unit according to an embodiment of the present invention. 6 shows an example in which a flow number or an enthalpy number is assigned to a piping object in a modeled power plant.

도 5에 도시된 바와 같이, 누락된 계측값 계산 방법은, 먼저 누락된 유량을 계산하기 위해, 설비 구성부(210)에서 생성된 각 배관객체에 유량번호 및 엔탈피 번호를 부여한다(S221). 일례로, 도 6과 같이 배관객체에 번호가 부여된다. As shown in FIG. 5, in the method of calculating the missing measurement value, a flow number and an enthalpy number are assigned to each pipe object created in the facility construction unit 210 (S221). As an example, the piping objects are numbered as shown in FIG.

이어서, 설비객체별 입출력 특성을 고려하여 배관객체에 부여된 번호로 유량변수(M)를 정의하여 유량방정식을 생성한다(S222). Then, the flow equation is defined by the number assigned to the pipe object in consideration of input / output characteristics for each facility object (S222).

일례로, 도 6에서 LP TBN(저압 터빈)의 설비객체의 입출력 특성을 고려하여, 유량번호 16이 부여된 배관객체의 유량방정식을 생성한 예를 설명한다.For example, in FIG. 6, an example of generating a flow equation of a pipe object to which a flow number 16 is assigned is described in consideration of input / output characteristics of a plant object of LP TBN (low pressure turbine).

도 6의 LP TBN(저압 터빈)의 입출력 특성은 표 1과 같이 나타낼 수 있다. The input / output characteristics of the LP TBN (low pressure turbine) of FIG. 6 can be represented as shown in Table 1.

설비객체Facility object 기호sign 포트 IDPort ID 설명Explanation LP TBN
(저압 터빈)
LP TBN
(Low pressure turbine)

Figure pat00001

Figure pat00001
II Standard Inlet
Standard Inlet
OO Standard Outlet
Standard Outlet
EE Extraction
Extraction

즉, LP TBN의 입출력 특성은 Standard Outlet = Standard Inlet + Extraction 이다. 이에 따라, 유량번호 16의 배관객체의 유량방정식은, M16=M12+M17로 생성될 수 있다. That is, the input / output characteristic of LP TBN is Standard Outlet = Standard Inlet + Extraction. Accordingly, the flow equation of the pipe object of the flow number 16 can be generated by M16 = M12 + M17.

또한, 도 6에서 MIXER(믹서)의 설비객체의 입출력 특성을 고려하여, 유량번호 8이 부여된 배관객체의 유량방정식을 생성한 예를 설명한다.6, an example in which a flow equation of a pipe object to which a flow number 8 is assigned is generated in consideration of input / output characteristics of a facility object of a mixer (mixer).

도 6의 Mixer(믹서)의 입출력 특성은 표 2과 같이 나타낼 수 있다. The input / output characteristics of the mixer (mixer) of FIG. 6 can be expressed as shown in Table 2.

설비객체Facility object 기호sign 포트 IDPort ID 설명Explanation MIXER
(믹서)
MIXER
(mixer)

Figure pat00002

Figure pat00002
IA*IA * Primary Inlet
Primary Inlet
IB*IB * Secondary Inlet
Secondary Inlet
OO Mixed OutletMixed Outlet

즉, Mixer(믹서)의 입출력 특성은 Mixed Outlet = Primary Inlet + Secondary Inlet 이다. 이에 따라, 유량번호 8의 배관객체의 유량방정식은, M8 = M5 + M7로 생성될 수 있다. That is, the input / output characteristics of the mixer (mixer) are Mixed Outlet = Primary Inlet + Secondary Inlet. Accordingly, the flow equation of the pipe object of the flow number 8 can be generated as M8 = M5 + M7.

이어서, 전체 설비 객체 유량방정식에서 방정식 개수가 미지수보다 큰지를 비교한다(S223). 만일, 미지수가 크면 결과 계산이 어려우므로, 설계치 또는 입력값을 반영한다(S224). Then, it is determined whether the number of equations is greater than the unknown number in the entire facility object flow rate equation (S223). If the unknown number is large, it is difficult to calculate the result, so the design value or the input value is reflected (S224).

만일, 방정식 개수가 크면 물성치 연산부에 의해 각 유량 방정식을 행렬로 재구성한다(S225). 행렬 연산은 프로그램으로 구현하기 용이한 방법인 가우스 소거법을 사용할 수 있다. 이어서 유량 방정식 행렬 계산 수행 절차에 따라 유량 방정식을 계산한다(S226).If the number of equations is large, the flow equation is reconfigured as a matrix by the property value computation unit (S225). Matrix operations can use the Gaussian elimination method, which is an easy to implement program. Then, the flow equation is calculated according to the flow equation matrix calculation execution procedure (S226).

일례로, 유량번호 3, 4, 5, 8의 유량값을 알고 있다고 가정할 때, 유량 방정식 행렬식은 다음과 같이 나타낼 수 있다. For example, assuming that you know the flow values for flow numbers 3, 4, 5, and 8, the flow equation equation can be expressed as:

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서, 대각원소 이하 하삼각 행렬이 모두 0이 되도록 행 자리바꿈 및 피봇 연산을 수행한다. 피봇이란 소거의 기준이 되는 대각원소를 의미한다. 행 자리바꿈은 대상 행의 대각원소가 0인 경우 이 대각원소와 같은 열의 원소가 0이 아닌 다른 행과 자리바꿈하는 것이다.In this case, row inversion and pivot operation are performed so that all of the lower triangular matrix and the lower triangular matrix become zero. Pivot means a diagonal element that is the basis of erasure. The row inversion is that when the diagonal element of the target row is 0, the element of the same column as the diagonal element is replaced with another row other than 0.

자리바꿈 후에도 대각원소 아래 하삼각행렬에 0이 아닌 값이 존재하므로 이를 소거하기 위해 피봇연산을 수행한다. 아래의 수학식 2에서 mil은 i행 l열의 승수, ail은 i행 l열의 원소, ci는 i행의 상수를 나타낸다.Since there is a non-zero value in the lower triangular matrix below the diagonal element even after the inversion, the pivot operation is performed to cancel the non-zero value. In equation (2) below, m il i is the column line l multiplier, a line l i il is the column element, c i denotes a constant of the i-th row.

Figure pat00004
Figure pat00004

위 식에서 1열의 승수(multiplier)인 mil은 피봇원소인 all와 나머지 각 행의 l열 원소를 이용해서 구해진다. 이 승수를 l행의 각 열에 곱한 값을 i행의 각 열에서 빼주면 i행의 새로운 원소값이 된다. 2열에서 n열까지도 같은 방법으로 계산을 수행하면 대각원소 하단의 원소들은 수학식 3과 같이 모두 0으로 소거된다.In the above equation, a multiplier of one column, mil, is obtained by using the all element, the pivot element, and the l column element of each of the remaining columns. Subtracting this multiplier multiplied by each column of l column in each column of i row results in a new element value of i row. If calculations are performed in the same way from columns 2 to n, the elements at the bottom of the diagonal elements are all cleared to zero as shown in Equation 3. [

Figure pat00005
Figure pat00005

피봇 연산 완료후 대각원소 중 값이 없는 부분이 존재하면 결과 계산이 어려우므로 해당 유량값은 설계치를 대입하거나 사용자가 추가로 입력하여 대각 원소가 존재하도록 수정할 수 있다. 이어서, 후진대입법을 이용하여 각 원소 즉, 유량 심볼의 값을 구한다. 후진대입법은 먼저, 마지막 행의 유량방정식을 통해 유량 변수 값을 구하고, 이 값을 바로 상위 행에 대입하여 그 행의 유량 변수값을 구하는 방식이다. 이를 반복적으로 수행하여 전체 유량변수를 구할 수 있다. After the completion of the pivot calculation, if there is a part of the diagonal elements that does not have a value, it is difficult to calculate the result. Therefore, the flow value can be modified by assigning the design value or by further inputting the diagonal element by the user. Next, the value of each element, that is, the flow rate symbol, is obtained by using the backward substitution method. The backward substitution method first obtains the flow parameter value through the flow equation of the last row, substitutes this value directly into the upper row, and obtains the flow parameter value of the row. This can be done repeatedly to obtain the total flow rate variable.

이어서, 설비객체별 입출력 특성을 고려하여, 유량변수(M), 엔탈피변수(E), 일변수(W), 열량변수(Q)로 에너지 방정식을 생성한다(S227). Then, an energy equation is generated by using the flow parameter (M), the enthalpy variable (E), the one variable (W), and the calorie variable (Q) in consideration of input / output characteristics for each facility object (S227).

일례로, 도 6에서 설비객체의 입출력 특성을 고려하여, 배관객체에 부여된 번호로 에너지 방정식을 생성한 예를 설명한다. For example, in FIG. 6, an example of generating an energy equation by a number assigned to a piping object will be described in consideration of input / output characteristics of a plant object.

도 6의 cop(펌프)의 입출력 특성은 표 3과 같이 나타낼 수 있다. The input / output characteristics of the cop (pump) of FIG. 6 can be expressed as shown in Table 3.

설비객체Facility object 기호sign 포트 IDPort ID 설명Explanation cop
(펌프)
cop
(Pump)

Figure pat00006
Figure pat00006
II Standard InletStandard Inlet OO Standard OutletStandard Outlet

펌프의 입출력 특성에 따라 Mass Inlet × Enthalpy Inlet + W = Mass Outlet × Enthalpy Outlet의 에너지 방정식을 갖는다. 이에 따라, 도 6의 배관객체의 번호 1, 2에서, 에너지 방정식은 M1×E1+W1=M2×E2로 나타낼 수 있다. Mass Inlet × Enthalpy Inlet + W = Mass Outlet × Enthalpy Outlet energy equation according to the input / output characteristics of the pump. Accordingly, in Numbers 1 and 2 of the piping object of FIG. 6, the energy equation can be represented by M1xE1 + W1 = M2xE2.

또는, 보일러(BLR)는 입출력 특성에 따라, Mass Inlet × Enthalpy Inlet + Q = Mass Outlet × Enthalpy Outlet의 에너지 방정식을 갖는다. 이에 따라, 도 6의 배관객체의 번호 8, 9에서, 에너지 방정식은 M8×E8×Q8=M9×E9로 나타낼 수 있다.Alternatively, the boiler (BLR) has an energy equation of Mass Inlet × Enthalpy Inlet + Q = Mass Outlet × Enthalpy Outlet, depending on the input / output characteristics. Accordingly, in the plumbing object numbers 8 and 9 of FIG. 6, the energy equation can be expressed as M8xE8xQ8 = M9xE9.

또는, 중압 터빈(IP TBN)은 입출력 특성에 따라, Mass Inlet × Enthalpy Inlet = Mass Outlet × Enthalpy × Enthalpy Extraction의 에너지 방정식을 갖는다. 이에 따라, 도 6의 배관객체의 번호 11, 16에서, 에너지 방정식은 M11×E11=M16×E16+W11로 나타낼 수 있다.Alternatively, the medium pressure turbine (IP TBN) has an energy equation of Mass Inlet × Enthalpy Inlet = Mass Outlet × Enthalpy × Enthalpy Extraction, depending on the input / output characteristics. Accordingly, in the piping object numbers 11 and 16 of FIG. 6, the energy equation can be represented by M11xE11 = M16xE16 + W11.

이어서, 유량방정식 계산에서 구해진 유량 변수 값들을 에너지 방정식에 대입하여 유량 변수를 소거한다(S228). 이어서, 에너지 방정식의 개수가 미지수보다 큰지 판단하여(S229), 미지수가 큰 경우, 설계값 및 입력값을 입력한다(S230). Subsequently, the flow parameter values obtained from the calculation of the flow equation are substituted into the energy equation to eliminate the flow parameter (S228). Subsequently, it is determined whether the number of energy equations is greater than an unknown number (S229). If the unknown number is large, a design value and an input value are inputted (S230).

에너지 방정식의 개수가 미지수보다 큰 경우, 단계 S225에서와 동일하게 행렬 계산 과정을 통해 엔탈피변수(E), 일변수(W), 열량변수(Q)를 계산한다(S231). 이와 같이, 물성치 계산을 완료한다. If the number of the energy equations is larger than the unknown value, the enthalpy variable E, the one variable W, and the calorie variable Q are calculated in the same manner as in step S225 (S231). Thus, the property value calculation is completed.

앞서, 설비 구성부(210)에서는 기존 성능평가 프로그램의 엑셀방식에 호환성을 제공하기 위해서 그룹별로 심볼을 등록할 수 있는 것을 설명하였다. 이제, 도 7을 이용하여, 성능 계산부(300)의 모델러 연계부(310)에서 성능평가 시트를 생성하는 과정을 설명하기로 한다. 도 7은 성능평가 시트 생성 방법의 순서도이다. The facility configuration unit 210 has previously described that symbols can be registered for each group in order to provide compatibility with the Excel method of existing performance evaluation programs. Now, the process of generating the performance evaluation sheet in the modeler linking unit 310 of the performance calculation unit 300 will be described with reference to FIG. 7 is a flowchart of a method of generating a performance evaluation sheet.

도 7에 도시된 바와 같이, 먼저, 모델러 연계부(310)의 그룹 연계부(311)를 이용하여, 설비 구성부(210)에서 생성된 엑셀 형식의 심볼 테이블에서 단위객체별로 심볼 그룹을 순차적으로 검색한다(S310). 성능평가를 위해 필요한 그룹이 존재하는지 판단하여(S311), 만일 존재하지 않는 경우 해당 그룹을 생성한다(S312).As shown in FIG. 7, first, by using the group linking unit 311 of the modeler linking unit 310, symbol groups are sequentially arranged for each unit object in the Excel-type symbol table generated by the facility construction unit 210 (S310). It is determined whether a group necessary for performance evaluation exists (S311). If the group does not exist, the corresponding group is generated (S312).

이어서, 필요한 그룹이 모두 존재하면, 심볼 연계부(312)가 그룹에 속하는 연료분석 심볼, 성능지표 심볼, 계측 심볼, 설계 심볼 등의 각 심볼들이 존재하는지 검색한다(S313). 심볼이 존재하는지 판단하여(S314), 만일 심볼이 존재하지 않는 경우 필요한 심볼을 생성할 수 있다(S315). 만일, 심볼이 존재하면, 그룹별 심볼 테이블의 심볼값을 설정한다(S316). Then, if all necessary groups are present, the symbol interfacing unit 312 searches for the presence of the fuel analysis symbol, the performance indicator symbol, the measurement symbol, the design symbol, etc. belonging to the group (S313). It is determined whether a symbol exists (S314). If the symbol does not exist, a necessary symbol can be generated (S315). If the symbol exists, the symbol value of the symbol table for each group is set (S316).

이어서, 그룹별 심볼 테이블의 갱신이 완료되었는지 판단하여(S317), 완료되지 않은 경우, 단계 S313부터 반복수행한다. 이어서, 모든 그룹의 심볼 테이블 생성이 완료되었는지 판단하여(S318), 완료되지 않은 경우, 단계 S310부터 반복수행하고, 완료된 경우, 성능평가 시트의 생성을 완료하여 설비 모델러와의 연계를 완료한다. 여기서, 기존 성능평가 프로그램의 엑셀 시트와의 차이점은, 첫째, 본 발명은 설계 모델러에 의해 모델링된 발전 설비로부터 엑셀 형식의 성능평가 시트가 자동으로 생성된다는 것이며, 둘째로, 심볼값 부분에 셀 참조가 아닌 수식이 들어갈 수 있다는 것이다. Then, it is determined whether the update of the symbol table for each group is completed (S317). If the update is not completed, the process is repeated from step S313. Subsequently, it is determined whether the symbol table creation of all groups is completed (S318). If not completed, the process is repeated from step S310. If completed, the generation of the performance evaluation sheet is completed and the association with the equipment modeler is completed. Here, the difference from the excel sheet of the existing performance evaluation program is as follows. First, the present invention is such that an Excel-style performance evaluation sheet is automatically generated from the power generation equipment modeled by the design modeler. Second, It is possible that the formula can be entered.

이어서, 도 8을 이용하여, 성능지표 계산부(320)에 의한 성능지표 계산과정을 설명하기로 한다. 도 8은 성능지표 계산 방법의 순서도이다. Next, a performance index calculation process performed by the performance index calculation unit 320 will be described with reference to FIG. 8 is a flowchart of the performance index calculation method.

먼저, 성능지표 계산부(320)의 심볼 수식 변환기가 모델러 연계부(310)에서 생성된 엑셀 형식의 성능평가 시트를 읽는다(S320). 이어서, 성능지표 심볼에서 계산식 심볼을 읽어서(S321), 연계된 참조 심볼 목록을 추출한다(S322). 성능지표 심볼의 수식에는 다수 개의 참조 심볼들이 들어 있고, 각 참조 심볼들은 하부에 연쇄 참조 구조를 가지고 있다. 이에 따라 계산을 위해, 먼저, 성능지표 심볼의 수식에 포함된 참조 심볼들에 대한 목록을 추출하여 배열을 생성한다. 일례로, 터빈으로의 전체 열 입력값(Total Heat Input)(단위: Mcal/h)에 대한 성능지표 심볼이 Qin이라 할 때, 참조 심볼이 포함된 수식은 "QMS + QHRS"으로 정의되고, 여기서, QMS(Main Steam Heat Quantity)와 QHRS(Reheat Steam Heat Quantity)는 참조 심볼이 된다.First, the symbol type converter of the performance index calculation unit 320 reads the performance evaluation sheet of the Excel format generated by the modeler linking unit 310 (S320). Subsequently, the calculation symbol is read from the performance index symbol (S321), and the linked reference symbol list is extracted (S322). The formula of the performance index symbol contains a number of reference symbols, and each reference symbol has a chain reference structure at the bottom. Accordingly, first, a list of reference symbols included in the equation of the performance index symbol is extracted and an array is generated. For example, if the performance index symbol for the total heat input to the turbine (unit: Mcal / h) is Qin, the equation containing the reference symbol is defined as "QMS + QHRS & , The Main Steam Heat Quantity (QMS) and the Reheat Steam Heat Quantity (QHRS) are reference symbols.

이어서, 참조 심볼값을 추출한다(S323). 여기서, 모든 심볼은 고유한 심볼명을 갖고 있으므로 메모리에 로딩된 심볼들 중 필요한 참조 심볼들을 추적할 수 있다. 추적된 참조 심볼이 계측 심볼, 설계 심볼 또는 일부 연료분석 심볼 처럼 수치값을 가진 심볼이라면 그 값을 반환하고, 그게 아니라 또다른 참조 심볼로 이루어져 있다면 0을 반환한다. 이어서, 참조 심볼값의 추출이 완료되었는지 판단하여(S324), 추출이 완료될 때까지 단계 S323을 반복한다. Subsequently, a reference symbol value is extracted (S323). Here, since all the symbols have unique symbol names, it is possible to trace necessary reference symbols among the symbols loaded in the memory. If the traced reference symbol is a symbol with a numerical value, such as a measurement symbol, a design symbol, or some fuel analysis symbol, the value is returned; otherwise, 0 is returned if it is composed of another reference symbol. Subsequently, it is determined whether or not the extraction of the reference symbol value is completed (S324), and the step S323 is repeated until extraction is completed.

이어서, 심볼에 포함된 연산자(예로써, +, -, ^ 등) 또는 연산식 추출(S325)하여, 추출이 완료될때까지 반복한다(S326). 연산식 중에는 일반적인 연산식(예로써, sum, sub 등) 이외에 외부 연산식이 있을 수 있다. 외부 연산식은 pmt util, Winsteam과 같은 열효율 계산에 필요한 외부 라이브러리 연산식을 의미한다. Subsequently, an operator (for example, +, -, ^ or the like) included in the symbol or an operation expression extraction (S325) is repeated until the extraction is completed (S326). There can be an external operation expression in addition to a general operation expression (for example, sum, sub, etc.) in the operation expression. The external expression expresses an external library expression such as pmt util or Winsteam which is required for thermal efficiency calculation.

이어서, 성능지표 계산부(320)의 수식 계산기(322)를 이용하여 심볼 계산을 수행하여(S327), 전체 심볼 계산이 완료되었는지 판단하여(S328), 완료되지 않은 경우, 단계 S321부터 반복 수행한다. 추출된 연산자(연산식)에 참조 심볼에서 구해진 값을 대입하여 만들어진 수식의 계산을 진행하면, 미리 정의해 놓은 연산자(연산식) 규칙에 따라 수식 계산을 수행할 수 있다. 이런 방식으로 메모리 상의 모든 심볼들에 대한 계산을 수행한다. Subsequently, symbol calculation is performed using the formula calculator 322 of the performance index calculation unit 320 (S327), and it is determined whether the entire symbol calculation is completed (S328). If the calculation is not completed, the process is repeated from the step S321 . If you calculate the expression created by substituting the value obtained from the reference symbol into the extracted operator (expression), you can perform the expression calculation according to the predefined operator (expression) rule. In this way we perform calculations on all the symbols in memory.

이어서, 단계 S328에서 전체 심볼 계산이 완료된 경우, 이전 회차와 계산결과를 비교하고(S329), 계산 심볼값이 변동되었는지를 판단하여(S330), 변동된 경우 심볼 읽기를 초기화 하여(S331), 단계 S321부터 반복 수행한다. 변동이 없는 경우에는 성능지표 계산을 종료한다. 여기서, 심볼의 참조 깊이는 대략 1~8레벨 정도이므로, 단계 323의 과정을 한번 수행해서는 최종값을 구할 수 없으므로, 참조 심볼의 깊이 만큼의 반복 계산이 필요하다. 다만, 메모리에 로딩된 심볼들의 깊이는 모두 제각각이다. In step S328, if the calculation of the entire symbol is completed, the previous calculation is compared with the calculation result in step S329, and it is determined whether the calculated symbol value has changed in step S330. Repeat from S321. If there is no change, the performance index calculation is terminated. Here, since the reference depth of the symbol is about 1 to 8 levels, it is impossible to obtain the final value by performing the process of step 323 once, so iterative calculation is required by the depth of the reference symbol. However, the depths of the symbols loaded into the memory are all different.

여기서, 각 심볼을 재귀적으로 추적하는 방식으로 계산할 수도 있지만 재귀호출은 심볼들 간에 참조 심볼을 중복계산할 수 있고 검색시간이 오래 걸리므로 비효율적이다. 이에 따라, 예를 들면, 본 발명에서의 지표계산 방식은, 다음의 1) ~ 3)과 같이, 반복 계산하는 과정에서 점진적으로 최고 레벨의 심볼까지 계산을 완료할 수 있다.Here, it is possible to calculate each symbol recursively, but a recursive call is inefficient because the reference symbol can be duplicated between symbols and the search time is long. Thus, for example, in the index calculation method of the present invention, as in the following 1) to 3), the calculation can be gradually completed to the highest level symbol in the course of the iterative calculation.

1) 첫 번째 심볼부터 시작해서 순차적으로 심볼 계산을 수행함.1) Symbol calculation is performed sequentially starting from the first symbol.

2) 마지막 심볼까지 계산이 완료된 후 계산 결과를 저장하고, 다시 처음 심볼로 가서 순차적으로 계산을 수행함.2) After the calculation is completed up to the last symbol, the calculation result is stored, and then the calculation is performed sequentially by going to the first symbol.

3) 이때, 이전 회차의 계산 결과와 계산값(수식)이 달라진 심볼이 있는지 체크하면서 계산을 수행함. 여기서, 심볼 계산 중 값이 구해져서 더이상 변하지 않는 심볼은 계산 대상에서 제외함. 심볼 최고 레벨 만큼의 반복 수행이 필요함(예로써, 최고 레벨이 8 레벨인 경우, 8회 만큼 반복 수행).3) At this time, calculation is performed while checking whether there is a symbol whose calculation value (formula) is different from the previous calculation result. Here, symbols that are not changed any more since values are calculated during symbol calculation are excluded from the calculation. It is necessary to perform repetition as many times as the symbol maximum level (for example, if the highest level is 8 levels, iteration is repeated 8 times).

여기서, 일반적인 계산 이외에 비열계산, 터빈유량계산, ELEP(저압터빈 종단 엔탈피)계산과 같이 예측값과 실제값이 수렴해야 하는 경우에도 위의 반복 계산 방법이 유효하다. 왜냐하면, 수렴이 완료되기 전까지는 상호참조된 예측 심볼과 실제심볼의 값이 계속 변하기 때문이다. Here, the above iterative calculation method is effective even when the predicted value and the actual value must converge, such as the specific heat calculation, the turbine flow rate calculation, and the ELEP (low pressure turbine end enthalpy) calculation. This is because the value of the cross-referenced predicted symbol and the actual symbol continues to change until the convergence is completed.

이러한 과정을 통해서, 모델링된 발전설비의 성능지표를 계산할 수 있다. Through this process, the performance index of the modeled power plant can be calculated.

도 9는 성능 계산부(300)에 의해 계산된 성능지표 계산결과를 나타낸 일 실시예이다. FIG. 9 shows an example of performance index calculation results calculated by the performance calculation unit 300. FIG.

일례로, 발전소의 성능지표 계산이 완료되면, 도 10과 같이 성능보고시 모델링된 발전설비의 열평형도를 제공하여 출력할 수 있다. 도 10은 성능지표 출력부에 의해 출력된 발전소의 열평형도이다. For example, when the performance index of the power plant is calculated, the thermal balance of the modeled power generation facility can be provided and output as shown in FIG. 10. 10 is a thermal balance diagram of the power plant output by the performance indicator output unit.

또한, 도 11과 같이, 보일러 효율 계산시, 열 손실법에 의한 계산 내역을 알기 쉽게 제공할 수도 있고, 도 12와 같이 성능 곡선을 통해 성능평가 회차별로 측정치와 최종 보정치의 추이를 모니터링할 수도 있다. 그리고, 도 13과 같이, 발전소의 설비별 주요 효율 지표를 모니터링할 수도 있다. In addition, as shown in FIG. 11, it is possible to easily provide calculation details by the heat loss method when calculating the boiler efficiency, or to monitor the change of the measured values and the final correction values for each performance evaluation period through a performance curve as shown in FIG. . Then, as shown in FIG. 13, the main efficiency index for each facility of the power plant can be monitored.

이와 같이, 본 발명에서는 기존에 발전소마다 별도로 관리해오던 성능평가 프로그램을 하나의 시스템으로 통합하였다. 이에 따라, 설비 모델러(200)를 통해서 다양한 발전소를 모델링 할 수 있고, 이를 기반으로 누락된 센서데이터를 자동으로 계산하여 기존 방식에 비해 정확한 성능계산을 할 수 있다. As described above, in the present invention, a performance evaluation program that has been separately managed for each power plant has been integrated into one system. Accordingly, various plant models can be modeled through the equipment modeler 200, and accurate calculation of performance can be performed by calculating the missing sensor data automatically based on the model data.

또한, 데이터 취득부와 온라인으로 연결시켜, 기존 엑셀 기반 성능평가 프로그램 대비 신속한 성능계산을 수행할 수 있고, 성능평가의 사전 작업인 프로그램 수정 작업을 빠르고 편리하게 할 수 있다. 또한, 심볼 내의 연쇄 참조 심볼들을 자동으로 추적하고, 단계적으로 보여 줄 수 있어, 심볼 수식 변경 작업이 용이하다. 그리고, 발전소 성능평가 데이터를 통합 관리하기 때문에 성능평가 이력에 대한 체계적인 관리 및 활용이 가능하다.In addition, by linking with the data acquisition unit on-line, it is possible to perform quick performance calculation compared to the existing Excel-based performance evaluation program, and to perform program modification work as a preliminary task of performance evaluation quickly and conveniently. In addition, the cascade reference symbols in a symbol can be automatically tracked and displayed in a stepwise manner, making it easy to change a symbol expression. Also, since the power plant performance evaluation data is integrated, it is possible to systematically manage and utilize the performance evaluation history.

또한, 본 발명은 신규발전소 건설 후 발전소 인수를 위한 계약사항 확인에 사용되어 계약사항 충족 여부를 평가하는 중요한 자료로 활용될 수 있으며, 전력 거래를 위한 발전소의 출력 및 효율정보를 전력거래소와 발전사업자에게 제공하여 국내 42조 전력거래를 위한 자료로 활용될 수도 있다. 또한, 발전소의 운영기간이 경과함에 따라 주기적으로 발전소의 성능과 효율을 평가하여 설비의 유지보수 및 교체계획을 세우는데 중요한 정보를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can be used as an important data for evaluating whether or not a contract is satisfied when a new power plant is constructed and used for confirming the contract for the acquisition of the power plant. The output and efficiency information of the power plant for power trading can be transmitted to the power exchange, And can be utilized as data for domestic 42 trillion electricity trading. It can also provide important information to plan maintenance and replacement of the facility by evaluating the performance and efficiency of the plant periodically as the operation period of the plant elapses.

또한, 본 발명은 국내에 운영 중인 기력발전소 70여기와 복합화력 발전소 50여기의 발전소 성능시험 및 진단시 적용될 수 있다. 연간 총 100여건의 성능시험 중 인수시험이 25%, 성능진단시험이 45%, 비용 평가시험이 30%를 차지한다. 국내의 경우, 한전 전력연구원이 70% 수준의 시장 점유율을 나타내고 있고, 국외에는 13년도 기준 세계 주요 12개국(미국, 중국, 일본, 러시아 외)의 발전소 총 45,000여기의 성능시험 시장이 형성되어 있다. 이에 따라, 이와 같은 큰 규모의 성능평가 시장에서 본 발명에 의한 기술 경쟁력을 향상시켜 수익성을 제고할 수 있다. In addition, the present invention can be applied to the performance test and diagnosis of a power plant 70 in a domestic power plant and a combined-cycle power plant 50 in a domestic power plant. Of the total 100 performance tests conducted annually, acceptance test is 25%, performance diagnostic test is 45%, and cost evaluation test is 30%. In Korea, Korea Electric Power Research Institute (KEPCO) has a market share of 70%, and a total of 45,000 performance test markets have been formed outside Korea in 12 major countries (USA, China, Japan, Russia and others) . Accordingly, in the performance evaluation market of such a large scale, the technical competitiveness according to the present invention can be improved and profitability can be improved.

또한, 성능평가에 사용되는 심볼들의 참조 관계를 분석하고, ASME 코드의 버전 관리 및 운영이 용이하므로, 코드 검증을 통해 결과의 정확성을 향상시킬 수 있으며, 전력거래시장의 신뢰성 및 공정성도 제고할 수 있다.In addition, it analyzes the reference relationship of the symbols used for the performance evaluation and facilitates the version management and operation of the ASME code. Therefore, it is possible to improve the accuracy of the result through code verification and improve the reliability and fairness of the power trading market have.

마지막으로, 현장에서 취득한 데이터를 온라인으로 계산 및 결과를 산출하고 설비도, 그래프, 차트 등을 통해 성능 해석하기 용이한 UX를 제공하므로, 현장의 고객만족도를 향상시킬 수 있다.Finally, we can improve the on-site customer satisfaction by providing the UX that can easily calculate the data acquired from the site online, calculate the result, and analyze the performance through facilities chart, graph, and chart.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

100: 데이터 취득부 200: 설비 모델러
210: 설비 구성부 211: 설비정보 생성부
212: 데이터 연계부 220: 물성치 계산부
221: 설비정보 분석부 222: 물성치 연산부
300: 성능 계산부 310: 모델러 연계부
311: 그룹 연계부 312: 심볼 연계부
320: 성능지표 게산부 321: 심볼 수식 변환기
322: 수식 계산기
100: Data acquisition unit 200: Equipment modeler
210: facility configuration unit 211: facility information generation unit
212: data linkage unit 220: property value calculation unit
221: facility information analyzing unit 222: physical property value calculating unit
300: performance calculation unit 310: modeler linkage unit
311: Group linking unit 312: Symbol linking unit
320: Performance index calculator 321: Symbol formula converter
322: Formula Calculator

Claims (10)

설비객체와 배관객체로 이루어진 단위객체를 이용하여 대상 발전소를 모델링하고, 상기 대상 발전소의 데이터 취득 시스템으로부터 각 단위객체에 대해 성능평가를 위해 필요한 유량 및 물성치에 대한 계측값을 입력받는 설비 모델러; 및
상기 설비 모델러의 단위객체별로 정의된 성능지표에 따라 성능평가를 수행하는 성능 계산부;
를 포함하는 범용 발전성능시험 시스템.
A facility modeler for modeling a target power plant using a unit object made up of a plant object and a piping object and inputting measurement values for a flow amount and a property value required for performance evaluation for each unit object from the data acquisition system of the target power plant; And
A performance calculator performing a performance evaluation according to a performance index defined for each unit object of the equipment modeler;
A general-purpose power generation performance test system.
제1항에 있어서,
상기 설비 모델러는, 상기 데이터 취득 시스템으로부터 누락된 계측값에 대해서, 각 단위객체의 입출력 특성과 단위객체들 간 연결상태를 분석하여 누락된 유량 및 물성치를 계산하는 범용 발전성능시험 시스템.
The method according to claim 1,
The facility modeler analyzes the input / output characteristics of each unit object and the connection state between the unit objects with respect to the measurement values missing from the data acquisition system to calculate the missing flow and property values.
제2항에 있어서,
상기 설비 모델러는,
상기 대상 발전소를 모델링하고 데이터 취득 시스템과 연결되어 계측값을 입력받는 설비 구성부와,
상기 누락된 계측값을 계산하기 위해서, 각 단위객체의 입출력 특성과 단위객체들 간 연결상태에 따라 유량 방정식 및 에너지 방정식을 생성하고, 생성된 유량 방정식 및 에너지 방정식을 이용하여 누락된 유량 및 물성치를 계산하는 물성치 계산부를 구비하는 범용 발전성능시험 시스템.
3. The method of claim 2,
In the equipment modeler,
A facility construction unit for modeling the target power plant and connected to the data acquisition system to receive measurement values,
In order to calculate the missing measurement values, a flow equation and an energy equation are generated according to the input / output characteristics of each unit object and the connection state between unit objects, and the flow rate and the property value are calculated using the generated flow equation and energy equation And a physical property value calculation section for calculating the physical property value.
제3항에 있어서,
상기 설비 구성부는,
상기 설비객체와 배관객체로 이루어진 단위객체를 배치하여 대상 발전소를 모델링하고, 단위객체별로 설계값, 연료분석값, 계측값 및 성능지표 계산식 중 적어도 하나를 심볼 테이블에 정의하는 설비정보 생성부와,
상기 데이터 취득 시스템으로부터 계측값을 입력받기 위해, 상기 심볼 테이블 중 정의된 성능지표 계산식의 심볼 정보를 대응하는 상기 데이터 취득 시스템의 채널 ID와 매핑하는 데이터 연계부를 구비하는 범용 발전성능시험 시스템.
The method of claim 3,
The facility configuration unit,
A facility information generation unit for modeling a target power plant by disposing a unit object made up of the facility object and a piping object and defining at least one of a design value, a fuel analysis value, a measurement value, and a performance index calculation formula for each unit object in a symbol table;
And a data linking unit for mapping the symbol information of the performance index calculation formula defined in the symbol table to the corresponding channel ID of the data acquisition system to receive the measurement value from the data acquisition system.
제3항에 있어서,
상기 물성치 계산부는,
상기 설비 구성부에서 입력받은 계측값이 적용된 각 단위객체의 입출력 특성과 단위객체들 간 연결상태에 따라 유량 방정식 및 에너지 방정식을 생성하는 설비정보 분석부와,
상기 유량 방정식 및 에너지 방정식의 수식들을 행렬식으로 변환하고, 가우스 소거법을 활용하여 계측시 누락된 심볼 정보의 유량 및 물성치를 계산하는 물성치 연산부를 구비하는 범용 발전성능시험 시스템.
The method of claim 3,
Wherein the property value calculation unit
A facility information analyzer for generating a flow equation and an energy equation according to the input / output characteristics of each unit object to which the measurement value input from the facility configuration unit is applied and the connection state between the unit objects;
And a physical property value calculation unit that converts the equations of the flow equation and the energy equation into a determinant and calculates a flow amount and a property value of the missing symbol information in the measurement using the Gauss elimination method.
제1항에 있어서,
상기 성능 계산부는,
상기 설비 모델러에 의해 모델링된 대상 발전소의 단위객체별로 정의된 심볼 테이블을 읽어서 성능평가 시트를 생성하는 모델러 연계부와,
상기 성능평가 시트에서 심볼 테이블 중 성능지표 계산식을 해석하여 성능지표를 계산하는 성능지표 계산부를 구비하는 범용 발전성능시험 시스템.
The method according to claim 1,
The performance calculator calculates,
A modeler linking unit that reads a symbol table defined for each unit object of a target power plant modeled by the equipment modeler and generates a performance evaluation sheet,
And a performance index calculator for calculating a performance index by analyzing a performance index calculation formula among the symbol tables in the performance evaluation sheet.
제6항에 있어서,
상기 모델러 연계부는,
상기 대상 발전소의 단위객체별로 정의된 심볼 테이블을 읽어서, 연료분석, 성능지표, 계측 및 설계에 대한 성능평가 그룹별로 성능평가 시트를 생성하는 그룹 연계부와,
성능평가 시트의 그룹별로 연료분석, 성능지표, 계측 및 설계의 심볼을 생성하는 심볼 연계부를 구비하는 범용 발전성능시험 시스템.
The method according to claim 6,
The modeler-
A group linking unit that reads a symbol table defined for each unit object of the target power plant and generates a performance evaluation sheet for each performance evaluation group for fuel analysis, performance index, measurement, and design,
And a symbol linking unit for generating symbols of fuel analysis, performance index, measurement and design for each group of performance evaluation sheets.
제6항에 있어서,
상기 성능지표 계산부는,
상기 성능평가 시트에서 각 성능지표의 심볼을 분석해서, 참조 심볼 정보와 계산식의 변수와 연산자를 추출하는 심볼 수식 변환기와,
상기 심볼 수식 변환기에서 추출된 수식들을 연쇄적으로 참조되는 만큼 순차적으로 반복 계산하여 성능지표 계산결과를 산출하는 수식 계산기를 구비하는 범용 발전성능시험 시스템.
The method according to claim 6,
Wherein the performance index calculator comprises:
A symbol equation converter for analyzing symbols of each performance index in the performance evaluation sheet and extracting reference symbol information and variables and operators of calculation formulas,
And a mathematical expression calculator for calculating the performance index calculation result by sequentially and repeatedly calculating the mathematical expressions extracted by the symbol mathematical expression converter as much as they are cascade-referenced.
설비객체와 배관객체로 이루어진 단위객체를 이용하여 대상 발전소를 모델링하는 단계;
상기 단위객체별로 설계값, 연료분석값, 계측값 및 성능지표 계산식 중 적어도 하나를 심볼 테이블에 설정하는 단계;
상기 대상 발전소의 데이터 취득 시스템으로부터 각 단위객체에 대해 성능평가를 위해 필요한 유량 및 물성치에 대한 계측값을 입력받되, 상기 데이터 취득 시스템으로부터 누락된 계측값에 대해서, 각 단위객체의 입출력 특성과 단위객체들 간 연결상태를 분석하여 누락된 유량 및 물성치를 계산하는 단계;
상기 모델링된 대상 발전소의 단위객체별로 설정된 심볼 테이블을 이용하여 성능평가 시트를 생성하는 단계; 및
상기 성능평가 시트에서 심볼 테이블 중 성능지표 계산식을 해석하여 성능지표를 계산하는 단계
를 포함하는 범용 발전성능시험 방법.
Modeling a target power plant using a unit object composed of a facility object and a piping object;
Setting at least one of a design value, a fuel analysis value, a measurement value, and a performance index calculation formula in the symbol table for each unit object;
A measurement value for a flow rate and a property value required for performance evaluation is input to each unit object from the data acquisition system of the target power plant, and for the measurement values missing from the data acquisition system, input / output characteristics of each unit object, Analyzing the connection state among the plurality of flow paths and calculating the missing flow and property values;
Generating a performance evaluation sheet using a symbol table set for each unit object of the modeled target power plant; And
Calculating a performance index by analyzing a performance index calculation formula among the symbol tables in the performance evaluation sheet;
Wherein said method comprises the steps of:
설비객체와 배관객체로 이루어진 단위객체를 이용하여 대상 발전소를 모델링하고, 상기 대상 발전소의 데이터 취득 시스템으로부터 각 단위객체에 대해 성능평가를 위해 필요한 유량 및 물성치에 대한 계측값을 입력받는 설비 구성부; 및
상기 데이터 취득 시스템으로부터 누락된 계측값에 대해서, 각 단위객체의 입출력 특성과 단위객체들 간 연결상태에 따라 유량 방정식 및 에너지 방정식을 생성하고, 생성된 유량 방정식 및 에너지 방정식을 이용하여 누락된 유량 및 물성치를 계산하는 물성치 계산부를 구비하는 발전설비 모델러.
A facility constructing unit for modeling a target power plant using a unit object made up of a facility object and a piping object and receiving measurement values for a flow amount and a property value required for performance evaluation for each unit object from the data acquisition system of the target power plant; And
The flow equations and the energy equations are generated according to the input / output characteristics of each unit object and the connection state between the unit objects, and the flow rate and flow rate are calculated using the generated flow equations and energy equations. And a property value calculation section for calculating a property value.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024025382A1 (en) * 2022-07-29 2024-02-01 주식회사 페이스 Digital twin system and method capable of real-time monitoring, virtual operation prediction and optimization operation service of on-site equipment

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102155344B1 (en) * 2018-10-29 2020-09-11 한국중부발전(주) Performance monitoring system and method in thermal power plant and combined cycle power plant
KR102144402B1 (en) * 2018-10-29 2020-08-12 한국중부발전(주) Performance monitoring system and method using compensation in thermal power plant and combined cycle power plant

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130035122A (en) * 2011-09-29 2013-04-08 한국전력공사 Method and apparatus for providing performance monitoring and analysis
JP2016104987A (en) * 2014-11-26 2016-06-09 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Methods and systems for enhancing control of power plant generating units

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130035122A (en) * 2011-09-29 2013-04-08 한국전력공사 Method and apparatus for providing performance monitoring and analysis
JP2016104987A (en) * 2014-11-26 2016-06-09 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Methods and systems for enhancing control of power plant generating units

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
보고서(2002.06.25.) *
보고서(2015.09.) *
석탄화력 플랜트 열성능시험 사례 (2015.09.) http://www.kepic.org/admincenter/files/boad/1/3.%BC%AE%C5%BA%C8%AD%B7%C2%20%C7%C3%B7%A3%C6%AE%20%BF%AD%BC%BA%B4%C9%BD%C3%C7%E8.pdf 1부. *
전력발전소 열성능진단 소프트웨어 개발 (2002.06.25.) http://www.itfind.or.kr/Report02/200912/KEIT/KEIT-0873/KEIT-0873.pdf 1부. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024025382A1 (en) * 2022-07-29 2024-02-01 주식회사 페이스 Digital twin system and method capable of real-time monitoring, virtual operation prediction and optimization operation service of on-site equipment

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