WO2021171654A1 - Operation improvement assistance system, operation improvement assistance method, and operation improvement assistance program - Google Patents
Operation improvement assistance system, operation improvement assistance method, and operation improvement assistance program Download PDFInfo
- Publication number
- WO2021171654A1 WO2021171654A1 PCT/JP2020/031498 JP2020031498W WO2021171654A1 WO 2021171654 A1 WO2021171654 A1 WO 2021171654A1 JP 2020031498 W JP2020031498 W JP 2020031498W WO 2021171654 A1 WO2021171654 A1 WO 2021171654A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- condition
- switching
- data
- improvement support
- switching condition
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
- G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
Definitions
- the present invention relates to an operation improvement support system, an operation improvement support method, and an operation improvement support program that support operation improvement of various devices and systems (hereinafter, simply devices).
- Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose a control device for reducing the nitrogen oxide concentration and carbon monoxide concentration, which are environmental performances.
- the operation improvement support system 200 of FIG. 1 is generally composed of a computer device. That is, an arithmetic unit such as a CPU executes various processing functions according to a program. If the processing function in the arithmetic unit is schematically shown, the control means 270, the operation condition switching means 300, the changeover switch 400, the model 500, the learning means 600, the evaluation value calculation means 700, and the operation condition signal generation means 800 are provided. It can be said that it is a thing. Further, the operating condition switching means 300 is provided with a switching condition generating means 310, a switching condition evaluation means 320, and a switching condition correcting means 330. The contents of the processing function, which is the operation of each part in the operation improvement support system 200, will be described with reference to FIGS. 2 and 2.
- the model 500 refers to a neural network model or the like as described later, and executes processing by itself.
- FIG. 2 is a flowchart of the operation improvement support system 200 when learning the operation improvement method.
- the process proceeds to the process step 1100, and if the model update is rejected, the process ends.
- the criterion for determining the necessity of model update it is conceivable to compare the model output and the operation data, and if the error exceeds the threshold value, the model update is required.
- the determination criteria for the necessity of updating the model there is no limitation on the determination criteria for the necessity of updating the model, and other determination criteria may be used, or may be based on an instruction input from the user via the external device 900.
- FIG. 3 (a) and 3 (b) are diagrams for explaining the details of the model 500.
- the model 500 is constructed by a neural network model as shown in FIG. 3A, and outputs an index for evaluating operability such as efficiency and environmentally hazardous substances in response to input of operating conditions such as an air flow rate set value. do.
- E1 ⁇ ( ⁇ V dt)... (Equation 2)
- E2 ⁇ C ... (number 3)
- ⁇ means to add for each operating condition (for example, all operating conditions).
- V is the variation of the operation data value for the same operation variable value
- C is zero when the number of data for each operation condition is smaller than the threshold value, and is a value which becomes higher as the number of data is larger than the threshold value.
- FIG. 7B is a result when the classification is roughly modified. That is, the new condition 1 (80 to 100) is obtained by combining the condition 1 (90 to 100) and the condition 2 (80 to 90) in FIG. 7 (a).
- FIG. 7 (c) shows the result when the classification is finely modified. That is, the condition 1 (90 to 100) in FIG. 7 (a) is changed to the new condition 1 (95 to 100) and the condition 2 (90 to 100).
- FIG. 7D is an example in which the operating conditions are defined by the combination of the digital signal D001 and the signal D002.
- the digital signal D001 and the signal D002 are values indicating ON / OFF of the device (0 means OFF and 1 means ON), and there are four combinations as shown in FIG. 7D.
- FIG. 7 (e) shows the result when the classification is roughly modified. By integrating the operating conditions in which the number of devices that are turned on is the same (the sum of the digital signals D001 and D002 is the same), the classification is roughly corrected.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
The present invention addresses the problem of automatically formulating a switching condition of a driving condition in a real-time manner. An operation improvement assistance system 200 that, by using driving data about equipment such as a coal-fired plant which is an application target, imparts a manipulation condition of the application target by using driving data from the application target in order to formulate a switching condition of a driving condition, is provided with a driving condition switching means 300 comprising: a switching condition generation means 310 that creates an initial value of a switching condition based on the driving data and knowledge data about driving of the application target; a switching condition evaluation means 320 that evaluates the initial value of the switching condition; and a switching condition correction means 330 that corrects the initial value of the switching condition on the basis of the result of evaluation by the switching condition evaluation means.
Description
本発明は、各種機器、システム(以下、単に機器)の運用改善を支援する運用改善支援システム、運用改善支援方法及び運用改善支援プログラムに関する。
The present invention relates to an operation improvement support system, an operation improvement support method, and an operation improvement support program that support operation improvement of various devices and systems (hereinafter, simply devices).
近年、ICT(Information and Communication Technology )、IoT(Internet of Thing)の技術革新に伴い、高速な計算機やネットワーク通信、大容量なデータ保存装置を利用できる環境が整いつつある。多くの産業分野で大量に蓄積したデータの利活用に注目が集まるなか、機器の計測データや点検・保全データなどの現地サイトで収集したデータと、企業の経営及び資産情報を管理するシステムの統合により、重要業績評価指標を改善する運用が求められている。
In recent years, with the technological innovation of ICT (Information and Communication Technology) and IoT (Internet of Things), an environment where high-speed computers, network communications, and large-capacity data storage devices can be used is being prepared. While attention is focused on the utilization of a large amount of accumulated data in many industrial fields, integration of data collected on local sites such as equipment measurement data and inspection / maintenance data with systems that manage corporate management and asset information. Therefore, it is required to improve the important performance evaluation index.
例えば、発電事業の分野では、風力発電や太陽光発電などの再生可能エネルギーの利用増加に伴う発電量の変動が電力系統の安定性を低下させるという懸念から、バックアップ電源としての火力発電プラントの重要性が増している。また、火力発電プラントは負荷調整としての役割だけでなく、ベースロード電源としての役割も担っており、効率、環境性能、稼働率などの運用性能を考慮した運用が求められている。
For example, in the field of power generation business, it is important to use a thermal power plant as a backup power source because there is a concern that fluctuations in the amount of power generated due to increased use of renewable energy such as wind power generation and solar power generation will reduce the stability of the power system. The sex is increasing. In addition, a thermal power plant plays a role not only as a load adjustment but also as a base load power source, and is required to be operated in consideration of operational performance such as efficiency, environmental performance, and operating rate.
火力発電プラントの運用性能を改善するため、特許文献1、特許文献2には環境性能である窒素酸化物濃度、一酸化炭素濃度を低減させる制御装置が開示されている。
In order to improve the operational performance of a thermal power plant, Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose a control device for reducing the nitrogen oxide concentration and carbon monoxide concentration, which are environmental performances.
先行技術文献に記載した技術では、プラントの特性を模擬するモデルと、このモデルを対象に最適な操作方法を学習する学習手段を組み合わせて、操作信号を生成する。この技術を用いることで、操作条件を最適値に移動させることができる。ここで、操作条件とは操作信号の生成に用いる値である。
In the technique described in the prior art document, an operation signal is generated by combining a model that simulates the characteristics of a plant and a learning means that learns an optimum operation method for this model. By using this technique, the operating conditions can be moved to the optimum values. Here, the operation condition is a value used for generating an operation signal.
負荷、ミルパターンなどの運転条件が変わると燃焼状態が変化する。そのため、運転条件毎にモデルを準備しておき、運転条件の変化に合わせてモデルを切替えて最適な操作方法を学習する必要がある。しかし、事前に考慮すべき運転条件を把握できない場合や、プラントの運用方法が変更される、例えばベースロードから負荷調整用に変更されると、新たな運転条件に対応する必要がある。
Combustion state changes when operating conditions such as load and mill pattern change. Therefore, it is necessary to prepare a model for each operating condition and switch the model according to the change of the operating condition to learn the optimum operation method. However, if the operating conditions to be considered in advance cannot be grasped, or if the plant operation method is changed, for example, from the base load to the load adjustment, it is necessary to cope with the new operating conditions.
以上の課題を解決するために本発明では、適用対象である機器の運転データを用いて、運転条件の切替条件を策定するものである。また、本発明には、以下の一態様も含まれる。尚、切替条件の策定には、切替条件の作成や修正の少なくとも一方が含まれる。
In order to solve the above problems, the present invention formulates the switching conditions of the operating conditions by using the operating data of the device to which the application is applied. The present invention also includes the following aspects. The formulation of switching conditions includes at least one of the creation and modification of switching conditions.
適用対象からの運転データを用いて、前記適用対象の操作条件を与える運用改善支援システムであって、前記運転データを用いて適用対象の特性を模擬し、推定値を出力するモデルと、前記推定値に基づいて評価値を計算する評価値計算手段と、前記評価値に基づいて前記適用対象の操作条件を学習する学習手段と、前記学習手段による学習結果に従って、前記適用対象の操作条件を生成する操作条件信号生成手段と、前記モデルを構築するためのデータを、運転条件に応じて切替える切替スイッチと、前記運転条件の切替条件を決定する運転条件切替手段とを備え、前記運転条件切替手段は、前記適用対象の運転に関する知識データおよび、前記運転データに基づく前記切替条件の初期値を作成する切替条件生成手段と、前記切替条件の初期値を評価する切替条件評価手段と、前記切替条件評価手段による評価結果に基づき、前記切替条件の初期値を修正する切替条件修正手段を有する運用改善支援システムである。
An operation improvement support system that gives operating conditions for the application target using operation data from the application target, a model that simulates the characteristics of the application target using the operation data and outputs an estimated value, and the estimation. An evaluation value calculation means that calculates an evaluation value based on a value, a learning means that learns an operation condition of the application target based on the evaluation value, and an operation condition of the application target are generated according to a learning result by the learning means. The operating condition switching means is provided with an operating condition signal generating means for performing the operation condition signal, a changeover switch for switching the data for constructing the model according to the operating condition, and an operating condition switching means for determining the switching condition for the operating condition. Is a switching condition generating means that creates knowledge data about the operation to be applied and the initial value of the switching condition based on the operation data, a switching condition evaluation means that evaluates the initial value of the switching condition, and the switching condition. It is an operation improvement support system having a switching condition correction means for correcting the initial value of the switching condition based on the evaluation result by the evaluation means.
尚、本発明には、運用改善支援システムを用いた運用改善支援方法、本方法を実行するためのプログラム製品が含まれる。なお、プログラム製品には、プログラムおよびプログラムを格納した媒体が含まれる。
The present invention includes an operation improvement support method using an operation improvement support system and a program product for executing this method. The program product includes a program and a medium in which the program is stored.
本発明によれば、リアルタイムに運転条件の切替条件を自動的に策定することが可能となる。
According to the present invention, it is possible to automatically formulate switching conditions for operating conditions in real time.
以下、本発明の各実施例について図面を参照して説明する。
Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、実施例1に係る運用改善支援システム200の構成例を説明するブロック図である。本実施例では、運用改善支援システム200は本システムの適用対象100及び外部装置900と接続されている。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of the operation improvement support system 200 according to the first embodiment. In this embodiment, the operation improvement support system 200 is connected to the application target 100 of this system and the external device 900.
図1の運用改善支援システム200は、一般には計算機装置により構成されている。つまり、CPUの如き演算装置がプログラムに従って各種処理機能を実行する。その演算装置における処理機能を模式的に示すならば、制御手段270、運転条件切替手段300、切替スイッチ400、モデル500、学習手段600、評価値計算手段700、操作条件信号生成手段800を備えたものということができる。さらに運転条件切替手段300には、切替条件生成手段310、切替条件評価手段320、切替条件修正手段330が備えられている。運用改善支援システム200における各部の動作である処理機能の内容については、図2以降で説明する。尚、モデル500は、後述するようにニューラルネットワークモデル等を指し、これ自体で処理を実行する。
The operation improvement support system 200 of FIG. 1 is generally composed of a computer device. That is, an arithmetic unit such as a CPU executes various processing functions according to a program. If the processing function in the arithmetic unit is schematically shown, the control means 270, the operation condition switching means 300, the changeover switch 400, the model 500, the learning means 600, the evaluation value calculation means 700, and the operation condition signal generation means 800 are provided. It can be said that it is a thing. Further, the operating condition switching means 300 is provided with a switching condition generating means 310, a switching condition evaluation means 320, and a switching condition correcting means 330. The contents of the processing function, which is the operation of each part in the operation improvement support system 200, will be described with reference to FIGS. 2 and 2. The model 500 refers to a neural network model or the like as described later, and executes processing by itself.
運用改善支援システム200は、データベース(図ではDBと記載)として運転データデータベース230(運転データDB)、知識データベース240(知識DB)、運転条件毎の運転データデータベース250(運転条件毎の運転データDB)、処理結果データベース260(書結果DB)を備える。各データベースには、電子化された情報が保存されており、通常電子ファイル(電子データ)と呼ばれる形態で情報が保存される。尚、これらDBについては、運用改善支援システム200の外部に設け、ネットワークを介して接続可能な構成でもよい。
The operation improvement support system 200 has an operation data database 230 (operation data DB), a knowledge database 240 (knowledge DB), and an operation data database 250 for each operation condition (operation data DB for each operation condition) as databases (described as DB in the figure). ), The processing result database 260 (writing result DB) is provided. Digitized information is stored in each database, and the information is usually stored in a form called an electronic file (electronic data). It should be noted that these DBs may be provided outside the operation improvement support system 200 and can be connected via a network.
また、運用改善支援システム200は、外部とのインターフェイスとして外部入力インターフェイス210及び外部出力インターフェイス220を備え、インターフェイスを介して本システムの適用対象100及び外部装置900に接続している。
Further, the operation improvement support system 200 includes an external input interface 210 and an external output interface 220 as interfaces with the outside, and is connected to the application target 100 of this system and the external device 900 via the interfaces.
係るインターフェイス構成により、外部装置900に備えられている外部入力装置910(キーボード920及びマウス930)の操作で作成する外部入力信号1と、外部入力インターフェイス210を介して適用対象100にて収集している運転データ2が運用改善支援システム200に取り込まれる。
With the interface configuration, the external input signal 1 created by operating the external input device 910 (keyboard 920 and mouse 930) provided in the external device 900 and the application target 100 via the external input interface 210 are collected. The existing operation data 2 is taken into the operation improvement support system 200.
適用対象100は制御装置180と機器190で構成され、機器190から制御装置180に計測信号70が送信され、制御装置180から機器190には操作信号80を送信する。先に述べた運転データ2は、計測信号70及び操作信号80を含むデータである。
The application target 100 is composed of a control device 180 and a device 190, a measurement signal 70 is transmitted from the device 190 to the control device 180, and an operation signal 80 is transmitted from the control device 180 to the device 190. The operation data 2 described above is data including the measurement signal 70 and the operation signal 80.
運用改善支援システム200に取り込まれた運転データ2は、運転データ3として運転データデータベース230に保存され、外部入力信号1に含まれる知識データ4は知識データベース240に保存される。
The operation data 2 taken into the operation improvement support system 200 is stored in the operation data database 230 as the operation data 3, and the knowledge data 4 included in the external input signal 1 is stored in the knowledge database 240.
また、運用改善支援システム200は、外部出力インターフェイス220を介して、操作条件信号17を適用対象100内の制御装置180、適用対象100内の画像表示装置940のいずれか、もしくは両方に出力する。制御装置180は、受信した操作条件信号17に従って操作信号80を生成し、機器190へ送信することにより、リアルタイムで制御することが可能である。また、画像表示装置940に操作条件信号17の内容を操作ガイダンスとして表示し、機器190の運転員が制御装置180の設定値を変更して操作信号80を調整することは、機器190の操作端を直接調整することが可能である。尚、リアルタイムでの制御とは、時間的な制約での制御が可能でればよく、同時に処理することに限定されない。時間的な制約には、予め設定された時間の範囲内で制御することが含まれる。
Further, the operation improvement support system 200 outputs the operation condition signal 17 to one or both of the control device 180 in the application target 100 and the image display device 940 in the application target 100 via the external output interface 220. The control device 180 can control in real time by generating an operation signal 80 according to the received operation condition signal 17 and transmitting it to the device 190. Further, the content of the operation condition signal 17 is displayed on the image display device 940 as an operation guidance, and the operator of the device 190 changes the set value of the control device 180 to adjust the operation signal 80 at the operation end of the device 190. Can be adjusted directly. It should be noted that the control in real time is not limited to simultaneous processing as long as it can be controlled by time constraints. Time constraints include controlling within a preset time range.
尚、本実施例の運用改善支援システム200においては、計算機装置を構成する演算装置、およびデータベースDBが運用改善支援システム200の内部に備えられている例を示している。但し、これらの一部の装置を運用改善支援システム200の外部に配置し、データのみを装置間で通信するようにしてもよい。
In the operation improvement support system 200 of this embodiment, an example is shown in which the arithmetic unit constituting the computer device and the database DB are provided inside the operation improvement support system 200. However, some of these devices may be arranged outside the operation improvement support system 200 so that only data is communicated between the devices.
また、各データベースDBに保存されている信号である信号データベース情報50は、それら各情報が外部出力インターフェイス220を介して画像表示装置940に表示できる。また、これらの情報は外部入力装置910を操作して生成する外部入力信号1で修正できる。
Further, the signal database information 50, which is a signal stored in each database DB, can be displayed on the image display device 940 via the external output interface 220. Further, these information can be corrected by the external input signal 1 generated by operating the external input device 910.
本実施例では、外部入力装置910をキーボード920とマウス930で構成しているが、音声入力のためのマイク、タッチパネルなど、データを入力するための装置であれば良い。
In this embodiment, the external input device 910 is composed of a keyboard 920 and a mouse 930, but any device such as a microphone for voice input and a touch panel for inputting data may be used.
また、本実施例には、運用改善支援システム200を用いた方法も含まれることは言うまでもない。また、本実施例では運用改善支援システム200の適用対象をプラントとしているが、適用対象をプラント以外の設備としても実施可能であることは言うまでもない。具体的には、エンジン、タービンなどが例示されるが、これらには限定されない。また、プラントには、石炭火力プラントなどの発電プラントの他、化学プラントなど何らかの操作に応じて、運転(操業)を実行する機器であればよい。
Needless to say, this embodiment also includes a method using the operation improvement support system 200. Further, in this embodiment, the application target of the operation improvement support system 200 is a plant, but it goes without saying that the application target can be implemented as equipment other than the plant. Specific examples include, but are not limited to, engines, turbines, and the like. Further, the plant may be any equipment that executes operation (operation) in response to some operation such as a chemical plant in addition to a power plant such as a coal-fired power plant.
図2は、運用改善支援システム200において、運用改善方法を学習する際のフローチャート図である。
FIG. 2 is a flowchart of the operation improvement support system 200 when learning the operation improvement method.
次に、図2を用いて、本実施例における運用改善支援システム200における各部の動作を説明する。図2における最初の処理ステップ1000では、モデル更新の要否を判定する。この判定の結果、モデル更新要の場合は処理ステップ1100に進み、モデル更新否の場合は処理を終了する。ここでモデル更新の要否の判定基準の一例として、モデル出力と運転データを比較し、誤差が閾値を超えた場合にモデル更新要とすることが考えられる。尚、本発明においてはモデル更新要否の判定基準についての限定はなく、他の判定基準を用いてもよいし、利用者からの外部装置900を介して入力される指示に基づいてもよい。
Next, the operation of each part in the operation improvement support system 200 in this embodiment will be described with reference to FIG. In the first processing step 1000 in FIG. 2, it is determined whether or not the model needs to be updated. As a result of this determination, if the model update is required, the process proceeds to the process step 1100, and if the model update is rejected, the process ends. Here, as an example of the criterion for determining the necessity of model update, it is conceivable to compare the model output and the operation data, and if the error exceeds the threshold value, the model update is required. In the present invention, there is no limitation on the determination criteria for the necessity of updating the model, and other determination criteria may be used, or may be based on an instruction input from the user via the external device 900.
次に、処理ステップ1100では、運転条件切替条件の変更の要否を判定する。運転条件切替条件の変更が要の場合は処理ステップ1020に進み、運転条件切替条件の変更が否の場合は処理ステップ1030に進む。ここで、運転条件切替条件の変更要否の判定基準の一例として、プラントの運用方法が変化し、切替条件変更に関するリクエストが運転員より入力された場合に運転条件切替条件の変更を要とすることが考えられる。尚、本発明は運転条件切替条件の変更要否の判定基準についての限定はなく、他の基準を用いてもよいし、利用者からの外部装置900を介して入力される指示に基づいてもよい。
Next, in the processing step 1100, it is determined whether or not the operating condition switching condition needs to be changed. If it is necessary to change the operating condition switching condition, the process proceeds to process step 1020, and if the operation condition switching condition is not changed, the process proceeds to process step 1030. Here, as an example of the criteria for determining whether or not the operating condition switching condition needs to be changed, the operating condition switching condition needs to be changed when the operation method of the plant changes and a request for changing the switching condition is input from the operator. Can be considered. The present invention is not limited to the criteria for determining whether or not the operating condition switching condition needs to be changed, other criteria may be used, or the invention may be based on an instruction input from the user via the external device 900. good.
尚、処理ステップ1000および1100の処理は、制御手段270の他、外部装置900のからの入力を用いてもよい。 処理ステップ1020では、運転条件切替手段300を動作させる。運転条件切替手段の動作内容は、図5で後述する。
Note that the processing of the processing steps 1000 and 1100 may use the input from the external device 900 in addition to the control means 270. In the processing step 1020, the operating condition switching means 300 is operated. The operation content of the operating condition switching means will be described later with reference to FIG.
次に、処理ステップ1030では、運転条件切替手段300が、運転データデータベース230に保存されている運転データ5を、処理ステップ1020で決定した運転条件毎に分割し、運転条件毎の運転データデータベース250に保存する。尚、図1では運転条件数がnである場合の例について記載している。
Next, in the processing step 1030, the operating condition switching means 300 divides the operating data 5 stored in the operating data database 230 for each operating condition determined in the processing step 1020, and divides the operating data database 250 for each operating condition. Save to. Note that FIG. 1 describes an example in which the number of operating conditions is n.
次に、処理ステップ1040では、運転条件切替手段300の動作により、切替スイッチ400を切り替えることにより、モデル500を構築するためのデータを切り替える。
切替スイッチ400は、まず運転条件1の運転条件毎の運転データベース250aを選択する。その後、処理ステップ1050以降を実施し、次に処理ステップ1040に戻ってきた場合には運転条件2の、運転条件毎の運転データデータベース250bを選択する。
この処理を繰り返すことで、各運転条件(例えば、全運転条件)についてモデル500を構築し、学習する。尚、運転条件は、適用対象100の運転に関する条件である。 Next, in the processing step 1040, the data for constructing themodel 500 is switched by switching the changeover switch 400 according to the operation of the operation condition switching means 300.
Thechangeover switch 400 first selects the operation database 250a for each operation condition of the operation condition 1. After that, the processing step 1050 and subsequent steps are performed, and when the process returns to the processing step 1040, the operation data database 250b for each operation condition of the operation condition 2 is selected.
By repeating this process, themodel 500 is constructed and learned for each operating condition (for example, all operating conditions). The operating conditions are conditions related to the operation of the applicable target 100.
切替スイッチ400は、まず運転条件1の運転条件毎の運転データベース250aを選択する。その後、処理ステップ1050以降を実施し、次に処理ステップ1040に戻ってきた場合には運転条件2の、運転条件毎の運転データデータベース250bを選択する。
この処理を繰り返すことで、各運転条件(例えば、全運転条件)についてモデル500を構築し、学習する。尚、運転条件は、適用対象100の運転に関する条件である。 Next, in the processing step 1040, the data for constructing the
The
By repeating this process, the
次に、処理ステップ1050では、運転条件切替手段300が、学習手段600で生成する操作条件11の初期値を設定する。そして、学習手段600が操作条件11をモデル500に送信する。
Next, in the processing step 1050, the operating condition switching means 300 sets the initial value of the operating condition 11 generated by the learning means 600. Then, the learning means 600 transmits the operation condition 11 to the model 500.
次に、処理ステップ1060では、モデル500にて、操作条件11の入力を、自身に適用してモデル出力12を計算し、モデル出力12を評価値計算手段700に送信する。
Next, in the processing step 1060, the model 500 applies the input of the operating condition 11 to itself to calculate the model output 12, and transmits the model output 12 to the evaluation value calculating means 700.
処理ステップ1070では、評価値計算手段700にて、モデル出力12の入力に基づいて評価値13を計算し、評価値13を学習手段600に送信する。
In the processing step 1070, the evaluation value calculation means 700 calculates the evaluation value 13 based on the input of the model output 12, and transmits the evaluation value 13 to the learning means 600.
処理ステップ1080では、学習手段600にて、評価値13が最大となるような操作条件11の生成方法を学習する。そして、学習手段600にて、次の操作条件11を生成し、操作条件11をモデル500に送信する。尚、学習手段600では、適用対象100の運用性が所望の特性となるような操作量の算出方法を学習する。学習手段600は、強化学習、遺伝的アルゴリズム、非線形計画法などの最適化アルゴリズムを用いて実装できるが、本発明では学習手段600の実装方法を限定しない。
In the processing step 1080, the learning means 600 learns how to generate the operating condition 11 so that the evaluation value 13 is maximized. Then, the learning means 600 generates the next operation condition 11, and transmits the operation condition 11 to the model 500. The learning means 600 learns a method of calculating an operation amount so that the operability of the application target 100 becomes a desired characteristic. The learning means 600 can be implemented by using an optimization algorithm such as reinforcement learning, a genetic algorithm, or a nonlinear programming method, but the present invention does not limit the implementation method of the learning means 600.
次に、処理ステップ1090では、制御手段270にて、処理ステップ1060―1080の動作回数が予め定めた閾値を超えるかどうかを判定する。この結果、閾値以下の場合は処理ステップ1060に戻り、超えた場合は処理ステップ1100に進む。
Next, in the processing step 1090, the control means 270 determines whether or not the number of operations of the processing steps 1060-1080 exceeds a predetermined threshold value. As a result, if it is below the threshold value, the process returns to the processing step 1060, and if it exceeds the threshold value, the process proceeds to the processing step 1100.
次に、処理ステップ1100では、制御手段270にて、処理ステップ1050の動作回数が予め定めた閾値を超えるかどうかを判定し、超えない場合は処理ステップ1050に戻り、超えた場合は処理ステップ1110に進む。
Next, in the processing step 1100, the control means 270 determines whether or not the number of operations of the processing step 1050 exceeds a predetermined threshold value, and if it does not exceed, the process returns to the processing step 1050, and if it exceeds, the processing step 1110 Proceed to.
処理ステップ1110では、制御手段270にて、学習した運転条件の数、すなわち処理ステップ1040の動作回数が、運転条件数以上となるかどうかを判定し、運転条件数未満の場合は処理ステップ1040に戻り、運転条件数以上となった場合は終了に進む。
In the processing step 1110, the control means 270 determines whether the number of learned operating conditions, that is, the number of operations of the processing step 1040 is equal to or greater than the number of operating conditions, and if it is less than the number of operating conditions, the process step 1040 is performed. Return, and if the number of operating conditions is exceeded, proceed to the end.
尚、各処理ステップで演算装置を動作させた結果は、処理結果14として処理結果データベース260に送信され、保存する。また、各処理ステップで演算装置を動作させる際、必要に応じて処理結果データベース260に保存されている情報を使用できる。
The result of operating the arithmetic unit in each processing step is transmitted to the processing result database 260 as the processing result 14 and saved. Further, when operating the arithmetic unit in each processing step, the information stored in the processing result database 260 can be used as needed.
図2に示したフローチャート図に従って運用改善方法を学習した後、適用対象100を操作するための処理を行う。その内容は、操作条件信号生成手段800では処理結果15の入力に基づいてリアルタイムに操作条件信号16を計算し、外部出力インターフェイス220に送信する。その後、外部出力インターフェイス220は、操作条件信号17を制御装置180と画像表示装置940に送信する。前述したとおり、操作条件信号17を用いて適用対象100を操作すること、操作条件信号17の値を操作ガイダンスとして画像表示装置940に表示することが可能である。
After learning the operation improvement method according to the flowchart shown in FIG. 2, the process for operating the application target 100 is performed. The operation condition signal generation means 800 calculates the operation condition signal 16 in real time based on the input of the processing result 15, and transmits it to the external output interface 220. After that, the external output interface 220 transmits the operation condition signal 17 to the control device 180 and the image display device 940. As described above, it is possible to operate the application target 100 using the operation condition signal 17 and to display the value of the operation condition signal 17 on the image display device 940 as the operation guidance.
次に、図3を用いて、モデル500と学習手段600の動作を説明する。
Next, the operation of the model 500 and the learning means 600 will be described with reference to FIG.
図3(a)、図3(b)は、モデル500の詳細を説明する図である。モデル500は、図3(a)に示すようなニューラルネットワークモデルで構築され、例えば空気流量設定値などの操作条件の入力に対して、効率、環境負荷物質などの運用性を評価する指標を出力する。
3 (a) and 3 (b) are diagrams for explaining the details of the model 500. The model 500 is constructed by a neural network model as shown in FIG. 3A, and outputs an index for evaluating operability such as efficiency and environmentally hazardous substances in response to input of operating conditions such as an air flow rate set value. do.
図3(b)は、ニューラルネットワークモデルの入力と出力の関係を示す図であり、ニューラルネットワークモデルによれば入力である運転データを補間し、任意の操作条件に対する運用性を評価する指標の値を求めることができる。
FIG. 3B is a diagram showing the relationship between the input and the output of the neural network model. According to the neural network model, the value of an index for interpolating the input operation data and evaluating the operability for an arbitrary operation condition. Can be sought.
図3(c)は、学習手段600を動作させた結果を示す例である。本例では、現在、つまり、図2の各処理を実行する際の操作条件と操作条件の変化幅の関係を学習した結果を示している。図3(c)の例では、現在の操作量が領域Aにある時は操作条件を増加させ、領域Bにある時は操作条件を減少させる。このように操作条件を変化させることで、図3(b)の運用性を評価する指標が極小値となり、運用性能を向上できる。
FIG. 3C is an example showing the result of operating the learning means 600. In this example, the result of learning the relationship between the operating condition and the change width of the operating condition when executing each process of FIG. 2 is shown at present. In the example of FIG. 3C, the operating condition is increased when the current manipulated variable is in the area A, and the operating condition is decreased when the current manipulated variable is in the region B. By changing the operating conditions in this way, the index for evaluating the operability in FIG. 3B becomes a minimum value, and the operating performance can be improved.
尚、以上の説明においては、図3(a)、図3(b)、図3(c)により、モデル500と学習手段600の動作を説明したが、モデル500、学習手段600をニューラルネットワークモデルそのほかの技術により構築できることは言うまでもない。
In the above description, the operations of the model 500 and the learning means 600 have been described with reference to FIGS. 3 (a), 3 (b), and 3 (c), but the model 500 and the learning means 600 are used as a neural network model. Needless to say, it can be constructed by other technologies.
次に、図4を用いて、各データベース(DB)について説明する。図4(a)、図4(b)は、いずれもデータベースに保存されるデータの内容を示す。具体的には、図4(a)に、運転データデータベース230に保存されるデータを示す。図4(a)に示すようにセンサで計測した項目A、B、Cなどの運転データがサンプリング周期毎に保存される。運転データのトレンドグラフは、画像表示装置940に表示可能である。図4(b)に、知識データベース240に保存されるデータ、つまり、運転(運用)に関するデータを示す。図4(b)に示すように、知識データベース240には、運転データのPIDとその分類条件が保存されている。運転データはアナログ信号とデジタル信号がある。アナログ信号は、例えば温度や圧力など、連続的に変化する信号であり、条件とアナログ信号値の範囲の対応関係が保存されている。デジタル信号は、例えば機器のON/OFFを示す信号(ONの時は1、OFFの時は0)であり、条件とデジタル信号値の対応関係が保存されている。
Next, each database (DB) will be described with reference to FIG. FIG. 4A and FIG. 4B both show the contents of the data stored in the database. Specifically, FIG. 4A shows the data stored in the operation data database 230. As shown in FIG. 4A, operation data such as items A, B, and C measured by the sensor are stored for each sampling cycle. The trend graph of the operation data can be displayed on the image display device 940. FIG. 4B shows data stored in the knowledge database 240, that is, data related to operation (operation). As shown in FIG. 4B, the knowledge database 240 stores the PIDs of operation data and their classification conditions. Operation data includes analog signals and digital signals. The analog signal is a signal that continuously changes, for example, temperature and pressure, and the correspondence between the condition and the range of the analog signal value is stored. The digital signal is, for example, a signal indicating ON / OFF of the device (1 when ON, 0 when OFF), and the correspondence between the condition and the digital signal value is stored.
尚、知識データベース240には運転データを用いて計算される値、例えば、信号の変化率や移動平均値などの値に関する分類条件を保存するようにしても良い。また、図示していないが、処理結果データベース260には図3(a)に示したニューラルネットワークモデルの重み係数、図3(b)、図3(c)に示した結果を得るために必要な情報などが保存されている。
Note that the knowledge database 240 may store classification conditions related to values calculated using operation data, for example, values such as signal change rate and moving average value. Although not shown, the processing result database 260 is required to obtain the weighting coefficients of the neural network model shown in FIG. 3 (a) and the results shown in FIGS. 3 (b) and 3 (c). Information etc. are saved.
次に、図5を用いて、運転条件切替手段300の各構成要件の動作について、説明する。図5は、運転条件切替手段300の動作を説明するフローチャート図であり、図2における処理ステップ1020の詳細を説明する図である。
Next, the operation of each configuration requirement of the operating condition switching means 300 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the operating condition switching means 300, and is a diagram for explaining the details of the processing step 1020 in FIG.
処理ステップ1021では、切替条件生成手段310にて、切替条件の初期値を生成する。切替条件の初期値は、知識データベース240に保存されている知識データ6、すなわち図4(b)に示した情報に基づいて作成される。
In the processing step 1021, the switching condition generating means 310 generates the initial value of the switching condition. The initial value of the switching condition is created based on the knowledge data 6 stored in the knowledge database 240, that is, the information shown in FIG. 4 (b).
次に、処理ステップ1022では、切替条件評価手段320にて、切替条件について評価する。切替条件評価手段320における評価方法は、図6を用いて後述する。
Next, in the processing step 1022, the switching condition evaluation means 320 evaluates the switching condition. The evaluation method in the switching condition evaluation means 320 will be described later with reference to FIG.
次に、処理ステップ1023では、切替条件修正手段330にて、切替条件評価手段320の結果に基づき、切替条件を修正する。切替条件修正手段330における修正方法は、図7を用いて後述する。
Next, in the processing step 1023, the switching condition correcting means 330 corrects the switching condition based on the result of the switching condition evaluation means 320. The correction method in the switching condition correction means 330 will be described later with reference to FIG. 7.
次に、処理ステップ1024では、切替条件修正手段330にて、切替条件修正の終了判定を実施し、終了する場合は処理ステップ1030に進み、終了しない場合は処理ステップ1022に戻る。この結果、運転条件毎の運転データ8を、運転条件毎の運転データデータベース250に出力する。そして、運転条件毎の運転データデータベース250から運転条件毎の運転データ9が、切替スイッチ400に出力される。
Next, in the processing step 1024, the switching condition correction means 330 executes the end determination of the switching condition correction, and if it ends, the process proceeds to the process step 1030, and if it does not end, the process returns to the process step 1022. As a result, the operation data 8 for each operation condition is output to the operation data database 250 for each operation condition. Then, the operation data 9 for each operation condition is output to the changeover switch 400 from the operation data database 250 for each operation condition.
以上のとおり説明した図5に示すように運転条件切替手段300を動作させることにより、適用対象100の運用状況に合わせて、リアルタイムで切替条件を修正することが可能となる。
By operating the operating condition switching means 300 as shown in FIG. 5 described above, it is possible to modify the switching conditions in real time according to the operating status of the application target 100.
次に、図6を用いて、切替条件評価手段320の動作を説明する。 図6に示すように、切替条件評価手段320では、同じ操作変数値に関する運転データ値のばらつきが小さい程高評価とする。つまり、図6(a)に示すように、ばらつきがより大きい場合は、操作変数と運転データの関係を精度良く推定できないことが想定されるため、低評価としている。逆に、図6(b)に示すように、運転条件毎のデータ数が一定数以上であるほど高評価とする。また、運転条件毎のデータ数が少ない場合は、モデル500を作成するのに必要なデータ数となっていないことが想定されるため、低評価としている。
Next, the operation of the switching condition evaluation means 320 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6, in the switching condition evaluation means 320, the smaller the variation in the operation data values with respect to the same instrumental variable value, the higher the evaluation. That is, as shown in FIG. 6A, when the variation is large, it is assumed that the relationship between the manipulated variable and the operation data cannot be estimated accurately, so the evaluation is low. On the contrary, as shown in FIG. 6B, the higher the number of data for each operating condition is, the higher the evaluation is. Further, when the number of data for each operating condition is small, it is assumed that the number of data is not required to create the model 500, so the evaluation is low.
切替条件評価手段320では、数1を用いて切替条件の評価値Eを計算する。
The switching condition evaluation means 320 calculates the evaluation value E of the switching condition using the equation 1.
E = E1 + E2…(数1)
ここで、E1は運転データのばらつき度合いの評価値、E2は運転条件毎のデータ数の評価値であり、数2、数3で計算する。 E = E1 + E2 ... (number 1)
Here, E1 is an evaluation value of the degree of variation in the operation data, E2 is an evaluation value of the number of data for each operation condition, and is calculated by the equations 2 and 3.
ここで、E1は運転データのばらつき度合いの評価値、E2は運転条件毎のデータ数の評価値であり、数2、数3で計算する。 E = E1 + E2 ... (number 1)
Here, E1 is an evaluation value of the degree of variation in the operation data, E2 is an evaluation value of the number of data for each operation condition, and is calculated by the
E1 = Σ(∫ V dt )…(数2)
E2 = ΣC…(数3)
ここで、Σは各運転条件(例えば、全ての運転条件)について加算する意味である。また、Vは同じ操作変数値に関する運転データ値のばらつき、Cは運転条件毎のデータ数が閾値より小さい場合にゼロとなり、データ数が閾値より大きい程高くなる値である。 E1 = Σ (∫ V dt)… (Equation 2)
E2 = ΣC ... (number 3)
Here, Σ means to add for each operating condition (for example, all operating conditions). Further, V is the variation of the operation data value for the same operation variable value, C is zero when the number of data for each operation condition is smaller than the threshold value, and is a value which becomes higher as the number of data is larger than the threshold value.
E2 = ΣC…(数3)
ここで、Σは各運転条件(例えば、全ての運転条件)について加算する意味である。また、Vは同じ操作変数値に関する運転データ値のばらつき、Cは運転条件毎のデータ数が閾値より小さい場合にゼロとなり、データ数が閾値より大きい程高くなる値である。 E1 = Σ (∫ V dt)… (Equation 2)
E2 = ΣC ... (number 3)
Here, Σ means to add for each operating condition (for example, all operating conditions). Further, V is the variation of the operation data value for the same operation variable value, C is zero when the number of data for each operation condition is smaller than the threshold value, and is a value which becomes higher as the number of data is larger than the threshold value.
次に、図7を用いて、切替条件修正手段330の動作を説明する。切替条件修正手段330では、切替条件評価手段320の評価値が高くなるように切替条件を修正する。すなわち、同じ操作変数値に関する運転データ値のばらつきが、予め定めた条件より大きい場合は分類を細かくする(より細分化)。また、運転条件毎のデータ数が一定数以下の場合は分類を粗くする(より集約化)。尚、ばらつきが大きいとは、例えば予め定めた閾値との比較により判断する。 図7(a)は、アナログ信号A001の修正前の切替条件分類方法である。0~100までの値について、10刻みで分類した結果を示す。また、図7(b)は、分類を粗く修正した場合の結果である。すなわち、図7(a)における条件1(90~100)と条件2(80~90)をまとめることで、新たな条件1(80~100)としている。また、図7(c)は、分類を細かく修正した場合の結果である。すなわち、図7(a)における条件1(90~100)を、新たな条件1(95~100)と条件2(90~100)としている。また、図7(d)は、デジタル信号D001と信号D002の組み合わせで運転条件を定義する場合の実施例である。デジタル信号D001と信号D002は機器のON/OFFを示す値(0がOFF、1がONを意味する)であり、その組み合わせは図7(d)に示すように4種類となる。さらに、図7(e)は分類を粗く修正した場合の結果である。機器がONとなっている台数が同じ(デジタル信号D001とD002の和が同じ)である運転条件を統合することで、分類を粗く修正している。
Next, the operation of the switching condition correction means 330 will be described with reference to FIG. 7. The switching condition correcting means 330 modifies the switching condition so that the evaluation value of the switching condition evaluation means 320 becomes high. That is, if the variation in the operation data values for the same instrumental variable value is larger than the predetermined condition, the classification is made finer (more subdivided). In addition, if the number of data for each operating condition is less than a certain number, the classification is roughened (more centralized). It should be noted that the large variation is determined, for example, by comparison with a predetermined threshold value. FIG. 7A shows a switching condition classification method before modification of the analog signal A001. The results of classifying the values from 0 to 100 in increments of 10 are shown. Further, FIG. 7B is a result when the classification is roughly modified. That is, the new condition 1 (80 to 100) is obtained by combining the condition 1 (90 to 100) and the condition 2 (80 to 90) in FIG. 7 (a). Further, FIG. 7 (c) shows the result when the classification is finely modified. That is, the condition 1 (90 to 100) in FIG. 7 (a) is changed to the new condition 1 (95 to 100) and the condition 2 (90 to 100). Further, FIG. 7D is an example in which the operating conditions are defined by the combination of the digital signal D001 and the signal D002. The digital signal D001 and the signal D002 are values indicating ON / OFF of the device (0 means OFF and 1 means ON), and there are four combinations as shown in FIG. 7D. Further, FIG. 7 (e) shows the result when the classification is roughly modified. By integrating the operating conditions in which the number of devices that are turned on is the same (the sum of the digital signals D001 and D002 is the same), the classification is roughly corrected.
分類をより細かくする方法として、運転条件分類に用いるデータ項目数を増やすことも可能である。また、分類を粗くする方法として、運転条件分類に用いるデータ項目数を減らすことも可能である。 切替条件修正手段330には、上述した方法を組み合わせて分類をより細かく、あるいは分類をより粗くする機能が備わっている。
It is also possible to increase the number of data items used for operating condition classification as a method of making the classification more detailed. It is also possible to reduce the number of data items used for operating condition classification as a method of roughening the classification. The switching condition correction means 330 has a function of combining the above-mentioned methods to make the classification finer or coarser.
このように、本実施例の運用改善支援システム200は、同じ操作変数値に関する運転データ値のばらつきをより小さくし、運転条件毎のデータ数を一定数以上とすることが可能となり、モデル500による推定精度を向上できる。
As described above, the operation improvement support system 200 of the present embodiment can reduce the variation in the operation data values with respect to the same operation variable value, and can increase the number of data for each operation condition to a certain number or more, according to the model 500. The estimation accuracy can be improved.
次に、図8に、画像表示装置940に表示される画面例を示す。ここで、図8(a)は、運転条件分類に用いる信号を選択するための画面である。選択された信号に基づいて、知識データベース240に保存されるデータの項目が決まる。また、図8(b)は、システムを使用している際にリアルタイムに表示される画面であり、現在の運転条件、および運転条件の定義内容が表示される。
Next, FIG. 8 shows an example of a screen displayed on the image display device 940. Here, FIG. 8A is a screen for selecting a signal to be used for classifying operating conditions. Based on the selected signal, the items of data stored in the knowledge database 240 are determined. Further, FIG. 8B is a screen displayed in real time when the system is being used, and the current operating conditions and the definition contents of the operating conditions are displayed.
以上に示す表示画面から、リアルタイムに現在の運転条件、および運転条件の定義内容を確認することが可能となる。
From the display screen shown above, it is possible to check the current operating conditions and the definition contents of the operating conditions in real time.
次に、実施例2では、石炭火力プラントを適用対象とした場合について説明する。
Next, in Example 2, a case where a coal-fired power plant is applied will be described.
図9に、本実施例の適用対象である石炭火力プラントの構成を示す。まず、図9を用いて、石炭火力プラントによる発電の仕組みについて簡単に説明する。
FIG. 9 shows the configuration of a coal-fired power plant to which this embodiment is applied. First, the mechanism of power generation by a coal-fired plant will be briefly described with reference to FIG.
図9において、石炭火力プラントを構成するボイラ101には、ミル134で石炭を細かく粉砕した燃料である微粉炭と、微粉炭搬送用の1次空気及び燃焼調整用の2次空気とを供給する複数のバーナ102が設けられている。そして、このバーナ102を通じて供給した微粉炭を、ボイラ101の内部で燃焼させる。バーナ102の構造は、図示しているようにボイラ101の前後に複数段配置され、各段は複数のバーナが1列に配置される。図9に示されたバーナ構造、配置により、ボイラ101の内部ではボイラの前面(以降、缶前と表記)と背面(以降、缶後と表記)から微粉炭を燃焼させる。缶前後のバーナ燃焼バランスを改善することにより、ボイラの熱回収効果が向上し、プラントの熱効率も改善する。
In FIG. 9, the boiler 101 constituting the coal-fired power plant is supplied with pulverized coal, which is a fuel obtained by finely crushing coal with a mill 134, primary air for transporting pulverized coal, and secondary air for combustion adjustment. A plurality of burners 102 are provided. Then, the pulverized coal supplied through the burner 102 is burned inside the boiler 101. As shown in the figure, the structure of the burner 102 is arranged in a plurality of stages in front of and behind the boiler 101, and a plurality of burners are arranged in a row in each stage. According to the burner structure and arrangement shown in FIG. 9, pulverized coal is burned inside the boiler 101 from the front surface (hereinafter referred to as the can front) and the back surface (hereinafter referred to as the can rear) of the boiler. By improving the burner combustion balance before and after the can, the heat recovery effect of the boiler is improved and the thermal efficiency of the plant is also improved.
尚、微粉炭と1次空気は配管139から、2次空気は配管141から夫々バーナ102に導かれる。1次空気は、ファン120から配管130に導かれ、途中でボイラ101の下流側に設置されたエアーヒーター104を通過する配管132と、エアーヒーター104を通過せずにバイパスする配管131とに分岐する。但し、エアーヒーター104の下流側に配設した配管133となって再び合流し、バーナ102の上流側に設置された微粉炭を製造するミル134に導かれる。エアーヒーター104を通過する1次空気は、ボイラ101を流下する燃焼ガスと熱交換することによって加熱される。この加熱された1次空気と共に、エアーヒーター104をバイパスした1次空気は、ミル134において粉砕した微分炭をバーナ102に搬送する。
The pulverized coal and the primary air are guided from the pipe 139, and the secondary air is guided from the pipe 141 to the burner 102, respectively. The primary air is guided from the fan 120 to the pipe 130 and branches into a pipe 132 that passes through the air heater 104 installed on the downstream side of the boiler 101 on the way and a pipe 131 that bypasses the air heater 104 without passing through the air heater 104. do. However, it becomes a pipe 133 arranged on the downstream side of the air heater 104, joins again, and is guided to the mill 134 for producing pulverized coal installed on the upstream side of the burner 102. The primary air passing through the air heater 104 is heated by exchanging heat with the combustion gas flowing down the boiler 101. Along with this heated primary air, the primary air bypassing the air heater 104 conveys the differential coal crushed in the mill 134 to the burner 102.
ミル134は各バーナ段に対応するように配置され(図9では4台)、各段を構成するバーナへ微粉炭と1次空気を供給する。すなわち、発電出力低下時など石炭供給量を低下させる場合にはミルを停止してバーナ段毎にバーナ休止させることができる。ミル134では、ボイラ101の燃焼性を考慮し、使用する石炭の性質に応じて望ましい粒度の微粉炭が得られるよう、ミルの回転数を調整する。また、石炭バンカ136に貯蔵された石炭は石炭コンベア137を経由して給炭機135へ導かれ給炭機135によって供給量を調整される。その後、石炭コンベア138を介してミル134に供給される。
Mills 134 are arranged so as to correspond to each burner stage (4 units in FIG. 9), and pulverized coal and primary air are supplied to the burners constituting each stage. That is, when the coal supply amount is reduced, such as when the power generation output is reduced, the mill can be stopped and the burner can be stopped for each burner stage. In the mill 134, in consideration of the combustibility of the boiler 101, the rotation speed of the mill is adjusted so that pulverized coal having a desired particle size can be obtained according to the properties of the coal used. Further, the coal stored in the coal bunker 136 is guided to the coal feeder 135 via the coal conveyor 137, and the supply amount is adjusted by the coal feeder 135. After that, it is supplied to the mill 134 via the coal conveyor 138.
また、ボイラ101には、2段燃焼用の空気をボイラ101に投入するアフタエアポート103が設けられている。2段燃焼用の空気は、配管142からアフタエアポート103に導かれる。図9に示したボイラ101において、ファン121を用いて配管140から投入された空気は、エアーヒーター104で同様にして加熱される。そしてその後に、2次空気用の配管141とアフタエアポート用の配管142とに分岐して、夫々、ボイラ101のバーナ102とアフタエアポート103とに導かれる。この、バーナ102及びアフタエアポート103へ供給される空気流量は、夫々の配管141及び142に設置された空気ダンパ(図示せず)の操作によって調整できる。
Further, the boiler 101 is provided with an after-airport 103 for injecting air for staged combustion into the boiler 101. The air for staged combustion is guided from the pipe 142 to the after airport 103. In the boiler 101 shown in FIG. 9, the air introduced from the pipe 140 using the fan 121 is similarly heated by the air heater 104. After that, the pipes 141 for the secondary air and the pipes 142 for the after-airport are branched, and are guided to the burner 102 and the after-airport 103 of the boiler 101, respectively. The air flow rate supplied to the burner 102 and the after airport 103 can be adjusted by operating air dampers (not shown) installed in the pipes 141 and 142, respectively.
ボイラ101の内部で微粉炭を燃焼することによって発生した高温の燃焼ガスは、ボイラ101の内部の経路に沿って下流側に流下して、ボイラ101の内部に配置された熱交換器106で給水と熱交換して蒸気を発生させる。そしてその後に、排ガスとなってボイラ101の下流側に設置されたエアーヒーター104に流入し、このエアーヒーター104で熱交換してボイラ101に供給する空気を昇温する。
The high-temperature combustion gas generated by burning pulverized coal inside the boiler 101 flows down to the downstream side along the internal path of the boiler 101, and is supplied with water by the heat exchanger 106 arranged inside the boiler 101. Heat exchanges with and generates steam. After that, it becomes exhaust gas and flows into the air heater 104 installed on the downstream side of the boiler 101, and heat is exchanged by the air heater 104 to raise the temperature of the air supplied to the boiler 101.
そして、このエアーヒーター104を通過した排ガスは、図示していない排ガス処理を施した後に、煙突から大気に放出される。
Then, the exhaust gas that has passed through the air heater 104 is discharged from the chimney to the atmosphere after being treated with an exhaust gas (not shown).
ボイラ101の熱交換器106を循環する給水は、給水ポンプ105を介して熱交換器106に供給され、熱交換器106においてボイラ101を流下する燃焼ガスによって過熱され、高温高圧の蒸気となる。尚、本実施例では熱交換器の数を1つとしているが、熱交換器を複数配置するようにしてもよい。
The water supply circulating in the heat exchanger 106 of the boiler 101 is supplied to the heat exchanger 106 via the water supply pump 105, and is overheated by the combustion gas flowing down the boiler 101 in the heat exchanger 106 to become high-temperature and high-pressure steam. Although the number of heat exchangers is one in this embodiment, a plurality of heat exchangers may be arranged.
熱交換器106で発生した高温高圧の蒸気は、タービンガバナ107を介して蒸気タービン108に導かれ、蒸気の持つエネルギーによって蒸気タービン108を駆動して発電機109で発電する。
The high-temperature and high-pressure steam generated in the heat exchanger 106 is guided to the steam turbine 108 via the turbine governor 107, and the energy of the steam drives the steam turbine 108 to generate power in the generator 109.
本実施例の石炭火力プラントには、その運転状態を示す状態量を検出する様々な計測器が配置されている。石炭火力プラントに配置された計測器から取得された石炭火力プラントの計測信号は、図1に示す運転データデータベース230に保存される。計測器としては、例えば図9に示すものある。つまり、熱交換器106から蒸気タービン108に供給される高温高圧の蒸気の温度を計測する温度計測器151、蒸気の圧力を計測する圧力計測器152、発電機109で発電される電力量を計測する発電出力計測器153がある。
In the coal-fired power plant of this embodiment, various measuring instruments for detecting the state quantity indicating the operating state are arranged. The measurement signal of the coal-fired power plant acquired from the measuring instrument arranged in the coal-fired power plant is stored in the operation data database 230 shown in FIG. As the measuring instrument, for example, there is one shown in FIG. That is, the temperature measuring device 151 for measuring the temperature of the high-temperature and high-pressure steam supplied from the heat exchanger 106 to the steam turbine 108, the pressure measuring device 152 for measuring the steam pressure, and the amount of power generated by the generator 109 are measured. There is a power generation output measuring instrument 153.
また、蒸気タービン108の復水器(図示せず)によって蒸気を冷却して生じた給水は、給水ポンプ105によってボイラ101の熱交換器106に供給されるが、この給水の流量は流量計測器150によって計測されている。そして、ボイラ101から排出する燃焼ガスである排ガス中に含まれている成分(窒素酸化物(NOx)、一酸化炭素(CO)、及び硫化水素(H2S)など)の濃度に関する状態量の計測信号は、ボイラ101の下流側に設けた濃度計測器154によって計測される。
Further, the water supply generated by cooling the steam by the condenser of the steam turbine 108 (not shown) is supplied to the heat exchanger 106 of the boiler 101 by the water supply pump 105, and the flow rate of this supply water is the flow rate measuring device. Measured by 150. The components contained in the exhaust gas is a combustion gas discharged from the boiler 101 (oxides of nitrogen (NOx), carbon monoxide (CO), and hydrogen sulfide (H 2 S), etc.) of the state quantity relating to the concentration of The measurement signal is measured by the concentration measuring device 154 provided on the downstream side of the boiler 101.
また、給炭系統に関する計測器としては、以下のものがある。配管133を通ってミル134へ供給される1次空気の流量を計測する1次空気流量計155、給炭機135より石炭コンベア138を通りミル134へ供給される石炭の給炭量を計測する給炭量計156及びミル134の回転数を計測する回転数計157がある。これらは夫々のミル及び給炭機について上記情報を計測できる構成となっている。
In addition, there are the following measuring instruments related to the coal supply system. Measure the flow rate of the primary air supplied to the mill 134 through the pipe 133. Measure the amount of coal supplied to the mill 134 through the coal conveyor 138 from the primary air flow meter 155 and the coal feeder 135. There is a coal supply meter 156 and a rotation meter 157 that measures the rotation speed of the mill 134. These are configured to be able to measure the above information for each mill and coal feeder.
即ち、本実施例において運転データデータベース230には、上記各計測器によって計測した石炭火力プラントである適用対象100の状態量であるボイラ101に供給される石炭流量、ミル134の回転数、ボイラ101に供給される1次及び2次空気流量、ボイラ101の熱交換器106に供給される給水流量、ボイラ101の熱交換器106で発生して蒸気タービン108に供給される蒸気温度、ボイラ101の熱交換器106に供給される給水の給水圧力、ボイラ101から排出される排ガスのガス温度、前記排ガスのガス濃度、及びボイラ101から排出される排ガスの一部をボイラ101に再循環させる排ガス再循環流量等が含まれる。
That is, in the operation data database 230 in this embodiment, the coal flow rate supplied to the boiler 101, which is the state quantity of the applicable target 100 which is the coal-fired power plant measured by each of the above measuring instruments, the rotation speed of the mill 134, and the boiler 101 The primary and secondary air flow rates supplied to the boiler 101, the water supply flow rate supplied to the heat exchanger 106 of the boiler 101, the steam temperature generated by the heat exchanger 106 of the boiler 101 and supplied to the steam turbine 108, and the boiler 101. The supply pressure of the supply water supplied to the heat exchanger 106, the gas temperature of the exhaust gas discharged from the boiler 101, the gas concentration of the exhaust gas, and the exhaust gas recirculation that recirculates a part of the exhaust gas discharged from the boiler 101 to the boiler 101. Circulation flow rate, etc. are included.
尚、一般的には図9に図示した以外にも多数の計測器が石炭火力プラントに配置されるが、ここでは図示を省略する。
In general, a large number of measuring instruments other than those shown in FIG. 9 are arranged in a coal-fired power plant, but the illustration is omitted here.
次に、図10を用いて、本実施例における知識データベース240に保存されるデータを説明。図10に示すように、知識データベース240には、負荷、負荷変化率、ミルのON/OFF状態、燃料発熱量の項目毎にモデルを切り替える条件の候補が保存される。図10に示した項目以外にも、燃料に含まれる水分量、水素分、配分、揮発分、炭素分、硫黄分、窒素分などの燃料組成の値に応じて、運転条件を決めるようにしても良い。
Next, the data stored in the knowledge database 240 in this embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 10, the knowledge database 240 stores candidate conditions for switching the model for each item of load, load change rate, mill ON / OFF state, and fuel calorific value. In addition to the items shown in FIG. 10, the operating conditions are determined according to the fuel composition values such as water content, hydrogen content, distribution, volatile content, carbon content, sulfur content, and nitrogen content contained in the fuel. Is also good.
運転条件の総数は、各項目の条件数の積で計算されるが、全ての運転条件を対象に性能を評価すると図5の処理を実施するのに時間を要する。そこで、切替条件生成手段310、および切替条件修正手段330に以下に述べる機能を搭載することで、処理時間を削減できる。一般に石炭火力プラントでは、負荷に応じて使用するミルの台数を決めているため、まず、負荷とミル台数の関係を運転データから把握する、もしくはプラント運用に関する知識に基づき把握することが可能である。この結果を用いて、切替条件生成手段310、および切替条件修正手段330では想定されない負荷とミル台数の組み合わせの運転条件をあらかじめ除外することにより、図5の処理に要する時間を削減できる。
The total number of operating conditions is calculated by multiplying the number of conditions of each item, but when the performance is evaluated for all operating conditions, it takes time to carry out the process shown in FIG. Therefore, the processing time can be reduced by equipping the switching condition generating means 310 and the switching condition correcting means 330 with the functions described below. Generally, in a coal-fired plant, the number of mills to be used is determined according to the load, so it is possible to first grasp the relationship between the load and the number of mills from the operation data or based on the knowledge about plant operation. .. Using this result, the time required for the processing of FIG. 5 can be reduced by excluding in advance the operating conditions of the combination of the load and the number of mills, which are not expected in the switching condition generating means 310 and the switching condition correcting means 330.
尚、火力発電プラントに運用改善支援システム200を適用した場合、操作条件としては空気ダンパ制御に用いられる値が考えられる。例えば、空気過剰率、バーナ空気比、アフタエアポート空気量の前後比率、アフタエアポート空気量の左右比率などである。また、運用性を評価する指標、すなわちモデル出力では、下記のうち少なくともいずれかの1つ状態量とすることが望ましい。すなわり、火力発電プラントで消費する石炭流量、火力発電プラントから排出される灰中未燃分、一酸化炭素、窒素酸化物、硫化酸化物、水銀、フッ素、煤塵またはミストから成る微粒子類、揮発性有機化合物のいずれかの1つ状態量とする。これらの操作条件から状態量を推定するモデル500を構築することにより、火力発電プラントの運用を改善できる。
When the operation improvement support system 200 is applied to a thermal power plant, the value used for air damper control can be considered as the operating condition. For example, the excess air ratio, the burner air ratio, the front-rear ratio of the after-airport air amount, the left-right ratio of the after-airport air amount, and the like. Further, in the index for evaluating operability, that is, the model output, it is desirable to use at least one of the following state quantities. That is, the amount of coal consumed in the thermal power plant, the unburned content in the ash emitted from the thermal power plant, carbon monoxide, nitrogen oxides, sulfide oxides, mercury, fluorine, fine particles consisting of soot and mist, It is defined as one of the volatile organic compounds. By constructing the model 500 that estimates the state quantity from these operating conditions, the operation of the thermal power plant can be improved.
また、負荷、負荷変化率、ミルのON/OFF状態、燃料発熱量などの運転条件が変わると、燃焼状態が変化して操作変数と火力発電プラントから排出される状態量の関係も変化する。
In addition, when operating conditions such as load, load change rate, mill ON / OFF state, and fuel calorific value change, the combustion state changes and the relationship between the operating variable and the state amount discharged from the thermal power plant also changes.
本発明の運用改善支援システム200を用いることで、プラントの運用方法の変化に合わせてリアルタイムに運転条件の切替方法を修正することが可能となり、火力発電プラントから排出される状態量の値を低減することが可能となる。
By using the operation improvement support system 200 of the present invention, it is possible to modify the operation condition switching method in real time according to the change of the plant operation method, and reduce the value of the state quantity emitted from the thermal power plant. It becomes possible to do.
本発明は、各種機器の運用改善支援システムとして、幅広く活用可能である。
The present invention can be widely used as an operation improvement support system for various devices.
1・・・外部入力信号、2・・・運転データ、3・・・運転データ、4・・・ 知識データ、5・・・運転データ、6・・・知識データ、7・・・切替スイッチ信号、8・・・運転条件毎の運転データ、9・・・運転条件毎の運転データ、10・・・モデル構築用データ、11・・・操作条件、12・・・モデル出力、13・・・評価値、14・・・処理結果、15・・・処理結果、16・・・操作条件信号、17・・・操作条件信号、70・・・計測信号、80・・・操作信号、100・・・適用対象、180・・・制御装置、190・・・機器、200・・・運用改善支援システム、210・・・外部入力インターフェイス、220・・・外部出力インターフェイス、230・・・運転データデータベース、240・・・知識データベース、250・・・運転条件毎の運転データデータベース、260・・・処理結果データベース、270…制御手段、300・・・運転条件切替手段、310・・・切替条件生成手段、320・・・切替条件評価手段、330・・・切替条件修正手段、400・・・切替スイッチ、500・・・モデル、600・・・学習手段、700・・・評価値計算手段、800・・・操作条件信号生成手段、900・・・外部装置、910・・・外部入力装置、920・・・キーボード、930・・・マウス、940・・・画像表示装置
1 ... External input signal, 2 ... Operation data, 3 ... Operation data, 4 ... Knowledge data, 5 ... Operation data, 6 ... Knowledge data, 7 ... Changeover switch signal , 8 ... Operating data for each operating condition, 9 ... Operating data for each operating condition, 10 ... Model construction data, 11 ... Operating conditions, 12 ... Model output, 13 ... Evaluation value, 14 ... Processing result, 15 ... Processing result, 16 ... Operation condition signal, 17 ... Operation condition signal, 70 ... Measurement signal, 80 ... Operation signal, 100 ...・ Applicable target, 180 ・ ・ ・ Control device, 190 ・ ・ ・ Equipment, 200 ・ ・ ・ Operation improvement support system, 210 ・ ・ ・ External input interface, 220 ・ ・ ・ External output interface, 230 ・ ・ ・ Operation data database, 240 ... Knowledge database, 250 ... Operation data database for each operating condition, 260 ... Processing result database, 270 ... Control means, 300 ... Operating condition switching means, 310 ... Switching condition generating means, 320 ... Switching condition evaluation means, 330 ... Switching condition correction means, 400 ... Changeover switch, 500 ... Model, 600 ... Learning means, 700 ... Evaluation value calculation means, 800 ... -Operating condition signal generation means, 900 ... external device, 910 ... external input device, 920 ... keyboard, 930 ... mouse, 940 ... image display device
Claims (15)
- 適用対象からの運転データを用いて、前記適用対象の操作条件を与える運用改善支援システムであって、
前記運転データを用いて適用対象の特性を模擬し、推定値を出力するモデルと、
前記推定値に基づいて評価値を計算する評価値計算手段と、
前記評価値に基づいて前記適用対象の操作条件を学習する学習手段と、
前記学習手段による学習結果に従って、前記適用対象の操作条件を生成する操作条件信号生成手段と、
前記モデルを構築するためのデータを、運転条件に応じて切替える切替スイッチと、
前記運転条件の切替条件を決定する運転条件切替手段とを備え、
前記運転条件切替手段は、前記適用対象の運転に関する知識データおよび、前記運転データに基づく前記切替条件の初期値を作成する切替条件生成手段と、前記切替条件の初期値を評価する切替条件評価手段と、前記切替条件評価手段による評価結果に基づき、前記切替条件の初期値を修正する切替条件修正手段を有することを特徴とする運用改善支援システム。 It is an operation improvement support system that gives the operating conditions of the application target using the operation data from the application target.
A model that simulates the characteristics of the application target using the above operation data and outputs an estimated value,
An evaluation value calculation means that calculates an evaluation value based on the estimated value, and
A learning means for learning the operating conditions of the application target based on the evaluation value, and
An operation condition signal generation means that generates an operation condition to be applied according to a learning result by the learning means, and an operation condition signal generation means.
A changeover switch that switches the data for building the model according to the operating conditions,
It is provided with an operating condition switching means for determining the switching condition of the operating condition.
The operating condition switching means includes a switching condition generating means for creating knowledge data about the operation to be applied and an initial value of the switching condition based on the operating data, and a switching condition evaluation means for evaluating the initial value of the switching condition. An operation improvement support system characterized by having a switching condition correction means for correcting the initial value of the switching condition based on the evaluation result by the switching condition evaluation means. - 請求項1に記載の運用改善支援システムであって、
前記切替条件評価手段は、同様の操作変数値に関する複数の運転データのばらつきおよび前記運転条件毎のデータ数に基づいて、前記切替条件の初期値を評価することを特徴とする運用改善支援システム。 The operation improvement support system according to claim 1.
The switching condition evaluation means is an operation improvement support system characterized in that the initial value of the switching condition is evaluated based on the variation of a plurality of operation data related to the same operation variable value and the number of data for each operation condition. - 請求項1に記載の運用改善支援システムであって、
前記切替条件修正手段は、前記運転データのばらつきが予め定めた条件よりも大きい場合には前記切替条件の初期値における分類を細分化し、運転条件毎のデータ数が一定数以下の場合は切替条件の分類を集約化することを特徴とする運用改善支援システム。 The operation improvement support system according to claim 1.
The switching condition correcting means subdivides the classification in the initial value of the switching condition when the variation of the operating data is larger than the predetermined condition, and when the number of data for each operating condition is a certain number or less, the switching condition. Operation improvement support system characterized by centralizing the classification of. - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の運用改善支援システムであって、
前記適用対象が石炭火力プラントであり、
前記モデルの推定値は、石炭火力プラントで消費する石炭流量、石炭火力プラントから排出される灰中未燃分、一酸化炭素、窒素酸化物、硫化酸化物、水銀、フッ素、煤塵またはミストから成る微粒子類、揮発性有機化合物の少なくとも1つを含む状態量であり、
前記切替条件生成手段は、前記知識データとして、前記石炭火力プラントの負荷、負荷変化率、ミルのON/OFF状態、燃料組成および燃料組成の分類条件を用いることを特徴とする運用改善支援システム。 The operation improvement support system according to any one of claims 1 to 3.
The applicable target is a coal-fired plant.
Estimates of the model consist of coal flow consumed by the coal-fired plant, unburned ash emissions from the coal-fired plant, carbon monoxide, nitrogen oxides, sulfide oxides, mercury, fluorine, soot or mist. A state amount containing at least one of fine particles and volatile organic compounds.
The switching condition generating means is an operation improvement support system characterized in that the load of the coal-fired plant, the load change rate, the ON / OFF state of the mill, the fuel composition, and the classification conditions of the fuel composition are used as the knowledge data. - 請求項4に記載の運用改善支援システムであって、
前記負荷と前記ミルの台数の関係を記憶手段に記憶し、
前記切替条件生成手段と前記切替条件修正手段は、前記負荷と前記ミルの台数の関係に基づいて、前記運転条件として考慮しない前記負荷と前記ミルの組み合わせを含む運転条件を特定することを特徴とする運用改善支援システム。 The operation improvement support system according to claim 4.
The relationship between the load and the number of mills is stored in the storage means, and the relationship is stored.
The switching condition generating means and the switching condition correcting means are characterized in that they specify an operating condition including a combination of the load and the mill which is not considered as the operating condition, based on the relationship between the load and the number of the mills. Operation improvement support system. - 適用対象からの運転データを用いて、前記適用対象の操作条件を与える運用改善支援システムを用いて運用改善支援方法であって、
前記運用改善支援システムは、
前記運転データを用いて適用対象の特性を模擬し、推定値を出力するモデルと、
前記推定値に基づいて評価値を計算する評価値計算手段と、
前記評価値に基づいて前記適用対象の操作条件を学習する学習手段と、
前記学習手段による学習結果に従って、前記適用対象の操作条件を生成する操作条件信号生成手段と、
前記モデルを構築するためのデータを、運転条件に応じて切替える切替スイッチと、
前記運転条件の切替条件を決定する運転条件切替手段とを備え、
前記運転条件切替手段により、前記適用対象の運転に関する知識データおよび、前記運転データに基づく前記切替条件の初期値を作成し、前記切替条件の初期値を評価し、前記初期値の評価結果に基づき、前記切替条件の初期値を修正することを特徴とする運用改善支援方法。 It is an operation improvement support method using an operation improvement support system that gives the operation conditions of the application target using the operation data from the application target.
The operation improvement support system is
A model that simulates the characteristics of the application target using the above operation data and outputs an estimated value,
An evaluation value calculation means that calculates an evaluation value based on the estimated value, and
A learning means for learning the operating conditions of the application target based on the evaluation value, and
An operation condition signal generation means that generates an operation condition to be applied according to a learning result by the learning means, and an operation condition signal generation means.
A changeover switch that switches the data for building the model according to the operating conditions,
It is provided with an operating condition switching means for determining the switching condition of the operating condition.
The operation condition switching means creates knowledge data about the operation to be applied and an initial value of the switching condition based on the operation data, evaluates the initial value of the switching condition, and based on the evaluation result of the initial value. , An operation improvement support method characterized by modifying the initial value of the switching condition. - 請求項6に記載の運用改善支援方法であって、
前記運転条件切替手段により、前記切替条件の初期値の評価を、同様の操作変数値に関する複数の運転データのばらつきおよび前記運転条件毎のデータ数に基づいて、前記切替条件の初期値を評価することを特徴とする運用改善支援方法。 The operation improvement support method according to claim 6.
The operating condition switching means evaluates the initial value of the switching condition based on the variation of a plurality of operating data related to the same instrumental variable value and the number of data for each operating condition. Operational improvement support method characterized by this. - 請求項6に記載の運用改善支援方法であって、
前記運転条件切替手段により、前記運転データのばらつきが予め定めた条件よりも大きい場合には前記切替条件の初期値における分類を細分化し、運転条件毎のデータ数が一定数以下の場合は切替条件の分類を集約化することを特徴とする運用改善支援方法。 The operation improvement support method according to claim 6.
When the variation of the operation data is larger than the predetermined condition, the operation condition switching means subdivides the classification in the initial value of the switching condition, and when the number of data for each operation condition is a certain number or less, the switching condition. Operation improvement support method characterized by centralizing the classification of. - 請求項6乃至8のいずれか1項に記載の運用改善支援方法であって、
前記適用対象が石炭火力プラントであり、
前記モデルの推定値は、石炭火力プラントで消費する石炭流量、石炭火力プラントから排出される灰中未燃分、一酸化炭素、窒素酸化物、硫化酸化物、水銀、フッ素、煤塵またはミストから成る微粒子類、揮発性有機化合物の少なくとも1つを含む状態量であり、
前記運転条件切替手段では、前記知識データとして、前記石炭火力プラントの負荷、負荷変化率、ミルのON/OFF状態、燃料組成および燃料組成の分類条件を用いることを特徴とする運用改善支援方法。 The operation improvement support method according to any one of claims 6 to 8.
The applicable target is a coal-fired plant.
Estimates of the model consist of coal flow consumed by the coal-fired plant, unburned ash emissions from the coal-fired plant, carbon monoxide, nitrogen oxides, sulfide oxides, mercury, fluorine, soot or mist. A state amount containing at least one of fine particles and volatile organic compounds.
The operation condition switching means is an operation improvement support method characterized in that the load of the coal-fired plant, the load change rate, the ON / OFF state of the mill, the fuel composition, and the classification conditions of the fuel composition are used as the knowledge data. - 請求項9に記載の運用改善支援方法であって、
前記負荷と前記ミルの台数の関係を記憶手段に記憶し、
前記運転条件切替手段では、前記負荷と前記ミルの台数の関係に基づいて、前記運転条件として考慮しない前記負荷と前記ミルの組み合わせを含む運転条件を特定することを特徴とする運用改善支援方法。 The operational improvement support method according to claim 9.
The relationship between the load and the number of mills is stored in the storage means, and the relationship is stored.
The operation condition switching means is an operation improvement support method, characterized in that an operation condition including a combination of the load and the mill, which is not considered as the operation condition, is specified based on the relationship between the load and the number of the mills. - コンピュータを、適用対象からの運転データを用いて、前記適用対象の操作条件を与える運用改善支援システムとして機能させるための運用改善支援プログラムであって、
前記運用改善支援システムを、
前記運転データを用いて適用対象の特性を模擬し、推定値を出力するモデルと、
前記推定値に基づいて評価値を計算する評価値計算手段と、
前記評価値に基づいて前記適用対象の操作条件を学習する学習手段と、
前記学習手段による学習結果に従って、前記適用対象の操作条件を生成する操作条件信号生成手段と、
前記モデルを構築するためのデータを、運転条件に応じて切替える切替スイッチと、
前記運転条件の切替条件を決定する運転条件切替手段として機能させ、
前記運転条件切替手段を、前記適用対象の運転に関する知識データおよび、前記運転データに基づく前記切替条件の初期値を作成する切替条件生成手段と、前記切替条件の初期値を評価する切替条件評価手段と、前記切替条件評価手段による評価結果に基づき、前記切替条件の初期値を修正する切替条件修正手段として機能させることを特徴とする運用改善支援プログラム。 It is an operation improvement support program for making a computer function as an operation improvement support system that gives operating conditions of the application target by using operation data from the application target.
The operation improvement support system
A model that simulates the characteristics of the application target using the above operation data and outputs an estimated value,
An evaluation value calculation means that calculates an evaluation value based on the estimated value, and
A learning means for learning the operating conditions of the application target based on the evaluation value, and
An operation condition signal generation means that generates an operation condition to be applied according to a learning result by the learning means, and an operation condition signal generation means.
A changeover switch that switches the data for building the model according to the operating conditions,
It functions as an operating condition switching means for determining the switching condition of the operating condition.
The operating condition switching means is a switching condition generating means for creating knowledge data about the operation to be applied and an initial value of the switching condition based on the operating data, and a switching condition evaluation means for evaluating the initial value of the switching condition. An operation improvement support program characterized by functioning as a switching condition correction means for correcting the initial value of the switching condition based on the evaluation result by the switching condition evaluation means. - 請求項11に記載の運用改善支援プログラムであって、
前記切替条件評価手段にて、同様の操作変数値に関する複数の運転データのばらつきおよび前記運転条件毎のデータ数に基づいて、前記切替条件の初期値を評価することを実現させることを特徴とする運用改善支援プログラム。 The operational improvement support program according to claim 11.
The switching condition evaluation means is characterized in that the initial value of the switching condition is evaluated based on the variation of a plurality of operating data related to the same instrumental variable value and the number of data for each operating condition. Operational improvement support program. - 請求項11に記載の運用改善支援プログラムであって、
前記切替条件修正手段にて、前記運転データのばらつきが予め定めた条件よりも大きい場合には前記切替条件の初期値における分類を細分化し、運転条件毎のデータ数が一定数以下の場合は切替条件の分類を集約化することを実現させることを特徴とする運用改善支援プログラム。 The operational improvement support program according to claim 11.
When the variation of the operation data is larger than the predetermined condition by the switching condition correcting means, the classification in the initial value of the switching condition is subdivided, and when the number of data for each operation condition is less than a certain number, the switching is performed. An operation improvement support program characterized by the realization of centralizing the classification of conditions. - 請求項11乃至13のいずれか1項に記載の運用改善支援プログラムであって、
前記適用対象が石炭火力プラントであり、
前記モデルの推定値は、石炭火力プラントで消費する石炭流量、石炭火力プラントから排出される灰中未燃分、一酸化炭素、窒素酸化物、硫化酸化物、水銀、フッ素、煤塵またはミストから成る微粒子類、揮発性有機化合物の少なくとも1つを含む状態量であり、
前記切替条件生成手段にて、前記知識データとして、前記石炭火力プラントの負荷、負荷変化率、ミルのON/OFF状態、燃料組成および燃料組成の分類条件を用いることを実現させるおことを特徴とする運用改善支援プログラム。 The operation improvement support program according to any one of claims 11 to 13.
The applicable target is a coal-fired plant.
Estimates of the model consist of coal flow consumed by the coal-fired plant, unburned ash emissions from the coal-fired plant, carbon monoxide, nitrogen oxides, sulfide oxides, mercury, fluorine, soot or mist. A state amount containing at least one of fine particles and volatile organic compounds.
The switching condition generating means is characterized in that it is possible to use the load of the coal-fired plant, the load change rate, the ON / OFF state of the mill, the fuel composition, and the classification conditions of the fuel composition as the knowledge data. Operation improvement support program. - 請求項14に記載の運用改善支援プログラムであって、
前記負荷と前記ミルの台数の関係を記憶手段に記憶させ、
前記切替条件生成手段と前記切替条件修正手段にて、前記負荷と前記ミルの台数の関係に基づいて、前記運転条件として考慮しない前記負荷と前記ミルの組み合わせを含む運転条件を特定することを実現することを特徴とする運用改善支援プログラム。 The operational improvement support program according to claim 14.
The relationship between the load and the number of mills is stored in the storage means, and the relationship is stored.
It is realized that the switching condition generating means and the switching condition correcting means specify an operating condition including a combination of the load and the mill which is not considered as the operating condition based on the relationship between the load and the number of the mills. Operation improvement support program characterized by doing.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020030166A JP7222943B2 (en) | 2020-02-26 | 2020-02-26 | Operation improvement support system, operation improvement support method, and operation improvement support program |
JP2020-030166 | 2020-02-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2021171654A1 true WO2021171654A1 (en) | 2021-09-02 |
Family
ID=77490896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/031498 WO2021171654A1 (en) | 2020-02-26 | 2020-08-20 | Operation improvement assistance system, operation improvement assistance method, and operation improvement assistance program |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7222943B2 (en) |
WO (1) | WO2021171654A1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11194814A (en) * | 1998-01-05 | 1999-07-21 | Toshiba Corp | Plant simulating device |
JP2009128972A (en) * | 2007-11-20 | 2009-06-11 | Hitachi Ltd | Control device for plant and control device for thermal power generation plant |
JP2012027676A (en) * | 2010-07-23 | 2012-02-09 | Yokogawa Electric Corp | Operation control device and operation control method using multivariable model prediction |
JP2013061695A (en) * | 2011-09-12 | 2013-04-04 | Hitachi Ltd | Power-generating plant diagnosis device, and power-generating plant diagnosis method |
US20170364043A1 (en) * | 2016-06-21 | 2017-12-21 | General Electric Company | Methods and systems for enhancing control of power plant generating units |
-
2020
- 2020-02-26 JP JP2020030166A patent/JP7222943B2/en active Active
- 2020-08-20 WO PCT/JP2020/031498 patent/WO2021171654A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11194814A (en) * | 1998-01-05 | 1999-07-21 | Toshiba Corp | Plant simulating device |
JP2009128972A (en) * | 2007-11-20 | 2009-06-11 | Hitachi Ltd | Control device for plant and control device for thermal power generation plant |
JP2012027676A (en) * | 2010-07-23 | 2012-02-09 | Yokogawa Electric Corp | Operation control device and operation control method using multivariable model prediction |
JP2013061695A (en) * | 2011-09-12 | 2013-04-04 | Hitachi Ltd | Power-generating plant diagnosis device, and power-generating plant diagnosis method |
US20170364043A1 (en) * | 2016-06-21 | 2017-12-21 | General Electric Company | Methods and systems for enhancing control of power plant generating units |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021135637A (en) | 2021-09-13 |
JP7222943B2 (en) | 2023-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1921280B1 (en) | Systems and methods for multi-level optimizing control systems for boilers | |
JP4876057B2 (en) | Plant control device and thermal power plant control device | |
US7660639B2 (en) | Control system for control subject having combustion unit and control system for plant having boiler | |
US8185216B2 (en) | Plant controlling device and method, thermal power plant, and its control method | |
JP5251938B2 (en) | Plant control device and thermal power plant control device | |
US8214062B2 (en) | Plant control system and thermal power generation plant control system | |
RU2559416C2 (en) | Optimised integrated control for oxy-fuel combustion power plant | |
JP5663510B2 (en) | Coal-fired power plant control device and coal-fired power plant | |
US20120166375A1 (en) | Power plant control device which uses a model, a learning signal, a correction signal, and a manipulation signal | |
CN108073145B (en) | Operation support device and recording medium | |
JP4741968B2 (en) | Plant control equipment | |
WO2012093518A1 (en) | Control device for plant and control device for thermal power plant | |
JP2014052929A (en) | Control device and control method for thermal power plant | |
JP5117232B2 (en) | Control device for plant with boiler and control method for plant with boiler | |
JP5277064B2 (en) | Plant control device, thermal power plant control device, and thermal power plant | |
JP2018106432A (en) | Online monitoring apparatus and online monitoring method | |
JP7374590B2 (en) | KPI improvement support system and KPI improvement support method | |
WO2021171654A1 (en) | Operation improvement assistance system, operation improvement assistance method, and operation improvement assistance program | |
JP5521918B2 (en) | Incinerator operation control method | |
Hu et al. | Efficient model predictive control of boiler coal combustion based on NARX neutral network | |
TWI691821B (en) | Operating condition evaluation device, operating condition evaluation method, and boiler control system | |
Wang et al. | A two-tier approach to the data-driven modeling on thermal efficiency of a BFG/coal co-firing boiler | |
JP4333766B2 (en) | Boiler control device and control method | |
JP2008180481A (en) | Method and device for estimating gas concentration in coal-fired boiler | |
JP6862104B2 (en) | Raw material selection support device and raw material selection support method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 20921422 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 20921422 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |