(57)【要約】【課題】高い精度でエネルギープラントのモデルを生成するための技術を提供する。【解決手段】  供給される燃料に応じたエネルギーを出力する第１設備と、前記第１設備からのエネルギーを消費する第２設備と、を含むエネルギープラントに関する情報を解析する情報処理装置は、前記第１設備に実際に供給された所定の燃料と、前記第１設備を示す第１モデルと、に基づいて前記第１モデルから出力される第１エネルギーを計算する第１計算部と、前記第１設備に前記所定の燃料が供給された際の前記第２設備でのエネルギーの消費に関する情報と、前記第２設備を示す第２モデルと、に基づいて前記第２モデルへ供給される第２エネルギーを計算する第２計算部と、前記第１エネルギーと、前記第２エネルギーとの誤差を補正する補正モデルを計算する第３計算部と、を含む。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給される燃料に応じたエネルギーを出力する第１設備と、前記第１設備からのエネルギーを消費する第２設備と、を含むエネルギープラントに関する情報を解析する情報処理装置であって、
前記第１設備に実際に供給された所定の燃料と、前記第１設備を示す第１モデルと、に基づいて前記第１モデルから出力される第１エネルギーを計算する第１計算部と、
前記第１設備に前記所定の燃料が供給された際の前記第２設備でのエネルギーの消費に関する情報と、前記第２設備を示す第２モデルと、に基づいて前記第２モデルへ供給される第２エネルギーを計算する第２計算部と、
前記第１エネルギーと、前記第２エネルギーとの誤差を補正する補正モデルを計算する第３計算部と、
を含むことを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記補正モデルに関する情報を、画面に表示させる表示処理部を含むこと、
を特徴とする情報処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の情報処理装置であって、
前記第１モデルと、前記第２モデルとの間に前記補正モデルを生成する生成部を含むこと、
を特徴とする情報処理装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の情報処理装置であって、
前記第２設備でのエネルギーの消費に関する情報は、前記第２設備により駆動される電力負荷の消費電力を示す情報を含むこと、
を特徴とする情報処理装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の情報処理装置であって、
前記第１設備は、燃料を燃焼し、前記エネルギーとして蒸気を出力するボイラを含み、
前記第２設備は、前記ボイラからの蒸気で駆動されるスチームタービンを含むこと、
を特徴とする情報処理装置。
【請求項６】
供給される燃料に応じたエネルギーを出力する第１設備と、前記第１設備からのエネルギーを消費する第２設備と、を含むエネルギープラントに関する情報を解析するコンピュータが、
前記第１設備に実際に供給された所定の燃料と、前記第１設備を示す第１モデルと、に基づいて前記第１モデルから出力される第１エネルギーを計算する第１計算処理と、
前記第１設備に前記所定の燃料が供給された際の前記第２設備でのエネルギーの消費に関する情報と、前記第２設備を示す第２モデルと、に基づいて前記第２モデルへ供給される第２エネルギーを計算する第２計算処理と、
前記第１エネルギーと、前記第２エネルギーとの誤差を補正する補正モデルを計算する第３計算処理と、
を実行する情報処理方法。
【請求項７】
供給される燃料に応じたエネルギーを出力する第１設備と、前記第１設備からのエネルギーを消費する第２設備と、を含むエネルギープラントに関する情報を解析するコンピュータに、
前記第１設備に実際に供給された所定の燃料と、前記第１設備を示す第１モデルと、に基づいて前記第１モデルから出力される第１エネルギーを計算する第１計算処理と、
前記第１設備に前記所定の燃料が供給された際の前記第２設備でのエネルギーの消費に関する情報と、前記第２設備を示す第２モデルと、に基づいて前記第２モデルへ供給される第２エネルギーを計算する第２計算処理と、
前記第１エネルギーと、前記第２エネルギーとの誤差を補正する補正モデルを計算する第３計算処理と、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置、情報処理方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイラやタービンを含むエネルギープラントの運用コストを低減するために、エネルギープラントの各設備を模擬するモデルを用いて運用コスト等を計算するシステムがある（例えば、特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２１００１５号公報
【特許文献２】特許第５８６１１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エネルギープラントに含まれる設備は、一般に、実際の設備への入出力に基づいてモデル化される。例えば、ボイラをモデル化する際には、ボイラに実際に供給された燃料の量と、ボイラから出力された蒸気との情報が用いられる。
【０００５】
しかしながら、設備をモデル化する際には、例えば、設備に取り付けられたセンサの出力誤差や、設備からの圧力損失、蒸気漏れ等があるため、高い精度で設備を模擬するモデルを作成することは難しい。また、一般に、エネルギープラントに含まれる全ての要素（例えば、短い配管や蓄圧器）をモデル化することは困難であるため、高い精度でエネルギープラントのモデルを生成することができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みてなされたものであって、高い精度でエネルギープラントのモデルを生成するための技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した課題を解決する主たる本発明は、供給される燃料に応じたエネルギーを出力する第１設備と、前記第１設備からのエネルギーを消費する第２設備と、を含むエネルギープラントに関する情報を解析する情報処理装置であって、前記第１設備に実際に供給された所定の燃料と、前記第１設備を示す第１モデルと、に基づいて前記第１モデルから出力される第１エネルギーを計算する第１計算部と、前記第１設備に前記所定の燃料が供給された際の前記第２設備でのエネルギーの消費に関する情報と、前記第２設備を示す第２モデルと、に基づいて前記第２モデルへ供給される第２エネルギーを計算する第２計算部と、前記第１エネルギーと、前記第２エネルギーとの誤差を補正する補正モデルを計算する第３計算部と、を含む情報処理装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高い精度でエネルギープラントのモデルを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】エネルギープラント１００の一例を示す図である。
【図２】エネルギープラント解析装置１０のハードウェア構成を示す図である。
【図３】記憶装置２２に記憶される情報の一例を示す図である。
【図４】実績データ４１の一例を示す図である。
【図５】エネルギープラント解析装置１０に実現される機能ブロックの一例を示す図である。
【図６】エネルギープラント解析装置１０で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】表示装置２４の画面に表示される画像の一例を示す図である。
【図８】補正モデル４６を含むエネルギープラントのモデル５００を示す図であるである。
【図９】補正モデルが用いられた際のエネルギーＥ１，Ｅ２の関係の一例を示す図である。
【図１０】表示装置２４の画面に表示される画像の一例を示す図である。
【図１１】他のエネルギープラントの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００１１】
＜＜＜エネルギープラント１００の＞＞＞
図１は、エネルギープラントの一例を示す図である。エネルギープラント１００は、例えば、製鉄所の各種機器等を動作させるための電力を生成するプラントであり、ボイラ２００、配管２０１、スチームタービン２０２、高圧蒸気負荷２０３、及び電力負荷２０４を含む。
【００１２】
ボイラ２００は、例えば燃料である重油を燃焼し、蒸気Ｓ１を生成する設備であり、配管２０１は、蒸気Ｓ１を、スチームタービン２０２、高圧蒸気負荷２０３に供給する。
【００１３】
スチームタービン２０２は、供給される蒸気Ｓ２に基づいて発電する設備であり、高圧蒸気負荷２０３は、例えば、供給される蒸気Ｓ３に基づいて、製鉄所で用いられる圧縮空気を生成するコンプレッサ等の設備である。
【００１４】
電力負荷２０４は、例えば、製鉄所のベルトコンベア等、電力が供給されると駆動される各種機器である。ここで、電力負荷２０４には、スチームタービン２０２で発電された電力（以下、“発電電力”と称する。）と、電力会社から購入される“購入電力”とが供給され、駆動される。このため、エネルギープラント１００の運営コストを低減するためには、エネルギープラント１００の各設備をモデル化し、例えば、“発電電力”のコスト（例えば、使用する重油のコスト）と、“購入電力”のコストとの和で示される目的関数を最小とすれば良い。
【００１５】
ただし、目的関数を最小化する際には、エネルギープラント１００を精度良くモデル化する必要がある。詳細は後述するが、本実施形態のエネルギープラント解析装置１０は、エネルギープラント１００の設備間で発生するエネルギーのバランスの誤差を補正する補正モデルを生成する。このため、本実施形態では、高い精度でエネルギープラント１００全体のモデルを生成することができる。
【００１６】
＜＜＜エネルギープラント解析装置１０の構成＞＞＞
図２は、本発明の一実施形態であるエネルギープラント解析装置１０のハードウェア構成を示す図である。エネルギープラント解析装置１０（情報処理装置）は、エネルギープラントを模擬したモデルを用いて、エネルギープラントの運用コスト等を解析するための装置である。エネルギープラント解析装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０、メモリ２１、記憶装置２２、入力装置２３、表示装置２４、及び通信装置２５を含むコンピュータである。
【００１７】
ＣＰＵ２０は、メモリ２１や記憶装置２２に格納されたプログラムを実行することにより、エネルギープラント解析装置１０における様々機能を実現する。
【００１８】
メモリ２１は、例えばＲＡＭ（Random-Access Memory）等であり、プログラムやデータ等の一時的な記憶領域として用いられる。
【００１９】
記憶装置２２は、ＣＰＵ２０によって実行されるプログラムや、処理される各種データを格納する不揮発性の記憶装置である。
【００２０】
入力装置２３は、ユーザによるコマンドやデータの入力を受け付ける装置であり、キーボード、タッチパネルディスプレイ上でのタッチ位置を検出するタッチセンサなどの入力インタフェースを含む。
【００２１】
表示装置２４は、例えばディスプレイなどの装置であり、通信装置２５は、他のコンピュータや機器と各種プログラムやデータの受け渡しを行う。
【００２２】
＝＝記憶装置２２の情報＝＝
図３は、記憶装置２２に記憶される情報の一例を示す図である。記憶装置２２は、プログラム４０、実績データ４１、ボイラモデル４２、タービンモデル４３、高圧蒸気負荷モデル４４、電力負荷モデル４５、及び補正モデル４６を含む。
【００２３】
プログラム４０は、エネルギープラント解析装置１０が有する各種機能を実現するためのプログラムを総称しており、例えば、ＯＳ（Operating System）等を含む。
【００２４】
実績データ４１は、図４に示すように、例えば、エネルギープラント１００の過去の異なる時刻における、単位時間あたりの燃料の消費量、蒸気Ｓ１〜蒸気Ｓ３の量、購入電力量、電力負荷の消費電力量、及び高圧蒸気負荷における蒸気の消費量を示すデータである。
【００２５】
例えば、時刻ｔ１における“燃料”は、時刻ｔ０（不図示）〜時刻ｔ１までの単位時間あたりの燃料の消費量が、“ｈ１”ｋＬ／ｈであったことを示す。同様に、図４の時刻ｔ１の“蒸気Ｓ１”〜“蒸気Ｓ３”は、時刻ｔ０〜ｔ１までの蒸気量の夫々が、“ｉ１”〜“ｋ１”ｔ／ｈであったことを示す。また、時刻ｔ１の“購入電力”、“電力負荷”、“高圧蒸気負荷”は、時刻ｔ０〜ｔ１までの夫々の消費量が“ｌ１”ｋＷ／ｈ，“ｍ１”ｋＷ／ｈ，“ｎ１”ｔ／ｈであったことを示す。なお、実績データ４１は、エネルギープラント１００の各設備に設置されたセンサ等（不図示）で実際に測定された値に基づくデータである。
【００２６】
ボイラモデル４２（第１モデル）は、ボイラ２００を示すモデルであり、供給される重油と、蒸気Ｓ１との関係を定める。なお、ボイラモデル４２は、例えば、実績データ４１のうち、“燃料（重油）”のデータ（例えば、単位時間あたりの供給量）と、“蒸気Ｓ１”のデータ（例えば、単位時間あたりの生成量）とを回帰分析することにより得られる。例えば、ボイラモデル４２は、以下の式（１）で表される。
【００２７】
ｙ１＝“蒸気Ｓ１”＝ａ１×“燃料”＋ｂ１・・・（１）
なお、“ａ１”及び“ｂ１”は所定の定数である。
【００２８】
タービンモデル４３（第２モデル）は、スチームタービン２０２を示すモデルであり、供給される蒸気Ｓ２と、発電電力との関係を定める。なお、タービンモデル４３は、例えば、実績データ４１のうち、“蒸気Ｓ２”のデータ（例えば、単位時間あたりの供給量）と、“発電電力”のデータ（例えば、単位時間あたりの発電量）とを回帰分析することにより得られる。例えば、 タービンモデル４３は、以下の式（２）で表される。
【００２９】
ｙ２＝“発電電力”＝ａ２×“蒸気Ｓ２”＋ｂ２・・・（２）
なお、“ａ２”及び“ｂ２”は所定の定数である。
【００３０】
高圧蒸気負荷モデル４４（第２モデル）は、高圧蒸気負荷２０３を示すモデルであり、例えば、所定の“蒸気Ｓ３”を消費する。高圧蒸気負荷モデル４４は、例えば実際の蒸気負荷２０３が消費する蒸気と同じパターンで蒸気を消費するよう、設定されている。
【００３１】
電力負荷モデル４５は、負荷を示すモデルであり、例えば実際の電力負荷２０４が消費する電力と同じパターンで電力を消費するよう、設定されている。
【００３２】
補正モデル４６は、ボイラモデル４２やタービンモデル４３で発生する計算値の誤差（実際とのズレ）を補正するためのモデルである。ここで、補正モデル４６の詳細について、エネルギープラント１００におけるエネルギーバランスを考慮しつつ説明する。まず、“発電電力”及び“購入電力”と、電力負荷２０４の消費電力との間には、式（３）の関係が成立する。
【００３３】
“発電電力”＋“購入電力”＝“電力負荷”・・・（３）
このため、“発電電力”は、以下の式（４）で表される。
【００３４】
“発電電力”＝“電力負荷”−“購入電力”・・・（４）
そして、ある時刻Ｔａにおける“購入電力”と、“電力負荷”との実績値を用いると、時刻Ｔａにおける“発電電力”は、式（４）で得られる。さらに、式（４）で得られた時刻Ｔａの“発電電力”の計算結果を、式（２）に代入することにより、時刻Ｔａにおける、“蒸気Ｓ２”の計算値を求めることができる。また、時刻Ｔａにおける“燃料”の実績値を、式（１）に代入すると、“蒸気Ｓ１”の計算値を求めることができる。
【００３５】
ここで、エネルギープラント１００においては、エネルギーを供給する供給側設備からのエネルギーＥ１（第１エネルギー）と、エネルギーを消費する負荷側設備でのエネルギーＥ２（第２エネルギー）とは等しくなる。なお、「供給側設備（第１設備）」とは、燃料を燃焼することによりエネルギーを出力する設備であり、ボイラ２００である。また、「負荷側設備（第２設備）」とは、供給されたエネルギーを消費する設備であり、例えば、スチームタービン２０２と、高圧蒸気負荷２０３である。
【００３６】
なお、一般に電力の供給、需要を考慮すると、ボイラ２００及びスチームタービン２０２は、需要者にエネルギーを供給するための供給側の設備であり、高圧蒸気負荷２０３及び電力負荷２０４は、需要側の設備である。ただし、本実施形態では、配管２０１を挟み、蒸気Ｓ１と、蒸気Ｓ２，Ｓ３とのエネルギーバランスを検討する。このため、本実施形態では、蒸気Ｓ１を供給するボイラ２００を「供給側」とし、蒸気Ｓ１が供給されるスチームタービン２０２及び高圧蒸気負荷２０３を「負荷側」として説明する。
【００３７】
そして、ボイラ２００から出力されるエネルギーＥ１は、“蒸気Ｓ１”であり、スチームタービン２０２、高圧蒸気負荷２０３で消費するエネルギーＥ２は、“蒸気Ｓ２”、“蒸気Ｓ３”である。このため、ここでは、蒸気エネルギーのバランスを示す式（５）が理論的には成立する。
【００３８】
“蒸気Ｓ１”＝“蒸気Ｓ２”＋“蒸気Ｓ３”・・・（５）
しかしながら、実際に、時刻Ｔａの“蒸気Ｓ１”の計算値と、“蒸気Ｓ２”の計算値と、“蒸気Ｓ３”と、をエネルギーバランスの式（５）に代入した際には、一般に左辺と右辺との値は一致しない。これは、例えば、ボイラモデル４２、タービンモデル４３が回帰により生成された誤差を含むモデルであること、実際にはモデル以外の箇所で蒸気漏れ等があることが影響している。
【００３９】
そこで、本実施形態では、エネルギープラント１００においては、蒸気のエネルギーバランスの式（５）が成立するよう、補正モデル４６が設けられている。以下、補正モデル４６の生成方法の詳細について説明する。
【００４０】
＝＝機能ブロック＝＝
図５は、エネルギープラント解析装置１０に実現される機能ブロックの一例を示す図である。エネルギープラント解析装置１０のＣＰＵ２０が、プログラム４０を実行することにより、第１計算部５０、第２計算部５１、第３計算部５２、表示処理部５３、及び生成部５４が実現される。
【００４１】
第１計算部５０は、所定の“燃料”の実績値に基づいて、供給側設備であるボイラ２００からのエネルギーＥａ１（ここでは、“蒸気Ｓ１”）を計算する。
【００４２】
第２計算部５１は、負荷側設備であるスチームタービン２０２、高圧蒸気負荷２０３で消費されるエネルギーＥａ２（ここでは、“蒸気Ｓ２”＋“蒸気Ｓ３”）を、ボイラ２００に所定の“燃料”が供給されている際の電力負荷や購入電力の実績値に基づいて計算する。
【００４３】
第３計算部５２は、エネルギーＥａ１と、エネルギーＥａ２とがバランスするよう、両者の誤差を補正する関数を示す補正モデル４６を計算する。具体的には、第３計算部５２は、エネルギーＥａ２からエネルギーＥａ１を減算することにより、補正モデル４６を計算する。
【００４４】
表示処理部５３は、第３計算部５２の計算結果に基づいて、例えば補正モデル４６に関する情報を表示装置２４の画面に表示させる。なお、「補正モデル４６に関する情報」とは、例えば、補正モデル４６を示す関数や、補正モデル４６が具現化された際の実際の設備（例えば、〇ｋＷ／ｈの電力負荷）を示す情報である。
【００４５】
生成部５４は、第３計算部５２の計算結果に基づいて、エネルギープラント１００全体を模擬するモデルに、補正モデル４６を生成する。
【００４６】
＜＜補正モデル生成処理Ｓ１０＞＞
図６は、エネルギープラント解析装置１０が実行する処理の一例を示すフローチャートである。まず、第１計算部５０は、記憶装置２２に格納された実績データ４１の“燃料”を示すデータと、ボイラモデル４２とを取得し、式（１）に基づいて、供給側設備のエネルギーＥａ１（＝“蒸気Ｓ１”）を計算する。（Ｓ２０：第１計算処理）。
【００４７】
第２計算部５１は、記憶装置２２に格納された実績データ４１の“電力負荷”を示すデータと、“購入電力”を示すデータを取得し、式（４）を用いてタービンモデル４３の“発電電力”を計算する（Ｓ２１：第２計算処理）。なお、第２計算部５１が取得する“電力負荷”を示すデータと、“購入電力”を示すデータとは、第１計算部５０が取得した実績データ４１の“燃料”を示すデータに対応する、同じ時刻のデータである。
【００４８】
そして、第２計算部５１は、式（２）を用いて、タービンモデル４３の“発電電力”から“蒸気Ｓ２”を計算する（Ｓ２２：第２計算処理）。また、第２計算部５１は、処理Ｓ２２で計算した“蒸気Ｓ２”と、高圧蒸気負荷モデル４４に対応付けられた一定値である“蒸気Ｓ３”と、を加算し、負荷側設備のエネルギーＥａ２（＝“蒸気Ｓ２”＋“蒸気Ｓ３”）を計算する（Ｓ２３：第２計算処理）。
【００４９】
このように、本実施形態では、供給側設備（ボイラ２００）への燃料の実績値と、負荷設備側での電力消費量の実績値とに基づいて、供給側設備と負荷側設備とのエネルギーバランスを計算している。
【００５０】
また、第３計算部５２は、供給側設備であるボイラモデル４２からのエネルギーＥ１と、負荷側設備であるタービンモデル４３及び高圧蒸気負荷モデル４４で消費されるエネルギーＥ２とがバランスするよう、両者の誤差を補正する関数を示す補正モデル４６を計算する（Ｓ２４：第３計算処理）。具体的には、第３計算部５２は、実績値に基づいた負荷側設備のエネルギーＥａ２と、実績値に基づいた供給側設備のエネルギーＥａ１との差（＝Ｅａ２−Ｅａ１）を計算し、計算結果を示す関数を補正モデル４６とする。
【００５１】
表示処理部５３は、第３計算部５２の計算結果に基づいて、例えば補正モデル４６を自動で生成させるか否かを示すメッセージを、表示装置２４の画面に表示させる（Ｓ２５）。図７は、処理Ｓ２５が実行された際、表示装置２４の画面に表示される画像７０の一例である。画像７０は、『補正モデルを自動生成しますか？』とのメッセージと、自動生成させることを選択させるタブ７１と、自動生成させないことを選択させるタブ７２と、を含む。なお、タブ７１は、『Ｙｅｓ』との表示を含み、タブ７２は、『Ｎｏ』との表示を含む。
【００５２】
生成部５４は、補正モデルを自動生成させるためのタブ７１がタップされたことを検出すると（Ｓ２６：Ｙｅｓ）、エネルギープラント１００全体を模擬するモデル５００に、補正モデル４６を生成する（Ｓ２７）。
【００５３】
図８は、エネルギープラント１００を示すモデル５００を説明するための図であり、図９は、補正モデル４６が用いられた際のエネルギーＥ１，Ｅ２の関係を示す図である。
【００５４】
モデル５００は、ボイラ２００やスチームタービン２０２等に対応する、上述した複数のモデルを含む。ここで、生成部５４は、供給側設備（ボイラモデル４２）と、負荷側設備（タービンモデル４３及び高圧蒸気負荷モデル４４）とが接続されるノードＸに、補正モデル４６を生成する。
【００５５】
このため、補正モデル４６を考慮したノードＸにおけるエネルギーバランスは、以下の式（６）の様になる。
【００５６】
Ｅ１＋（Ｅａ２−Ｅａ１）＝Ｅ２・・・（６）
ノードＸに補正モデル４６が接続されることにより、図９に示すように、供給側設備であるボイラモデル４２からのエネルギーＥ１と、負荷側設備であるタービンモデル４３及び高圧蒸気負荷モデル４４で消費されるエネルギーＥ２との誤差が補正されることになる。
【００５７】
なお、上述のように、エネルギーＥａ１，Ｅａ２は、実績値に基づいて計算された値であるが、エネルギーＥ１，Ｅ２は、モデル５００が用いて計算される際に定まる計算値である。例えば、エネルギーＥ１は、設定された量の燃料と、ボイラモデル４２とに基づいて計算される計算値であり、エネルギーＥ２は、式（６）に基づいて計算される計算値である。
【００５８】
また、表示処理部５３は、補正モデルを自動生成させないことを選択するタブ７２がタップされたことを検出すると（Ｓ２６：Ｎｏ）、補正モデル４６に関する情報を表示装置２４に表示させる（Ｓ２８）。図１０は、補正モデル４６に関する情報を示す画像７５の一例を示す図である。
【００５９】
画像７５は、『補正モデルは、ｙ＝〇です』、『補正モデルに対応する設備のモデルは、〇ｋＷ／ｈの電力負荷モデルと、□ｔ／ｈの蒸気負荷モデルです』とのメッセージを含む。このようなメッセージが表示されることにより、利用者は、ノードＸに適切なモデルを生成することができるため、エネルギープラント１００のモデルの精度を向上させることができる。
【００６０】
＜＜＜エネルギープラント７００＞＞＞
図１のエネルギープラント１００は、供給側設備としてはボイラ２００、負荷側設備としてスチームタービン２０２、高圧蒸気負荷２０３を含んでいたが、これに限られない。図１１は、エネルギープラントの他の例を示す図である。本実施形態のエネルギープラント解析装置１０は、エネルギープラント７００に対しても用いることができる。
【００６１】
エネルギープラント７００は、製鉄所に設けられたプラントであり、高炉ガスホルダ８００、転炉ガスホルダ８０１、ボイラ８０２，８０３、配管８０４、スチームタービン８０５，８０６、高圧蒸気負荷８０７、低圧蒸気負荷８０８、電力負荷８０９、高炉ガス負荷８１０、及び転炉ガス負荷８１１を含む。
【００６２】
高炉ガスホルダ８００は、製鉄所で鉄を製造する際に副生物として生成された高炉ガスを貯蔵する設備であり、転炉ガスホルダ８０１は、高炉ガスと同様に生成された転炉ガスを貯蔵する設備である。
【００６３】
ボイラ８０２は、燃料（重油、高炉ガス、転炉ガス）を燃焼し、蒸気Ｓａを生成する設備であり、ボイラ８０３は、燃料（重油、高炉ガス、転炉ガス）を燃焼し、蒸気Ｓｂを生成する設備である。
【００６４】
配管８０４は、蒸気Ｓａ，Ｓｂから、スチームタービン８０５に蒸気Ｓｃを供給し、スチームタービン８０６に蒸気Ｓｄを供給し、高圧蒸気負荷８０７に蒸気Ｓｅを供給する。
【００６５】
スチームタービン８０５は、供給される蒸気Ｓｃに基づいて“発電電力Ａ”を出力し、スチームタービン８０６は、供給される蒸気Ｓｄに基づいて“発電電力Ｂ”を出力する。
【００６６】
高圧蒸気負荷８０７は、例えば、供給される蒸気Ｓｅに基づいて、製鉄所で用いられる圧縮空気を生成するコンプレッサ等の設備である。
【００６７】
低圧蒸気負荷８０８は、スチームタービン８０５，８０６からの蒸気Ｓｆ，Ｓｇが供給される設備である。
【００６８】
高炉ガス負荷８１０は、高炉ガスが供給される設備であり、転炉ガス負荷８１１は、転炉ガスが供給される設備である。
【００６９】
ここで、ボイラ８０２のモデルは、式（７）で表される。
【００７０】
ｙ１０＝“蒸気Ｓａ”＝ａ１０ａ×重油＋ａ１０ｂ×高炉ガス＋ａ１０ｃ×転炉ガス＋ｂ１０・・・（７）
ここで、“ａ１０ａ”〜“ａ１０ｃ”は所定の係数であり、“ｂ１０”は所定の定数である。
【００７１】
また、ボイラ８０３のモデルも、式（７）と同様の式（８）で表される。
【００７２】
ｙ１１＝“蒸気Ｓｂ”＝ａ１１ａ×重油＋ａ１１ｂ×高炉ガス＋ａ１１ｃ×転炉ガス＋ｂ１１・・・（８）
スチームタービン８０５は、式（９）で表される。
【００７３】
ｙ１２＝“発電電力Ａ”＝ａ１２ａ×“蒸気Ｓｃ”−ａ１２ｂ×“蒸気Ｓｆ”＋ｂ１２・・・（９）
なお、“蒸気Ｓｆ”は、低圧蒸気負荷８０８のために抽気された蒸気であり、“ａ１２ａ”、“ａ１２ｂ”は所定の係数であり、“ｂ１２”は所定の定数である。
【００７４】
スチームタービン８０６は、式（１０）で表される。
【００７５】
ｙ１３＝“発電電力Ｂ”＝ａ１３ａ×“蒸気Ｓｄ”−“ａ１３ｂ×蒸気Ｓｇ”＋ｂ１３・・・（１０）
なお、“蒸気Ｓｇ”は、低圧蒸気負荷８０８のために抽気された蒸気であり、“ａ１３ａ”、“ａ１３ｂ”は所定の係数であり、“ｂ１３”は所定の定数である。
【００７６】
エネルギープラント７００において、エネルギーを供給（出力）する供給側設備（第１設備）は、ボイラ８０２，８０３である。そして、供給側設備からの“エネルギーＥ１（＝Ｓａ＋Ｓｂ）”は、ボイラ８０２，８０３へ供給される燃料（重油、高炉ガス、転炉ガス）と、式（７），（８）を用いることにより計算できる。
【００７７】
また、エネルギープラント７００において、エネルギーを消費する負荷側設備（第２設備）は、スチームタービン８０５，８０６、高圧蒸気負荷８０７である。そして、負荷側設備で消費される“エネルギーＥ２”のうち、“蒸気Ｓｃ”、“蒸気Ｓｄ”は、スチームタービン８０５，８０６での発電電力Ａ，Ｂ、蒸気Ｓｆ，Ｓｇの実績値と、式（９），（１０）を用いることにより計算できる。さらに、高圧蒸気負荷８０７で消費される“蒸気Ｓｅ”は一定値であるため、これらの情報から、負荷側設備で消費される“エネルギーＥ２（＝Ｓｃ＋Ｓｄ＋Ｓｅ）”は計算できる。
【００７８】
したがって、エネルギープラント解析装置１０は、エネルギープラント１００と同様に、エネルギープラント７００においても、種々の情報を取得することにより、“エネルギーＥ１（＝Ｓａ＋Ｓｂ）”と、“エネルギーＥ２（＝Ｓｃ＋Ｓｄ＋Ｓｅ）”とがバランスするよう、両者の誤差を補正する関数を示す補正モデルを計算できる。これにより、例えば、生成部５４は、供給側設備と、負荷側設備とが接続される配管８０４を示すノードに、計算された補正モデルを生成可能となる。したがって、エネルギープラント解析装置１０は、エネルギープラント７００を模擬するモデルを精度良く生成することができる。
【００７９】
＝＝＝まとめ＝＝＝
以上、本実施形態のエネルギープラント解析装置１０について説明した。エネルギープラント解析装置１０は、例えば、エネルギープラント１００の供給側設備（例えば、ボイラ２００）のエネルギーＥ１と、負荷側設備（スチームタービン２０２、高圧蒸気負荷２０３）で消費するエネルギーＥ２との誤差を補正する補正モデル４６を計算する。このため、利用者は、エネルギープラント解析装置１０を用いることにより、高い精度でエネルギープラント１００のモデルを生成することができる。
【００８０】
また、表示処理部５３は、補正モデルに関する情報を示す画像７５を、表示装置２４の画面に表示させる。このため、エネルギープラント解析装置１０の利用者は、表示された情報に基づいて、補正モデル４６を生成、設定できる。
【００８１】
また、生成部５４は、供給側設備（例えば、ボイラ２００）と、負荷側設備（スチームタービン２０２、高圧蒸気負荷２０３）と、のエネルギーバランスがとれるよう、補正モデル４６をノードＸに生成する。このため、エネルギープラント解析装置１０は、精度の高いエネルギープラント１００のモデル５００を自動で生成することができる。
【００８２】
また、第２計算部５１は、負荷側設備であるスチームタービン２０２、高圧蒸気負荷２０３で消費されるエネルギーＥ２（ここでは、“蒸気Ｓ２”＋“蒸気Ｓ３”）を、ボイラ２００に所定の“燃料”が供給されている際の電力負荷の消費電力の実績値や、購入電力の実績値に基づいて計算する。一般に、電力負荷の消費電力や購入電力に関する情報は、高精度であるため、エネルギーＥ２も高い精度で算出することができる。
【００８３】
また、本実施形態における供給側設備は、ボイラ２００であり、負荷側設備は、スチームタービン２０２であるが、これらに限られない。例えば、負荷側設備は、蒸気吸収式冷凍機であっても良い。このような設備を用いる場合であっても、本実施形態のエネルギープラント解析装置１０は、供給側設備と、負荷側設備とのエネルギーの誤差を補正することができる。
【００８４】
また、実行可能なプログラムが記憶された非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｒｅａｄａｂｌｅ  ｍｅｄｉｕｍ  ｗｉｔｈ  ａｎ  ｅｘｅｃｕｔａｂｌｅ  ｐｒｏｇｒａｍ  ｔｈｅｒｅｏｎ）を用いて、コンピュータにプログラムを供給することも可能である。なお、非一時的なコンピュータの可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等がある。
【００８５】
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。また、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更や改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれるのはいうまでもない。
【００８６】
例えば、エネルギープラント１００には、負荷側設備としてスチームタービン２０２と、高圧蒸気負荷２０３とが含まれているが、スチームタービン２０２だけであっても良い。この場合、エネルギープラント解析装置１０は、ボイラ２００と、スチームタービン２０２との間のエネルギーバランスの誤差を補正する補正モデルを計算する。
【００８７】
例えば、ボイラモデル４２は、ボイラ２００を示すモデルであり、供給される単位時間あたりの燃料の量と、単位時間あたりの蒸気Ｓ１の量との関係を定めることとしたが、これに限られない。例えば、ボイラモデル４２は、消費される燃料の量及びボイラ２００を動作させるための消費電力と、蒸気Ｓ１の量との関係を定めることとしても良い。この場合、ボイラモデル４２は、エネルギー源である燃料と、供給される供給エネルギー（例えば、電力）とに基づいて、供給エネルギーとは異なる種類のエネルギー（例えば、蒸気）を出力するモデルとなる。
【符号の説明】
【００８８】
１０  エネルギープラント解析装置
２０  ＣＰＵ
２１  メモリ
２２  記憶装置
２３  入力装置
２４  表示装置
２５  通信装置
４０  プログラム
４１  実績データ
４２  ボイラモデル
４３  タービンモデル
４４  高圧蒸気負荷モデル
４５  電力負荷モデル
４６  補正モデル
１００  エネルギープラント
２００，８０２，８０３  ボイラ
２０１  配管
２０２，８０５，８０６  スチームタービン
２０３，８０７  高圧蒸気負荷
２０４，８０９  電力負荷
８００  高炉ガスホルダ
８０１  転炉ガスホルダ
８０８  低圧蒸気負荷
８１０  高炉ガス負荷
８１１  転炉ガス負荷
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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