(57)【要約】【課題】  適正なシミュレーションを行うことで性能試験方法などをより正確に習得することなどが可能な発電プラント性能試験学習システムを提供する。【解決手段】  学習者が視聴・操作する学習端末２と、発電プラントＰ１〜Ｐｎから各種の実データを受信する発電サーバ３とが通信可能に接続されている。学習端末２に、性能試験フローを学習するための学習タスク２６と、入力されたデータに基づいて性能試験フローを摸擬実施するシミュレーションタスク２７とを備え、発電サーバ３から学習端末２に実データが送信され、この実データに基づいてシミュレーションタスク２７による摸擬実施が可能となっている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電プラントの性能試験方法や性能試験結果の報告書の作成方法などの性能試験フローを学習するための発電プラント性能試験学習システムであって、
学習者が視聴・操作する学習端末と、前記発電プラントから各種の実データを受信する発電サーバとが通信可能に接続され、
前記学習端末に、前記性能試験フローを学習するための学習手段と、入力されたデータに基づいて前記性能試験フローを摸擬実施するシミュレーション手段とを備え、
前記発電サーバから前記学習端末に前記実データが送信され、この実データに基づいて前記シミュレーション手段による摸擬実施が可能であることを特徴とする発電プラント性能試験学習システム。
【請求項２】
過去の実性能試験結果に基づいて、前記シミュレーション手段による摸擬結果の適否を判定する摸擬判定手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の発電プラント性能試験学習システム。
【請求項３】
前記シミュレーション手段による摸擬結果に従って性能試験結果の報告書を作成する報告書作成手段を備えたことを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の発電プラント性能試験学習システム。
【請求項４】
前記学習端末に、複数の発電プラントの性能試験フローに対応した前記学習手段と前記シミュレーション手段とを備え、
前記発電サーバから前記学習端末に送信された前記実データに基づいて、前記発電プラントごとに性能試験フローの摸擬実施が可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の発電プラント性能試験学習システム。
【請求項５】
発電プラントの性能試験方法や性能試験結果の報告書の作成方法などの性能試験フローを学習するための発電プラント性能試験学習プログラムであって、コンピュータを、
前記発電プラントから各種の実データを受信するデータ受信手段と、
前記性能試験フローを学習するための学習手段と、
入力されたデータに基づいて前記性能試験フローを摸擬実施するシミュレーション手段として機能させるための発電プラント性能試験学習プログラム。
【請求項６】
コンピュータを、
複数の発電プラントの性能試験フローに対応した前記学習手段と、
前記複数の発電プラントごとに性能試験フローの摸擬実施が可能な前記シミュレーション手段として機能させるための請求項５に記載の発電プラント性能試験学習プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電プラントの性能試験方法などを学習するための発電プラント性能試験学習システムおよび発電プラント性能試験学習プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所や水力発電所などにおいては、ボイラやタービン、発電機などで構成される発電プラント（発電所ユニット）を定期的に、あるいは必要に応じて随時、性能試験する必要がある。この性能試験は、多くの設備・機器を備えた発電プラントを対象とし、かつ膨大なデータに基づくため、複雑で多岐にわたるとともに、試験結果の報告書も多様なものとなっている。しかも、各発電プラントによって設備・機器や試験方法などが異なる。このため、性能試験方法や報告書の作成方法などを新たな担当者などが習得するには、マニュアルなどによって学習するとともに、経験が豊富な熟練者による指導を現地で設備・機器を確認しながら受ける必要があった。
【０００３】
一方、発電機に接続されている保護継電器などの特性試験について、研修設備などを設けなくても、学習者がパソコン上で習得できるという特性試験学習システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この特性試験学習システムは、特性試験の対象装置の特定や、特性試験の選定および入力値の入力に用いる入出力をパソコンのグラフィカルユーザインターフェイスにより行い、入力値に応じた結果の判定もパソコンの画面に表示する、というものである。
【特許文献１】特開２００４−２９１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、性能試験方法などを正確に習得し、かつ、その習得度を適正に判定するには、シミュレーションを行うことが有効な手法の１つであるが、発電プラントの性能試験には膨大なデータを要し、しかもデータ同士が密接な関係を有している。このため、単に机上の数値のみによってシミュレーションを行ったとしても、性能試験を適正に摸擬することができず、性能試験方法などを正確に習得し、かつ、その習得度を適正に判定することができない。
【０００５】
また、上記のように、発電プラントの性能試験方法などを習得するには，熟練者による指導を現地で設備・機器を確認しながら受けなければならないため、多大な労力と時間とを要するとともに、性能試験方法などを習得しようとする発電プラントに行かなければならない。このことは、多くの設備・機器を備えた発電プラントの性能試験であり、しかも各発電プラントによって設備・機器や試験方法が異なることなどに起因し、保護継電器などの単一の装置を試験対象とする上記特許文献１に記載の発明では、解決することができない。
【０００６】
そこで本発明は、適正なシミュレーションを行うことで性能試験方法などをより正確に習得することなどが可能で、さらには、複数の発電プラントの性能試験方法などを学習できる発電プラント性能試験学習システムおよび発電プラント性能試験学習プログラム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】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、発電プラントの性能試験方法や性能試験結果の報告書の作成方法などの性能試験フローを学習するための発電プラント性能試験学習システムであって、学習者が視聴・操作する学習端末と、前記発電プラントから各種の実データを受信する発電サーバとが通信可能に接続され、前記学習端末に、前記性能試験フローを学習するための学習手段と、入力されたデータに基づいて前記性能試験フローを摸擬実施するシミュレーション手段とを備え、前記発電サーバから前記学習端末に前記実データが送信され、この実データに基づいて前記シミュレーション手段による摸擬実施が可能であることを特徴としている。
（作用）
学習手段によって性能試験フローを学習し、発電サーバから受信した発電プラントの実データをシミュレーション手段に入力すると、この実データに基づいて性能試験フローが摸擬実施される。つまり、発電プラントの実データに基づいて、性能試験や報告書の作成などが摸擬実施される。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発電プラント性能試験学習システムにおいて、過去の実性能試験結果に基づいて、前記シミュレーション手段による摸擬結果の適否を判定する摸擬判定手段を備えたことを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２のいずれか１項に記載の発電プラント性能試験学習システムにおいて、前記シミュレーション手段による摸擬結果に従って性能試験結果の報告書を作成する報告書作成手段を備えたことを特徴としている。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の発電プラント性能試験学習システムにおいて、前記学習端末に、複数の発電プラントの性能試験フローに対応した前記学習手段と前記シミュレーション手段とを備え、前記発電サーバから前記学習端末に送信された前記実データに基づいて、前記発電プラントごとに性能試験フローの摸擬実施が可能であることを特徴としている。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、発電プラントの性能試験方法や性能試験結果の報告書の作成方法などの性能試験フローを学習するための発電プラント性能試験学習プログラムであって、コンピュータを、前記発電プラントから各種の実データを受信するデータ受信手段と、前記性能試験フローを学習するための学習手段と、入力されたデータに基づいて前記性能試験フローを摸擬実施するシミュレーション手段として機能させるための発電プラント性能試験学習プログラムである。
（作用）
学習手段によって性能試験フローを学習し、データ受信手段によって発電プラントから受信した実データをシミュレーション手段に入力すると、この実データに基づいて性能試験フローが摸擬実施される。つまり、発電プラントの実データに基づいて、性能試験や報告書の作成などが摸擬実施される。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発電プラント性能試験学習プログラムにおいて、コンピュータを、複数の発電プラントの性能試験フローに対応した前記学習手段と、前記複数の発電プラントごとに性能試験フローの摸擬実施が可能な前記シミュレーション手段として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１および請求項５に記載の発明によれば、発電プラントの実データに基づいて、性能試験や報告書の作成などを摸擬実施することができる。つまり、適正なシミュレーションを行うことができるため、性能試験方法などをより正確に習得することが可能となり、かつ、その習得度をより適正に判定することが可能となる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、シミュレーション手段による摸擬結果の適否を判定する摸擬判定手段を備えているため、性能試験方法などの習得度をより適正かつ客観的に判定することが可能となる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、シミュレーション手段による摸擬結果に従って性能試験結果の報告書を作成する報告書作成手段を備えているため、摸擬結果を実務に適用することができる。すなわち、例えば、実データに基づくシミュレーション手段による摸擬結果が適正な場合に、報告書作成手段によって報告書を作成し、その報告書を当該実データによる実報告書として実務上用いることができ、学習（シミュレーション）と実務とを兼ねることができる。
【００１６】
請求項４および請求項６に記載の発明によれば、複数の発電プラントに対して、発電プラントごとに対応した学習手段とシミュレーション手段とを備えているため、複数の発電プラントの性能試験フローを学習・習得し、かつ、各発電プラントの実データに基づいて性能試験フローを摸擬実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、この発明の実施の形態に係る発電プラント性能試験学習システム１の概略構成図である。この発電プラント性能試験学習システム１は、火力発電所の発電プラントＰ１〜Ｐｎの性能試験方法や性能試験結果の報告書の作成方法などの性能試験フローを学習するためのシステムであり、主として、学習端末２と発電サーバ３とを備え、学習端末２と発電サーバ３とが通信網Ｎを介して通信可能に接続され、発電サーバ３と各発電プラントＰ１〜Ｐｎとが通信網Ｎを介して通信可能に接続されている。ここで、各発電プラントＰ１〜Ｐｎは、同一の火力発電所内に設けられたものであってもよく、異なる火力発電所内に設けられたものであってもよい。また、各発電プラントＰ１〜Ｐｎは、ボイラやタービン、発電機などで構成された発電所ユニットとなっている。
【００１９】
学習端末２は、学習者が教材を視聴したり、回答などを入力操作したりするためのパソコンなどの端末器であり、設置場所、使用場所は問わない。つまり、発電プラントＰ１〜Ｐｎとは異なる場所で設置、使用できる。この学習端末２は、図２に示すように、通常のパソコンなどと同様、入力部２１と、表示部２２と、出力部２３と、通信部２４と、記憶部２５とを備えている。すなわち、入力部２１は、回答などを入力するためのキーボードやマウスなどであり、表示部２２は、教材などを表示するためのディスプレイであり、出力部２３は、教材や後述する報告書などを印刷などするための出力ポートであり、通信部２４は、通信網Ｎを介して外部と通信するための通信装置であり、記憶部２５は、教材や後述する報告書など記憶するためのメモリである。
【００２０】
また、学習端末２は、学習タスク（学習手段）２６と、シミュレーションタスク（シミュレーション手段）２７と、判定タスク（摸擬判定手段）２８と、報告書タスク（報告書作成手段）２９と、これら２１〜２９を制御などするＣＰＵ２ａを備えている。これらのタスク２６〜２９は、タスク２６〜２９を記憶した記憶媒体から学習端末２にインストールしてもよく、サーバなどから逐次ダウンロードするようにしてもよい。
【００２１】
学習タスク２６は、各発電プラントＰ１〜Ｐｎの性能試験フローを学習するためのタスク（プログラム群）であり、通常のｅ−ラーニングの学習プログラムと同様の構成で、学習対象が性能試験フローとなっているものである。この学習タスク２６は、図３に示すように、選択メニュプログラム２６１と、管理プログラム２６２と、性能試験プログラム２６３と、データ採取プログラム２６４と、算出方法プログラム２６５と、算出判定プログラム２６６と、これらを起動制御などするメインプログラム２６７とを備えている。
【００２２】
選択メニュプログラム２６１は、学習しようとする発電所および発電プラントを選択するためのメニュプログラムであり、発電所および発電プラントを選択することで、学習対象の性能試験フローが特定される。管理プログラム２６２は、学習の進捗状況や学習の効果・習得度（シミュレーション結果の合否）などを管理するプログラムであり、一般のＬＭＳ（Ｌｅａｒｎｉｎｇ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）と同様の機能を備えるものである。
【００２３】
性能試験プログラム２６３は、性能試験フローにおける性能試験実施方法や性能試験結果の報告書の作成方法を学習するためのプログラムであり、性能試験方法などを手順に従って記載および図示などした教材を提供するものである。また、一般的な事項や発電プラントＰ１〜Ｐｎに共通した事項に加えて、当該発電プラントＰ１〜Ｐｎに特徴的なところ、例えば、計器が特殊である場合における計量方法などが、文書と図や写真などによって説明されている。データ採取プログラム２６４は、性能試験および性能試験結果の報告書の作成に必要なデータを採取する手順・方法を学習するためのプログラムであり、どのデータ表のどのデータをどこに使用するか、なぜ当該データが必要なのかなどを示す教材を提供するものである。算出方法プログラム２６５は、各発電プラントＰ１〜Ｐｎの発電端熱効率や送電端熱効率などを計算する算出方法を学習するためのプログラムであり、これらの熱効率などを計算するための燃料種別ごとの計算式や補正方法などを示した教材を提供するものである。算出判定プログラム２６６は、算出した熱効率などが正しいか否かを判断する判断方法を学習するためのプログラムであり、各算出対象に応じた判断方法などを示した教材を提供するものである。
【００２４】
そして、これらのプログラム２６３〜２６６を学習することにより、この実施の形態では、図４〜７に示す各データ表に基づいて、図８〜１０に示す各報告書を作成できるようにカリキュラムが設定されている。ここで、図４は性能記録を示すデータ表であり、図５はデータ一覧を示すデータ表であり、図６は現場計器の指示値を示すデータ表であり、図７は消費燃料分析データを示すデータ表である。また、図８は性能試験の社内用の報告書であり、図９は性能試験の定期事業者検査用の報告書であり、図１０は性能管理・ヒートバランスを示す報告書である。
【００２５】
シミュレーションタスク２７は、入力されたデータ（情報）に基づいて性能試験フローを摸擬実施するタスクであり、各発電プラントＰ１〜Ｐｎの性能試験フローを実データに基づいて模擬実施できるようになっている。すなわち、図１１に示すように、模擬実施しようとする発電所および発電プラント、つまり性能試験フローを選択すると（ステップＳ１）、学習端末２から発電サーバ３にデータ要求が送信され、発電サーバ３から学習端末２に該当する発電プラントＰ１〜Ｐｎの各種実データが送信される（ステップＳ２）。つまり、図４〜７に示すようなデータ表が送信され、これらのデータ表を表示部２２などを介して見ることができる。次に、性能試験フローに従って、これらのデータ表から必要な実データを入力したり、実データに基づいて熱効率などを計算する（ステップＳ３）ことで、入力結果や計算結果などが記憶部２５に記憶される（ステップＳ４）。次に、すべての必要なデータ入力や計算などが終了すると（ステップＳ５で「Ｙ」の場合）、後述する報告書タスク２９によって各報告書が作成される（ステップＳ６）。続いて、後述する判定タスク２８が起動され（ステップＳ７）、摸擬結果の適否が判断される。その結果、摸擬結果が不適の場合（ステップＳ８で「Ｎ」の場合）には、ステップＳ３に戻り、適した摸擬結果が出されるまで、あるいは予め登録された回数（トライ数）だけ、同様の処理を繰り返すものである。
【００２６】
判定タスク２８は、過去の実性能試験結果に基づいて、シミュレーションタスク２７による摸擬結果の適否（合否）を判定するタスクである。すなわち、報告書タスク２９によって作成された各報告書の内容（入力結果や計算結果など）と、過去の実際の性能試験結果とを比較し、報告書の内容の妥当性、適合性を判定するものである。例えば、データ間に整合性がない場合や、熱効率の値が他のデータと比較して適合していない場合、あるいは過去の実際の性能試験結果と大きくかけ離れている場合などには、摸擬結果が不適であると判定する。この判定タスク２８による判定結果は記憶部２５に記憶され、管理プログラム２６２がこの判定結果を参照することで、学習の進捗状況や学習の効果・習得度などを管理するようになっている。
【００２７】
報告書タスク２９は、シミュレーションタスク２７による摸擬結果に基づいて性能試験結果の各報告書を作成するタスクである。すなわち、図８〜１０に示す各報告書のフォーム（ブランクシート）を備え、上記の入力結果や計算結果などを各フォームに入力することで、各報告書を作成するものである。
【００２８】
発電サーバ３は、各発電プラントＰ１〜Ｐｎから定期的に各種の実測データや状態情報などの実データを受信するとともに、学習端末２からの要求に応じて、指定された発電プラントＰ１〜Ｐｎの実データを学習端末２に送信するサーバである。また、学習端末２に送信する実データは、デフォルトとしては最新の実データを送信するものとし、学習端末２からの要求に応じて、指定された日時の実データを送信することもできるようになっている。このような発電サーバ３が、各発電プラントＰ１〜Ｐｎとは異なる場所、例えば電力会社のデータセンタなどに設置されている。
【００２９】
次に、このような構成の発電プラント性能試験学習システム１の処理動作を図１２に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００３０】
まず、各発電プラントＰ１〜Ｐｎから発電サーバ３に定期的に各種の実データが受信され（ステップＳ１１）、実データが発電サーバ３に記憶される（ステップＳ１２）。一方、学習者が学習端末２から学習タスク２６を起動させて、上記のようにして各発電プラントＰ１〜Ｐｎの性能試験フローを学習する（ステップＳ１３）。次に、管理プログラム２６２によって、すべての学習プログラム２６３〜２６６による学習が終了したと判定された場合には、シミュレーションタスク２７を起動させて、学習した性能試験フローを摸擬実施する（ステップＳ１４）。すなわち、シミュレーションタスク２７を起動させると、上記のように、発電サーバ３から該当する発電プラントＰ１〜Ｐｎの各種実データが送信され（ステップＳ１５）、この実データに基づいてデータ入力や計算などを行って性能試験フローを摸擬実施する。これにより、報告書タスク２９によって各報告書が作成されるとともに、判定タスク２８によって摸擬結果の適否が判断される。その結果、適した摸擬結果である場合（ステップＳ１６で「Ｙ」の場合）で、かつ、当該発電プラントＰ１〜Ｐｎが学習者が所属する発電プラントである場合（ステップＳ１７で「Ｙ」の場合）には、必要に応じて各報告書を印刷する（ステップＳ１８）。そして、印刷した各報告書を各署に配布などすることで、各報告書を実務上の報告書として用いることができる。
【００３１】
以上のように、本発電プラント性能試験学習システム１によれば、各発電プラントＰ１〜Ｐｎの実データに基づいて、性能試験や報告書の作成などを摸擬実施することができる。すなわち、単なる机上のデータではなく、実際のデータに基づく適正なシミュレーションを行うことができるため、性能試験方法などをより正確に習得することが可能となり、かつ、その習得度をより適正に判定することが可能となる。
【００３２】
また、判定タスク２８によって、シミュレーションタスク２７による摸擬結果の適否が判定されるため、性能試験方法などの習得度をより適正かつ客観的に判定することが可能となる。しかも、報告書タスク２９によって、シミュレーションタスク２７による性能試験結果の報告書が作成されるため、上記のように、作成された各報告書を実務上の報告書として用いることができる。つまり、学習（シミュレーション）と実務とを兼ねることができる。さらに、学習タスク２６とシミュレーションタスク２７とが各発電プラントＰ１〜Ｐｎの性能試験フローに対応しているため、複数の発電プラントＰ１〜Ｐｎの性能試験フローを学習・習得し、かつ、各発電プラントＰ１〜Ｐｎの実データに基づいて性能試験フローを摸擬実施することができる。つまり、設備・機器や試験方法などが異なる各発電プラントＰ１〜Ｐｎについて、当該発電プラントＰ１〜Ｐｎに行かなくても、性能試験フローを学習したり、摸擬実施したりすることができるものである。
【００３３】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、この実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、この実施の形態では、判定タスク２８を学習端末２内に設け、学習端末２で摸擬結果の適否を判定できるようにしているが、判定タスク２８を発電サーバ３に設け、発電サーバ３にて一元的に摸擬結果の適否を判定するようにしてもよい。また、シミュレーションタスク２７において報告書タスク２９と判定タスク２８とを起動しているが、報告書タスク２９と判定タスク２８とをシミュレーションタスク２７から切り離し、個別に起動するようにしてもよい。さらに、報告書タスク２９の前に判定タスク２８を起動させ、摸擬結果が適合（合格）するという判定が出された場合にのみ、報告書タスク２９を起動させて各報告書を作成するようにしてもよい。
【００３４】
また、上記のようなタスク２６〜２９などを１つのプログラムにしてもよい。すなわち、コンピュータを、発電プラントＰ１〜Ｐｎから発電サーバ３を介して各種の実データを受信するデータ受信手段（通信部２４）と、性能試験フローを学習するための学習手段（学習タスク２６）と、入力されたデータに基づいて性能試験フローを摸擬実施するシミュレーション手段（シミュレーションタスク２７）と、シミュレーション手段による摸擬結果の適否を判定する摸擬判定手段（判定タスク２８）と、シミュレーション手段による摸擬結果に従って性能試験結果の報告書を作成する報告書作成手段（報告書タスク２９）として機能させるための発電プラント性能試験学習プログラムを汎用のコンピュータにインストールするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の実施の形態に係る発電プラント性能試験学習システムの概略構成図である。
【図２】図１の発電プラント性能試験学習システムにおける学習端末の構成ブロック図である。
【図３】図２の学習端末における学習タスクの構成ブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態における性能記録のデータ表を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態におけるデータ一覧のデータ表を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態における現場計器の指示値のデータ表を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態における消費燃料分析データのデータ表を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態における性能試験の社内用の報告書を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態における性能試験の定期事業者検査用の報告書を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態における性能管理・ヒートバランスを示す報告書を示す図である。
【図１１】図２の学習端末におけるシミュレーションタスクのフローチャートである。
【図１２】図１の発電プラント性能試験学習システムの処理動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
１          発電プラント性能試験学習システム
２          学習端末
２１        入力部
２２        表示部
２３        出力部
２４        通信部
２５        記憶部
２６        学習タスク（学習手段）
２６１      選択メニュプログラム
２６２      管理プログラム
２６３      性能試験プログラム
２６４      データ採取プログラム
２６５      算出方法プログラム
２６６      算出判定プログラム
２６７      メインプログラム
２７        シミュレーションタスク（シミュレーション手段）
２８        判定タスク（摸擬判定手段）
２９        報告書タスク（報告書作成手段）
３          発電サーバ
Ｐ１〜Ｐｎ  発電プラント
Ｎ          通信網
【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】
2008090205.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2008090205.tif 000013
【図１２】
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