(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントの運転状態をプロセス値として収集し、そのプロセス値を収集した時刻とともにプロセス値記憶手段に記憶させる処理を所定の周期で繰り返し行うプロセス値収集手段と、
前記プロセス値記憶手段から前記プロセス値を取り出し、そのプロセス値を用いて前記プラントの起動停止に伴う損失熱量を計算し、その損失計算結果を計算結果記憶手段に記憶させる処理を行う損失計算手段とを有し、
前記損失計算手段は、
前記プロセス値に基づいて前記プラントの運転状態を前記プラントを構成する機器の作動状態に応じた複数のステージに分割し、当該プロセス値の収集時刻から各ステージの開始時刻および終了時刻を判定するステージ判定処理と、
前記ステージ毎に開始時刻から終了時刻までの前記プロセス値を用いて前記損失熱量を計算するステージ別損失計算処理と、
前記ステージ別損失計算処理による損失計算結果を所定の表示手段を用いて操作者に表示し、損失計算に用いた各ステージの開始時刻および終了時刻の少なくともいずれか一方を修正する必要があるか否かを操作者に判定させる修正判定処理と、
前記修正判定処理において修正が必要と判定された場合に、当該ステージにおける時刻を修正し、修正された開始時刻から終了時刻までの前記プロセス値を用いて当該ステージの前記損失熱量を計算する損失再計算処理とを行って前記ステージ毎に前記損失熱量を計算するように構成されたことを特徴とする損失計算処理装置。
【請求項２】
前記損失計算手段は、前記ステージ別損失計算処理において計算した損失計算結果、および前記損失再計算処理において計算した修正損失計算結果を計算結果記憶手段に記憶させ、これらの損失計算結果を同時に所定の表示手段に表示するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の損失計算処理装置。
【請求項３】
前記損失計算手段は、前記修正判定処理において、損失計算に用いた前記プロセス値を修正する必要があるか否かを操作者に判定させ、前記損失再計算処理において、当該ステージにおける前記プロセス値を修正し、修正された前記プロセス値を用いて当該ステージの前記損失熱量を計算するように構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の損失計算処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電プラント等の停止起動における損失熱量の計算を行う損失計算処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電プラントを運用していくにあたり、電力需要が少ない時間帯において、この発電プラントを最低負荷で運転するか、一度停止し、電力需要が増加するときに再度起動するかを判断するために、停止起動に際して発生する損失熱量を把握することが必要である。また、運転員によっては前倒しの停止起動操作を行うために、標準より損失熱量が大きくなる場合や、機器の状態により損失熱量が変化する場合もあり、これらを把握して改善することで、発電プラントの運営に係るコスト全体の改善に貢献することができる。
【０００３】
従来、この停止起動における損失熱量の計算は、発電プラントにおける停止起動過程を幾つかのステージに分割してこのステージ毎に行われるが、具体的には、計算機でプロセス値をオンラインで取り込み、ステージ判定するプロセス値を用いて各ステージを判定した上で、そのステージでの損失熱量をオンラインで計算していた（例えば、特許文献１参照）。なお、損失熱量の計算式はステージ毎に異なっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−９３８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、オンラインで損失熱量の計算を行うと、計算結果を修正することはできても、ステージの切り替え点のタイミングを変更した上での修正計算はできないという課題があった。例えば、発電プラントの運転状況によっては、ステージの切り替えを判定するためのプロセス機器が所定の時間で停止、起動できない場合があり、このような場合の計算結果は、本来の起動停止損失を表していないと言える。
【０００６】
複数の発電プラントの運転状態を決定する場合の起動停止損失は同じような停止期間の複数の起動停止損失を用いて計算を行うが、その中に不適切なパターンのものが存在すると、結果として得られる損失量は不適切な結果となってしまう。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、正確な損失計算を行うことができる損失計算処理装置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】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明に係る損失計算処理装置（例えば、実施形態における履歴データ計算処理装置１）は、プラントの運転状態をプロセス値として収集し、そのプロセス値を収集した時刻とともにプロセス値記憶手段（例えば、実施形態におけるプロセス値ファイル３）に記憶させる処理を所定の周期で繰り返し行うプロセス値収集手段（例えば、実施形態におけるプロセス値収集機能２）と、プロセス値記憶手段からプロセス値を取り出し、そのプロセス値を用いてプラントの起動停止に伴う損失熱量を計算し、その損失計算結果を計算結果記憶手段（例えば、実施形態における計算結果ファイル５）に記憶させる処理を行う損失計算手段（例えば、実施形態における損失計算機能４）とを有して構成される。そして、損失計算手段は、プロセス値に基づいてプラントの運転状態をプラントを構成する機器の作動状態に応じた複数のステージに分割し、当該プロセス値の収集時刻から各ステージの開始時刻および終了時刻を判定するステージ判定処理と、ステージ毎に開始時刻から終了時刻までのプロセス値を用いて損失熱量を計算するステージ別損失計算処理と、ステージ別損失計算処理による損失計算結果を所定の表示手段を用いて操作者に表示し、損失計算に用いた各ステージの開始時刻および終了時刻の少なくともいずれか一方を修正する必要があるか否かを操作者に判定させる修正判定処理と、修正判定処理において修正が必要と判定された場合に、当該ステージにおける時刻を修正し、修正された開始時刻から終了時刻までのプロセス値を用いて当該ステージの損失熱量を計算する損失再計算処理とを行ってステージ毎に損失熱量を計算するように構成される。
【０００９】
この本発明に係る損失計算処理装置において、損失計算手段は、ステージ別損失計算処理において計算した損失計算結果、および損失再計算処理において計算した修正損失計算結果を計算結果記憶手段に記憶させ、これらの損失計算結果を同時に所定の表示手段に表示するように構成されることが好ましい。
【００１０】
また、本発明に係る損失計算処理装置において、損失計算手段は、修正判定処理において、損失計算に用いたプロセス値を修正する必要があるか否かを操作者に判定させ、損失再計算処理において、当該ステージにおけるプロセス値を修正し、修正されたプロセス値を用いて当該ステージの損失熱量を計算するように構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る損失計算処理装置を以上のように構成すると、ステージ切り替えのタイミングを示すプロセス機器が所定のタイミングで停止できなかったような場合でも、本来停止した時刻を与えることにより、正確な損失計算を行うことができる。このとき、各ステージ毎に、開始時刻と終了時刻を指定して修正することができるように構成することにより、ステージ間で無駄時間が発生した場合にも、プラントの運転における浮遊時間を省いた操作を模擬できるため、より正確な損失計算を行うことができる。
【００１２】
なお、ステージ別損失計算処理において計算した損失計算結果、および損失再計算処理において計算した修正損失計算結果を同時に所定の表示手段に表示するように構成することにより、自動判定と手動修正による損失計算の結果を容易に比較することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず、図１を用いて本発明に係る履歴データ計算処理装置１の構成について説明する。この履歴データ計算処理装置１は、発電プラントＰからプロセス値（ポンプの運転状態、使用した燃料の量、発電電力量、補給水量等）を収集し、このプロセス値から発電プラントＰの起動停止に伴う損失熱量を計算する（これを「損失計算」と呼ぶ）ものである。そのため、履歴データ計算処理装置１は、発電プラントＰからプロセス値を収集してプロセス値ファイル３に保存するプロセス値収集機能２と、プロセス値ファイル３からプロセス値を読み出して損失計算をして結果を計算結果ファイル５に保存する損失計算機能４と、計算結果ファイル５に保存された結果を入出力装置７に出力する計算結果表示機能６とから構成される。なお、起動停止に伴う熱量の損失は、例えば、他系よりの入熱による損失、運転中補機による損失、あるいは、燃料消費による損失等から構成される。
【００１４】
それでは、この履歴データ計算処理装置１のプロセス値収集機能２、損失計算機能４、および、計算結果表示機能６で実行される処理について図２〜図６を用いて説明する。プロセス値収集機能２は、発電プラントＰからステージ判定と損失計算に必要なプロセス値を収集し（プロセス値収集処理Ｓ１００）、収集したプロセス値を、収集した時刻とともにプロセス値ファイル３に保存する（プロセス値保存処理Ｓ１１０）ものであり、これらの処理（ステップＳ１００，Ｓ１１０）が、所定の周期（例えば、１分間隔）で繰り返えされる。なお、以降の説明においては、説明を簡単にするため、収集されるプロセス値としては、後述するステージを判定するためのプロセス値として復水ポンプの運転状態Ｕ１と海水ポンプの運転状態Ｕ２を収集し、損失計算を行うためのプロセス値として、使用された燃料の量（燃料量）Ｖ１、発電電力量Ｖ２、および、補給水量Ｖ３を収集するものとして説明する。
【００１５】
このようにしてプロセス値収集機能２により収集され、プロセス値ファイル３に保存されたプロセス値を用いて、損失計算機能４により損失計算が行われる。まず、プロセス値ファイル３から損失計算を行いたい時刻のプロセス値Ｕ１，Ｕ２，Ｖ１〜Ｖ３を読み込む（保存データ読込処理Ｓ２００）。図２の場合は時刻ｔ1〜t6までのプロセス値を読み込んだ場合を示している。
【００１６】
そして、ステージ判定用プロセス値である復水ポンプ運転状態Ｕ１と海水ポンプ運転状態Ｕ２とから発電プラントＰの運転状態を複数のステージに分割し、ステージ毎に、開始時刻と終了時刻とを判定する（ステージ判定処理Ｓ２１０）。発電プラントＰは、複数の機器が組み合わされて構成されているため、この発電プラントＰの状態をこれらの機器の作動状態に応じてステージに分割してステージ毎に損失計算をすることにより、より正確な損失量を計算することができる。図２には図示していないが、ステージとしては、例えば、発電プラントＰを停止起動する場合においては、「最低負荷で運転している状態」、「電力系統から解列された状態」、「停止操作が完了した状態」、「起動操作を開始した状態」、「点火した状態」、「電力系統に並列された状態」、「最低負荷で運転している状態」、「ブローが完了した状態」等から構成される。図２においては、プロセス値Ｕ１，Ｕ２の組み合わせから時刻ｔ1〜ｔ6までの間を５個のステージＳＴ１〜ＳＴ５に分割した場合を示している。
【００１７】
ステージが判定されると、ステージ毎に損失計算が行われる（ステージ別積算・損失計算処理Ｓ２２０）。損失計算は、ステージ毎に損失計算用のプロセス値である燃料量Ｖ１、発電電力量Ｖ２、および、補給水量Ｖ３を積算し（上述のように、これらのプロセス値は所定の時間間隔で収集された離散値である）、その結果から損失熱量が計算される。そして、計算された結果が計算結果ファイル５に保存される（計算結果保存処理Ｓ２５０）。
【００１８】
以上のようにして計算された損失熱量は、計算結果表示機能６により計算結果ファイル５から取り出されて入出力装置７（例えば、ディスプレイやプリンタ等）に、図２に示すようなグラフ形式で出力される。このようにグラフ形式で表示することにより、ステージ毎の比較を容易にすることができる。
【００１９】
ところで、発電プラントＰの状態によっては、ステージ判定用のプロセス値Ｕ１，Ｕ２の状態により判定されるステージＳＴ１〜ＳＴ５の時刻ｔ1〜ｔ5と、実際の損失計算を行うべきステージの時刻とに違いが生じる場合がある。例えば、図５（ａ）に示すように、発電プラントＰの各種理由により、ステージの判定に使用しているポンプ（海水ポンプ）を時刻ｔ3で停止せざるを得ない状況になり停止したが、本来なら時刻ｔ3′まではこのステージ（ステージＳＴ２）が継続しているはずであった場合や、図６（ａ）に示すように、発電プラントＰの不調等により、ステージＳＴ３からステージＳＴ４に移行するときに待ち時間が発生してしまい、この待ち時間の間（時刻ｔ4〜ｔ4′）のプロセス値はステージＳＴ４の損失計算に入れるべきではない場合である。
【００２０】
そのため、このような場合の対応方法として、損失計算機能４は、ステージ判定処理Ｓ２１０でステージ判定し、この判定結果に基づいてステージ別積算・損失計算処理Ｓ２２０において損失計算を行うと、その結果を図２に示すようなグラフとして入出力装置７に表示し、ステージの修正が必要か否かを操作者に判断させる（修正判定処理Ｓ２３０）。そして、操作者が、ステージの修正が必要と判断すると、判定された各ステージの時刻を修正し（ステージ時刻修正処理Ｓ２４０）、修正された時刻を用いてステージ別積算・損失計算処理Ｓ２２０で再度損失計算が行われるように構成されている。
【００２１】
図５（ａ）に示す場合は、ステージＳＴ２の終了時刻（ステージＳＴ３の開始時刻）を時刻ｔ3からｔ3′に変更する。また、図６（ａ）に示す場合には、ステージＳＴ３の終了時刻は時刻ｔ4のままだが、ステージＳＴ４の開始時刻をｔ4′に変更する。変更方法としては、上述のステージ判定処理Ｓ２１０において判定された結果を、プロセス値Ｕ１，Ｕ２，Ｖ１〜Ｖ３と同時に入出力装置（ディスプレイ）７に各ステージの時刻として表示し、入出力装置７を構成するマウスやキーボードを用いてこの表示された時刻を操作者が修正することで実行され、図５（ｂ）および図６（ｂ）に示すように、それぞれのプロセス値Ｖ１〜Ｖ３が修正される。このように、自動判定の結果のうち、修正したステージに対する時刻だけを手動で修正するように構成することにより、操作性を向上させることができる。
【００２２】
なお、計算結果保存処理Ｓ２５０において、ステージ判定処理Ｓ２１０で自動的にステージを判定したときの損失計算の結果と、ステージ時刻修正処理Ｓ２４０において手動でステージ判定の時刻を修正したときの損失計算の結果とを、自動判定された結果か手動修正された結果かの区別を付けて計算結果ファイル５に保存することにより、計算結果表示機能６において、これらの結果を同時に入出力装置７に表示する（重ねて表示したり、上下に並べて表示したりする）ように構成することができ、自動判定と手動修正による起動停止時の損失計算の結果を容易に比較することができる。
【００２３】
また、判定されたステージの時刻だけでなく、プロセス値収集機能２で収集されてプロセス値ファイル３に保存されているプロセス値Ｕ１，Ｕ２，Ｖ１〜Ｖ３を入出力装置７から操作者が手動で修正可能にすることにより、センサの故障などにより部分的にデータ欠損を起こした場合でも、修正により上述の損失計算を行うことができる。
【００２４】
以上説明したように、本実施例に係る履歴データ計算処理装置１を、発電プラントＰの状態をプロセス値Ｕ１，Ｕ２，Ｖ１〜Ｖ３として収集してプロセス値ファイル３に保存し、この保存されたプロセス値Ｕ１，Ｕ２，Ｖ１〜Ｖ３を用いて、ステージ判定および損失計算を行うように構成することにより、ステージ切り替えのタイミングを示すプロセス機器（上述の例の場合は、復水ポンプおよび海水ポンプ）が所定のタイミングで停止できなかったような場合でも、本来停止した時刻を与えることにより、より正確な起動停止時の損失計算を行うことができる。このとき、各ステージ毎に開始時刻と終了時刻を指定することができるように構成することにより、ステージ間で無駄時間が発生した場合にも、発電プラントＰの運転における浮遊時間を省いた操作を模擬できるため、より正確な損失計算を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る履歴データ計算処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】プロセス値とステージ判定および損失計算の方法を説明する説明図である。
【図３】プロセス値収集機能の処理を示すフローチャートである。
【図４】損失計算機能の処理を示すフローチャートである。
【図５】ステージの開始・終了時刻をずらした場合の損失計算の結果を示す説明図である。
【図６】ステージ間の無駄時間を損失計算の範囲に含めないようにした場合を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  履歴データ計算処理装置（損失計算処理装置）
２  プロセス値収集機能（プロセス値収集手段）
３  プロセス値ファイル（プロセス値記憶手段）
４  損失計算機能（損失計算手段）
５  計算結果ファイル（計算結果記憶手段）
７  入出力装置（入出力手段）
Ｐ  発電プラント（プラント）
Ｓ２１０  ステージ判定処理（第１のステップ）
Ｓ２２０  ステージ別積算・損失計算処理（第３のステップ）
Ｓ２４０  ステージ時刻修正処理（第２のステップ）
【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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