(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発電所のそれぞれの発電ユニット毎に設けられた複数のユニット監視制御手段と、
前記複数の発電ユニットの前記ユニット監視制御手段よりプラント情報をそれぞれ取り込み各発電ユニットの状態を監視する統括監視手段、および、この統括監視手段によって前記発電ユニットの異常が検出されたとき該異常に対応するための運転指令を前記各発電ユニットに出力する運転指令手段とを有する総括運転管理装置とを具備し、
前記総括監視手段は、前記複数の発電ユニットの異常状態及び運転状態の表示において各発電ユニットの異常状態及び運転状態に応じて階層構造で且つ表示形式を変えて識別表示すると共に、前記複数の発電所の識別表示において発電機種名の文字表示に加え、色、記号のうちの少なくとも１つを用いて各発電所を識別可能に表示する
ことを特徴とする発電運転管理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電所内の発電ユニット群を総括して運転管理する発電所運転管理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
旧来より、発電所の運転は該発電所内の個々の発電ユニット毎に行われ、たとえば、発電ユニット毎に１班５〜６名の運転員（当直員）を充てこれに交代制を敷くなどして、発電ユニットの異常発生に迅速な対応がとれるようにしてきた。時代の流れとともに発電所の運転の自動化が進み、発電ユニット単位の保守要員の数は確かに削減できるようになった。
【０００３】
しかしながら、依然として発電ユニット単位の運転管理形態は根強く定着しており、したがって、発電所の規模（発電ユニットの数）に比例的に必要人員数も増加するといった傾向は依然残されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、従来発電ユニット毎に行われていた運転管理を発電所単位で総括して実施することを実現し、以って大規模発電所における運転管理をより少ない人員体制にて効率良くかつ安全に継続することのできる発電所運転管理システムを提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明の発電運転管理システムは、複数の発電所のそれぞれの発電ユニット毎に設けられた複数のユニット監視制御手段と、前記複数の発電ユニットの前記ユニット監視制御手段よりプラント情報をそれぞれ取り込み各発電ユニットの状態を監視する統括監視手段、および、この統括監視手段によって前記発電ユニットの異常が検出されたとき該異常に対応するための運転指令を前記各発電ユニットに出力する運転指令手段とを有する総括運転管理装置とを具備し、
前記総括監視手段は、前記複数の発電ユニットの異常状態及び運転状態の表示において各発電ユニットの異常状態及び運転状態に応じて階層構造で且つ表示形式を変えて識別表示すると共に、前記複数の発電所の識別表示において発電機種名の文字表示に加え、色、記号のうちの少なくとも１つを用いて各発電所を識別可能に表示することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１４】
図１に、本発明の第１の実施形態の発電運転管理システムの構成を示す。
【００１５】
本発電運転管理システムは複数の発電所１の運転および管理を行うシステムである。個々の発電所１にはそれぞれ複数の発電ユニット２が存在する。各発電ユニット２にはそれぞれユニット監視制御手段３が存在する。このユニット監視制御手段３は、発電ユニット２内のプラント機器からプロセス値を取り込み、取り込んだプロセス値から所定の監視制御演算を行い、この演算結果に基づいて制御指令を対象機器に与えるなどの制御を行う。
【００１６】
なお、同システムにおいて、各発電所１および各発電ユニット２の設備は同一である必要はないが、各発電所１において一つの発電ユニット２は一つのユニット監視制御手段３により個別に監視制御される点で共通するものとする。また、本発電運転管理システムは、コンバインドサイクル発電所等のように個々の発電ユニット２の中にさらに複数の発電サブユニットが存在するシステムが混在していてもよい。
【００１７】
各発電所１はそれぞれ一の総括運転管理装置１０内の入出力処理部４と接続されている。すなわち、総括運転管理装置１０は各発電所１内のそれぞれの発電ユニット２のユニット監視制御手段３から情報を入手すること、各発電所１内のそれぞれの発電ユニット２のユニット監視制御手段３へ制御指令を出力することが可能とされている。
【００１８】
総括運転管理装置１０は、統括監視手段５にて各発電所１内それぞれの各発電ユニット２の監視及び異常検知を行い、総括運転管理装置１０のオペレータに、各発電ユニット２の運転状況を把握容易な階層表現で表示する。また、総括運転管理装置１０は、必要に応じて各発電ユニット２へ詳細情報を照会し、さらには、各発電ユニット２内の発電機器に対する非常停止指令や予備機起動指令などを運転指令手段６を通して各発電ユニット２へ通達する。また、統括監視手段５は、各発電ユニット２の保守計画を統括している保守指令手段７及び中央給電指令所１１からの発電要求に応じ、電力安定供給を目的に各発電ユニット２の発電出力の制御を行う発電計画手段９及び負荷配分手段８に対し各発電ユニット２の運転状況の情報を通知する。
【００１９】
図２は、総括運転管理装置１０内の統括監視手段５の機能ブロック図である。異常検知手段１３は、各発電ユニット２のユニット監視制御手段３によって検出された異常情報を発電ユニット毎に設けられたユニット監視手段１２を介して定期的あるいは状態変化が発生するたびに取り込み、異常内容及び異常状態となった発電ユニット２を検知する。階層構造情報提供手段１４は異常検知手段１３によって検知された情報に基づいて各発電ユニット２の異常状態・運転状態を階層構造でモニタ１５に表示する。
【００２０】
図３は、階層構造情報提供手段１４による各発電ユニット２の運転状況の階層構造による表示例である。レベル１の場合、各発電ユニット毎に「運転中」「停止中」「異常発生」を表示形式を変えて識別可能に表示する。異常発生時の表示は「重故障」「軽故障」その他がある。「重故障」はプラント機器全体に重大な影響を及ぼす故障で機器の運転継続が不可能であることを意味する。「軽故障」とは一部の機器に故障が発生しプラントの運転継続には当面影響ないが該当系統の機器に引き続き注意が必要であることを意味する。その他、緊急自動停止か、オペレータの判断及び操作にて停止させるべきかなど、発電ユニット２を監視制御する装置（たとえば総括運転監視装置１０等）のオペレータが意思決定を行うために必要な情報を提供する。レベル２の場合、制御調整可能な（自動運転可能な）出力の範囲が表示され、異常停止ユニットが発生した場合には、他発電ユニット２の発電出力を制御して中央給電指令所１１の要求する発電出力を確保するバックアップ制御のための判断情報が提供される。また、重故障により発電ユニット２が緊急自動停止したときはその旨が「ユニット自動除外」と表示され、軽故障のときはその故障系統の運転状態が表示される。この故障系統の運転状態の表示により、オペレータは停止計画を予定したり、操作により通常停止させるといった判断を下すことができる。レベル３，４，…の場合、より運転計画、停止計画、復旧計画、定期検査計画のための詳細な情報が提供される。
【００２１】
なお、上述の表示レベルはオペレータによって任意に選択される。また、発電所毎に分類して状態を表示するようにしてもよい。
【００２２】
このように本実施形態によれば、一つの総括運転管理装置１０で、複数の発電所１の各発電ユニット２の異常を監視すること、さらには複数の発電所１の各発電ユニット２に対して緊急措置等の制御指令を生成し通達することが可能となる。すなわち従来、発電所毎あるいは発電ユニット毎に配置されていた監視制御のための設備が一つの総括運転管理装置１０に集約される。これにより監視制御設備の効率的運用が可能となるとともに、複数発電所トータルの運転要員の数を減じることができる。
【００２３】
さらに本実施形態によれば、ある発電ユニット２に異常が発生した場合、複数の発電所の正常な発電ユニット間で異常ユニットの担っていた負荷を配分することができる。すなわち、負荷配分の融通度が増し、発電監視業務の効率化が図れる。また、異常時の対応のみならず、通常の運転計画や定期検査計画等においても、複数発電所の単位で発電計画を検討することによって効率的な発電計画の策定が可能になる。発電所・発電ユニットの運転計画、停止計画、復旧計画、定期検査計画は、総括運転管理装置１０の保守指令手段７から与えられた設定情報に基づいて実行される。
【００２４】
なお、階層構造情報提供手段１４による各発電ユニット２の運転状態の表示に関し、発電所１の識別表示は、通常汽力発電所、コンバインドサイクル発電所、原子力発電所といった発電機種名を文字表示する方法のほかに、色、音声、記号等によって識別可能に表示するようにしてもよい。図４にその発電所識別表示の例を示す。このようにすることで、各発電所の識別が視覚的に容易になるとともに、「原子力発電所の異常については環境への影響の大きさを考慮して最優先で対応する」とか、ある発電所の発電ユニットが停止した際に全体として必要な発電出力を確保するために「コンバインドサイクルプラントが比較的起動に要する時間が短い」などの各発電機種の特性を考慮した運転監視制御が可能となる。
【００２５】
ある発電ユニット２に何らかの異常が発生した場合、階層構造情報提供手段１４によってその異常発生がモニタ１５を通して階層構造でオペレータに提供されるとともに、図５に示すように、詳細情報照会手段１６によって該当する発電ユニット２から異常状況の正確な把握と自動運転の判断に必要な情報が入手される。
【００２６】
図５に示す例の場合、ＸＸＸ温度が異常検知制限値を越えた異常の発生が異常検知手段１３によって検知され、階層構造情報提供手段１４がその異常発生状況をモニタ１５を通して階層構造情報例１９に示すように表示することでオペレータに提供している。このとき詳細情報照会手段１６は、該当発電ユニット２について詳細情報例２０に示すような詳細情報を照会する。この詳細情報例２０では、異常発生の要因となっているＸＸＸ温度という１次入力の現在値だけでなく、過去一定時間の履歴データに基づく傾向監視情報が照会されている。本例の傾向監視情報は、このままの異常状況が続けば現在の異常検知レベルａからやがて遠隔運転における自動停止レベルｂに達し、さらに異常が進行すれば機器保護のインターロックにより自動トリップとなるレベルｃに至ることを暗示している。したがって、現在の状況から総括運転管理装置１０のオペレータは直ちに該当発電ユニットを停止させる決定を下せる。
【００２７】
該当発電ユニットを停止させずにＸＸＸ温度が遠隔自動停止レベルｂに達したとき、自動運転判定例２１に示すように、自動運転判定手段１７が管理している判定用データベース１８に格納されている様々な運用ルールのうちの「ルールＮｏ．Ｘ」の条件が成立し、自動運転判定手段１７から「ＸＸＸ温度高」に対応する「Ａポンプ遠隔自動停止ルール」が発動されて運転指令手段６に通知される。本通知を受けて運転指令手段６は該当発電ユニット２に対し運転指令例２２にある「Ａポンプ停止指令」を実行する。該当発電ユニット２は本指令を受けてＡポンプ停止操作を行う。
【００２８】
ところで、Ａポンプが停止（トリップ）するとＡポンプが担っていた供給が停止することでプラント運転上重大な支障が生じるおそれがある。そこで判定用データベース１８に格納されているルールのうちの「ルールＮｏ．Ｙ」が適用されることになる。すなわち、Ａポンプの予備機として設置されたＢポンプが正常でかつ自動運転が許可されている状態において、プラント運転中にＡポンプがトリップした場合、自動運転判定手段１７は「ルールＮｏ．Ｙ」の発動を運転指令手段６に通知する。本通知を受けて運転指令手段６は該当発電ユニット２に対し運転指令例２２にある「Ｂポンプ起動」を指令する。しかして該当発電ユニット２は本指令を受けてＢポンプの起動操作を行う。
【００２９】
このように、自動運転判定手段１７は判定用データベース１８に格納されているルールに従って、異常発生機器を停止させる指令や停止機器の代替機器を起動させる指令を発令するなど、オペレータによる運転操作の一部を代行する。
【００３０】
図５に示す例にて詳細情報照会手段１６は、発生した異常の履歴データ、異常検知レベルａ、遠隔自動停止レベルｂ、インターロック動作レベルｃの３つの制限値を詳細情報として照会しているが、その他の詳細情報として、異常検知発生現場の現在の画像情報を平常時の画像情報とともに入手し、各画像情報の差分を現場の異常状況を把握するための情報として照会するようにしてもよい。また、過去の異常発生回数の履歴情報を照会することにより、その異常が一過性のものか慢性的なものかを判断し、その結果を異常原因の調査計画や補修計画の策定に活用してもよい。
【００３１】
ところで、異常の影響が該当機器の停止だけにとどまらず発電ユニット２のトリップに至ってしまった場合は、中央給電指令所１１の要求発電出力を確保するために他の発電ユニット２の発電出力を見直さなければならない。この場合は、図６に示すように、統括監視手段５と運転指令手段６のみの制御にとどまらず負荷配分手段８及び発電計画手段９も含めて調整を図る。
【００３２】
図６は、このような場合における負荷配分調整例２３を示している。ここで１号〜５号の発電ユニット２が存在するものとし、合計定格発電出力は２，３００ＭＷとする。初期状態では５号ユニットが停止しており１〜４号ユニットがそれぞれ８００ＭＷ、１，０００ＭＷ、２００ＭＷ、３００ＭＷで合計２，３００ＭＷの発電を行っており、５号ユニットを起動せずにあと３００ＭＷの発電を行う余裕がある。
【００３３】
今、４号ユニットが異常によりトリップに至った場合、それまで４号ユニットが担っていた３００ＭＷの発電出力が低下したとする。このとき統括監視手段５は４号ユニットのトリップを検知し、このことを負荷配分手段８に通知する。負荷配分手段８は、中央給電指令所１１からの発電要求量２，３００ＭＷを確保するために、４号ユニットが担っていた発電機出力３００ＭＷを他の運転中ユニットの発電出力を高くすることにて確保するという１次対応を講ずる。この例では、１号ユニットに＋２００ＭＷ、３号ユニットに＋１００ＭＷの負荷上昇指令が発動されている。しかし、１〜３号ユニットのみの運転では最大出力運転状態で発電要求量２，３００ＭＷが確保されることになり、発電出力の制御に余裕がない。そこで発電計画手段９は次段階の措置として、運転中の１〜３号ユニットにさらに停止中の５号ユニットを加えた計４ユニットによる運転計画を策定する。これにより、再び３００ＭＷ発電供給能力の余裕が確保されたことになる。また、この４ユニット運転による負荷配分は最大出力運転のユニットの数が最小となるように改めて調整される。例えば、あとから起動した５号ユニットの発電出力を２００ＭＷまで下げ、最大出力運転状態とした１号ユニットの発電出力を８００ＭＷまで下げるよう調整がなされる。この場合、最大出力運転のユニットはユニット２とユニット３の二つとなり、その前段階の措置よりも一つ少なくなる。
なお、総括運転管理装置１０は、通常汽力発電所、コンバインドサイクル発電所、原子力発電所などの機種毎に複数設けることも可能である。これにより、機種毎の運転特性を考慮した運転管理が可能となる。また、機種毎には分類せず、地理的な要因を優先させ、火力、原子力、水力などの異なる複数の発電所を一つの総括運転管理装置１０で統括して運転管理するものとしてもよい。一つの総括運転管理装置１０で地理的に広域をカバーすれば、複数発電所の運転管理の一層の効率向上が図れ、運転員をさらに削減できる効果が得られる。
【００３４】
さらに、図７に示すように、地理的に近い位置関係にある複数の発電所どうしをグループ化して各発電所グループ毎に発電所の管理を発電所総括管理装置２４で行うようにし、各グルーフ対応の複数の発電所総括管理装置２４を一つの総括運転管理装置１０で管理する構成も考えられる。この場合、総括運転管理装置１０と発電所総括管理装置２４で機能分担して複数発電所の運転管理を行うことができる。図７の例では、総括運転管理装置１０が発電計画手段９と負荷分配手段８の各機能を担い、残りの統括監視手段２６、運転指令手段２７、保守指令手段２８の機能を各グループの発電所総括管理装置２４に移管している。これにより発電ユニット２の異常監視、応急措置、保守計画等といった発電ユニット２の機器管理は発電所統括管理装置２４で行うことができ、地理的利点を活かした管理形態をとれる。一方、総括運転管理装置１０では発電所統括管理装置２４相互の発電出力のシェア調整等の運用管理が行われる。
【００３５】
また、図８に示すように、総括運転管理装置１０の機能を各発電所総括管理装置２４’にすべて持たせることで、複数の発電所総括管理装置２４’で直接、中央給電指令所１１からの発電出力指令を受け、それぞれ自らの管轄内の発電ユニット２を制御する構成としてもよい。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。
【００３７】
図９に本実施形態の発電運転管理システムの構成を示す。
【００３８】
同図に示すように、本実施形態は、発電所１内に、発電ユニット２毎のユニット監視制御手段３とともに、発電所１内の各発電ユニット２に共通な電源設備や燃料設備、用排水設備といった共通設備３１を監視制御するための共通設備監視制御手段３２を設けた点に特徴がある。総括運転管理装置１０内の統括監視手段５は、ユニット共通監視手段３３により各発電ユニット２の運転状態とともに共通設備３１の運転状態情報も合わせて入手し、図１０に示すように共通設備３１の運転状態の監視画面を各発電ユニット２の運転状態の監視画面と同時にモニタに表示する。これにより、共通設備３１の異常状態を監視しつつ各発電ユニット２の運転状態の監視を行うことが可能となり、各発電ユニット２に影響を与えるような共通設備３１関係の事象発生時に速やかにその影響度をオペレータが判断できるようになる。
【００３９】
なお、ユニット共通監視手段３３は、複数の発電ユニット２の運転状態を比較を通して監視できるように構成してもよい。
【００４０】
次に、本発明の第３の実施形態の発電運転管理システムを説明する。
【００４１】
図１１に本実施形態の発電運転管理システムの構成を示す。
【００４２】
本実施形態の発電運転管理システムにおける総括運転管理装置１０は、中央給電司令所１１より与えられた発電所一括分の出力指令を受けて、これを発電所内各発電ユニット２に配分して指令する出力指令配分手段６９を備えている。ここで「発電所一括分の出力指令を配分して指令する」とは、発電所内の複数の発電ユニット２の発電電力量の和が一発電所に対する発電要求量を満足するように、個々の発電ユニット２に対する発電要求量を設定して、この発電要求量を各発電ユニット２に与えることを言う。
【００４３】
また、各発電ユニット２は、総括運転管理装置１０から与えられた指令を受け付けるか否かを切り替える入力選択手段５１と、この入力選択手段５１の選択状態を総括運転管理装置１０に連絡する選択状態連絡部７０とを備えている。
【００４４】
ここで図１２を参照して入力選択手段５１の詳細について説明する。総括運転管理装置１０内の出力指令配分手段６９から出力された出力指令値Ｔ１は、通信手段４９を経て入力選択手段５１内の選択回路部５７に入力される。また、入力選択手段５１には、発電ユニット２で総括運転管理装置１０からの指令を受け付けるか否かを選択するモードＳＷ５９が設けられている。このモードＳＷ５９の状態値Ｍ（１：ユニット側、０：総括運転管理装置側）は選択回路部５７によって読み込まれ、選択回路部５７は読み込んだモードＳＷ５９の状態値Ｍに応じてユニット側の出力指令設定器５８より設定されている出力指令値Ｔ２または総括運転管理装置１０からの出力指令値Ｔ１のいずれかを選択する。したがって、モードＳＷ５９で発電ユニット側を選択しておくことにより、発電ユニット２側の判断で発電ユニット２側の操作を優先する設定を行うことができる。
【００４５】
なお、プラントＰＬでは、選択回路部５７により選択された出力指令値Ｔを出力目標値として、この出力指令値Ｔと実際の発電機出力Ｐとの偏差に基づき、制御装置内の出力制御１０１がプラント制御弁１０２を調整することによってプラント出力Ｐの制御が行われる。
【００４６】
また、モードＳＷ５９の状態値Ｍやプラント出力Ｐは選択状態連絡部５２によって総括運転管理装置１０に連絡される。このことにより総括運転管理装置１０は、発電ユニット２が単独で運転されているか、総括運転管理装置１０からの指令に基づいて運転されているかを判断できる。
【００４７】
したがって、通常の運転時は総括運転管理装置１０からの指令で発電ユニット２を運転することができ、発電ユニット２側での運転作業を削減（運転員を削減）することができる。また、異常、定期点検、定期動作試験、試運転、調整運転時は、発電ユニット２側での判断で発電ユニット２側の操作を総括運転管理装置１０からの指令より優先することができる。
【００４８】
また、図１３に示すように、発電ユニット２の入力選択手段５１ａは系統毎に設けてもよい。これにより系統単位での保守を行うことができ、安全性、操作性の向上を図れる。
【００４９】
さらに、図１４に示すように、発電ユニット２の選択手段５１ｂは機器毎に設けてもよく、これにより機器単位での保守を行うことができ、安全性、操作性を高めることができる。
【００５０】
また、図１５は、プラント運転状況に応じて入力選択手段５１の選択状態を自動的に切り替えるためのロジック５５を設けたものである。入力選択手段５１に、発電ユニット２側の操作を優先する場合のプラント運転状況をあらかじめ設定しておくことで、発電ユニット２側の運転員による判断に拠ることなく、異常、定期点検、定期動作試験、試運転、調整運転時に自動的に発電ユニット２側の操作を優先するモードに入る。これにより、発電ユニット２側の運転員の負担を一層軽減することができる。
【００５１】
次に、本発明の第４の実施形態を説明する。
【００５２】
図１６に、本実施形態の発電運転管理システムの構成を示す。
【００５３】
本実施形態の発電運転管理システムにおける総括運転管理装置１０は、発電計画手段９、負荷配分手段８および運転特性データベース手段６０を有している。発電計画手段９は、中央給電指令所１１より通信手段４９を介して通知された発電要求量に応じて、各発電所内それぞれの発電ユニット２のもつ発電能力を基準に発電計画を策定する。負荷配分手段８は、各発電所内それぞれの発電ユニット２の運転特性等に基づいて発電コストを時系列に算定し、各発電ユニット２に負荷指令を出力する。
【００５４】
一方、中央給電指令所１１には総括運転管理装置１０毎の負荷予測を行う機能７１と、同じく総括運転管理装置１０毎の負荷配分を算定する機能７２が設けられている。このように中央給電司令所１１では、総括運転管理装置１０単位の発電容量とコストの管理を行うだけとすることで、中央給電司令所１１の負担を軽くできる。
【００５５】
なお、この中央給電指令所１１の機能の一部、例えば負荷予測手段７１は総括運転管理装置１０側の発電計画手段９の機能に含めて構成することも可能である。
【００５６】
図１７に、総括運転管理装置１０内の負荷配分手段８及びその他の詳細を示す。各発電ユニット２へ負荷指令値を出力する負荷配分手段８は、各発電ユニット２の出力レベル毎の発電コスト、負荷変動追従性（時定数）、対環境性（ＮＯＸ特性など）の運転特性を記憶する運転特性データベース６０を参照し、発電コスト、負荷変動追従性、対環境性、保有燃料（補充スケジュールもある。水力発電ならば貯水量。）を考慮した最適な発電計画を算出し、その結果を該当する発電ユニット２に新たな負荷指令値として出力、配分する。
【００５７】
また、この負荷配分手段８では、特定の要因（例えば対環境性）を優先要因として選択指定することで、一つあるいは複数の優先要因に対する最適値な発電計画も算出できる。また、電圧・周波数の安定した高品位な電源を環境に優しい形で提供することができる。
【００５８】
次に、本発明の第５の実施形態を説明する。
【００５９】
図１８に、本実施形態の発電運転管理システムの構成を示す。
【００６０】
本実施形態の発電運転管理システムの総括運転管理装置１０において、出力指令配分手段６１は、出力指令受信手段６２を通じて中央給電指令所１１より受け取った発電所一括分の出力指令から個々の発電ユニット２に配分して指令する手段であり、図１６に示した負荷配分手段８に相当する。
【００６１】
出力指令配分手段６１より出力された発電ユニット毎の出力指令は、発電ユニット２毎の発電ユニット起動判断手段６４及び発電出力指令送信手段６６に与えられる。発電出力指令送信手段６６は、出力指令配分手段６１より通知された出力指令を対応する発電ユニット２に送信するものである。
【００６２】
一方、発電ユニット起動判断手段６４は、発電ユニット運転状態受信手段６３で受信した発電ユニット２の運転状態を読み込み、対応する発電ユニットが現在停止中であるかどうかを判断し、停止している発電ユニット２に発電電力量を配分する場合（すなわち、現在起動中の発電ユニット２の運転可能出力の最大値の合計より発電所一括出力指令が大きい場合）は、発電ユニット起動指令送信手段６５に、対応する発電ユニット２に対して起動指令を送信するよう指示する。発電ユニット起動指令送信手段６５はこの指示を受けて対応する発電ユニット２に起動指令を送信する。これにより、停止している発電ユニット２に発電電力量を配分する場合に総括運転管理装置１０からその発電ユニット２を遠隔起動することができる。
【００６３】
次に、本発明の第６の実施形態を説明する。
【００６４】
図１９に、本実施形態の発電運転管理システムの構成を示す。
【００６５】
本実施形態の発電運転管理システムの総括運転管理装置１０において、発電ユニット停止判断手段６８は出力指令配分手段６１より通知された発電ユニット毎の出力指令と発電ユニット運転状態受信手段６３が受信した発電ユニットの運転状態とを入力し、発電ユニット２に許容最低発電電力量を下回る発電電力量を配分する場合には、発電ユニット停止指令送信手段４８に、対応する発電ユニット２に対して停止指令を送信するよう指示する。発電ユニット停止指令送信手段４８はこの指示を受けて対応する発電ユニット２に停止指令を送信する。これにより、稼働中の発電ユニット２を総括運転管理装置１０から遠隔停止することができる。
【００６６】
また、図１８および図１９において、総括運転管理装置１０に、発電ユニット運転状態受信手段６３で受信した情報から発電ユニット２の運転状態を監視し、この監視結果を発電ユニット起動判断手段６４あるいは発電ユニット停止指令送信手段４８に通知するように構成しても構わない。
【００６７】
次に、本発明の第７の実施形態を説明する。
【００６８】
図２０に、本実施形態の発電運転管理システムの構成を示す。
【００６９】
同図において、発電所統括管理装置２４は発電所毎の各発電ユニット２を統括して管理する装置である。この発電所統括管理装置２４は中央給電司令所１１より発電所一括分の出力指令を受け、これを各発電ユニット２に配分して指令する出力指令配分手段７３を有する。
【００７０】
各発電ユニット２は発電所統括管理装置２４から与えられた指令を受け付けるか否かを切り替える入力選択手段５１と、この入力選択手段５１の選択状態を発電所統括管理装置２４に連絡する選択状態連絡部７０とを備えている。
【００７１】
すなわち、この発電運転管理システムでは、発電ユニット２側に発電所統括管理装置２４からの指令を受け付けるか否かを切り替える入力選択手段５１を設けることで、発電ユニット２側での判断で発電ユニット２からの操作を発電所統括管理装置２４からの指令より優先することができる。また、その選択状態を選択状態連絡部７０から発電所統括管理装置２４に連絡し、発電ユニット２が単独で運転している状態か、発電所統括管理装置２４からの指令に基づいて運転している状態かを発電所統括管理装置２４にて判断することができる。
【００７２】
これにより、発電ユニット２の軽度の異常、定期点検、定期動作試験、試運転、調整運転時等は発電所統括管理装置２４からの指令に基づいて発電ユニット２を運転できるようになり、発電ユニット２側での運転作業を削減（運転員を削減）することができ、また、重度の故障時には発電ユニット２側からの操作を優先することができる。
【００７３】
なお、図２０において、発電所統括管理装置２４は中央給電司令所１１からの発電所一括分の出力指令を直接受ける例を示しているが、図２１の構成例に示すように、中央給電司令所１１からの発電所一括分の出力指令を総括運転管理装置１０を介して受けるようにしてもよい。
【００７４】
次に、本発明の第８の実施形態を説明する。
【００７５】
図２２に、本実施形態の発電運転管理システムの構成を示す。
【００７６】
同図に示す発電運転管理システムは、複数の発電所１の運転管理を総括して行う総括運転管理装置１０と、発電所毎の各発電ユニット２を統括して管理する発電所統括管理装置２４とを備えて構成される。各発電ユニット２は総括運転管理装置１０および発電所統括管理装置２４から与えられた指令を受け付けるか否かを切り替える入力選択手段５１と、この入力選択手段５１の選択状態を発電所統括管理装置２４に連絡する選択状態連絡部７０とを備えている。
【００７７】
図２３に、本実施形態の入力選択手段５１の詳細を示す。総括運転管理装置１０の出力指令配分手段６９から出力された出力指令値Ｔ１は通信手段４９を経て入力選択手段５１の選択回路部５７に入力される。同様に発電所統括管理装置２４の出力指令配分手段７３から出力された出力指令値Ｔ３も通信手段４９を経て入力選択手段５１の選択回路部５７に入力される。また、入力選択手段５１には、発電ユニット２で総括運転管理装置１０からの指令を受け付けるか否かを選択するモードＳＷ５９が設けられている。このモードＳＷ５９の状態Ｍ（プラント異常時：ユニット側、通常時：総括運転管理装置側、発電所定期点検時：発電所統括管理装置の運用）は選択回路部５７によって読み込まれ、選択回路部５７は読み込んだモードＳＷ５９の状態Ｍに応じて、ユニット側の出力設定器５８により設定されている出力指令値Ｔ２、または総括運転管理装置１０からの出力指令値Ｔ１、もしくは発電所統括管理装置２４からの出力指令値Ｔ３のいずれかを選択する。すなわちモードＳＷ５９で発電ユニット側を選択しておくことにより、発電ユニット２側の判断で発電ユニット２側の操作を優先することが可能となる。
【００７８】
プラントＰＬでは、選択回路部５７により選択された出力指令値Ｔを出力目標値として、この出力指令値Ｔと実際の発電機出力Ｐとの偏差から制御装置内の出力制御１０１を介してプラント制御弁１０２を調整することによってプラント出力Ｐの制御が行われる。
【００７９】
また、モードＳＷ５９の状態値Ｍやプラント出力Ｐは選択状態連絡部５２によって総括運転管理装置１０及び発電所統括管理装置２４に連絡される。このことにより総括運転管理装置１０及び発電所統括管理装置２４では、発電ユニット２が単独で運転されているか、総括運転管理装置１０または発電所統括管理装置２４からの指令に基づいて運転されているかを判断できる。
【００８０】
これにより、通常運転中は総括運転管理装置１０または発電所統括管理装置２４からの指令を受けることにより発電ユニット２での運転作業を削減（運転員を削減）することができ、また、発電ユニット２側の判断で、異常、定期点検、定期動作試験、試運転、調整運転時等の操作を行うときは発電ユニット２側の操作を総括運転管理装置１０からの指令より優先することができる。
【００８１】
次に、本発明の第９の実施形態を説明する。
【００８２】
図２４に本実施形態の発電運転管理システムの構成を示す。
【００８３】
本実施形態の総括運転管理装置１０は、保守計画設定手段３６、各発電ユニット毎の保守計画情報が格納された保守用データベース手段４１、保守用データベース手段４１を参照して負荷配分手段８に運転可能な発電ユニットの情報を通知し、運転指令手段６に運転指示情報を出力する保守指令手段７とを備えている。また、総括運転管理装置１０は、操作員が保守用データベース手段４１から各発電ユニット２の保守計画情報を入手したり、保守用データベース手段４１に保守計画を入力したりする対話手段３５を装備している。
【００８４】
保守計画設定手段３６は、定期点検計画設定手段３７、動作試験計画設定手段３８、機器交換計画設定手段３９、復旧計画設定手段４０で構成される。
【００８５】
次に、図２５を用いて定期点検計画設定手段３７の機能について説明する。操作員は、対話手段３５から定期点検計画設定手段３７を通して保守用データベース手段４１に定期点検実施日程を各発電ユニット毎に入力する。保守用データベース手段４１の定期点検実施日程欄の実施開始日、例えば１９９９年１月１日になると、保守指令手段７は、ユニット１を運転指示欄の保守停止( 水抜きまで行う完全停止) 状態にする運転指示情報を運転指令手段６に出力し、また、運転可能欄を×に変え、ユニット１が運転可能ユニットから外れたという情報を負荷配分手段８に出力する。
【００８６】
運転指示情報を受け取った運転指令手段６は、ユニット１を保守停止状態にし、また、運転可能ユニット情報を受け取った負荷配分手段８は、ユニット１を負荷配分対象ユニットから除外する。
【００８７】
また、保守停止手段７は、定期点検完了日の次日である１９９９年４月１日になる（定期点検が早く完了した場合には、操作員が対話手段３５から保守用データベース手段４１の定期点検実施日程を書き変えることができる）と、ユニット１の運転可能欄を○に復帰させ、ユニット１が運転可能ユニットに復帰したという情報を負荷配分手段８に出力し、ユニット１を負荷配分対象ユニットに復帰してもらう。また、運転指示欄を無しに変更する。
【００８８】
次に、図２６を参照して動作試験計画設定手段３８の機能を説明する。操作員は、対話手段３５より動作試験計画設定手段３８を通して、保守データベース手段４１に動作試験の実施日時・対象機器・操作内容を入力する。その時、保守指令手段７は、保守データベース手段４１の試験運転条件欄に対象機器・操作内容から動作試験を行うのに適した運転状態を入力する。例えば、１９９９年１月１日１時になると、保守指令手段７は、保守データベース手段４１のユニット２の運転指示欄を動作試験にし、運転可能欄を×に変える。運転指示欄が動作試験となっている時は、試験運転条件欄にある運転状態を運転指示情報として運転指令手段６に出力する。この場合は「無し」である。
【００８９】
次に、ユニット２の弁（Ａ）に対して、開閉操作を行わせる情報を運転指令手段６に出力する。その情報を受け取った運転指令手段は、弁（Ａ）の開閉操作を実行する。動作判定手段４２は、弁（Ａ）の開閉操作を行った時のプロセス情報や映像データを統括監視手段５より入力し、その情報と判定用データベース手段４３の正常時プロセスデータ情報や正常時映像データ情報とを比較し、正常・異常を判断する。仮に、弁（Ａ）を異常と判断した場合は、動作異常情報を復旧計画設定手段４０に出力し、復旧計画に上げてもらう。
【００９０】
次に、図２７を参照して機器交換計画設定手段３９の機能を説明する。機器交換指令手段４４は、統括監視手段５より各発電ユニット２のプロセスデータ情報や映像データ情報を取り込み、交換用データベース手段４５の正常時プロセスデータ情報や正常時映像データ情報と比較したり、性能・効率・寿命を計算したりして、機器の交換時期を算出し、また、その機器交換に必要とする時間および見積を交換用データベース手段４５の過去の機器交換情報や交換見積情報から割り出す。機器交換指令手段４４は、これらの情報を機器交換指令情報として、機器交換計画設定手段３９に出力する。
【００９１】
機器交換指令情報を受けた機器交換計画設定手段３９は、保守用データベース手段４１に交換日程・対象機器を入力する。また、保守指令手段７は、保守用データベース手段４１の交換運転条件欄に対象機器から交換に適した運転状態を入力する。
【００９２】
情報連絡手段４８は、保守用データベース手段４１の交換日程欄の１ヶ月前になると対話手段３５に交換を促す情報を出力し、操作員に認識させる。例えば、情報連絡手段４８は、１９９９年１月１日になると、対話手段３５にユニット２のポンプ（Ａ）の交換時期１ヶ月前だという情報を出力する。
【００９３】
それを受けた操作員は、交換日程を確認し問題無ければそのままにし、この日程では、問題がある場合は、対話手段３５から機器交換計画設定手段３９を通して、保守用データベース手段４１の使用／除外欄を除外にすることができる。
【００９４】
除外にした場合、機器交換指令手段４４から保守用データベース手段４１への更新を止めることができるので、操作員が任意に日程を入力することができる。１９９９年２月１日になると、保守指令手段７は、保守データベース手段４１のユニット２の運転状態指示欄を機器交換にし、運転可能欄を×に変える。運転指示欄が機器交換となっている時は、交換運転条件欄にある運転状態を運転指示情報として運転指令手段６に出力する。この場合は「負荷降下」を出力する。
【００９５】
保守停止手段７は、機器交換完了日の次日である１９９９年２月６日になると（機器交換が早く完了した場合は、操作員が対話手段３５から保守用データベース手段４１の使用／除外欄を除外にし、交換日程を書き変えることができる）、ユニット２の運転可能欄を○に復帰させ、ユニット１が運転可能ユニットに復帰したという情報を負荷配分手段８に出力し、ユニット１を負荷配分対象ユニットに復帰してもらう。また、運転指示欄を無しに変更する。
【００９６】
最後に図２８を参照して復旧計画設定手段３９の機能について説明する。故障箇所特定手段４６は、統括監視手段５より各発電ユニットの異常状態情報を取り込み、復旧用データベース手段４７の過去の故障事例情報・修理情報や復旧見積情報から異常原因となっている故障箇所を割り出し、その復旧にかかる時間や見積を復旧情報として復旧計画設定手段４０に出力する。
【００９７】
復旧計画設定手段４０は、復旧情報と請求請１１記載の動作異常情報を取り込み、保守用データベース手段４１に復旧時間・対象機器を入力する。また、保守指令手段７は、保守用データベース手段４１の復旧運転条件欄に対象機器から修理に適した運転状態を入力する。
【００９８】
ユニット２のポンプ（Ａ）を例にすると、情報連絡手段４８は、対話手段３５にポンプ（Ａ）の復旧を促す情報を出力し、操作員に認識させる。それを受けた操作員は、対話手段３５から復旧計画設定手段４０を通して、保守用データベース手段４１の復旧開始日欄に復旧の開始日１９９９年２月１日を入力する。
【００９９】
保守データベース手段４１は、１９９９年２月１日になるとユニット２の運転指示欄を修理中にし、運転可能欄を×に変更する。運転指示欄を修理中となっている時は、復旧運転条件欄にある運転状態を運転指示情報として運転指令手段６に出力する。この場合は「片肺運転」を出力する。
【０１００】
保守指令手段７は、復旧完了後の操作員が対話手段３５から、復旧開始日欄の開始日を削除すると、ユニット２の運転可能欄を○に復帰させ、ユニット２が運転可能ユニットに復帰したという情報を負荷配分手段８に出力し、ユニット２を負荷配分対象ユニットに復帰してもらう。また、運転指示欄を無しに変更する。
【０１０１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の発電所の単位あるいは複数の発電ユニットの単位でこれらの運転管理を集中化して行うことによって、トータル的な運転管理の効率の向上を図ることができるとともに、設備の削減ならびに運転員の低減化を実現することができる。また、各発電所の識別が視覚的に容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の発電運転管理システムの構成を示す図。
【図２】総括運転管理装置内の統括監視手段の構成を示す図。
【図３】階層構造情報提供手段による各発電ユニットの運転状況の表示例を示す図。
【図４】各発電ユニットの運転状況を発電所の機種を識別可能にして表示した例を示す図。
【図５】階層構造情報提供手段による異常発生状況の表示例、詳細情報照会手段による異常発生に関する詳細情報の照会例、自動運転判定例及び運転指令例を示す図。
【図６】ユニットトリップ時の負荷配分調整例を示す図。
【図７】第１の実施形態である発電運転管理システムの変形例を示す図。
【図８】第１の実施形態である発電運転管理システムの他の変形例を示す図。
【図９】本発明の第２の実施形態の発電運転管理システムの構成を示す図。
【図１０】共通設備の運転状態及び各発電ユニットの運転状態の監視画面の例を示す図。
【図１１】本発明の第３の実施形態の発電運転管理システムの構成を示す図。
【図１２】図１１の入力選択手段の詳細について説明するための図。
【図１３】第３の実施形態において選択手段を系統毎に設けた発電運転管理システムの構成を示す図。
【図１４】第３の実施形態において選択手段を機器毎に設けた発電運転管理システムの構成を示す図。
【図１５】図３の実施形態においてプラント運転状況に応じて入力選択手段の選択状態を自動的に切り替えるためのロジックを設けた変形例を示す図。
【図１６】本発明の第４の実施形態の発電運転管理システムの構成を示す図。
【図１７】図１６の総括運転管理装置内の負荷配分手段及びその他の詳細を示す図。
【図１８】本発明の第５の実施形態の発電運転管理システムの構成を示す図。
【図１９】本発明の第６の実施形態の発電運転管理システムの構成を示す図。
【図２０】本発明の第７の実施形態の発電運転管理システムの構成を示す図。
【図２１】第７の実施形態の発電運転管理システムの変形例を示す図。
【図２２】本発明の第８の実施形態の発電運転管理システムの構成を示す図。
【図２３】図２２の実施形態の入力選択手段の詳細を示す図。
【図２４】    本発明の第９の実施形態の発電運転管理システムの構成を示す図。
【図２５】図２４の定期点検計画設定手段の機能について説明するための図。
【図２６】図２４の動作試験計画設定手段の機能を説明するための図。
【図２７】図２４の機器交換計画設定手段の機能を説明するための図。
【図２８】図２４の復旧計画設定手段の機能を説明するための図。
【符号の説明】
１…発電所、２…発電ユニット、３…ユニット監視制御手段、４…入出力処理部、５…統括監視手段、６…運転指令手段、７…保守指令手段、８…負荷配分手段、９…発電計画手段、１０…総括運転管理装置、１１…中央給電指令所、１２…ユニット監視手段、１３…異常検知手段、１４…階層情報提供手段、１５…モニタ、１６…詳細情報照会手段、１７…自動運転判定手段、１８…判定用データベース、１９…階層構造情報例、２０…詳細情報例、２１…自動運転判定例、２２…運転指令例、２３…負荷配分調整例、２４…発電所総括管理装置、３５…対話手段、３６…保守計画設定手段、３７…定期点検計画設定手段、３８…動作試験計画設定手段、３９…機器交換計画設定手段、４０…復旧計画設定手段、４１…保守用データベース手段、４２…動作判定手段、４３…判定用データベース手段、４４…機器交換指令手段、４５…交換用データベース手段、４６…故障箇所特定手段、４７…復旧用データベース手段、４８…発電ユニット停止指令送信手段、４９…通信手段、５１…入力選択手段、５２…選択状態連絡部、５５…ロジック、５７…選択回路部、５８…出力指令設定器、５９…モードＳＷ、６０…運転特性データベース手段、６１…出力指令配分手段、６２…出力指令受信手段、６３…発電ユニット運転状態受信手段、６４…発電ユニット起動判断手段、６５…発電ユニット起動指令送信手段、６６…発電出力指令送信手段、６８…発電ユニット停止判断手段、６９…出力指令配分手段、７０…選択状態連絡部、７１…負荷予測を行う機能、７２…負荷配分を算定する機能、７３…出力指令配分手段。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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