(57)【要約】  本発明は、産業プラント、石油ガスプラント、石油化学プラントなどを管理するための装置および方法に関し、装置および方法は、特に、ねじれ振動および揺動によって引き起こされる、費用のかかるプラントトリップおよびシャフト損傷を回避することによってプラントの可用性を改善するように適合されている。さらに、本発明による装置および方法は、プラント全体の操作性および最適化を改善し、遠隔診断をサポートし、プラントの動的に発展するモデル化を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントを管理するための装置であって、
コントローラを設けられている少なくとも１つのエネルギー変換器（１１）に電気的に結合されている少なくとも１つの電気機械（１０）と、
前記少なくとも１つの電気機械に関連付けられている少なくとも１つの回転シャフトと、
前記シャフトの時間変動トルクを表す信号を検知するように構成された少なくとも１つのセンサ（１２）と、
プラント制御ユニット（１３）であって、
少なくとも１つのセンサからデータを受信するように適合された入力インターフェース（１４）と、
前記入力インターフェースに関連付けられている監視分析ユニット（１５）で、
制御措置を必要とする前記プラント内の振動の存在を検出するために前記信号を分析し、前記検出されている振動を低減するために、前記少なくとも１つのエネルギー変換器（１１）の前記コントローラの基準値を変更するように適合されている、監視分析ユニット（１５）と
を備える、プラント制御ユニット（１３）と
を備える、装置。
【請求項２】
前記プラントは、コントローラを設けられている少なくとも１つのアクチュエータをさらに備えること、および、
前記監視分析ユニット（１５）が、前記少なくとも１つのアクチュエータの前記コントローラにさらに関連付けられ、前記検出されている振動を低減するために前記少なくとも１つのアクチュエータの前記コントローラにフィードバック制御を提供するようにさらに適合されており、前記少なくとも１つのアクチュエータが、エネルギーを貯蔵および放出することが可能なエネルギー貯蔵手段を含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記監視分析ユニット（１５）が、前記プラント内のねじれ振動を検出し、前記少なくとも１つのエネルギー変換器（１１）の前記コントローラの前記基準値の変更、および、前記少なくとも１つのアクチュエータの前記コントローラの前記基準値の変更を適切に調整するようにさらに適合されていることを特徴とする、請求項１乃至２のうちの１つまたは複数に記載の装置。
【請求項４】
前記監視分析ユニット（１５）が、前記プラント内の横方向振動を検出し、前記少なくとも１つのエネルギー変換器（１１）の前記コントローラの前記基準値の変更、および、前記少なくとも１つのアクチュエータの前記コントローラの前記基準値の変更を適切に調整するようにさらに適合されていることを特徴とする、請求項１乃至３のうちの１つまたは複数に記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つのアクチュエータがねじれモードダンパ（ＴＭＤ）（３０）を含むこと、および、前記アクチュエータコントローラがねじれモード減衰（ＴＭＤ）コントローラ（３１）を含むことを特徴とする、請求項２乃至４のうちの１つまたは複数に記載の装置。
【請求項６】
前記プラントが石油ガスプラントまたは石油化学プラントであることを特徴とする、請求項１乃至５の１つまたは複数に記載の装置。
【請求項７】
前記ねじれモードダンパが能動型であることを特徴とする、請求項５乃至６の１つまたは複数に記載の装置。
【請求項８】
前記ねじれモードダンパ（ＴＭＤ）（３０）は、複数の単一または結合インダクタまたはキャパシタを介する電磁的形態で、または、場合によっては流体を含む、複数の単一または結合された運動体を介する運動および／またはポテンシャルおよび／または重力的形態で、または、複数の単一または結合された弾性体を介するまたは複数の流体を介する潜在的弾性形態で、または、複数の蓄熱サブシステムを介する熱形態で、または、複数の化学反応を介する化学的形態で、エネルギーを貯蔵および放出するように適合されていることを特徴とする、請求項５乃至７のうちの１つまたは複数に記載の装置。
【請求項９】
前記シャフトの前記少なくとも１つの時間変動トルクが、前記プラント内に存在する少なくとも１つの固有ねじれ周波数に関連することを特徴とする、請求項１乃至８のうちの１つまたは複数に記載の装置。
【請求項１０】
前記ねじれ共振の周波数が４００Ｈｚ未満であることを特徴とする、請求項３乃至９のうちの１つまたは複数に記載の装置。
【請求項１１】
前記監視分析ユニット（１５）が、前記入力インターフェース（１４）から信号を受信し、少なくとも１つの所定の周波数帯域に属する信号をフィルタリング除去するように適合された第１の信号処理を実行するように適合されている信号フィルタリングユニット（４１）と、前記少なくとも１つのエネルギー変換器（１１）の前記制御ループに対する基準値を計算するように適合されたプロセッサ（４５）と、
前記プロセッサ（４５）によって計算される過去の基準値およびユーザによって提供される入力データを記憶するように適合されたメモリユニット（４４）であって、前記基準値は、以下のデータ、すなわち、前記信号フィルタリングユニット（４１）からの実際の測定信号、前記メモリユニット（４４）に以前に記憶されている過去の基準値、ユーザによって提供される入力データ、現在時刻、地理的位置のうちの１つまたは複数の関数であるメモリユニット（４４）と
を備える
ことを特徴とする、請求項１乃至１０のうちの１つまたは複数に記載の装置。
【請求項１２】
前記プロセッサ（４５）が、
プラント動作の第１の指標を計算するように適合された第１のレベルプロセッサ（４２）であって、前記第１の指標は、以下のデータ、すなわち、前記信号フィルタリングユニット（４１）からの前記実際の測定信号、前記メモリユニット（４４）に以前に記憶されている前記第１の指標の過去の値、ユーザによって提供される前記入力データ、現在時刻および地理的位置のうちの１つまたは複数の関数である、第１のレベルプロセッサ（４２）と、
プラント動作の第２の指標を計算するように適合された第２のレベルプロセッサ（４３）であって、前記第２の指標は、以下のエンティティ、すなわち、前記第１のレベルプロセッサ（４２）から得られるプラント動作の前記第１の指標、前記メモリユニット（４４）に以前に記憶されている前記第２の指標の過去の値、前記ユーザによって提供される前記入力データ、現在時刻および地理的位置のうちの１つまたは複数の関数である、第２のレベルプロセッサ（４３）と
をさらに備えることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記監視分析ユニット（１５）が、前記プロセッサ（４５）または前記第１のレベルプロセッサ（４２）および前記第２のレベルプロセッサ（４３）および前記ユーザからデータを受信するように適合された前記プラントの動的モデル（４０）をさらに含み、前記動的モデル（４０）は、前記プラントの挙動をモデル化し、前記プラントをモデル化する前記モデルの能力を向上させるために時間とともに発展するように適合されていることを特徴とする、請求項１乃至１２の１つまたは複数に記載の装置。
【請求項１４】
前記監視分析ユニット（１５）が、前記プラントの遠隔管理を可能にするために遠隔位置から／遠隔位置へデータを受信／送信するように適合された遠隔通信ユニットをさらに備えることを特徴とする、請求項１乃至１３のうちの１つまたは複数に記載の装置。
【請求項１５】
プラントを管理するための方法であって、
コントローラが設けられている少なくとも１つのエネルギー変換器（１１）に電気的に結合されている少なくとも１つの電気機械（１０）を提供するステップと、
前記少なくとも１つの電気機械に関連付けられている少なくとも１つの回転シャフトを提供するステップと、
前記シャフトの時間変動トルクを表す信号を検知するように構成された少なくとも１つのセンサ（１２）を提供するステップと、
コントローラが設けられている少なくとも１つのエネルギー変換器（１１）に関連付けられている電気機械に関連付けられている回転シャフト状の時間変動トルクを表す信号を検知するステップと、
制御措置を必要とする振動の存在を検出するために前記信号を分析するステップと、
前記検出されている振動を低減するために、前記少なくとも１つのエネルギー変換器（１１）の前記コントローラの基準値を変更するステップと
を含む、方法。
【請求項１６】
コントローラが設けられている少なくとも１つのアクチュエータを提供するステップと、
前記検出されている振動を低減するために、前記少なくとも１つのアクチュエータの前記コントローラの前記基準値を変更するステップと
をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
ねじれ相互作用とねじれ共振とを区別するために制御措置を必要とする前記振動を分析するステップと、
前記少なくとも１つのエネルギー変換器（１１）の前記コントローラの前記基準値の前記変更および前記少なくとも１つのアクチュエータの前記コントローラの前記基準値の前記変更を調整するステップと
をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのアクチュエータがねじれモードダンパ（ＴＭＤ）（３０）を含むこと、および、前記アクチュエータコントローラがねじれモード減衰（ＴＭＤ）コントローラ（３１）を含むことを特徴とする、請求項１６乃至１７のうちの１つまたは複数に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に電気機械、電気モータまたは発電機および、関連する、ならびに、動力、運動およびトルクを伝達するように適合されている駆動系を備える、石油ガスプラント、石油化学プラントなどを識別、制御およびモデル化するための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自然減衰が低いことを特徴とする慣性の大きい鋼シャフトに接続された質量の大きい可動部分を含むこの種のプラントでは、複数種類の振動現象、特に回転シャフトならびに／または機械的基礎および下部構造におけるねじれ振動および横振動が起こりやすい。
【０００３】
上記振動現象を引き起こす事象にはいくつかの種類があり得る。それらは、例えば突然の機械的負荷の変化などの機械的な種類であり得、あるいは、例えば高調波間または、プラント発電機へのまたはプラント発電機からの大きな電気的負荷の挿入もしくは切断、またはプラント電気回路網で起こる電磁過渡現象などの電気的な種類であり得る。そのような摂動は広い励起スペクトルによって特徴付けられ、それゆえ、システムの共振周波数をトリガして前記システム内に危険な揺動および振動を引き起こす可能性がある。これは特に孤立したプラントに当てはまる。実際、一例として発電プラントを考慮すると、電力系統が孤立している場合、それは公共施設ネットワークに接続されていないか、または非常に脆弱なものであり、したがって負荷は一般的に上記ネットワークと比較して大きく、それによって、それらをオンおよびとオフに切り替えることは、ネットワーク自体に影響を与える可能性があり得る。これらのシステムにおける電気モータおよび駆動装置の定格が増大すると、関連する機械的および電気的動力学はますます相互に結合され、したがって従来の対策技術によってモータまたは発電機駆動系における揺動および振動を回避することが困難になる。
【０００４】
ねじれ振動現象は、伝動シャフトを深刻に損傷する可能性があるという点で特に非常に危険であり、その結果、プラントに対して非常に費用のかかる修理および保守作業が行われることになる。ねじれ振動を抑制するための方法は当該技術分野において公知である。同期発電機におけるねじれ振動を抑制するための１つの方法が、Ｃ．Ｓｉｈｌｅｒ「Ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｏｆ  ｔｏｒｓｉｏｎａｌ  ｖｉｂｒａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  ｒｏｔｏｒ  ｓｈａｆｔ  ｓｙｓｔｅｍｓ  ｂｙ  ａ  ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ」（３５ｔｈ  Ａｎｎｕａｌ  ＩＥＥＥ  Ｐｏｗｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｓｐｅｃｉａｌｉｓｔ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，ｐａｇｅｓ  １４２４−１４３０（２００４））に記載されている。この方法は、ＤＣインダクタを含む追加のサイリスタ変換回路によって、測定されたねじれ速度に逆位相のトルクを加えることを含む。この方法は、別個の他励式変換システムおよび別個のエネルギー貯蔵装置（インダクタまたはキャパシタ）の設置が技術的および経済的に実現可能である実施形態に最も適用可能である。
【０００５】
ねじれ振動を抑制するための他の方法は、米国特許第７１７３３９９号明細書に記載されている。この方法は、ＤＣリンクを含むコンバータシステムのインバータまたは整流器に結合されたシャフト上のトルクを表す信号を検知するステップと、シャフトの固有振動数に対応するシャフト上のねじれ振動の存在を検出するために検知された信号を使用するステップと、それぞれのインバータまたは整流器により有効電力を変調することによってねじれ振動を減衰させるステップとを含む。ねじれ振動を減衰させるための他の方法はドイツ特許出願公開第１０３５９２５９号明細書に記載されている。この方法は、ねじれ振動の角速度と逆位相の、所与の減衰周波数における駆動系に対する減衰トルクを供給するために電気機械を使用する。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、プラントの管理のための装置および方法に関し、ここで管理という用語は、産業プラントの識別、制御およびモデル化の動作を示すことを意図している。本発明による装置および方法は、特に石油ガスプラント、石油化学プラントなどに焦点を当てた産業プラント全般を対象としており、上記装置および方法は、特に孤立したプラントまたはや脆弱な配電網から電力を供給されているプラントにおいては一般に検出が困難なねじれ振動および揺動によって引き起こされる費用のかかるプラントトリップおよびシャフト損傷を回避することによって、プラントの可用性を改善するように適合されている。さらに、本発明による装置および方法は、プラント全体の操作性および最適化を改善し、遠隔診断もサポートする。本発明によるプラントの管理のための装置および方法は、特にその伝達経路が、特にねじれ振動および振動の危険にさらされており、かつ／または、特に可用性の改善、識別の向上、および遠隔診断の強化が必要である既存または新規の電化プラント、特に孤立したプラントに適用されるように適合されている。
【０００７】
これは、伝動シャフトの適切な位置に位置決めされるときにねじれ振動を検出することが可能である、電気量または機械量を検知するように適合された、プラント内で利用されるセンサのうちの少なくとも１つとインターフェースすることによって達成される。上記少なくとも１つのセンサは必ずしもトルクセンサではないが、一般に、ねじれ振動の物理的症状を検出する能力を有する任意のセンサである。本発明は、センサによって取得されるデータ、ならびに部品製造業者およびプラント所有者からの情報を利用して、一連のオンライン識別手順、モデルおよび制御アルゴリズムを介して、フィードバック制御アルゴリズムを適用して、ねじれ振動を軽減するためにプラントに接続された、能動的ねじれ減衰ソリューションを適切に制御するとともに、プラント全体の動作を改善するように適合され、プラント内のねじれ振動の振幅を許容可能で安全な値に低減する。
【０００８】
本発明のこれらおよび他の特徴、態様、ならびに利点は、図面を通して同様の文字が同様の部品を表している添付の図面を参照して以下の詳細な説明が読まれるときに、より良く理解されることになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の概観のブロック図である。
【図２】プラントの監視制御が、検出されるねじれ振動を減衰させるために、システムの既存の構成要素の制御プロセスに、それらの基準値をわずかに調整することによって作用するのに十分である、本発明の動作の一例のブロック図である。
【図３】ねじれモードダンパ（ＴＭＤ）コントローラが過剰な減衰力を調整する必要があることを回避するために監視制御システムとともに別個のねじれモードダンパ制御が必要とされる本発明の動作の一例のブロック図である。
【図４】本発明によるプラント制御ユニットの好ましい実施形態のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
例示的な実施形態に関する以下の説明は、添付図面を参照する。異なる図において、同じ参照番号は、同一または同様の要素を示している。以下の詳細な説明は、本発明を限定するものではない。むしろ、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定められる。
【００１１】
本明細書の全体を通して、「或る実施形態」または「一実施形態」への言及は、一実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、本開示の主題の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書の全体のさまざまな場所における「或る実施形態において」または「一実施形態において」という表現の出現は、必ずしも同じ実施形態を指しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、または特性を、１つまたは複数の実施形態において、任意の適切な様式で組み合わせることが可能である。
【００１２】
添付の図１を参照すると、例示的実施形態によれば、本発明は、石油ガスプラント、石油化学プラント、火力発電プラントなどのプラントを管理するための装置であって、
少なくとも１つのエネルギー変換器１１に電気的に接続されている少なくとも１つの電気機械１０（非限定的な例としては、電気モータまたは発電機）と、
上記少なくとも１つの電気機械に関連付けられかつそれを駆動するように適合された少なくとも１つのエネルギー変換器１１（非限定的な例としては、可変周波数駆動装置−ＶＦＤ）と、
上記少なくとも１つの電気機械に関連する少なくとも１つの回転シャフトと、
上記シャフトの時間変動トルクを表す信号を検知するように構成された少なくとも１つのセンサ１２（非限定的な例として、上記信号は、トルクセンサまたはねじれ角センサまたは速度センサまたは上記シャフトのトルクを直接的または間接的に検知するように適合されている他の任意の種類のセンサから導出され得る）と、
プラント制御ユニット１３であって、
監視分析ユニット１５に関連付けられている、少なくとも１つのセンサからデータを受信するように適合された入力インターフェース１４と、
上記入力インターフェースおよび上記少なくとも１つのエネルギー変換器に関連する監視分析ユニット１５で、上記監視分析ユニット１５は、制御措置を必要とするねじれ振動または揺動の存在を検出し、ねじれ振動または揺動の存在の検出に基づいて、上記少なくとも１つのエネルギー変換器の制御ループの基準値を修正するように適合されている、監視分析ユニット１５と
を備える、プラント制御ユニット１３と
を備える、装置を参照する。
【００１３】
上記監視分析ユニット１５は、プラント内の少なくとも１つの電気機械に向けられたフィードバック制御を提供し、上記フィードバック制御は、上記監視分析ユニット１５によって、プラントの任意の区画または機械またはシャフトに関連する少なくとも１つのセンサの出力の分析を通じて実行される関連するねじれ振動の傾向の監視に基づいており、プラント内の関連するねじれ振動の上記傾向についての指示を与えるように適合されている。
【００１４】
上記少なくとも１つのセンサによって検出されるべきシャフトの時間変動トルクは、上記シャフトの少なくとも１つの固有ねじれ周波数に関連することができ、上記固有ねじれ周波数は、特に４００Ｈｚより低いか、または準同期周波数範囲（＜５０Ｈｚ）内である。
【００１５】
本発明の一実施形態では、上記シャフトは発電機として機能する電気機械に結合されている。
【００１６】
監視分析ユニット１５によって提供されるフィードバックは、プラントの少なくとも１つの電気機械の制御ループ内のデフォルト基準値ｎ０からの小さい静的偏差Δ＿ｎおよび／または静止型周波数変換器の制御ループ内のデフォルト基準値ｐ０からの小さい動的出力偏差Δ＿ｐを含み得る。上記小さい静的偏差Δ＿ｎは、一般に、検出されるねじれ振動の測定される傾向に応じて、上記デフォルト基準値ｎ０の小さい割合、例えば０．５％であり得る。
【００１７】
本発明の動作の一例を示す、添付の図２を参照すると、監視分析ユニット１５は、例えば、プラントの少なくとも１つの電気機械２０に関連するエネルギー変換器２１などの、プラントの既存の構成要素の制御プロセスと、それらの基準値をわずかに適合させることによって相互作用する。一例として、監視分析ユニット１５は、ロータ速度の調節を調整するために、プラントの少なくとも１つの電気モータの制御ループと相互作用するように適合することができる。プラント内の小さいねじれ振動現象を検出する場合、少なくともプラントの電気モータの速度をわずかに調整することが、上記小さいねじれ振動現象を減衰させ、許容可能で安全な値まで上記ねじれ振動の振幅を減少させるのに有効であり得る。
【００１８】
添付の図３において参照される、本発明の別の例示的実施形態では、ねじれモードダンパ（ＴＭＤ）３０が存在し、上記監視分析ユニット１５は上記ねじれモード減衰（ＴＭＤ）３０のコントローラ３１にさらに関連付けられており、さらに、上記ＴＭＤコントローラ３１に、臨界振幅に達する振動現象を減衰させるため、および／または共振をトリガするためのフィードバック制御を提供するように適合されている。上記ねじれモード減衰（ＴＭＤ）コントローラ３１もまた、上記監視分析ユニット１５内に統合することができる。さらに、ＴＭＤ３０は別個の装置とすることができ、または、プラント内の少なくとも１つのエネルギー変換器内に統合することができ、これは通常、統合ＴＭＤ（ＩＴＭＤ）として参照される。添付の図３に示す本発明の動作の例では、上記監視分析ユニット単独では制御することができない振幅によって特徴付けられる振動現象を低減するために、追加のＴＭＤ３０コントローラが監視分析ユニット１５とともに動作する。この場合、大規模システムおよびプラントの場合のようにＴＭＤコントローラが振動現象を補正するために過剰な減衰力を調整する必要があることを回避するために、監視分析ユニットの動作は依然として有用である。本発明による監視分析ユニット１５は有利には、例えば、ＴＭＤ単独での動作は実用的ではないであろう大規模で複雑な石油ガスプラントにおけるＴＭＤ動作を可能にする。
【００１９】
添付の図３において参照される、本発明の例示的実施形態によれば、上記監視分析ユニットによって検出されるねじれ振動現象は、単純なねじれ相互作用現象とねじれ共振現象との間で区別される。単純なねじれ相互作用現象は、ＶＦＤ基準値の小さい（５％以下の）変化、例えば、より高い動作速度ｎの０．５％に等しい変化Δ＿ｎ、および／または検出される現象の高調波間周波数スペクトルを変化させるのに十分なエネルギー変換器またはＶＦＤ駆動電気機械の動作出力の変化Δ＿ｐによって減衰させることができる。
【００２０】
したがって、本発明は、小さい基準値の適合のみを必要とするねじれ相互作用および振動、ならびにＴＭＤ作用を必要とするより大きいねじれ（電気機械的）共振現象を検出および区別し、実行された検出に従って正しい制御方法を自動的に適用するように適合される。
【００２１】
より一般的には、本発明による監視分析ユニットは少なくとも１つのアクチュエータコントローラに関連し、上記アクチュエータコントローラにフィードバック制御を提供するように適合され、上記アクチュエータは、プラントシステム内から受け取るエネルギーを貯蔵し、要求に応じて、上記エネルギーの少なくとも一部分をプラントシステムに戻すことができるエネルギー貯蔵手段である。ＴＭＤはそのようなアクチュエータの１つの可能な例である。
【００２２】
本発明に従って利用することができるＴＭＤのさらなる例は、好ましくは能動型のものであり、それらは複数の単一または結合インダクタまたはキャパシタを介する電磁的形態で、場合によっては流体を含む、複数の単一または結合された運動体を介する運動および／またはポテンシャルおよび／または重力的形態で、複数の単一または結合された弾性体を介するまたは複数の流体を介する潜在的弾性形態で、複数の蓄熱サブシステムを介する熱形態で、複数の化学反応を介する化学的形態で、エネルギーを貯蔵および放出するように適合されている。
【００２３】
本発明による監視分析ユニット１５は、ハードウェアおよびソフトウェアにおいて実施することができ、システム内のねじれ振動または揺動の存在の検出に基づいて、上記少なくとも１つのエネルギー変換器の制御ループに対する新しい基準値を提供するために、上記入力インターフェース１４によって提供される信号を処理するように適合される。
【００２４】
添付の図４において参照される好ましいが限定的ではない実施形態では、上記監視分析ユニット１５は、上記入力インターフェース１４によって提供される信号およびユーザによって提供される基準信号を読み取るように適合されており、以下のものを備える。
【００２５】
上記入力インターフェース１４から信号を受信し、少なくとも１つの所定の周波数帯域に属する信号をフィルタリング除去するように適合されている、処理すべき入力信号に応じてアナログおよび／またはデジタルタイプの第１の信号処理を実行するように適合されている信号フィルタリングユニット４１。
【００２６】
上記少なくとも１つのエネルギー変換器の制御ループに対する基準値を計算するように適合されているプロセッサ４５。上記基準値は、以下のデータ、すなわち、信号フィルタリングユニット４１から得られる実際の測定信号、以前にメモリ４４に記憶された過去の基準値、ユーザによって定義され提供されている入力量および／またはデータ、現在の時刻および地理的位置のうちの１つまたは複数の関数である。
【００２７】
上記プロセッサ４２によって計算された過去の基準値、ユーザによって提供される入力量および／またはデータを記憶するように適合されているメモリユニット４４。
【００２８】
上記プロセッサ４５は、有利には以下のものを備えることができる。
【００２９】
プラント動作の第１の指標を計算するように適合された第１のレベルプロセッサ４２。上記第１の指標は、好ましくは多機能、多値および時変であり、好ましくは複数の代数および／もしくは微分および／もしくは積分および／もしくは積分−微分関係ならびに／またはルックアップテーブルを含む。上記第１の指標は、以下のエンティティ、すなわち、信号フィルタリングユニット４１から得られる実際の測定信号、以前に上記メモリ４４に記憶された上記第１の指標の過去の値、ユーザによって定義され提供されている入力量および／またはデータ、現在の時刻および地理的位置のうちの１つまたは複数の関数である。
【００３０】
プラント動作の第２の指標を計算するために、第１のレベルプロセッサ４２を特徴付けるものよりも高いレベルに階層的に配置されている、他の汎関数および／または最適目標関数の最大値および／または最小値を計算および／または検索するように適合されている第２のレベルプロセッサ４３。上記第２の指標は、好ましくは多機能、多値、および時変であり、好ましくは、複数の代数および／もしくは微分および／もしくは積分および／もしくは積分−微分関係ならびに／またはルックアップテーブならびに／または確率分布ならびに／または確率過程ならびに／または統計演算子を含む。上記第２の指標は、以下のエンティティ、すなわち、上記第１のレベルプロセッサ４２から得られるプラント動作の第１の指標、以前に上記メモリ４４に記憶された上記第２の指標の過去の値、ユーザによって定義され提供されている入力量および／またはデータ、現在の時刻および地理的位置のうちの１つまたは複数の関数である。
【００３１】
第２のレベルプロセッサ４３の上記汎関数および／または最適目標関数は、同様に、多機能、多値および時変の代数および／もしくは微分および／もしくは積分および／もしくは積分−微分関係ならびに／またはルックアップテーブルであってもよい。
【００３２】
その計算を実行するために、第２のレベルプロセッサ４３は、限定ではないが、第１のレベルプロセッサ４２によって計算される１つまたは複数の現在の指標、場合によっては前述の高レベル汎関数および／または最適目標関数の過去の値を含む、メモリ４４に記憶された過去の情報、ユーザによって定義され提供される入力量および／またはデータ、現在の時刻および地理的位置を含む、プラントおよび第１のレベルプロセッサ４２から収集されるより広い範囲の情報セットを使用する。
【００３３】
次いで、上記少なくとも１つのエネルギー変換器の制御ループに対する新しい基準値が、第１のレベルプロセッサ４２からの上記指標および／または第２のレベルプロセッサ４３からの上記指標の関数または組み合わせによって与えられる。上記関数は、微分、積分、畳み込みおよび相関を含むそのような指標に対する任意の数学的演算子を含んでもよく、ならびに、それらは上記指標の過去の値を含む可能性のあるルックアップテーブルを含んでもよい。
【００３４】
さらに、本発明による監視分析ユニット１５は、
上記プロセッサ４５または上記第１のレベルプロセッサ４２および／もしくは上記第２のレベルプロセッサ４３からの情報および／もしくはデータ、ならびに／またはユーザによって提供される入力量および／もしくはデータを受信するように適合されており、さらに、プラントの挙動をエミュレートおよび／またはモデル化および／または予測および／または診断するように適合されている、プラントの動的モデル４０をさらに備えることができる。動的プラントのモデル４０は、実際のプラントをモデル化するその能力を絶えず改善するために時間とともに発展するように適合されている。
【００３５】
最後に、本発明による監視分析ユニット１５は、プラントの遠隔管理を可能にするために遠隔位置から／遠隔位置へデータを受信／送信するように適合された遠隔通信ユニットをさらに備えることができる。上記遠隔通信ユニットは、当該技術分野で利用可能な技術に従って有利に実施することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１０  電気機械
１１  エネルギー変換器
１２  センサ
１３  プラント制御ユニット
１４  入力インターフェース
１５  監視・分析ユニット
２０  電気機械
２１  エネルギー変換器
３０  ねじれモードダンパ
３１  ＴＤＭコントローラ
４０  モデル、動的モデル
４１  信号フィルタリングユニット
４２  第１のレベルプロセッサ
４３  第２のレベルプロセッサ
４４  メモリ、メモリユニット
４５  プロセッサ
【図１】
2020500342.tif 000003
【図２】
2020500342.tif 000004
【図３】
2020500342.tif 000005
【図４】
2020500342.tif 000006
【国際調査報告】
2020500342.tif 000007
2020500342.tif 000008
2020500342.tif 000009
2020500342.tif 000010
2020500342.tif 000011
2020500342.tif 000012
2020500342.tif 000013