JP2003193808A - 発電プラントの診断方法および診断システム - Google Patents
発電プラントの診断方法および診断システムInfo
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- JP2003193808A JP2003193808A JP2001397104A JP2001397104A JP2003193808A JP 2003193808 A JP2003193808 A JP 2003193808A JP 2001397104 A JP2001397104 A JP 2001397104A JP 2001397104 A JP2001397104 A JP 2001397104A JP 2003193808 A JP2003193808 A JP 2003193808A
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- actuator
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- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 実開度発信機能付きバルブはコスト高にな
り、発信機能自体の診断やメンテナンスも必要である。
新設バルブの場合は、実開度発信機能付きバルブを設置
して診断できるが、既設バルブは診断できなかった。実
開度発信装置などを設置せず、アクチュエータの状態を
随時診断可能であり、劣化の程度を定量的に評価できる
発電プラントの診断方法および診断システムを提供す
る。 【解決手段】 発電プラントの発電機出力PW,蒸気圧
力MSP,蒸気温度MSTのうち少なくとも2つの計測
値間の関係を評価指標としてアクチュエータ121,1
41,142,…の状態を診断する。実開度発信装置な
どを用いず、蒸気タービン発電プラントなら必ず計測す
るデータからアクチュエータの状態を判定する。新たな
センサを付加せず、既設プラントも診断できる。劣化程
度を定量的に評価でき、必要以上の頻度で部品を交換す
るむだがなくなり、適切な時期にメンテナンスできる。
り、発信機能自体の診断やメンテナンスも必要である。
新設バルブの場合は、実開度発信機能付きバルブを設置
して診断できるが、既設バルブは診断できなかった。実
開度発信装置などを設置せず、アクチュエータの状態を
随時診断可能であり、劣化の程度を定量的に評価できる
発電プラントの診断方法および診断システムを提供す
る。 【解決手段】 発電プラントの発電機出力PW,蒸気圧
力MSP,蒸気温度MSTのうち少なくとも2つの計測
値間の関係を評価指標としてアクチュエータ121,1
41,142,…の状態を診断する。実開度発信装置な
どを用いず、蒸気タービン発電プラントなら必ず計測す
るデータからアクチュエータの状態を判定する。新たな
センサを付加せず、既設プラントも診断できる。劣化程
度を定量的に評価でき、必要以上の頻度で部品を交換す
るむだがなくなり、適切な時期にメンテナンスできる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気タービン発電
プラントの診断方法および診断システムに係り、特に、
アクチュエータの診断方法およびこの診断方法を用いた
発電プラントの監視・診断サービス方法に関する。
プラントの診断方法および診断システムに係り、特に、
アクチュエータの診断方法およびこの診断方法を用いた
発電プラントの監視・診断サービス方法に関する。
【0002】
【従来の技術】バルブ(弁),ダンパなどの発電プラント
のアクチュエータは、運転状態を変えたり、プロセス量
を目標値に制御したりするために重要な機器である。
のアクチュエータは、運転状態を変えたり、プロセス量
を目標値に制御したりするために重要な機器である。
【0003】これらのアクチュエータは、パッキンなど
の部品の経年劣化により、動作速度が低下したり、最終
的には動作しなくなったりする場合がある。アクチュエ
ータの動作性能が低下すると、制御性能が悪くなるばか
りか、場合によっては、制御不能となって発電プラント
を停止させることもある。
の部品の経年劣化により、動作速度が低下したり、最終
的には動作しなくなったりする場合がある。アクチュエ
ータの動作性能が低下すると、制御性能が悪くなるばか
りか、場合によっては、制御不能となって発電プラント
を停止させることもある。
【0004】アクチュエータの診断方法としては、例え
ば、『計装』Vol.38,No.8,1995に記載されている方法が
ある。第1方法では、バルブ・ステムの往復運動の回数
や移動総距離の積算値とグランドパッキンの劣化程度の
関係を予め求めておき、往復運動の回数や移動総距離の
積算値からパッキンの交換時期を予測する。第2方法で
は、バルブに開度情報の発信機能を持たせ、その開度情
報と制御装置からの開度指令とを比較して診断する。
ば、『計装』Vol.38,No.8,1995に記載されている方法が
ある。第1方法では、バルブ・ステムの往復運動の回数
や移動総距離の積算値とグランドパッキンの劣化程度の
関係を予め求めておき、往復運動の回数や移動総距離の
積算値からパッキンの交換時期を予測する。第2方法で
は、バルブに開度情報の発信機能を持たせ、その開度情
報と制御装置からの開度指令とを比較して診断する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記第1方法では、バ
ルブ・ステムの往復運動の回数や移動総距離の積算値と
グランドパッキンの劣化程度の関係を予め求めておく必
要がある。その場合に、診断対象とするバルブそのもの
では試験できないので、例えば、同型の製品の特性で代
表させることになる。すなわち、上記第1方法では、運
転中のバルブそのものの状態を判断できなかった。
ルブ・ステムの往復運動の回数や移動総距離の積算値と
グランドパッキンの劣化程度の関係を予め求めておく必
要がある。その場合に、診断対象とするバルブそのもの
では試験できないので、例えば、同型の製品の特性で代
表させることになる。すなわち、上記第1方法では、運
転中のバルブそのものの状態を判断できなかった。
【0006】上記バルブまたはバルブに使用されている
部品などの個体差により、予め求めた回数や積算値とパ
ッキンなどの劣化程度との関係が異なる場合がある。し
たがって、予想よりも早くパッキンの交換が必要になっ
たり、逆にパッキンの交換がまだ必要でない時期に交換
してしまう場合があった。
部品などの個体差により、予め求めた回数や積算値とパ
ッキンなどの劣化程度との関係が異なる場合がある。し
たがって、予想よりも早くパッキンの交換が必要になっ
たり、逆にパッキンの交換がまだ必要でない時期に交換
してしまう場合があった。
【0007】上記第2方法では、バルブに対する開度指
令と実開度とを比較してバルブの状態を診断するので、
運転中のバルブの状態を随時診断できる。
令と実開度とを比較してバルブの状態を診断するので、
運転中のバルブの状態を随時診断できる。
【0008】しかし、発電プラントで使用されているバ
ルブは高温雰囲気や振動が大きい環境などで使用される
場合が多く、バルブに取り付けた実開度の発信機能自体
が故障する場合があった。
ルブは高温雰囲気や振動が大きい環境などで使用される
場合が多く、バルブに取り付けた実開度の発信機能自体
が故障する場合があった。
【0009】また、新規設置の場合は、実開度発信機能
付きバルブを設置すれば、運転中のバルブの状態を診断
できる。しかし、既設のバルブには対応できなかった。
付きバルブを設置すれば、運転中のバルブの状態を診断
できる。しかし、既設のバルブには対応できなかった。
【0010】さらに、実開度付きバルブはコスト高にな
るばかりか、発信機能自体の診断やメンテナンスも必要
になるという新たな課題が生ずる。
るばかりか、発信機能自体の診断やメンテナンスも必要
になるという新たな課題が生ずる。
【0011】一方、特開平05−141266号公報は、本発明
が対象とする蒸気タービン発電プラントとは異なり、ガ
スタービン発電装置に関するものであるが、発電機の出
力検出器と、出力検出値に基づいて正常運転温度の基準
値を算定する演算器と、タービン出口温度検出器と、タ
ービン軸の回転数検出器と、前記基準温度と検出温度と
の偏差および制御目標回転数と検出回転数との偏差を突
き合わせ小さい方の値を選択する最小値選択器とを備
え、選択した最小値に基づいて燃料供給系の故障の有無
を診断する方式を示している。
が対象とする蒸気タービン発電プラントとは異なり、ガ
スタービン発電装置に関するものであるが、発電機の出
力検出器と、出力検出値に基づいて正常運転温度の基準
値を算定する演算器と、タービン出口温度検出器と、タ
ービン軸の回転数検出器と、前記基準温度と検出温度と
の偏差および制御目標回転数と検出回転数との偏差を突
き合わせ小さい方の値を選択する最小値選択器とを備
え、選択した最小値に基づいて燃料供給系の故障の有無
を診断する方式を示している。
【0012】しかし、選択した最小値により燃料供給系
の故障の有無を診断することから、1種類のパラメータ
に基づく診断であり、確実性に問題があるとともに、劣
化の程度を定量的に評価できなかった。
の故障の有無を診断することから、1種類のパラメータ
に基づく診断であり、確実性に問題があるとともに、劣
化の程度を定量的に評価できなかった。
【0013】本発明の目的は、実開度発信装置などを設
置することなく、発電プラントの主要プロセスデータか
らアクチュエータの状態を随時診断可能であり、劣化の
程度を定量的に評価できる発電プラントの診断方法およ
び診断システムを提供することである。
置することなく、発電プラントの主要プロセスデータか
らアクチュエータの状態を随時診断可能であり、劣化の
程度を定量的に評価できる発電プラントの診断方法およ
び診断システムを提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、蒸気タービン発電プラントの発電機出
力,蒸気圧力,蒸気温度の計測値のうち少なくとも2つ
の計測値間の関係を評価指標として発電プラント内のア
クチュエータの状態を診断する発電プラントの診断方法
を提案する。
成するために、蒸気タービン発電プラントの発電機出
力,蒸気圧力,蒸気温度の計測値のうち少なくとも2つ
の計測値間の関係を評価指標として発電プラント内のア
クチュエータの状態を診断する発電プラントの診断方法
を提案する。
【0015】本発明は、また、蒸気タービン発電プラン
トの発電機出力,蒸気圧力,蒸気温度の計測値それぞれ
の時間的変化量を表す特徴量を演算し、特徴量間の関係
を評価指標として発電プラント内のアクチュエータの状
態を診断する発電プラントの診断方法を提案する。
トの発電機出力,蒸気圧力,蒸気温度の計測値それぞれ
の時間的変化量を表す特徴量を演算し、特徴量間の関係
を評価指標として発電プラント内のアクチュエータの状
態を診断する発電プラントの診断方法を提案する。
【0016】本発明は、さらに、蒸気タービン発電プラ
ントの発電機出力,蒸気圧力,蒸気温度の時間的変化特
性を模擬するノミナルモデルを構築し、各プロセス量の
計測値とそれぞれに対応するノミナルモデルの演算値と
の偏差量または偏差量の時間的変化量を表す特徴量を演
算し、少なくとも2つの特徴量間の関係を評価指標とし
て発電プラント内のアクチュエータの状態を診断する発
電プラントの診断方法を提案する。
ントの発電機出力,蒸気圧力,蒸気温度の時間的変化特
性を模擬するノミナルモデルを構築し、各プロセス量の
計測値とそれぞれに対応するノミナルモデルの演算値と
の偏差量または偏差量の時間的変化量を表す特徴量を演
算し、少なくとも2つの特徴量間の関係を評価指標とし
て発電プラント内のアクチュエータの状態を診断する発
電プラントの診断方法を提案する。
【0017】前記発電プラントの診断方法においては、
特徴量の大きさに基づきアクチュエータの劣化程度を定
量的に評価する。
特徴量の大きさに基づきアクチュエータの劣化程度を定
量的に評価する。
【0018】本発明は、上記目的を達成するために、蒸
気タービン発電プラントを所有または運営する発電事業
者から発電プラントの発電機出力,蒸気圧力,蒸気温度
の計測値のうち少なくとも2つの計測データを受け取
り、上記いずれかの発電プラントの診断方法を用いて発
電プラントのアクチュエータの状態を診断し、少なくと
もアクチュエータの状態診断結果を発電事業者に提供
し、その代価を発電事業者から受け取る発電プラントの
監視・診断サービス方法を提案する。
気タービン発電プラントを所有または運営する発電事業
者から発電プラントの発電機出力,蒸気圧力,蒸気温度
の計測値のうち少なくとも2つの計測データを受け取
り、上記いずれかの発電プラントの診断方法を用いて発
電プラントのアクチュエータの状態を診断し、少なくと
もアクチュエータの状態診断結果を発電事業者に提供
し、その代価を発電事業者から受け取る発電プラントの
監視・診断サービス方法を提案する。
【0019】本発明は、また、蒸気タービン発電プラン
トを所有または運営する発電事業者から発電プラントの
発電機出力,蒸気圧力,蒸気温度の計測値のうち少なく
とも2つの計測データと、少なくともアクチュエータ異
常時の機器状態,他のプロセス値,状態確認方法,運転
方法のうち一つの情報とを受け取り、上記いずれかの発
電プラントの診断方法を用いて発電プラントのアクチュ
エータの状態を診断し、過去に異常と診断した場合の特
徴量または実際に異常になった際の特徴量とそれらに対
応する発電事業者からの提供情報を記憶しておき、特徴
量に類似する過去の特徴量を検索し、発電事業者に診断
結果と診断結果が異常の場合に検索機能で特徴量が類似
する事象に対応する発電事業者からの提供情報とを発電
事業者に提供し、その代価を発電事業者から受け取る発
電プラントの監視・診断サービス方法を提案する。
トを所有または運営する発電事業者から発電プラントの
発電機出力,蒸気圧力,蒸気温度の計測値のうち少なく
とも2つの計測データと、少なくともアクチュエータ異
常時の機器状態,他のプロセス値,状態確認方法,運転
方法のうち一つの情報とを受け取り、上記いずれかの発
電プラントの診断方法を用いて発電プラントのアクチュ
エータの状態を診断し、過去に異常と診断した場合の特
徴量または実際に異常になった際の特徴量とそれらに対
応する発電事業者からの提供情報を記憶しておき、特徴
量に類似する過去の特徴量を検索し、発電事業者に診断
結果と診断結果が異常の場合に検索機能で特徴量が類似
する事象に対応する発電事業者からの提供情報とを発電
事業者に提供し、その代価を発電事業者から受け取る発
電プラントの監視・診断サービス方法を提案する。
【0020】本発明は、上記目的を達成するために、蒸
気タービン発電設備とその運転制御装置とを含む発電プ
ラントに設置されているアクチュエータの状態を診断す
る発電プラントの診断システムにおいて、蒸気タービン
発電設備の発電機出力,蒸気圧力,蒸気温度の時間的変
化特性を模擬するノミナルモデルと、各プロセス量の計
測値とそれぞれに対応するノミナルモデルの演算値との
偏差量または偏差量の時間的変化量を表す特徴量を演算
する演算手段と、少なくとも2つの特徴量間の関係を評
価指標として発電プラント内のアクチュエータの状態を
診断する診断手段と、特徴量の大きさに基づきアクチュ
エータの劣化の程度を定量的に評価する評価手段とから
なる発電プラントの診断システムを提案する。
気タービン発電設備とその運転制御装置とを含む発電プ
ラントに設置されているアクチュエータの状態を診断す
る発電プラントの診断システムにおいて、蒸気タービン
発電設備の発電機出力,蒸気圧力,蒸気温度の時間的変
化特性を模擬するノミナルモデルと、各プロセス量の計
測値とそれぞれに対応するノミナルモデルの演算値との
偏差量または偏差量の時間的変化量を表す特徴量を演算
する演算手段と、少なくとも2つの特徴量間の関係を評
価指標として発電プラント内のアクチュエータの状態を
診断する診断手段と、特徴量の大きさに基づきアクチュ
エータの劣化の程度を定量的に評価する評価手段とから
なる発電プラントの診断システムを提案する。
【0021】本発明は、また、蒸気タービン発電設備と
その運転制御装置とを含む発電プラントに設置されてい
るアクチュエータの状態を診断する発電プラントの診断
システムにおいて、蒸気タービン発電設備の発電機出
力,蒸気圧力,蒸気温度の時間的変化特性を模擬するノ
ミナルモデルと、蒸気タービン発電プラントを所有また
は運営する発電事業者から発電プラントの発電機出力,
蒸気圧力,蒸気温度の計測値のうち少なくとも2つの計
測データを受け取り、各プロセス量の計測値とそれぞれ
に対応するノミナルモデルの演算値との偏差量または偏
差量の時間的変化量を表す特徴量を演算する演算手段
と、少なくとも2つの特徴量間の関係を評価指標として
発電プラント内のアクチュエータの状態を診断する診断
手段と、特徴量の大きさに基づきアクチュエータの劣化
の程度を定量的に評価する評価手段と、少なくともアク
チュエータの状態診断結果を発電事業者に提供する送信
手段と、その代価を発電事業者から受け取る課金手段と
からなる発電プラントの監視・診断サービスシステムを
提案する。
その運転制御装置とを含む発電プラントに設置されてい
るアクチュエータの状態を診断する発電プラントの診断
システムにおいて、蒸気タービン発電設備の発電機出
力,蒸気圧力,蒸気温度の時間的変化特性を模擬するノ
ミナルモデルと、蒸気タービン発電プラントを所有また
は運営する発電事業者から発電プラントの発電機出力,
蒸気圧力,蒸気温度の計測値のうち少なくとも2つの計
測データを受け取り、各プロセス量の計測値とそれぞれ
に対応するノミナルモデルの演算値との偏差量または偏
差量の時間的変化量を表す特徴量を演算する演算手段
と、少なくとも2つの特徴量間の関係を評価指標として
発電プラント内のアクチュエータの状態を診断する診断
手段と、特徴量の大きさに基づきアクチュエータの劣化
の程度を定量的に評価する評価手段と、少なくともアク
チュエータの状態診断結果を発電事業者に提供する送信
手段と、その代価を発電事業者から受け取る課金手段と
からなる発電プラントの監視・診断サービスシステムを
提案する。
【0022】本発明は、さらに、蒸気タービン発電設備
とその運転制御装置とを含む発電プラントに設置されて
いるアクチュエータの状態を診断する発電プラントの診
断システムにおいて、蒸気タービン発電設備の発電機出
力,蒸気圧力,蒸気温度の時間的変化特性を模擬するノ
ミナルモデルと、蒸気タービン発電プラントを所有また
は運営する発電事業者から発電プラントの発電機出力,
蒸気圧力,蒸気温度の計測値のうち少なくとも2つの計
測データと少なくともアクチュエータ異常時の機器状
態,他のプロセス値,状態確認方法,運転方法のうち一
つの情報とを受け取り、各プロセス量の計測値とそれぞ
れに対応するノミナルモデルの演算値との偏差量または
偏差量の時間的変化量を表す特徴量を演算する演算手段
と、少なくとも2つの特徴量間の関係を評価指標として
発電プラント内のアクチュエータの状態を診断する診断
手段と、特徴量の大きさに基づきアクチュエータの劣化
の程度を定量的に評価する評価手段と、過去に異常と診
断した場合の特徴量または実際に異常になった際の特徴
量とそれらに対応する発電事業者からの提供情報を記憶
しておく記憶手段と、特徴量に類似する過去の特徴量を
検索し発電事業者に診断結果と診断結果が異常の場合に
検索機能で特徴量が類似する事象に対応する発電事業者
からの提供情報とを発電事業者に提供する送信手段と、
その代価を発電事業者から受け取る課金手段とからなる
発電プラントの監視・診断サービスシステムを提案す
る。
とその運転制御装置とを含む発電プラントに設置されて
いるアクチュエータの状態を診断する発電プラントの診
断システムにおいて、蒸気タービン発電設備の発電機出
力,蒸気圧力,蒸気温度の時間的変化特性を模擬するノ
ミナルモデルと、蒸気タービン発電プラントを所有また
は運営する発電事業者から発電プラントの発電機出力,
蒸気圧力,蒸気温度の計測値のうち少なくとも2つの計
測データと少なくともアクチュエータ異常時の機器状
態,他のプロセス値,状態確認方法,運転方法のうち一
つの情報とを受け取り、各プロセス量の計測値とそれぞ
れに対応するノミナルモデルの演算値との偏差量または
偏差量の時間的変化量を表す特徴量を演算する演算手段
と、少なくとも2つの特徴量間の関係を評価指標として
発電プラント内のアクチュエータの状態を診断する診断
手段と、特徴量の大きさに基づきアクチュエータの劣化
の程度を定量的に評価する評価手段と、過去に異常と診
断した場合の特徴量または実際に異常になった際の特徴
量とそれらに対応する発電事業者からの提供情報を記憶
しておく記憶手段と、特徴量に類似する過去の特徴量を
検索し発電事業者に診断結果と診断結果が異常の場合に
検索機能で特徴量が類似する事象に対応する発電事業者
からの提供情報とを発電事業者に提供する送信手段と、
その代価を発電事業者から受け取る課金手段とからなる
発電プラントの監視・診断サービスシステムを提案す
る。
【0023】
【発明の実施の形態】次に、図1ないし図9を参照し
て、本発明による発電プラントの診断方法および診断シ
ステムの実施形態を説明する。
て、本発明による発電プラントの診断方法および診断シ
ステムの実施形態を説明する。
【0024】
【実施形態1】図1は、本発明による発電プラントの診
断方法および診断システムを火力発電プラントに適用し
た実施形態1の系統構成を示す図である。
断方法および診断システムを火力発電プラントに適用し
た実施形態1の系統構成を示す図である。
【0025】本実施形態1の発電プラントは、発電設備
100と、その運転制御装置300と、本発明による診
断システム200とからなる。
100と、その運転制御装置300と、本発明による診
断システム200とからなる。
【0026】発電設備100のボイラ150では、燃料
調節弁162を介してバーナ160に燃料を供給し、空
気調節弁161を介してバーナ160に空気を供給し、
燃焼させる。一方、給水ポンプ140により給水調節弁
141を介して供給し、熱交換器152で蒸発させる。
さらに、後段の熱交換器153および過熱器154で昇
温し、過熱状態となった蒸気をタービン加減弁121を
介して高圧タービン130に導き、高圧タービン130
を回転させる。高圧タービンを通過した蒸気を再熱器1
56で再び昇温し、低圧タービン120に導き、低圧タ
ービン120を回転させる。高圧タービン130および
低圧タービン120により発電機110を回転させ、電
力を発生させる。なお、高圧タービン130入口の蒸気
を主蒸気といい、低圧タービン120入口の蒸気を再熱
蒸気という。
調節弁162を介してバーナ160に燃料を供給し、空
気調節弁161を介してバーナ160に空気を供給し、
燃焼させる。一方、給水ポンプ140により給水調節弁
141を介して供給し、熱交換器152で蒸発させる。
さらに、後段の熱交換器153および過熱器154で昇
温し、過熱状態となった蒸気をタービン加減弁121を
介して高圧タービン130に導き、高圧タービン130
を回転させる。高圧タービンを通過した蒸気を再熱器1
56で再び昇温し、低圧タービン120に導き、低圧タ
ービン120を回転させる。高圧タービン130および
低圧タービン120により発電機110を回転させ、電
力を発生させる。なお、高圧タービン130入口の蒸気
を主蒸気といい、低圧タービン120入口の蒸気を再熱
蒸気という。
【0027】主蒸気温度を制御する目的で、給水ポンプ
140から供給された給水の一部をスプレ調節弁142
を介して過熱器154の前段に混合する。
140から供給された給水の一部をスプレ調節弁142
を介して過熱器154の前段に混合する。
【0028】火力発電プラント1には、上記機器の他に
も、タービン駆動後の蒸気を冷却水126により冷却す
る復水器125や、燃焼ガス中の有害物質を除去する排
ガス処理装置170などの機器もある。排ガス処理装置
170を通ったガスは、煙突175から大気へ放出され
る。
も、タービン駆動後の蒸気を冷却水126により冷却す
る復水器125や、燃焼ガス中の有害物質を除去する排
ガス処理装置170などの機器もある。排ガス処理装置
170を通ったガスは、煙突175から大気へ放出され
る。
【0029】発電設備100の運転状態は、発電機出力
計測器111,主蒸気温度(過熱器出口蒸気温度)測定器
122,過熱器入口蒸気温度測定器127,主蒸気圧力
測定器123,再熱蒸気温度測定器124などのデータ
測定装置で計測され、運転制御装置300に伝送され
る。
計測器111,主蒸気温度(過熱器出口蒸気温度)測定器
122,過熱器入口蒸気温度測定器127,主蒸気圧力
測定器123,再熱蒸気温度測定器124などのデータ
測定装置で計測され、運転制御装置300に伝送され
る。
【0030】発電設備100には、その他にも、タービ
ン回転数などの制御に必要な種々のプロセス量を計測す
る装置が取り付けられており、それらによる計測値も運
転制御装置300に伝送される。ここでは、それらの詳
細な説明は省略する。
ン回転数などの制御に必要な種々のプロセス量を計測す
る装置が取り付けられており、それらによる計測値も運
転制御装置300に伝送される。ここでは、それらの詳
細な説明は省略する。
【0031】運転制御装置300は、これらのプロセス
データに基づいて、発電設備の運転状態を把握し、望ま
しい状態になるように、燃料流量調節弁162,空気流
量調節弁161,タービン加減弁121,給水調節弁1
41,スプレ調節弁142などのアクチュエータを操作
している。
データに基づいて、発電設備の運転状態を把握し、望ま
しい状態になるように、燃料流量調節弁162,空気流
量調節弁161,タービン加減弁121,給水調節弁1
41,スプレ調節弁142などのアクチュエータを操作
している。
【0032】ここで、望ましい状態とは、基本的には、
中央給電所からの発電量指令値と発電プラントの発電出
力値との差ができるだけ小さく、かつ、タービンの定格
回転数とタービン回転数との差ができるだけ小さい運転
状態である。その制約条件として、蒸気温度や圧力に目
標値を設定し、それらの制御偏差を許容値内にしなけれ
ばならない。
中央給電所からの発電量指令値と発電プラントの発電出
力値との差ができるだけ小さく、かつ、タービンの定格
回転数とタービン回転数との差ができるだけ小さい運転
状態である。その制約条件として、蒸気温度や圧力に目
標値を設定し、それらの制御偏差を許容値内にしなけれ
ばならない。
【0033】したがって、発電量指令値(MWD),発電
機出力計測器111で計測する発電機出力(GMW),主
蒸気温度(過熱器出口蒸気温度)測定器122で計測する
主蒸気温度(MST),主蒸気圧力測定器123で計測す
る主蒸気圧力(MSP)などは発電プラントを制御する上
で必須の計測データであり、発電プラントが変わって
も、これらのデータは必ず計測して制御装置に取り込む
べきデータである。
機出力計測器111で計測する発電機出力(GMW),主
蒸気温度(過熱器出口蒸気温度)測定器122で計測する
主蒸気温度(MST),主蒸気圧力測定器123で計測す
る主蒸気圧力(MSP)などは発電プラントを制御する上
で必須の計測データであり、発電プラントが変わって
も、これらのデータは必ず計測して制御装置に取り込む
べきデータである。
【0034】本発明は、これらの必ず計測しているデー
タを用いてアクチュエータの状態を診断することを考え
た。
タを用いてアクチュエータの状態を診断することを考え
た。
【0035】本実施形態1では、図1に示した発電プラ
ントの給水調節弁141の状態とタービン加減弁121
の状態とを診断する。
ントの給水調節弁141の状態とタービン加減弁121
の状態とを診断する。
【0036】図2は、本実施形態1の発電プラントの診
断方法の処理手順を示すフローチャートである。ステッ
プ210では、発電量指令値(MWD),発電機出力(G
MW),主蒸気圧力(MSP)のデータおよびその時刻(T
IME)を読込む。
断方法の処理手順を示すフローチャートである。ステッ
プ210では、発電量指令値(MWD),発電機出力(G
MW),主蒸気圧力(MSP)のデータおよびその時刻(T
IME)を読込む。
【0037】ステップ220では、発電プラントのノミ
ナルモデルを用いて、発電機出力(GMW),主蒸気圧力
(MSP)に対応するノミナル値GMWnおよびMSPnを
計算する。発電プラントのノミナルモデルは例えば、物
質収支,エネルギー収支などの物理的な関係を模擬して
構築する。
ナルモデルを用いて、発電機出力(GMW),主蒸気圧力
(MSP)に対応するノミナル値GMWnおよびMSPnを
計算する。発電プラントのノミナルモデルは例えば、物
質収支,エネルギー収支などの物理的な関係を模擬して
構築する。
【0038】この発電プラントのノミナルモデルは、定
期点検後などの診断対象機器が正常な状態のデータを用
いてその特性に合うように予め調整したモデルである。
モデルの調整方法については、例えば特開平10−21
4112号公報に記載されている方法を用いると、実現
できる。
期点検後などの診断対象機器が正常な状態のデータを用
いてその特性に合うように予め調整したモデルである。
モデルの調整方法については、例えば特開平10−21
4112号公報に記載されている方法を用いると、実現
できる。
【0039】構築したプラントノミナルモデルに、運転
条件として発電量指令値(MWD)を設定し、その時のノ
ミナル値GMWnおよびMSPnを計算する。
条件として発電量指令値(MWD)を設定し、その時のノ
ミナル値GMWnおよびMSPnを計算する。
【0040】ステップ230では特徴量を計算する。ス
テップ230には、特徴量計算ステップ231と特徴
量計算ステップ232とがある。
テップ230には、特徴量計算ステップ231と特徴
量計算ステップ232とがある。
【0041】特徴量計算ステップ231では、ステッ
プ210で読込んだGMWおよびMSPとステップ22
0で計算したノミナル値GMWnおよびMSPnとのそれ
ぞれの偏差の時間微分値AおよびBを算出する。 A=d(GMWn−GMW)/dt …(1) B=d(MSPn−MSP)/dt …(2) で算出する。
プ210で読込んだGMWおよびMSPとステップ22
0で計算したノミナル値GMWnおよびMSPnとのそれ
ぞれの偏差の時間微分値AおよびBを算出する。 A=d(GMWn−GMW)/dt …(1) B=d(MSPn−MSP)/dt …(2) で算出する。
【0042】図3は、発電量指令値(MWD)の変化の例
を示すタイムチャートであり、図4は、給水調節弁14
1およびタービン加減弁121の劣化程度に応じて動作
速度が低下する様子を示す図である。すなわち、図4
は、給水調節弁141およびタービン加減弁121の劣
化程度に応じて動作速度が(a)正常状態,(b)動作速度
の低下度小,(c)動作速度の低下度中,(d)動作速度の
低下度大の場合を示す図である。
を示すタイムチャートであり、図4は、給水調節弁14
1およびタービン加減弁121の劣化程度に応じて動作
速度が低下する様子を示す図である。すなわち、図4
は、給水調節弁141およびタービン加減弁121の劣
化程度に応じて動作速度が(a)正常状態,(b)動作速度
の低下度小,(c)動作速度の低下度中,(d)動作速度の
低下度大の場合を示す図である。
【0043】正常時は、計測値GMWとGMWnの間お
よびMSPとMSPnとの間に偏差がほとんどないの
で、図4(a)のように、原点付近に集中したグラフとな
る。
よびMSPとMSPnとの間に偏差がほとんどないの
で、図4(a)のように、原点付近に集中したグラフとな
る。
【0044】図4(b)→(c)→(d)のように、劣化程度
が大きくなるにつれて、データ点が原点から遠くまで概
ね直線状に存在するようになる。また、給水調節弁14
1およびタービン加減弁121の劣化では、データ点の
集合が作り出す直線状のデータ群が横軸(A軸)となす角
度が異なっていることがわかる。
が大きくなるにつれて、データ点が原点から遠くまで概
ね直線状に存在するようになる。また、給水調節弁14
1およびタービン加減弁121の劣化では、データ点の
集合が作り出す直線状のデータ群が横軸(A軸)となす角
度が異なっていることがわかる。
【0045】したがって、式(1)および(2)で示した特
徴量から、劣化している弁が給水調節弁141かまたは
タービン加減弁121かがわかる。また、データ点の原
点からの距離を評価すると、劣化の程度も判断できる。
徴量から、劣化している弁が給水調節弁141かまたは
タービン加減弁121かがわかる。また、データ点の原
点からの距離を評価すると、劣化の程度も判断できる。
【0046】特徴量計算ステップ232は、この判断
を定量的化し、自動判定するための処理である。式(3)
および(4)で、 α=√(A2+B2) …(3) β=tan−1(B/A) …(4) それぞれのデータの原点からの距離αと、A軸となす角
度βとを求める。
を定量的化し、自動判定するための処理である。式(3)
および(4)で、 α=√(A2+B2) …(3) β=tan−1(B/A) …(4) それぞれのデータの原点からの距離αと、A軸となす角
度βとを求める。
【0047】図5は、所定時間間隔で原点からの距離α
が最大となる点を求めてプロットした結果を示す図であ
る。
が最大となる点を求めてプロットした結果を示す図であ
る。
【0048】ステップ240では、状態を次のように判
定する。図5に示すように、タービン加減弁121およ
び給水調節弁141のしきい値をそれぞれα1,αa2,αa
3およびαb2,αb3として、次式 if(0≦α≦α1)then "正常" …(5) if(α1<α)then "劣化あり" …(6) で正常かどうかを判定する。
定する。図5に示すように、タービン加減弁121およ
び給水調節弁141のしきい値をそれぞれα1,αa2,αa
3およびαb2,αb3として、次式 if(0≦α≦α1)then "正常" …(5) if(α1<α)then "劣化あり" …(6) で正常かどうかを判定する。
【0049】図6は、A軸となす角度βがX°とX°+
180°との2種類があるので、0≦β<180という条件で
A軸となす角度βをプロットした結果を示す図である。
図5に関連して、劣化ありと判定した場合、どちらの弁
が劣化したのかを、図6に示すように、しきい値β1,
β2,β3,β4を定めておき、次式 if(β<β1)then "特定不可能" …(7) if(β1≦β≦β2)then "給水調節弁劣化" …(8) if(β3≦β≦β4)then "タービン加減弁劣化" …(9) if(β2<β<β3)or(β4<β)then "両弁劣化" …(10) で劣化の程度を判定する。
180°との2種類があるので、0≦β<180という条件で
A軸となす角度βをプロットした結果を示す図である。
図5に関連して、劣化ありと判定した場合、どちらの弁
が劣化したのかを、図6に示すように、しきい値β1,
β2,β3,β4を定めておき、次式 if(β<β1)then "特定不可能" …(7) if(β1≦β≦β2)then "給水調節弁劣化" …(8) if(β3≦β≦β4)then "タービン加減弁劣化" …(9) if(β2<β<β3)or(β4<β)then "両弁劣化" …(10) で劣化の程度を判定する。
【0050】タービン加減弁121劣化と判定された場
合、次式 if(α1<α≦αa2)then "特定程度(小)" …(11) if(αa2<α≦αa3)then "特定程度(中)" …(12) if(αa3<α)then "特定程度(大)" …(13) で劣化の程度を判定する。
合、次式 if(α1<α≦αa2)then "特定程度(小)" …(11) if(αa2<α≦αa3)then "特定程度(中)" …(12) if(αa3<α)then "特定程度(大)" …(13) で劣化の程度を判定する。
【0051】給水調節弁141劣化と判定された場合
は、次式 if(α1<α≦αb2)then "特定程度(小)" …(11) if(αb2<α≦αb3)then "特定程度(中)" …(12) if(αb3<α)then "特定程度(大)" …(13) で劣化の程度を判定する。
は、次式 if(α1<α≦αb2)then "特定程度(小)" …(11) if(αb2<α≦αb3)then "特定程度(中)" …(12) if(αb3<α)then "特定程度(大)" …(13) で劣化の程度を判定する。
【0052】ステップ245では、以上の診断結果を表
示画面に表示する。
示画面に表示する。
【0053】本実施形態1の診断方法によれば、発電プ
ラントの主要プロセスデータである発電量指令値(MW
D)と発電機出力(GMW)と主蒸気圧力(MSP)とから
給水調節弁141およびタービン加減弁121の劣化状
態を診断できる。
ラントの主要プロセスデータである発電量指令値(MW
D)と発電機出力(GMW)と主蒸気圧力(MSP)とから
給水調節弁141およびタービン加減弁121の劣化状
態を診断できる。
【0054】図7は、本実施形態1における診断システ
ム200の内部構成の一例を示すブロック図である。本
実施形態1の診断システム200は、キーボードやマウ
スなどの入力手段250と、入出力I/F252と、出
力/表示手段251と、データ記憶手段253と、演算
手段254とを備えている。
ム200の内部構成の一例を示すブロック図である。本
実施形態1の診断システム200は、キーボードやマウ
スなどの入力手段250と、入出力I/F252と、出
力/表示手段251と、データ記憶手段253と、演算
手段254とを備えている。
【0055】診断システム200は、発電設備100か
ら発電設備内通信ネットワーク101を介して運転制御
装置300に取り込まれたプロセスデータを、入出力I
/F252を介して取り込む。データ記憶手段253
は、プロセスデータなどを記憶し、演算手段254は、
ノミナル値の計算,特徴量の計算,状態判定などを実行
し、その結果を出力/表示手段251に出力する。
ら発電設備内通信ネットワーク101を介して運転制御
装置300に取り込まれたプロセスデータを、入出力I
/F252を介して取り込む。データ記憶手段253
は、プロセスデータなどを記憶し、演算手段254は、
ノミナル値の計算,特徴量の計算,状態判定などを実行
し、その結果を出力/表示手段251に出力する。
【0056】本実施形態1によれば、弁の実開度発信装
置などを必要とせず、蒸気タービンを備える発電プラン
トならば必ず計測しているデータからアクチュエータの
状態を判定できる。したがって、既設の発電プラントに
ついても、新たに特殊なセンサなどを付加することな
く、診断可能である。
置などを必要とせず、蒸気タービンを備える発電プラン
トならば必ず計測しているデータからアクチュエータの
状態を判定できる。したがって、既設の発電プラントに
ついても、新たに特殊なセンサなどを付加することな
く、診断可能である。
【0057】本実施形態1によってアクチュエータの状
態を診断すれば、劣化の程度を定量的に評価できるの
で、必要以上の頻度で部品交換をする必要がなくなり、
適切な時期にメンテナンスできる。
態を診断すれば、劣化の程度を定量的に評価できるの
で、必要以上の頻度で部品交換をする必要がなくなり、
適切な時期にメンテナンスできる。
【0058】なお、本発明の特徴は、アクチュエータの
性能劣化をアクチュエータの応答特性と発電プラントの
主要プロセスデータとの関係に着目して診断することに
あるので、本実施形態1の特徴量の算出方法,発電プラ
ントのモデル化方法,劣化程度の判定方法としては、ア
クチュエータの応答特性と発電プラントの主要プロセス
データとの関係に基づくのであれば、上記と異なる方法
を採用してもよい。
性能劣化をアクチュエータの応答特性と発電プラントの
主要プロセスデータとの関係に着目して診断することに
あるので、本実施形態1の特徴量の算出方法,発電プラ
ントのモデル化方法,劣化程度の判定方法としては、ア
クチュエータの応答特性と発電プラントの主要プロセス
データとの関係に基づくのであれば、上記と異なる方法
を採用してもよい。
【0059】一方、スプレ調節弁142を診断する際に
は、特徴量を計算するプロセス量として蒸気温度を使用
する。その場合も、特徴量の計算方法や状態の判定方法
は、上記発電機出力,主蒸気圧力の場合と同様である。
は、特徴量を計算するプロセス量として蒸気温度を使用
する。その場合も、特徴量の計算方法や状態の判定方法
は、上記発電機出力,主蒸気圧力の場合と同様である。
【0060】また、判断の材料となる計測値の種類は、
2種類に限らず、3種類以上の計測値の相互関係に基づ
いて、アクチュエータの性能劣化の程度を判断してもよ
い。
2種類に限らず、3種類以上の計測値の相互関係に基づ
いて、アクチュエータの性能劣化の程度を判断してもよ
い。
【0061】
【実施形態2】図8は、本発明による発電プラントの診
断方法および診断システムを火力発電プラントに適用し
た実施形態2の系統構成を示す図である。
断方法および診断システムを火力発電プラントに適用し
た実施形態2の系統構成を示す図である。
【0062】本実施形態2が上記実施形態1と異なる点
は、運転支援会社500が本発明による診断方法および
診断システムを備え、複数の発電プラント410,42
0,430のアクチュエータを診断し、診断結果および
運転支援情報などを発電事業者400に提供し、発電事
業者400から代価を受け取る方式になっていることで
ある。
は、運転支援会社500が本発明による診断方法および
診断システムを備え、複数の発電プラント410,42
0,430のアクチュエータを診断し、診断結果および
運転支援情報などを発電事業者400に提供し、発電事
業者400から代価を受け取る方式になっていることで
ある。
【0063】本実施形態2において、運転支援会社50
0と発電事業者400が所有する発電プラント410,
420,430とは、通信ネットワーク440を介して
データや情報を授受できるようになっている。そのため
に、発電プラント側には入出力装置310を設け、運転
支援会社500側には入出力I/F252に外部との通
信機能を持たせてある。通信ネットワーク440は、電
話回線などの公衆回線でも、光ケーブルなどの専用回線
でもよい。すなわち、本発明は、通信手段や方法により
限定されない。
0と発電事業者400が所有する発電プラント410,
420,430とは、通信ネットワーク440を介して
データや情報を授受できるようになっている。そのため
に、発電プラント側には入出力装置310を設け、運転
支援会社500側には入出力I/F252に外部との通
信機能を持たせてある。通信ネットワーク440は、電
話回線などの公衆回線でも、光ケーブルなどの専用回線
でもよい。すなわち、本発明は、通信手段や方法により
限定されない。
【0064】また、診断システム200の診断方法は、
実施形態1に示した診断方法と同じである。
実施形態1に示した診断方法と同じである。
【0065】運転支援会社500が発電事業者400か
ら受け取る情報は、少なくとも発電プラントまたは発電
ユニット毎のプロセスデータ計測値,発電量指令値,事
後調査結果を含めてアクチュエータ異常時の情報などで
ある。運転支援会社500には、監視員510がおり、
実施形態1に示した診断方法による結果に基づいて、発
電設備100の状態を監視している。
ら受け取る情報は、少なくとも発電プラントまたは発電
ユニット毎のプロセスデータ計測値,発電量指令値,事
後調査結果を含めてアクチュエータ異常時の情報などで
ある。運転支援会社500には、監視員510がおり、
実施形態1に示した診断方法による結果に基づいて、発
電設備100の状態を監視している。
【0066】運転支援会社500内の診断システム20
0による診断結果は、監視員510に表示されるととも
に、発電プラント側でも要求に応じて見られるようにな
っている。また、診断結果が正常でない場合、結果は発
電プラント側に自動表示される。
0による診断結果は、監視員510に表示されるととも
に、発電プラント側でも要求に応じて見られるようにな
っている。また、診断結果が正常でない場合、結果は発
電プラント側に自動表示される。
【0067】診断の結果、異常(劣化)が発生した場合、
または、発電プラントの運転員から異常兆候検出などの
連絡があった場合、監視員510の判断で、該当する発
電プラントに調査員520を派遣する。調査員520
は、現場で対象機器の状態を調査し、その結果を発電プ
ラントの運転員および運転支援会社500の監視員51
0に連絡する。調査員520は、調査結果を入力手段2
50から診断システムに入力し、その内容を記憶手段2
53に記録する。
または、発電プラントの運転員から異常兆候検出などの
連絡があった場合、監視員510の判断で、該当する発
電プラントに調査員520を派遣する。調査員520
は、現場で対象機器の状態を調査し、その結果を発電プ
ラントの運転員および運転支援会社500の監視員51
0に連絡する。調査員520は、調査結果を入力手段2
50から診断システムに入力し、その内容を記憶手段2
53に記録する。
【0068】図9は、調査結果に基づく入力データの内
容および記憶手段253に記録される情報の内容の一例
を示す図である。診断システム200でアクチュエータ
の異常(劣化)が検出された場合、記憶手段253に記録
された過去の事例情報から、実施形態1の式(3),(4)
で表される特徴量と類似した事例を検索し、その時の事
後調査結果を運転ガイダンス(参考事例)として、発電プ
ラントの運転員に提示する。
容および記憶手段253に記録される情報の内容の一例
を示す図である。診断システム200でアクチュエータ
の異常(劣化)が検出された場合、記憶手段253に記録
された過去の事例情報から、実施形態1の式(3),(4)
で表される特徴量と類似した事例を検索し、その時の事
後調査結果を運転ガイダンス(参考事例)として、発電プ
ラントの運転員に提示する。
【0069】運転ガイダンスの内容は、劣化部位,劣化
程度,劣化原因,発見状況,他プロセスデータへの影
響,確認方法,対処方法(運転方法),復旧時間,復旧対
策である。
程度,劣化原因,発見状況,他プロセスデータへの影
響,確認方法,対処方法(運転方法),復旧時間,復旧対
策である。
【0070】本発明においては、式(3),(4)のように
異常事象の特徴量を定量化しているので、類似事例の迅
速な検索が可能になる。したがって、運転員は、アクチ
ュエータの異常を早期発見できるのみならず、過去の事
例に基づいて対処方法などのガイダンスを受けられるの
で、適切かつ迅速な処置が可能となる。
異常事象の特徴量を定量化しているので、類似事例の迅
速な検索が可能になる。したがって、運転員は、アクチ
ュエータの異常を早期発見できるのみならず、過去の事
例に基づいて対処方法などのガイダンスを受けられるの
で、適切かつ迅速な処置が可能となる。
【0071】過去の類似事例は、類似度が高い順に複数
個提示してもよい。発電事業者400は、運転支援会社
500からこれらの情報提供サービスを受けて、その代
価を運転支援会社500に支払う。
個提示してもよい。発電事業者400は、運転支援会社
500からこれらの情報提供サービスを受けて、その代
価を運転支援会社500に支払う。
【0072】本実施形態2においては、運転支援会社5
00が、発電プラントの監視業務のみを実行する場合を
説明したが、運転員に代わり、発電プラントの運転その
ものを実行してもよい。
00が、発電プラントの監視業務のみを実行する場合を
説明したが、運転員に代わり、発電プラントの運転その
ものを実行してもよい。
【0073】
【発明の効果】本発明によれば、弁の実開度発信装置な
どを必要とせず、蒸気タービンを備える発電プラントな
らば必ず計測しているデータからアクチュエータの状態
を判定できる。したがって、既設の発電プラントについ
ても、新たに特殊なセンサなどを付加することなく、診
断可能である。
どを必要とせず、蒸気タービンを備える発電プラントな
らば必ず計測しているデータからアクチュエータの状態
を判定できる。したがって、既設の発電プラントについ
ても、新たに特殊なセンサなどを付加することなく、診
断可能である。
【0074】また、本発明によりアクチュエータの状態
を診断すると、劣化程度を定量的に評価できるので、必
要以上の頻度で部品交換をする必要がなくなり、適切な
時期にメンテナンスできる。
を診断すると、劣化程度を定量的に評価できるので、必
要以上の頻度で部品交換をする必要がなくなり、適切な
時期にメンテナンスできる。
【図1】本発明による発電プラントの診断方法および診
断システムを火力発電プラントに適用した実施形態1の
系統構成を示す図である。
断システムを火力発電プラントに適用した実施形態1の
系統構成を示す図である。
【図2】本実施形態1の発電プラントの診断方法の処理
手順を示すフローチャートである。
手順を示すフローチャートである。
【図3】発電量指令値(MWD)の変化の例を示すタイム
チャートである。
チャートである。
【図4】給水調節弁141およびタービン加減弁121
の劣化程度に応じて動作速度が(a)正常状態,(b)動作
速度の低下度小,(c)動作速度の低下度中,(d)動作速
度の低下度大の場合を示す図である。
の劣化程度に応じて動作速度が(a)正常状態,(b)動作
速度の低下度小,(c)動作速度の低下度中,(d)動作速
度の低下度大の場合を示す図である。
【図5】所定時間間隔で原点からの距離αが最大となる
点を求めてプロットした結果を示す図である。
点を求めてプロットした結果を示す図である。
【図6】A軸となす角度βがX°とX°+180°との2
種類あるので、0≦β<180という条件でA軸となす角度
βをプロットした結果を示す図である。
種類あるので、0≦β<180という条件でA軸となす角度
βをプロットした結果を示す図である。
【図7】本実施形態1における診断システム200の内
部構成の一例を示すブロック図である。
部構成の一例を示すブロック図である。
【図8】本発明による発電プラントの診断方法および診
断システムを火力発電プラントに適用した実施形態2の
系統構成を示す図である。
断システムを火力発電プラントに適用した実施形態2の
系統構成を示す図である。
【図9】調査結果に基づく入力データの内容および記憶
手段253に記録される情報の内容の一例を示す図であ
る。
手段253に記録される情報の内容の一例を示す図であ
る。
100 発電設備
101 発電設備内通信ネットワーク
110 発電機
111 発電機出力計測器
120 低圧タービン
121 タービン加減弁
122 主蒸気温度(過熱器出口蒸気温度)測定器
123 主蒸気圧力測定器
124 再熱蒸気温度測定器
125 復水器
126 冷却水
127 過熱器入口蒸気温度測定器
130 高圧タービン
140 給水ポンプ
141 給水調節弁
142 スプレ調節弁
150 ボイラ
152 熱交換器
153 熱交換器
154 過熱器
160 バーナ
161 空気調節弁
162 燃料調節弁
170 排ガス処理装置
200 診断システム
210 データ読込みステップ
220 ノミナル値計算ステップ
230 特徴量計算ステップ
240 状態判定ステップ
245 診断結果提示ステップ
250 入力手段
251 出力/表示手段
252 入出力I/F
253 データ記憶手段
254 演算手段
300 運転制御装置
310 入出力装置
400 発電事業者
410 発電プラント
420 発電プラント
430 発電プラント
440 通信ネットワーク
500 運転支援会社
510 監視員
520 調査員
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
G05B 23/02 G05B 23/02 T
301 301V
302 302V
(72)発明者 斎藤 忠良
茨城県日立市大みか町七丁目2番1号 株
式会社日立製作所電力・電機開発研究所内
Fターム(参考) 3G071 AB01 BA25 DA05 EA02 FA01
FA02 FA03 GA06 JA02 JA06
5H223 AA02 BB01 CC01 CC08 DD03
DD07 DD09 EE05 FF02 FF05
FF08
Claims (9)
- 【請求項1】 蒸気タービン発電プラントの発電機出
力,蒸気圧力,蒸気温度の計測値のうち少なくとも2つ
の計測値間の関係を評価指標として前記発電プラント内
のアクチュエータの状態を診断する発電プラントの診断
方法。 - 【請求項2】 蒸気タービン発電プラントの発電機出
力,蒸気圧力,蒸気温度の計測値それぞれの時間的変化
量を表す特徴量を演算し、前記特徴量間の関係を評価指
標として前記発電プラント内のアクチュエータの状態を
診断する発電プラントの診断方法。 - 【請求項3】 蒸気タービン発電プラントの発電機出
力,蒸気圧力,蒸気温度の時間的変化特性を模擬するノ
ミナルモデルを構築し、各プロセス量の計測値とそれぞ
れに対応する前記ノミナルモデルの演算値との偏差量ま
たは前記偏差量の時間的変化量を表す特徴量を演算し、
少なくとも2つの前記特徴量間の関係を評価指標として
前記発電プラント内のアクチュエータの状態を診断する
発電プラントの診断方法。 - 【請求項4】 請求項2または3に記載の発電プラント
の診断方法において、 前記特徴量の大きさに基づき前記アクチュエータの劣化
程度を定量的に評価することを特徴とする発電プラント
の診断方法。 - 【請求項5】 蒸気タービン発電プラントを所有または
運営する発電事業者から前記発電プラントの発電機出
力,蒸気圧力,蒸気温度の計測値のうち少なくとも2つ
の計測データを受け取り、 前記請求項1ないし4のいずれか一項に記載の発電プラ
ントの診断方法を用いて前記発電プラントのアクチュエ
ータの状態を診断し、 少なくともアクチュエータの状態診断結果を前記発電事
業者に提供し、 その代価を前記発電事業者から受け取る発電プラントの
監視・診断サービス方法。 - 【請求項6】 蒸気タービン発電プラントを所有または
運営する発電事業者から前記発電プラントの発電機出
力,蒸気圧力,蒸気温度の計測値のうち少なくとも2つ
の計測データと、少なくともアクチュエータ異常時の機
器状態,他のプロセス値,状態確認方法,運転方法のう
ち一つの情報とを受け取り、 前記請求項1ないし4のいずれか一項に記載の発電プラ
ントの診断方法を用いて前記発電プラントのアクチュエ
ータの状態を診断し、 過去に異常と診断した場合の前記特徴量または実際に異
常になった際の前記特徴量とそれらに対応する前記発電
事業者からの前記提供情報を記憶しておき、 前記特徴量に類似する過去の特徴量を検索し、 前記発電事業者に診断結果と診断結果が異常の場合に前
記検索機能で特徴量が類似する事象に対応する前記発電
事業者からの前記提供情報とを前記発電事業者に提供
し、 その代価を前記発電事業者から受け取る発電プラントの
監視・診断サービス方法。 - 【請求項7】 蒸気タービン発電設備とその運転制御装
置とを含む発電プラントに設置されているアクチュエー
タの状態を診断する発電プラントの診断システムにおい
て、 前記蒸気タービン発電設備の発電機出力,蒸気圧力,蒸
気温度の時間的変化特性を模擬するノミナルモデルと、 各プロセス量の計測値とそれぞれに対応する前記ノミナ
ルモデルの演算値との偏差量または前記偏差量の時間的
変化量を表す特徴量を演算する演算手段と、 少なくとも2つの前記特徴量間の関係を評価指標として
前記発電プラント内のアクチュエータの状態を診断する
診断手段と、 前記特徴量の大きさに基づき前記アクチュエータの劣化
の程度を定量的に評価する評価手段とからなることを特
徴とする発電プラントの診断システム。 - 【請求項8】 蒸気タービン発電設備とその運転制御装
置とを含む発電プラントに設置されているアクチュエー
タの状態を診断する発電プラントの診断システムにおい
て、 前記蒸気タービン発電設備の発電機出力,蒸気圧力,蒸
気温度の時間的変化特性を模擬するノミナルモデルと、 蒸気タービン発電プラントを所有または運営する発電事
業者から前記発電プラントの発電機出力,蒸気圧力,蒸
気温度の計測値のうち少なくとも2つの計測データを受
け取り、各プロセス量の計測値とそれぞれに対応する前
記ノミナルモデルの演算値との偏差量または前記偏差量
の時間的変化量を表す特徴量を演算する演算手段と、 少なくとも2つの前記特徴量間の関係を評価指標として
前記発電プラント内のアクチュエータの状態を診断する
診断手段と、 前記特徴量の大きさに基づき前記アクチュエータの劣化
の程度を定量的に評価する評価手段と、 少なくともアクチュエータの状態診断結果を前記発電事
業者に提供する送信手段と、 その代価を前記発電事業者から受け取る課金手段とから
なる発電プラントの監視・診断サービスシステム。 - 【請求項9】 蒸気タービン発電設備とその運転制御装
置とを含む発電プラントに設置されているアクチュエー
タの状態を診断する発電プラントの診断システムにおい
て、 前記蒸気タービン発電設備の発電機出力,蒸気圧力,蒸
気温度の時間的変化特性を模擬するノミナルモデルと、 蒸気タービン発電プラントを所有または運営する発電事
業者から前記発電プラントの発電機出力,蒸気圧力,蒸
気温度の計測値のうち少なくとも2つの計測データと少
なくともアクチュエータ異常時の機器状態,他のプロセ
ス値,状態確認方法,運転方法のうち一つの情報とを受
け取り、各プロセス量の計測値とそれぞれに対応する前
記ノミナルモデルの演算値との偏差量または前記偏差量
の時間的変化量を表す特徴量を演算する演算手段と、 少なくとも2つの前記特徴量間の関係を評価指標として
前記発電プラント内のアクチュエータの状態を診断する
診断手段と、 前記特徴量の大きさに基づき前記アクチュエータの劣化
の程度を定量的に評価する評価手段と、 過去に異常と診断した場合の前記特徴量または実際に異
常になった際の前記特徴量とそれらに対応する前記発電
事業者からの前記提供情報を記憶しておく記憶手段と、 前記特徴量に類似する過去の特徴量を検索し前記発電事
業者に診断結果と診断結果が異常の場合に前記検索機能
で特徴量が類似する事象に対応する前記発電事業者から
の前記提供情報とを前記発電事業者に提供する送信手段
と、 その代価を前記発電事業者から受け取る課金手段とから
なる発電プラントの監視・診断サービスシステム。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001397104A JP2003193808A (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 発電プラントの診断方法および診断システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001397104A JP2003193808A (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 発電プラントの診断方法および診断システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003193808A true JP2003193808A (ja) | 2003-07-09 |
Family
ID=27602992
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001397104A Pending JP2003193808A (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 発電プラントの診断方法および診断システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003193808A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010150960A (ja) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Kayaba Ind Co Ltd | 火力発電システム |
JP2015522821A (ja) * | 2012-06-27 | 2015-08-06 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー | プロセス制御装置の状態を決定するために振動データを用いる方法および装置 |
JP2017010238A (ja) * | 2015-06-22 | 2017-01-12 | アズビル株式会社 | 制御バルブの故障診断装置および方法 |
JP2017198352A (ja) * | 2016-04-25 | 2017-11-02 | 東京電力ホールディングス株式会社 | 廃棄物発電プラントの性能劣化判断方法 |
WO2018225502A1 (ja) * | 2017-06-05 | 2018-12-13 | オムロン株式会社 | センサユニット |
JP2019113970A (ja) * | 2017-12-22 | 2019-07-11 | Jfeスチール株式会社 | プロセスの状態診断方法及び状態診断装置 |
-
2001
- 2001-12-27 JP JP2001397104A patent/JP2003193808A/ja active Pending
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