JP6554162B2 - 発電プラント性能評価方法及び発電プラント性能評価プログラム - Google Patents
発電プラント性能評価方法及び発電プラント性能評価プログラム Download PDFInfo
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Description
気象条件・・・大気温度,大気圧力,大気湿度等
燃料条件・・・燃料発熱量,送ガス母管温度,送ガス母管圧力等
本発明の実施の形態では、このEWプログラムの演算機能など一部機能を利用することにより、性能評価方法を実施するが,EWプログラムに限らず、別の汎用解析プログラムを利用することも可能であり、また、汎用プログラムを利用せずに、既知の定義式に従った計算プログラムを作成して演算してもよい。
まず、基準期間を定め、基準期間における発電プラントの各種データを取得する。この場合の基準期間とは、発電プラントが稼働している任意の期間であるが、発電プラントの熱効率等の性能は、一般に経年的に徐々に低下していくことが知られていることから、性能評価を行うためには、この基準期間は、熱効率が最も高い期間と想定される発電プラントの初期状態の一定期間であることが好ましく、例えば、運転開始から1年間くらいの期間とすることが好ましい。
基準期間における外的要因変動データである気象データや各種運転データの取得が実施されると、続いて、基準期間に取得された各種運転データの中から、外的要因変動データと一定の相関関係を有する特定の運転データを対象データとして選択し(以下、この運転データを「対象運転データ」と称する)、この対象運転データと発電プラントの発電機出力や気象データとの相関関係を求める。例えば、対象運転データがGTガス燃料流量(t/h)である場合、このGTガス燃料流量(t/h)と発電機出力との相関関係や気象データとの相関関係を求め、具体的にはその相関関数を作成する。
発電プラントの運転中は、常時、発電機出力や気象データと、図10に示す各種運転データなどが取得されるが、評価期間においても、基準期間と同じく、運転中の発電プラントの各種運転データや発電機出力及び気象データを取得する。この場合の評価期間とは、基準期間後の任意の期間であるが、好ましくは1週間〜1年間くらいである。
次に、上記(b)の相関関数作成工程において作成した相関関数に基づいて、評価期間において実際に採取される運転データ(ガス燃料流量)に対応する基準期間における運転データ(ガス燃料流量)を代替の運転データとして導出する。すなわち、評価期間において実際に採取される対象運転データとしてのGT燃料流量は、基準期間における気温などの気象条件と異なる条件下で採取されるため、評価期間における発電プラントの性能を基準期間における発電プラントの性能と比較する場合、外的要因変動データの一つである気象条件を同一として比較する必要がある。そのため、評価期間において実際に採取されるGT燃料流量とは別に、上述した相関関数を用いて、GT燃料流量を実際に採取したときの発電機出力と気温のデータから基準期間におけるGT燃料流量を導出し、これを代替の運転データと称することとする。
このようにして導出される代替の運転データ(GT燃料流量など)は、発電機出力や気温の条件が評価期間における条件と同一であると仮定することができるから、あたかも基準期間における発電プラントの運転状態を再現したかの如く解される。そのため、この代替の運転データと評価期間において取得される実際の運転データとを比較することで、基準期間から評価期間までの発電プラントの経年的な性能変動が外的要因の変動に影響されずに、発電プラントの設備の劣化等に起因するものかを容易に評価・分析することが可能となる。
図10に示す各種運転データの中で、上位に階層される発電端効率、GT入熱、ST入熱、SG出力等の運転データは、測定装置によって採取されるデータというよりは、むしろ一定の関係式に基づいて演算により取得される場合が多い。そのため、これら運転データを用いて発電プラントの性能評価を行う場合は、上述で説明した相関関数に基づいて導出される代替の運転データを用いて演算した数値(以下、実際の運転データの値と比較するための「指標値」と称する)と実際の運転データの値とを比較することで発電プラントの性能評価を行うことが好ましい。
ここで、GT入熱(kJ/h)は、
GT入熱(kJ/h)=GT燃料流量(t/h)×燃料の高位発熱量(kJ/kg)×1000
で与えられる。そして、燃料の高位発熱量(kJ/kg)は、燃料の種類によって決まる値であるため、GT燃料流量(t/h)を採取することで、発電端効率を演算で求めることができる。
一方、この発電端効率の指標値も、上記式(1)により、代替の運転データを用いて演算により求めることができる。具体的には、上記式(1)における「GT入熱」を決定する「GT燃料流量」の値として、上述した相関関数に基づいて導出するGT燃料流量の代替の運転データを用いると共に、「出力」の値として、評価期間において取得される発電機出力の値を用いることで求めることができる。
なお、発電端効率など各種運転データの指標値の演算は、既存の熱効率解析プログラム(例えば、上述したEWプログラム)を用いて行うことができる。
次に、上記(f)の工程で演算した発電端効率の指標値と評価期間において取得した運転データから求めた実際の発電端効率とを比較すれば、代替の運転データによる比較手法の場合と同様に、外的要因の変動に影響されずに、発電プラントの経年的な性能変動が設備の劣化等に起因するものかを容易に判別・評価することが可能となる。
上記(g)の比較工程では、発電プラントの発電端効率を例にその比較手法について説明したが、発電端効率の指標値と実際の値に乖離が確認された場合には、さらに、下層レベルのGT効率、ST効率、SG効率の各運転データやこれらの各効率に影響を与えるさらに下層レベルの各種運転データについても、同様にその指標値と実際の値との比較を行うことが好ましい。
Claims (8)
- 発電プラントの運転データを処理する制御手段と記憶手段とを有するコンピュータにより実行される発電プラント性能評価方法であって、
前記制御手段が、発電プラントの所定の基準期間における運転状況を表す単位時間毎の複数の運転データと外的要因変動データを取得し、前記記憶手段に記憶させる第1のステップと、
前記制御手段が、前記基準期間において取得した前記複数の運転データの中から,前記外的要因変動データと一定の相関関係を有する前記運転データを対象運転データとして少なくとも1つ選択し,該対象運転データと前記外的要因変動データとの相関関係を算出する第2のステップと、
前記制御手段が、前記基準期間の経過後の所定の評価期間における運転状況を表す単位時間毎の前記複数の運転データと前記外的要因変動データを取得し、前記記憶手段に記憶させる第3のステップと、
前記制御手段が、前記第3のステップで取得した前記外的要因変動データに対応する前記第2のステップで取得した運転データについて、前記第2のステップで求めた前記相関関係に基づいて代替の運転データとして導出する第4のステップと、
前記制御手段が、該代替の運転データと前記第3のステップで取得した実際の運転データとの乖離を示すデータを生成する第5のステップと、を含むことを特徴とする発電プラント性能評価方法。 - 発電プラントの運転データを処理する制御手段と記憶手段とを有するコンピュータにより実行される発電プラント性能評価方法であって、
前記制御手段が、発電プラントの所定の基準期間における運転状況を表す単位時間毎の複数の運転データと外的要因変動データを取得し、前記記憶手段に記憶させる第1のステップと、
前記制御手段が、前記基準期間における前記複数の運転データの中から,前記外的要因変動データと一定の相関関係を有する前記運転データを対象運転データとして少なくとも1つ選択し,該対象運転データと前記外的要因変動データとの相関関係を算出する第2のステップと、
前記制御手段が、前記基準期間の経過後の所定の評価期間における運転状況を表す単位時間毎の前記複数の運転データと前記外的要因変動データを取得し、前記記憶手段に記憶させる第3のステップと、
前記制御手段が、前記第2のステップで取得した運転データについて、前記第2のステップで求めた前記相関関係に基づいて前記第3のステップで取得した外的要因変動データに対応する運転データを代替の運転データとして導出する第4のステップと、
前記制御手段が、前記外的要因変動データ及び前記代替の運転データを用いて該運転データの指標値を算出する第5のステップと、
前記制御手段が、該運転データの指標値と前記評価期間における実際の運転データとの乖離を示すデータを生成する第6のステップと、を含むことを特徴とする発電プラント性能評価方法。 - 前記複数の運転データは、発電プラントの発電端効率に影響を与える要因に応じてツリー状に階層化して展開され、前記指標値は、該ツリー状に展開された前記複数の運転データ毎に求められると共に、該運転データ毎の指標値と前記実際の運転データとの乖離を示すデータが生成されることを特徴とする請求項2に記載の発電プラント性能評価方法。
- 前記相関関係は、前記対象運転データと前記外的要因変動データとの相関関数で表すことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の発電プラント性能評価方法。
- 発電プラントの運転データを処理する制御手段と記憶手段とを有するコンピュータにより実行される発電プラント性能評価プログラムであって、
前記制御手段が、発電プラントの所定の基準期間における運転状況を表す単位時間毎の複数の運転データと外的要因変動データを取得し、前記記憶手段に記憶させる第1のステップと、
前記制御手段が、前記基準期間において取得した前記複数の運転データの中から,前記外的要因変動データと一定の相関関係を有する前記運転データを対象運転データとして少なくとも1つ選択し,該対象運転データと前記外的要因変動データとの相関関係を算出する第2のステップと、
前記制御手段が、前記基準期間の経過後の所定の評価期間における運転状況を表す単位時間毎の前記複数の運転データと前記外的要因変動データを取得し、前記記憶手段に記憶させる第3のステップと、
前記制御手段が、前記第3のステップで取得した前記外的要因変動データに対応する前記第2のステップで取得した運転データについて、前記第2のステップで求めた前記相関関係に基づいて代替の運転データとして導出する第4のステップと、
前記制御手段が、該代替の運転データと前記第3のステップで取得した実際の運転データとの乖離を示すデータを生成する第5のステップと、を前記コンピュータに実行させるための発電プラント性能評価プログラム。 - 発電プラントの運転データを処理する制御手段と記憶手段とを有するコンピュータにより実行される発電プラント性能評価プログラムであって、
前記制御手段が、発電プラントの所定の基準期間における運転状況を表す単位時間毎の複数の運転データと外的要因変動データを取得し、前記記憶手段に記憶させる第1のステップと、
前記制御手段が、前記基準期間における前記複数の運転データの中から,前記外的要因変動データと一定の相関関係を有する前記運転データを対象運転データとして少なくとも1つ選択し,該対象運転データと前記外的要因変動データとの相関関係を算出する第2のステップと、
前記制御手段が、前記基準期間の経過後の所定の評価期間における運転状況を表す単位時間毎の前記複数の運転データと前記外的要因変動データを取得し、前記記憶手段に記憶させる第3のステップと、
前記制御手段が、前記第2のステップで取得した運転データについて、前記第2のステップで求めた前記相関関係に基づいて前記第3のステップで取得した外的要因変動データに対応する運転データを代替の運転データとして導出する第4のステップと、
前記制御手段が、前記外的要因変動データ及び前記代替の運転データを用いて該運転データの指標値を算出する第5のステップと、
前記制御手段が、該運転データの指標値と前記評価期間における実際の運転データとの乖離を示すデータを生成する第6のステップと、を前記コンピュータに実行させるための発電プラント性能評価プログラム。 - 前記複数の運転データは、発電プラントの発電端効率に影響を与える要因に応じてツリー状に階層化して展開され、前記指標値は、該ツリー状に展開された前記運転データ毎に求められると共に、該運転データ毎の指標値と前記実際の運転データとの乖離を示すデータが生成されることを特徴とする請求項6に記載の発電プラント性能評価プログラム。
- 前記相関関係は、前記対象運転データと前記外的要因変動データとの相関関数で表すことを特徴とする請求項5乃至7のいずれかに記載の発電プラント性能評価プログラム。
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JP2017243920A JP6554162B2 (ja) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | 発電プラント性能評価方法及び発電プラント性能評価プログラム |
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JP2017243920A JP6554162B2 (ja) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | 発電プラント性能評価方法及び発電プラント性能評価プログラム |
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