JP6670966B1 - プラントの運転条件決定装置、プラントの制御システム、運転条件決定方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
プラントの複数の操作パラメータを含む説明変数と前記プラントの運転指標との相関を示す予測モデルに対して、1以上の操作パラメータの変更予定値を入力して得られる前記運転指標の第1予測値が前記プラントの運転基準を満たすか否かを判断する第1判定部と、
前記1以上の操作パラメータの現在値からみた変更量が前記変更予定値よりも大きい前記1以上の操作パラメータの仮想変更値を前記予測モデルに入力して得られる前記運転指標の第2予測値が前記プラントの前記運転基準を満たすか否かを判断する第2判定部と、
前記第1判定部および前記第2判定部により前記第1予測値および前記第2予測値が前記運転基準を満たすと判断された場合、前記1以上の操作パラメータの指令値として前記変更予定値を出力する操作量変更部と、
を備える。
前記操作量変更部は、前記1以上の操作パラメータの前記現在値からの変更量が異なる2つの前記変更予定値のうち、前記プラントの他の運転指標の前記運転基準に対する裕度が大きい方の変更予定値を前記指令値として選択するように構成される。
前記操作量変更部は、前記運転指標が特定の運転指標である場合、前記1以上の操作パラメータの前記現在値からの変更量が異なる2つの前記変更予定値のうち、前記運転基準に対してより裕度が大きい方の変更予定値を前記指令値として選択するように構成される。
前記操作量変更部は、前記第1予測値および前記第2予測値が前記運転基準を満たすことが確認された2以上の前記操作パラメータの前記変更予定値を前記指令値として出力するように構成される。
前記2以上の前記操作パラメータは、前記複数の操作パラメータのうち、前記予測モデルによる前記運転指標の予測値に対する寄与度が高い順から選択されたものである。
前記予測モデルは、前記運転指標の予測値の平均値および分散により規定される確率分布を出力するように構成され、
前記第1判定部および前記第2判定部は、前記運転基準を満たすような、前記確率分布における第1分散値に対応した前記第1予測値および前記第2予測値の組み合わせを発見できない場合、前記第1分散値よりも小さい第2分散値に対応した前記第1予測値および前記第2予測値が前記運転基準を満たすか否かを判定するように構成される。
前記予測モデルは、前記運転指標の予測値の平均値および分散により規定される確率分布を出力するように構成され、
前記第1判定部および前記第2判定部は、前記運転基準を満たすような、前記確率分布における前記分散値に対応した前記第1予測値および前記第2予測値の組み合わせを発見できない場合、前記平均値に対応した前記第1予測値および前記第2予測値が前記運転基準を満たすか否かを判定するように構成される。
前記操作量変更部は、前記1以上の操作パラメータの前記現在値から前記第2予測値に対応する前記仮想変更値までの変更量の半分を前記変更予定値とするように構成される。
尚、操作パラメータが基準変更量ΔPの整数倍で表される値に限定されることによりステップ的に変更可能であり、操作パラメータの変更量の半分に端数が存在する場合には、当該端数は必要に応じて端数を切り捨ててもよいし、切り上げてもよい(裕度が大きくなる方を選択してもよい)。
前記第1判定部は、前記1以上の操作パラメータの前記現在値からの変更量が基準変更量ΔPの整数倍で表される2以上の前記変更予定値にそれぞれ対応する前記第1予測値が前記運転基準を満たすか否かを判定するように構成され、
前記第2判定部は、前記1以上の操作パラメータの前記現在値からの変更量が前記基準変更量の整数倍で表される前記仮想変更値にそれぞれ対応する前記第2予測値が前記運転基準を満たすか否かを判定するように構成される。
前記第1判定部は、前記1以上の操作パラメータの前記現在値からの変更量がΔP、2ΔP、・・・、ΔP×M/2(Mは偶数)で表される前記変更予定値にそれぞれ対応する前記第1予測値が前記運転基準をそれぞれ満たすか否かを判定するように構成され、
前記第2判定部は、前記1以上の操作パラメータの前記現在値からの変更量がΔP×(M/2+1)、ΔP×(M/2+2)、・・・、ΔP×Mで表される前記仮想変更値にそれぞれ対応する前記第2予測値が前記運転基準をそれぞれ満たすか否かを判定するように構成される。
前記操作量変更部は、前記変更量がΔP×N/2(但し、Nは、M以下であり、且つ、(N×ΔP)以下の全ての前記変更量にそれぞれ対応する前記第1予測値又は前記第2予測値が前記運転基準を満たすような最大の偶数。)で表される前記変更予定値を前記指令値として出力するように構成される。
前記第1判定部および前記第2判定部は、前記操作パラメータが前記運転基準を満たすような前記第1予測値および前記第2予測値の組み合わせを発見できない場合、前記説明変数に含まれる他の前記操作パラメータに対応した前記第1予測値および前記第2予測値が前記運転基準を満たすか否かを判定するように構成される。
前記操作量変更部は、下記(A)〜(C)の少なくとも一つの場合、前記第1予測値および前記第2予測値が前記運転基準を満たすことが確認された前記変更予定値を前記指令値として出力するように構成される。
(A)前記プラントの異常発生を示す信号を取得した場合。
(B)前記運転指標が最適値となる前記プラントの最適運転点に対する乖離度が基準値を超えた場合。
(C)前記予測モデルの前記説明変数の変化スケジュールから予測される前記運転指標の将来値が運転基準を満たさない場合。
上記(1)から(13)のいずれか一構成の運転条件決定装置と、
前記操作量変更部から入力される前記指令値に基づいて、前記プラントの操作端を制御するように構成された制御装置と、
を備える。
プラントの運転条件を決定するためのプログラムであって、
コンピュータに、
プラントの複数の操作パラメータを含む説明変数と前記プラントの運転指標との相関を示す予測モデルに対して、1以上の操作パラメータの変更予定値を入力して得られる前記運転指標の第1予測値が前記プラントの運転基準を満たすか否かを判断するステップと、
前記1以上の操作パラメータの現在値からみた変更量が前記変更予定値よりも大きい前記1以上の操作パラメータの仮想変更値を前記予測モデルに入力して得られる前記運転指標の第2予測値が前記プラントの前記運転基準を満たすか否かを判断するステップと、
前記第1予測値および前記第2予測値が前記運転基準を満たす場合、前記1以上の操作パラメータの指令値として前記変更予定値を出力するステップと、
を実行させる。
プラントの複数の操作パラメータを含む説明変数と前記プラントの運転指標との相関を示す予測モデルに対して、1以上の操作パラメータの変更予定値を入力して得られる前記運転指標の第1予測値が前記プラントの運転基準を満たすか否かを判断するステップと、
前記1以上の操作パラメータの現在値からみた変更量が前記変更予定値よりも大きい前記1以上の操作パラメータの仮想変更値を前記予測モデルに入力して得られる前記運転指標の第2予測値が前記プラントの前記運転基準を満たすか否かを判断するステップと、
前記第1予測値および前記第2予測値が前記運転基準を満たす場合、前記1以上の操作パラメータの指令値として前記変更予定値を出力するステップと、
を備える。
尚、制御システム10のハードウェア構成は上記に限定されず、制御回路と記憶装置との組み合わせにより構成されても良い。
尚、ここでは各操作パラメータPは、予め設定された基準変更量ΔPの整数倍に段階的(ステップ的)に変更可能な場合を例に説明する。
10 制御システム
11 CPU
17 バス
18 外部通信器
19 ドライバ
100 運転制御装置
110 運転制御部
120 プロセス値取得部
200 運転設定調整装置
202 運転指標取得部
204 異常判定部
205 運転条件決定装置
206 変更予定値生成部
208 仮想変更値生成部
210 第1判定部
212 第2判定部
214 操作量変更部
220 運転点判定部
230 スケジュール取得部
240 将来運転点判定部
300 記憶部
Claims (16)
- プラントの複数の操作パラメータを含む説明変数と前記プラントの運転指標との相関を示す予測モデルに対して、1以上の操作パラメータの変更予定値を入力して得られる前記運転指標の第1予測値が前記プラントの運転基準を満たすか否かを判断する第1判定部と、
前記1以上の操作パラメータの現在値からみた変更量が前記変更予定値よりも大きい前記1以上の操作パラメータの仮想変更値を前記予測モデルに入力して得られる前記運転指標の第2予測値が前記プラントの前記運転基準を満たすか否かを判断する第2判定部と、
前記第1判定部および前記第2判定部により前記第1予測値および前記第2予測値が前記運転基準を満たすと判断された場合、前記1以上の操作パラメータの指令値として前記変更予定値を出力する操作量変更部と、
を備えるプラントの運転条件決定装置。 - 前記操作量変更部は、前記1以上の操作パラメータの前記現在値からの変更量が異なる2つの前記変更予定値のうち、前記プラントの他の運転指標の前記運転基準に対する裕度が大きい方の変更予定値を前記指令値として選択するように構成された
請求項1に記載のプラントの運転条件決定装置。 - 前記操作量変更部は、前記運転指標が特定の運転指標である場合、前記1以上の操作パラメータの前記現在値からの変更量が異なる2つの前記変更予定値のうち、前記運転基準に対してより裕度が大きい方の変更予定値を前記指令値として選択するように構成された
請求項1に記載のプラントの運転条件決定装置。 - 前記操作量変更部は、前記第1予測値および前記第2予測値が前記運転基準を満たすことが確認された2以上の前記操作パラメータの前記変更予定値を前記指令値として出力するように構成された
請求項1から3のいずれか一項に記載のプラントの運転条件決定装置。 - 前記2以上の前記操作パラメータは、前記複数の操作パラメータのうち、前記予測モデルによる前記運転指標の予測値に対する寄与度が高い順から選択されたものである
請求項4に記載のプラントの運転条件決定装置。 - 前記予測モデルは、前記運転指標の予測値の平均値および分散により規定される確率分布を出力するように構成され、
前記第1判定部および前記第2判定部は、前記運転基準を満たすような、前記確率分布における第1分散値に対応した前記第1予測値および前記第2予測値の組み合わせを発見できない場合、前記第1分散値よりも小さい第2分散値に対応した前記第1予測値および前記第2予測値が前記運転基準を満たすか否かを判定するように構成された
請求項1乃至5の何れか一項に記載のプラントの運転条件決定装置。 - 前記予測モデルは、前記運転指標の予測値の平均値および分散により規定される確率分布を出力するように構成され、
前記第1判定部および前記第2判定部は、前記運転基準を満たすような、前記確率分布における前記第1分散値又は前記第2分散値の少なくとも一方に対応した前記第1予測値および前記第2予測値の組み合わせを発見できない場合、前記平均値に対応した前記第1予測値および前記第2予測値が前記運転基準を満たすか否かを判定するように構成された
請求項6に記載のプラントの運転条件決定装置。 - 前記操作量変更部は、前記1以上の操作パラメータの前記現在値から前記第2予測値に対応する前記仮想変更値までの変更量の半分を前記変更予定値とするように構成された
請求項1乃至7の何れか一項に記載のプラントの運転条件決定装置。 - 前記第1判定部は、前記1以上の操作パラメータの前記現在値からの変更量が基準変更量ΔPの整数倍で表される2以上の前記変更予定値にそれぞれ対応する前記第1予測値が前記運転基準を満たすか否かを判定するように構成され、
前記第2判定部は、前記1以上の操作パラメータの前記現在値からの変更量が前記基準変更量ΔPの整数倍で表される前記仮想変更値にそれぞれ対応する前記第2予測値が前記運転基準を満たすか否かを判定するように構成された
請求項1乃至8の何れか一項に記載のプラントの運転条件決定装置。 - 前記第1判定部は、前記1以上の操作パラメータの前記現在値からの変更量がΔP、2ΔP、・・・、ΔP×M/2(Mは偶数)で表される前記変更予定値にそれぞれ対応する前記第1予測値が前記運転基準をそれぞれ満たすか否かを判定するように構成され、
前記第2判定部は、前記1以上の操作パラメータの前記現在値からの変更量がΔP×(M/2+1)、ΔP×(M/2+2)、・・・、ΔP×Mで表される前記仮想変更値にそれぞれ対応する前記第2予測値が前記運転基準をそれぞれ満たすか否かを判定するように構成された
請求項9に記載のプラントの運転条件決定装置。 - 前記操作量変更部は、前記変更量がΔP×N/2(但し、Nは、M以下であり、且つ、(N×ΔP)以下の全ての前記変更量にそれぞれ対応する前記第1予測値又は前記第2予測値が前記運転基準を満たすような最大の偶数。)で表される前記変更予定値を前記指令値として出力するように構成された
請求項10に記載のプラントの運転条件決定装置。 - 前記第1判定部および前記第2判定部は、前記操作パラメータが前記運転基準を満たすような前記第1予測値および前記第2予測値の組み合わせを発見できない場合、前記説明変数に含まれる他の前記操作パラメータに対応した前記第1予測値および前記第2予測値が前記運転基準を満たすか否かを判定するように構成された
請求項1乃至11の何れか一項に記載のプラントの運転条件決定装置。 - 前記操作量変更部は、下記(A)〜(C)の少なくとも一つの場合、前記第1予測値および前記第2予測値が前記運転基準を満たすことが確認された前記変更予定値を前記指令値として出力するように構成された
請求項1乃至12の何れか一項に記載のプラントの運転条件決定装置。
(A)前記プラントの異常発生を示す信号を取得した場合。
(B)前記運転基準に対して最も裕度がある運転点に対する乖離度が基準値を超えた場合。
(C)前記予測モデルの前記説明変数の変化スケジュールから予測される前記運転指標の将来値が運転基準を満たさない場合。 - 請求項1乃至13の何れか一項に記載の運転条件決定装置と、
前記操作量変更部から入力される前記指令値に基づいて、前記プラントの操作端を制御するように構成された制御装置と、
を備えるプラントの制御システム。 - プラントの運転条件を決定するためのプログラムであって、
コンピュータに、
プラントの複数の操作パラメータを含む説明変数と前記プラントの運転指標との相関を示す予測モデルに対して、1以上の操作パラメータの変更予定値を入力して得られる前記運転指標の第1予測値が前記プラントの運転基準を満たすか否かを判断するステップと、
前記1以上の操作パラメータの現在値からみた変更量が前記変更予定値よりも大きい前記1以上の操作パラメータの仮想変更値を前記予測モデルに入力して得られる前記運転指標の第2予測値が前記プラントの前記運転基準を満たすか否かを判断するステップと、
前記第1予測値および前記第2予測値が前記運転基準を満たす場合、前記1以上の操作パラメータの指令値として前記変更予定値を出力するステップと、
を実行させる
プラントの運転条件決定プログラム。 - プラントの複数の操作パラメータを含む説明変数と前記プラントの運転指標との相関を示す予測モデルに対して、1以上の操作パラメータの変更予定値を入力して得られる前記運転指標の第1予測値が前記プラントの運転基準を満たすか否かを判断するステップと、
前記1以上の操作パラメータの現在値からみた変更量が前記変更予定値よりも大きい前記1以上の操作パラメータの仮想変更値を前記予測モデルに入力して得られる前記運転指標の第2予測値が前記プラントの前記運転基準を満たすか否かを判断するステップと、
前記第1予測値および前記第2予測値が前記運転基準を満たす場合、前記1以上の操作パラメータの指令値として前記変更予定値を出力するステップと、
を備えるプラントの運転条件決定方法。
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