JPH0895632A - プラントの運転支援装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラントの運転支援装置に関し、プラントの
トリップ、等の運転支障となるものを優先的に抽出す
る。 【構成】 支援抽出手段１では発生している支援を抽出
し、緊急判定手段２で３分以内にトリップするか否かチ
ェックし、緊急判定手段３では３０分以内にトリップす
るか否かをチェックする。演算手段３では３分以内にト
リップするもの１１と３０分以内にトリップするもの１
２及び３０以内ではトリップしないもの１３の中から重
要度の高いもの順に並べて出力手段５で出力し、表示す
るのでプラントトリップ等の不具合が少くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発電プラント、等の運
転支援装置における支援内容の優先順位を評価してプラ
ントの異常の進展が速くて運転に支障となるものを優先
的に抽出するようにしたプラントの運転支援装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の発電プラントの運転支援装置にお
いては、支援項目を放置しておくと機械が破損したり、
又は人身事故につながるような影響度の大きい順に優先
度を定めておき、例えば、運転支援装置内に優先度格納
装置を設けておき、ここに予め定めた優先度を保存さ
せ、異常の診断結果をこの優先度データを参照して、こ
の順に従って表示等を行っていた。

【０００３】従って、その優先度は、支援が発生したと
きのプラント状態に関係なく固定とされていた。そし
て、従来のプラント運転支援装置では、異なる２つ以上
の支援が同時に発生したとき、優先度の高い支援内容を
先に表示装置に表示して運転員に告知し、運転員は優先
度の高い支援（異常事象）を先に解決して、次に優先度
の低い支援（異常事象）を解決していくという方法を取
っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、前述
のように支援項目の優先度は、支援が発生したときのプ
ラント状態に関係なく固定とされていた。従って、優先
度が高くても異常の進展具合が遅く運転員の操作に時間
的余裕がある支援と、優先度が低くても異常の進展具合
が速く運転員の操作が急を要する支援とが同時に発生し
たとき、運転支援装置では単に優先度の高い順に支援内
容が表示されるので、運転員はこの表示に従って、優先
的に表示され時間的余裕がある操作ガイドのみを見てこ
れを優先的に処置するため、急を要する操作ガイドを見
落としてその間にプラントがトリップする可能性がある
という問題があった。

【０００５】即ち、図５は一般的な多軸型コンパインド
サイクルプラントの系統図であり、このような系統にお
いて、次のような２つの警報が同時に発生したとする。

【０００６】（１）復水器３０の真空度が低くなる。

【０００７】（２）高圧ドラム３１の水位が低くなる。

【０００８】上記２個の警報は危険度及びプラントに与
える影響度を考慮すると、（１）の復水器真空低の警報
の方が大きいと考えられる。復水器真空度がさらに低下
すると、蒸気タービンがトリップ（例えば、６５０ｍｍ
Ｈｇで警報、５６０ｍｍＨｇでトリップ）し、運転中の
ガスタービン全てがトリップしてしまう。（２）で高圧
ドラムの水位がさらに低下しても、その系列のボイラ蒸
気止弁が閉となり、その系列のガスタービン３２のみが
トリップするだけであり、他のガスタービンには全く影
響なくコンバインドサイクル運転の継続が可能である。

【０００９】しかし、上記２個の警報は全く系統が異る
物である。即ち、図６（ａ）に示すように、復水器真空
度の低下傾向が緩やかで、トリップ迄時間的余裕があ
り、かつ（ｂ）に示すように高圧ドラム水位の低下傾向
が急で、トリップ迄に時間的余裕がなく、この（ｂ）の
場合のように復旧操作に急を要するケースが起こり得
る。

【００１０】この場合、従来の運転支援装置では、
（１）の復水器真空低警報の方が優先度が高いので、
（１）の復水器真空低に関する支援内容が先に表示され
る。従って、運転員が復水器真空低に関する復旧操作に
専念している間に高圧ドラムの水位がさらに低下して、
その系列のガスタービン３２がトリップする可能性があ
るという問題があった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために、プラントの運転支援装置において、
支援項目抽出手段と、抽出した支援項目を第１の緊急度
判定手段を設け、重点的に緊急度のあるものを判定す
る。更に、第１の緊急度判定手段で否と判定された支援
項目を準緊急度の規準に合致するか否かを判定する第２
の緊急度判定手段を設ける。これら両判定手段で判定し
た支援項目を重要度の高い順に並べる演算手段と、演算
手段で演算した結果を出力する出力手段とを設けた構成
とする。

【００１２】即ち、本発明は、プラントの状態を診断
し、診断結果を出力し、プラントの運転を支援する運転
支援装置において、前記プラントから発生している支援
項目を取込む支援抽出手段と、同支援抽出手段で抽出し
た支援項目について所定の短時間内に処置する必要のあ
る緊急度の基準に合致しているか否かを判定する第１の
緊急度判定手段と、同第１の緊急度判定手段で否となっ
た支援項目を前記緊急度の規準よりも時間的に余裕のあ
る準緊急度の規準に合致しているか否かを判定する第２
の緊急度判定手段と、前記第１，第２の両判定手段にて
それぞれの規準に合致すると判定された緊急支援項目、
準緊急支援項目及び前記第２の緊急度判定手段で前記準
緊急度の規準に合致しないと判定されたその他支援項目
のそれぞれについて、重要度の高い順に並べる演算手段
と、同演算結果を前記緊急支援項目、準緊急支援項目及
びその他支援項目の順に並べ、出力する出力手段とを具
備してなることを特徴とするプラントの運転支援装置を
提供する。

【００１３】

【作用】プラントの運転支援装置においては、従来支援
項目を、危険度の高い及びプラントに与える影響度の大
きい順に並べ、表示し、操作員がこの順に従って操作を
行うが、本発明においては、更に、これらの支援項目を
抽出手段で取込み、第１の緊急度判定手段で緊急度の高
いものが選ばれる。この緊急度の規準は、例えば、「３
分以内にプラントがトリップするか否か」の規準で判定
する。判定の結果、３分以内にトリップする支援項目は
演算手段に送られ、そうでないものは、次の第２の緊急
度判定手段で準緊急度の規準で判定する。この判定は、
例えば、「３０分以内にプラントがトリップするか否
か」の準規準で判定する。判定の結果、３０分以内にト
リップする支援項目とそうでない項目とはそれぞれ選択
されて演算手段に送られる。即ち、対応操作の緊急度は
次の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の３段階に分けられる。

【００１４】（ａ）即対応操作必要な支援項目（例え
ば、３分以内にプラントトリップに至るもの）。

【００１５】（ｂ）即現場点検必要な支援項目（例え
ば、３０分以内にプラントトリップに至るもの）。

【００１６】（ｃ）模様眺めの支援項目（例えば、３０
分以内にはプラントトリップに至らないもの）。

【００１７】演算手段においては、上記で分類した３段
階に関し、（ａ）即対応操作必要にある支援項目に関し
て、前述の危険度が高くプラントに与える影響の大きい
ものから並べた順に優先度を高く付ける。次に、（ｂ）
即現場点検必要にある支援項目に関し、同様に重要度の
順に優先度を続けて付ける。次に、（ｃ）模様眺めにあ
る支援項目に関し、同様に重要度のものから並べた順に
優先度を続けて付けていく。

【００１８】このように、演算手段では現在発生してい
る支援項目を前述のように優先度を付け、優先度の高い
順番に整理し、出力手段にこれら支援内容けを表示する
ので運転員はこれを見て表示に従って操作をすればプラ
ントがトリップするような状況が回避されるものであ
る。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体
的に説明する。図１は本発明の一実例に係るプラントの
運転支援装置の構成及び支援優先度評価のフローチャー
トである。図において、本発明の構成は、支援抽出手段
１，緊急度判定手段２及び３，演算手段４，表示手段５
より構成されている。このような構成において、まず、
Ｓ１において、プラントで現在発生している支援を抽出
する。続いて、Ｓ２において、まず、発生している支援
について、３分以内にトリップするか否かをチェック
し、３分以内のトリップであればＳ３で、３分以内にト
リップするものについて重要度の高い順に並べ、又、３
分以内にトリップしないものであれば、Ｓ４に進む。Ｓ
４においては、次の工程として３０分以内にトリップす
るか否かをチェックする。３０分以内にトリップするも
のであれば、Ｓ５に進み、それらを重要度の高いものの
順に並べ、又、３０分以内にトリップしないものであれ
ば、Ｓ６へ進み、それらを重要度の高い順に並べる。

【００２０】このように、重要度の高いものの順に並べ
られたＳ３，Ｓ５，Ｓ６の支援内容１１，１２，１３に
ついて演算手段４においてそれぞれ１１，１２，１３の
順に並べて表示手段５に表示し、以降これらのステップ
をΔｔ時間毎にくり返して演算するものである。

【００２１】図２は前述の図１における緊急度判定手段
２の３分以内にプラントがトリップするか否かの判定評
価方法を説明する図である。図２の（ａ）において、横
軸は時間（ｔ）、縦軸はプラントの状態量であり、黒丸
で示す２０はΔｔ時間毎の状態量のサンプリング値、三
角印の２１はサンプリング値の平均値で、（ｂ）図にも
示すように、現在よりも１分以内前、１分以上２分以内
前、２分以上３分以内前のΔｔ時間毎に平均値を求めた
ものである。縦軸のＴ^H はプラントトリップの設定値で
状態量がＴ^H を超えるとプラントがトリップするもので
ある。Ａ^H は警報設定値で、この値を超えると警報を発
するものである。

【００２２】上記の図２（ａ）、（ｂ）において、プロ
セス現在値とプロセス平均値の３点をとり、下記の条件
が成立するとき、３分以内にプラントがトリップすると
判定する。

【００２３】

【数１】

【００２４】上記において、（１′）及び（３′）式は
状態量が低下することで異常が発生する場合の式であ
り、この場合もトリップの対象となるものである。又、
（３）及び（３′）式の係数０．６７及び０．３３はプ
ラント個有のもので、プラントの種類により変化するも
のである。

【００２５】このような緊急度判定手段２における演算
によって３分以内にトリップするものと、トリップしな
いものを分類し、図１に示すフローチャートに従って処
理が行なわれる。

【００２６】次に、図３は前述の図１における緊急度判
定手段３の３０分以内にプラントがトリップするか否か
の判定評価方法を説明する図である。図３の（ａ）にお
いて、横軸は時間（ｔ）、縦軸はプラントの状態量であ
り、黒丸で示す２２はΔｔ時間毎の状態量のサンプリン
グ値、三角印の２３はサンプリング値の平均値で、
（ｂ）図にも示すように現在よりも１０分以内前、１０
分以上２０分以内前、２０分以上３０分以内前のΔｔ時
間毎に平均値を求めたものである。縦軸のＴ^H はプラン
トトリップの設定値で、状態量がＴ^H を超えるとプラン
トがトリップするものである。Ａ^H は警報設定値で、こ
の値を超えると警報を発するものである。

【００２７】上記の図３（ａ）、（ｂ）において、プロ
セス現在値とプロセス平均値の３点をとり、下記の条件
が成立するとき、３０分以内にプラントがトリップする
と判定する。

【００２８】

【数２】

【００２９】上記において、（１′′）及び（３′′）
式は状態量が低下することで異常が発生する場合の式で
あり、この場合もトリップの対象となるものである。
又、（３′）及び（３′′）式の係数０．６７及び０．
３３は前述と同様、プラント個有のもので、プラントの
種類により変化するものである。

【００３０】このような緊急度判定手段３における演算
によって３０分以内にトリップするものと、トリップし
ないものを分類し、図１に示すフローチャートに従って
処理がなされるものである。

【００３１】このような本実施例においては、前述の図
５に示すプラントの例で説明すると、まず従来と同じく
危険度が高く及びプラントに与える影響度の大きいもの
が優先的に選ばれる。即ち、復水器３０の真空低警報の
方が、高圧ドラム３１の水位低警報より、危険度及びプ
ラントに与える影響度は大きいと判定される。この判定
に続いて、更に図１のフローチャートに従って、緊急度
判定手段２及び３によってあと、どの程度の時間でプラ
ントトリップに至るかを評価し、対応操作の緊急度を下
記３段階に分ける。

【００３２】（ａ）即対応操作必要（３分以内にプラン
トトリップに至る）。

【００３３】（ｂ）即現場点検必要（３０分以内にプラ
ントトリップに至る）。

【００３４】（ｃ）模様眺め（３０分以内にはプラント
トリップに至らない）。

【００３５】次に、演算手段４においては、図６（ｂ）
の高圧ドラム水位の低下傾向が急で（ａ）図の復水器真
空度の低下傾向が緩やかな場合は、高圧ドラム水位低警
報に関する支援は、（ａ）即対応操作必要と判定し、復
水器真空低警報に関する支援は、（ｃ）模様眺めと判定
する。

【００３６】上記の判定のように、（ａ）即対応操作必
要にある支援項目が優先度が高く判定されるので、図６
（ｂ）に示す通り高圧ドラム水位の低下傾向が急で図６
（ａ）のように復水器真空度の低下傾向が緩やかな場合
は、図６（ｂ）の高圧ドラム水位低警報に関する支援の
方が、図６（ａ）の復水器真空低警報に関する支援より
優先度が高いと判定され、運転支援装置は、高圧ドラム
水位低に関する支援内容が先に表示手段５により表示す
る。

【００３７】このようにして、トリップ迄に時間的余裕
がなく、復旧操作に急を要する支援内容が先に運転員に
表示される。

【００３８】図４は上記に説明した実施例での支援優先
度評価を一般的に説明した図である。図において、ま
ず、従来と同じように支援Ａ，Ｂ，Ｃ，〜Ｌが危険度及
びプラントに与える影響度の大きい順に並べられ、その
発生の有無２４が調べられ、前述のフローチャートに従
って、２５の操作緊急度に示すように、（ａ）即対応操
作必要（３分以内にプラントがトリップに至る）、
（ｂ）即現場点検必要（３０分以内にプラントがトリッ
プに至る）、（ｃ）模様眺め（３０分以内にはトリップ
に至らない）とに区分する。

【００３９】次に、発生の有無２４と操作緊急度２５を
参照し、現在発生している項目の優先度が優先度の高い
ものの順に選ばれ、２６に示すように、支援Ｅ，Ｇ，
Ｄ，Ｉ，Ｋ，Ａ，Ｂの順に表示されることになる。

【００４０】上記に説明の実施例において、トリップを
判定する時間を３分と３０分で実施する例で説明した
が、この時間に限定するものではなく、本発明のねらい
は、即対応が必要な緊急なものと、対応までにある程度
時間の余裕のある準緊急なものと、模様眺めのものとに
区別するのが目的であり、これら３分，３０分，等の時
間はプラントの性質等により、例えば４０分と１時間と
いうふうに変化してもよいものである。又、緊急と準緊
急に分けたが、場合によっては更に細分化してもよいも
のである。

【００４１】又、本発明のプラント運転支援装置は前述
のように支援抽出手段、緊急度抽出手段、演算手段、表
示手段の機能としてそれぞれ説明しているが、これら手
段はそれぞれ専用の回路、演算装置でも良く、又、支援
抽出手段、緊急度抽出手段、演算手段をコンピュータに
よるソフトウェアで実施し、ディスプレイ装置、等と組
合わせて実施しても良いことはもちろんである。

【００４２】更に、本発明は上記のような多軸型コンバ
インドプラントに限られず、種々の火力プラントに適用
できるものであり、また複数の状態量を管理するプラン
ト、例えば原子力プラント、化学プラント、製鉄プラン
ト等々に適用されるものである。

【００４３】

【発明の効果】以上、具体的に説明したように、本発明
においては、プラントの運転支援装置において、支援項
目抽出手段と、抽出した項目を判定する第１，第２の緊
急度判定手段において緊急項目、準緊急項目ごとに区分
し、演算手段によってこれら項目を優先度の高い順に並
べ、出力手段により出力し、表示するような構成とした
ので、プラントトリップ迄に時間的余裕がなく、運転員
が至急対応操作を取る必要がある支援内容が先に表示さ
れるようになり、従来のように運転員が他の対応操作を
取っている間にプラントトリップに至るという不具合が
解消することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るプラントの運転支援装
置のフローチャートである。

【図２】本発明の一実施例に係るプラント支援装置にお
ける緊急度抽出手段での評価方法の説明図で、（ａ）は
時間と状態量の関係を、（ｂ）は平均時間の関係を示
す。

【図３】本発明の一実施例に係るプラント支援装置にお
ける準緊急度抽出手段での評価方法の説明図で、（ａ）
は時間と状態量の関係を、（ｂ）は平均時間の関係を示
す。

【図４】本発明の一実施例における支援優先度評価結果
の一例を示す図である。

【図５】コンバインドサイクルプラントの一般的な系統
図である。

【図６】図５の系統図における状態量を示す図で、
（ａ）は復水器真空度、（ｂ）は高圧ドラム水位を示
す。

【符号の説明】

１ 支援抽出手段 ２ 緊急度判定手段 ３ 緊急度判定手段 ４ 演算手段 ５ 表示手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラントの状態を診断し、診断結果を出
   力し、プラントの運転を支援する運転支援装置におい
   て、前記プラントから発生している支援項目を取込む支
   援抽出手段と、同支援抽出手段で抽出した支援項目につ
   いて所定の短時間内に処置する必要のある緊急度の規準
   に合致しているか否かを判定する第１の緊急度判定手段
   と、同第１の緊急度判定手段で否となった支援項目を前
   記緊急度の規準よりも時間的に余裕のある準緊急度の規
   準に合致しているか否かを判定する第２の緊急度判定手
   段と、前記第１，第２の両判定手段にてそれぞれの規準
   に合致すると判定された緊急支援項目、準緊急支援項目
   及び前記第２の緊急度判定手段で前記準緊急度の規準に
   合致しないと判定されたその他支援項目のそれぞれにつ
   いて重要度の高い順に並べる演算手段と、同演算結果を
   前記緊急支援項目、準緊急支援項目及びその他支援項目
   の順に並べ、出力する出力手段とを具備してなることを
   特徴とするプラントの運転支援装置。