JPH1145109A - 運転支援装置 - Google Patents

運転支援装置

Info

Publication number
JPH1145109A
JPH1145109A JP19975297A JP19975297A JPH1145109A JP H1145109 A JPH1145109 A JP H1145109A JP 19975297 A JP19975297 A JP 19975297A JP 19975297 A JP19975297 A JP 19975297A JP H1145109 A JPH1145109 A JP H1145109A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plant
predicting
function
setting
operation state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP19975297A
Other languages
English (en)
Inventor
Takuya Arakawa
卓也 荒川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP19975297A priority Critical patent/JPH1145109A/ja
Publication of JPH1145109A publication Critical patent/JPH1145109A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 時間や運転員に関わらず大規模プラントの効
率運転や安定運転が実現できる運転支援装置を提供する
こと。 【解決手段】 過去の実績を用いてある所定期間に消費
される供給量の予測を行う手段、現在のプラントの運転
から短時間先の運転状況の予想を行う手段、プラント運
転の許容範囲を設定する手段、上記短時間先の運転状況
の予想結果が設定された許容範囲に入っているかを判定
する手段、及びこの判定結果から予想された運転状況を
説明する手段を少なくとも含む運転支援装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は上下水道施設、ビル
・エリアの熱供給施設などのプラントの監視制御を行う
ための運転支援装置に関する。特に、積分要素(例え
ば、池や水槽)のあるプラントにおいて、供給量などが
統計的に予測することが有効なプラントの監視制御を行
うための運転支援装置に関する。
【0002】
【従来の技術】需要家への供給が公共的(上下水道や熱
供給事業など)な施設の場合には、供給の規定があり、
供給を絶やすことが出来ない。従って積分要素を有し、
いついかなる時も供給を絶やさないようにプラントが構
成されている。また、積分要素を有効に活用することに
よって、夜間の電力を熱に変え蓄熱することにより電
力の平滑化をはかるための施設の効率運転、ピーク負
荷をまかなえるように水槽を利用し、施設の運転の平準
化を実現するプラントの安定な運転を実現する必要があ
る。
【0003】これらの運転は、安定供給及び機器の安全
運転の確保及び施設の効率運転の観点から適正なプラン
ト制御を実現する運用が運転員により行われている。実
際には運転員は過去の実測データや経験的知識に基づい
て供給量の予測から機器の運転予定を決定し、常時プラ
ント状況や機器の運転状況を監視し、その状況変化に応
じて機器を操作したり、運転予定を変更している。更に
常時、プラントの運転状況を監視しながら異常な運転に
ならないように機器の操作を行っている。
【0004】このような方法では、専門的な運転員が常
時監視することが必要になる。しかし、専門的な運転員
の確保が難しく、この運転員の知的な作業を代替する監
視制御装置が必要となる。また、常時監視できる運転員
が確保できたとしても、供給量予測のズレや運転予定が
はずれる事があるにも拘わらず、そのことに対して迅
速、且つ適切な対応が出来ない場合がある。さらに、一
人の運転員で常時監視することが難しいことから、複数
人の運転員の経験等の違いから操作がまちまちとなり、
安定供給やプラントの安全運転の質が低下し、場合によ
ってはオペレーションミスを起こしてしまう問題があっ
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたもので、確保困難なベテラン運転員の経験
に代わり、プラントを常時監視し過去現在の運転データ
を蓄積し、運転状況を予想し、運転予定や運転状況が許
容範囲を逸脱しないようにプラントを制御し、この運転
状況や修正された操作や運転予定あるいは異常発生を表
示説明するプラントの効率運転や安定運転が実現できる
運転支援装置を提供することにある。要するに時間や運
転員に関わらず大規模プラントの効率運転や安定運転が
実現できる運転支援装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、過去の実績を
用いてある所定期間に消費される供給量の予測を行う手
段、現在のプラントの運転から短時間先の運転状況の予
想を行う手段、プラント運転の許容範囲を設定する手
段、上記短時間先の運転状況の予想結果が設定された許
容範囲に入っているかを判定する手段、及びこの判定結
果から予想された運転状況を説明する手段を備えた運転
支援装置である。この運転支援装置は、運転員がプラン
トを制御するために機器の操作を設定できる手段、上記
供給量の予測と機器の操作設定からプラントの運転状況
の予想を行う手段、この予想された運転状況を説明する
手段、プラント運転の許容範囲を設定する手段、予想さ
れた運転状況が運転許容範囲に入っているかを判定する
手段、及びこの判定結果が良の場合に機器の操作設定を
行う手段をも備える。更に、上記判定結果が運転許容範
囲に入っていないと判定された場合、供給量の予測値と
運転状況の許容範囲から今後の運転状況が運転許容範囲
となるように機器の操作設定を修正し、修正後の操作か
ら運転状況の予想を行う手段、この運転状況及び修正後
の操作を運転員に説明する手段、及びこの修正後の機器
操作を設定する手段を備える。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照して説明する。図1は、本発明の一実施例を示す運転
支援装置の機能ブロック図である。100は曜日モー
ド、季節及び時間帯に応じた過去の供給量実績を用いて
所定の期間に消費される供給量の予測を行う供給量予測
機能、101は現在の熱供給施設の運転状況から短時間
先の状況の予想を行う短時間先の予想機能、102は運
転員により機器の運転予定の設定や機器操作ができる機
械操作・運転予定設定機能、103はこの供給量の予測
値と機器の運転予定からプラントの今後の運転状況の予
想を行う運転状況予想機能、104は、運転状況予想機
能103で予想された運転状況が許容範囲に入っている
かを判定する運転状況判定機能、105は許容範囲に入
っていないと判断された場合、許容範囲となるように設
定された運転予定や機器操作を修正する機器操作・運転
予定修正機能、106は、上記の各機能101,10
3,104で予想された運転状況を説明する機能、11
0はプラント1より監視データを入力する装置、111
はプラント運転のためのパラメータ設定機能、120は
許容範囲を逸脱しないように、機器操作・運転予定設定
機能102で設定され、又は機器操作・運転予定修正機
能105で修正されたそれぞれの運転予定や機器操作を
プラントへ出力する装置、130は運転状況説明機能1
06で得られた運転状況の説明を表示する表示装置であ
る。
【0008】図1において、入力装置110はプラント
1の監視データを供給量予測機能100に入力する。供
給量予測機能100は入力された現在の供給量より供給
量の予測を行う。短時間先の運転状況予想機能101は
入力された監視データと、供給量予測機能100の出力
する供給量の予測とから短時間先の運転状況を予想す
る。この予想された結果は、運転状況説明機能106に
より表示装置130を介して運転員に提示される。
【0009】機器操作・運転予定設定機能102により
設定された運転予定や、機器操作に従った運転をした場
合の運転状況を運転状況予想機能103により予想し、
運転状況判定機能104により、運転状況予想機能10
3で予想された運転状況がパラメータ設定機能111で
設定された許容範囲内で運転されるかを判定する。この
判定結果が良の場合は、運転状況説明機能106により
予想運転状況及び判定結果が表示装置130を介して運
転員に提示されるとともに、出力装置120を介して出
力され、プラント1が運転制御される。
【0010】また、運転状況判定機能104により許容
範囲を逸脱すると判定された場合は、機器操作・運転予
定修正機能105により運転予定や機器操作を修正し
て、許容範囲で運転されるようにする。運転状況説明機
能106によりこの修正結果及び修正後の予想運転状況
を表示装置130を介して運転員に提示し、さらにこの
修正結果は出力装置120を介して出力され、プラント
1が運転制御される。
【0011】以下、運転支援機能の核である供給熱量予
測機能100、短時間先の運転状況予想機能101、機
器操作・運転予定設定機能102、運転状況予想機能1
03、運転状況判定機能104、機器操作・運転予定修
正機能105、及び運転状況説明機能106の作用につ
いてビル・エリアにおける熱供給システムを実施例とし
て説明する。
【0012】図2は短時間先の運転状況を支援する処理
の1日の動作を流れ図で示したものである。図3は監視
制御を支援する処理の1日の動作を流れ図で示したもの
である。供給量予測をある予測周期(例えば1時間)
で、運転状況予測をある監視周期(例えば5分)で予測
する場合についてそれぞれ結果を説明する。
【0013】熱供給システムにおいて、運転員により随
時的に設定される機器操作や運転予定に従って今後の運
転状況を予測する。今後の運転状況が許容運転範囲内と
なる場合には、設定された機器操作や運転予定がプラン
トへ出力される。また、許容範囲外となる場合には機器
操作や運転予定を修正し、運転状況を予測する。これら
の運転状況の結果を説明し、修正された機器操作や運転
予定が出力され、プラントが運転制御される。
【0014】次に各機能内で行われる処理について詳細
に説明する。先ず、パラメータ設定機能111により曜
日毎のモード、季節及び気象予報値や運転の許容範囲な
どのパラメータの設定S1が行われた後に、各種の周期
的予測処理即ち供給熱量予測処理S2、短時間先の運転
状況予想処理S3、今後の運転状況の判定処理S4、機
器操作・運転予定の修正S5,運転状況の説明S6の各
処理が実行される。
【0015】供給熱量予測処理S2は予測周期毎に運転
状況の予想・判定のため実行される。前々時刻、前時刻
の供給量実績yMT(k、iー1)、yMT(k,i−
2)が得られたとすると、周知の自己回帰モデルを用い
て、次時刻の供給量予測値yMT(k,i)を(1)式
により予測する。
【0016】 yMT(k,i)=a1・(yMT(k,iー1)ーyMT(i−1)) +a2・(yMT(k,iー2)ーyMT(i−2)) +・・・ (1) ここで、yMT(k,i)は当日の時間帯Tの時刻iの
供給量予測値[0/00/時]、yMT(i)は時刻iの平
均供給量、a1,a2,・・・、bはパラメータであ
る。なお、a1、a2、・・・、bはモデルのパラメー
タで、あらかじめ与えることも可能であり、実時間で逐
次最小二乗推定(カルマンフイルタ)することも可能で
ある。
【0017】短時間先の運転状況予想処理S3は、監視
周期毎にプラントの運転状況を予測する。予想するプラ
ントの運転状況は、時々刻々変化する温度や水質などの
前々時刻、前時刻の実績zMT(k、i−1)、zMT
(k、i−2)が得られたとすると、周知の自己回帰モ
デルを用いて、次時刻の供給量予測値zMT(k,i)
を(2)式により予測する。
【0018】 zMT(k,i)=a1・(zMT(k,i−1)ーzMT(i−1)) +a2・(zMT(k,i−2)ーzMT(i−2)) +・・・ (2) ここ で、zMT(k,i)は当日の時間帯Tの時刻iの実績
[0/00/時]、zMT(i)は時刻iの平均、a1,a
2、・・・、bはパラメータである。なお、a1,a
2,・・・、bはモデルのパラメータで、予め与えるこ
とも可能であり、実時間で逐次最小二乗推定(カルマン
フイルタ)することも可能である。また、流量、池水
位、蓄熱量などは、供給量予測値、温度、水質などの予
測値から現在の機器の稼働状態及び機器の設備諸元、能
力からプラントの短時間先の運転状況を予想する。さら
に、運転員により設定されたプラント機器の運転予定や
操作及び機器の設備諸元、能力から設定された運転によ
りプラントの運転状況がどのように変化するかを予想す
る。このプラントの運転状況の予想演算は、周知のごと
くプラント特性を示す運動方程式や流量平衡式を基に連
立方程式及び差分方程式により定式化され、周知の数値
計算技法により算出することが出来る。今後の運転状況
の判定処理S4は、演算されたプラントの運転状況を示
す予想推移と設定された運転許容範囲から判定する。例
えば、池水位が設定された上下限範囲を逸脱しない
か、水質が設定上限を越えないか、蓄熱量が設定さ
れた上下限値を逸脱しないか、流量が機器定格を越え
ないか等の運転状況判定基準を組み込んでおき、運転員
により設定された機器操作・運転予定や修正された機器
操作・運転予定の良否判定をする。
【0019】機器操作・運転予定の修正S5は、設定さ
れた機器操作や運転予定がS4の運転状況判定で許容運
転範囲を逸脱すると判定された場合は、機器操作・運転
予定を改善する。改善方法を以下に示す。機器操作の
場合:複数の運転機器がある場合は追加運転や追加停止
を実施するが、単一機器の場合は運転操作・停止操作を
実施しない。運転予定の場合:運転予定を延長・短縮
・先延ばし・前倒しを実施する。
【0020】運転状況の説明S6は、以下の処理を実行
し運転状況を説明する。予想運転状況のシミュレーシ
ョン表示は、時間経過を模擬的に実行し、短時間先まで
の運転状況の変化を示す。設定された機器操作・運転
予定の評価は、設定された機器操作により運転状況が許
容範囲を逸脱する場合に、改善された機器操作及び運転
予定を示す。運転状況が許容範囲を逸脱する時刻を警
報表示(アラーミング)する。
【0021】
【発明の効果】本発明を用いれば運転員が四六時中監視
する必要がなく、運転員の知的な作業が代替できる。ま
た、供給量の予測やプラント運転状況の予想は実績をも
とに修正していくので、常に正しい予測値を用いて、運
転状況の予測が可能になる。その結果、電力を有効に利
用した経済的運転が可能になり、昼間の電力需要が平準
化できるようになり、プラントの平滑された運転をする
ことが出来るようになり、プラントや機器の効率運転が
実現できる。
【0022】運転予定などは計画的な制御が前提となる
ので、負荷予測に誤差を生じた場合でも、安定運転を実
現できるように修正処理を加味している。さらに、プロ
セスの時々刻々の変化に対応したガイダンスを備えてい
ることで、よりいっそうの安定運転の実現が出来る。
【0023】さらに、的確な運転状況をガイダンス出来
ることでプラントの安定操業や機器の安全運転操作の質
が向上し、オペレーションミスの発生を事前に防止でき
る監視制御機能を提供できる。
【0024】本実施例は、予測による今後の運転状況を
ガイダンスする機能について述べたものであるが、この
予測に用いるモデルのズレを自動的に学習する方法を持
たせることで、より安定した運転状況の監視制御が可能
である。
【0025】本発明の効果は、要するに次の通りであ
る。夜間電力を有効に利用した経済的な運転が可能に
なる。昼間電力需要の平準化が実現できる。計画的
な制御を実施するこで、無駄な運転や損失の多い運転を
さけることができ、効率的な運転が実現できる。常に
需要家に対して、安定供給が出来る。ピーク負荷をま
かなえるような水槽を有効に活用し、施設(プラント)
運転の平準化をできる。1年を通して、曜日や時間帯
に左右されない監視機能等を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図2】本発明の短時間先の運転状況を支援する運転装
置の作用を示す流れ図である。
【図3】本発明の監視制御を支援する運転支援装置の作
用を示す流れ図である。
【符号の説明】
1 プラント 100 供給量予測機能 101 短時間先の運転予想機能 102 機器操作・運転予定設定機能 103 運転状況予想機能 104 運転状況判定機能 105 機器操作・運転予定修正機能 106 運転状況説明機能 110 入力装置 111 パラメータ設定機能 120 出力装置 130 表示装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G01D 21/00 G01D 21/00 Q

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 大規模なプラントの監視制御システムに
    おいて、過去の実績を用いてある所定期間に消費される
    供給量の予測を行う手段、現在のプラントの運転から短
    時間先の運転状況の予想を行う手段、プラント運転の許
    容範囲を設定する手段、上記短時間先の運転状況の予想
    結果が設定された許容範囲に入っているかを判定する手
    段、及びこの判定結果から予想された運転状況を説明す
    る手段とを備えた運転支援装置。
  2. 【請求項2】 大規模なプラントの監視制御システムに
    おいて、過去の実績を用いてある所定期間に消費される
    供給量の予測を行う手段、運転員がプラントを制御する
    ために機器の操作を設定できる手段、上記供給量の予測
    と機器の操作設定からプラントの運転状況の予想を行う
    手段、この予想された運転状況を説明する手段、プラン
    ト運転の許容範囲を設定する手段、予想された運転状況
    が設定された運転許容範囲に入っているかを判定する手
    段、及びこの判定結果が良の場合に機器の操作設定を行
    う手段とを備えた運転支援装置。
  3. 【請求項3】 大規模なプラントの監視制御装置におい
    て、過去の実績を用いてある所定期間に消費される供給
    量の予測を行う手段、運転員がプラントを制御するため
    の機器の操作を設定できる手段、この供給量の予測値と
    機器の操作設定からプラントの運転状況の予想を行う手
    段、この予想された運転状況を説明する手段、プラント
    の運転許容範囲を設定する手段、予想された運転状況が
    設定された運転許容範囲に入っているかを判定する手
    段、この判定結果が運転許容範囲に入っていないと判定
    された場合、供給量の予測値と運転状況の許容範囲から
    今後の運転状況が運転許容範囲となるように機器の操作
    設定を修正し、修正後の操作から運転状況の予想を行う
    手段、この運転状況及び修正後の操作を運転員に説明す
    る手段、及びこの修正後の機器操作を設定する手段を備
    えた運転支援装置。
JP19975297A 1997-07-25 1997-07-25 運転支援装置 Pending JPH1145109A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19975297A JPH1145109A (ja) 1997-07-25 1997-07-25 運転支援装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19975297A JPH1145109A (ja) 1997-07-25 1997-07-25 運転支援装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1145109A true JPH1145109A (ja) 1999-02-16

Family

ID=16413045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19975297A Pending JPH1145109A (ja) 1997-07-25 1997-07-25 運転支援装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1145109A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001027906A (ja) * 1999-07-14 2001-01-30 Toshiba Corp 監視制御装置及びプログラムを記録した記録媒体
JP2003290343A (ja) * 2002-04-02 2003-10-14 Nemoto Kyorindo:Kk 薬液注入装置
JP2017211764A (ja) * 2016-05-24 2017-11-30 株式会社東芝 支援システム
CN114749494A (zh) * 2021-01-08 2022-07-15 株式会社日立制作所 工厂设备控制装置、工厂设备控制方法以及程序

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001027906A (ja) * 1999-07-14 2001-01-30 Toshiba Corp 監視制御装置及びプログラムを記録した記録媒体
JP2003290343A (ja) * 2002-04-02 2003-10-14 Nemoto Kyorindo:Kk 薬液注入装置
JP2017211764A (ja) * 2016-05-24 2017-11-30 株式会社東芝 支援システム
CN114749494A (zh) * 2021-01-08 2022-07-15 株式会社日立制作所 工厂设备控制装置、工厂设备控制方法以及程序

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108292860B (zh) 电力控制装置、运转计划制定方法以及记录介质
US8428753B2 (en) System and method for planning the operation of, monitoring processes in, simulating, and optimizing a combined power generation and water desalination plant
US9180505B2 (en) Water injection controller, water injection control method, and water injection control program for rolling lines
US6303027B1 (en) Apparatus for controlling quality of treated water
JP2006304402A (ja) 分散型エネルギーシステムの制御装置、制御方法、プログラム、および記録媒体
JP4512074B2 (ja) エネルギー需要予測方法、予測装置、プログラム及び記録媒体
KR102578639B1 (ko) 기계학습을 이용한 단계적 태양광 발전량 예측 장치 및 방법
JPH1141831A (ja) 電力貯蔵装置、及び電力貯蔵装置の運転方法
JP4037065B2 (ja) 水処理業務の管理センタ及びネットワーク・システム
JPH1145109A (ja) 運転支援装置
CN112766530A (zh) 生产准备及生产启动作业辅助装置、***及方法
JP2018147234A (ja) 保守計画作成装置および方法
JP3468602B2 (ja) 使用電力量予測装置
KR20050107589A (ko) 보수 정보 제공 시스템
EP4290323A1 (en) Energy demand and supply operation guidance device and system of same, optimization calculation server device and program for same, guidance terminal device and program for same, energy demand and supply operation method in place of business, and energy demand and supply operation program
JP3187118B2 (ja) 熱源機器運転制御装置
JP3351588B2 (ja) 熱製造・蓄熱施設の運転支援装置
JP2000132204A (ja) プラント制御装置
EP4138008A1 (en) Energy supply/demand operation guidance device and method for energy supply/demand operation in ironworks
JP2909275B2 (ja) 熱源予測制御装置
JP6794141B2 (ja) 情報処理装置、情報処理システム、及び情報処理プログラム
JPH06313605A (ja) 熱源機器の運転制御方法および装置
JP2730188B2 (ja) 送水ポンプ予測運転制御装置
JP2023064334A (ja) 電力系統制御装置および方法
JPH08287958A (ja) 二次電池電力貯蔵システムの運転方法及びその装置