控制参数最佳化系统及具备该系统的运行控制最佳化装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种控制参数最佳化系统及具备该系统的运行控制最佳化装置，与成套设备的类型或控制盘的规格无关，另外，能够不针对既有成套设备改造控制盘或设备类来应用，且能够根据各种运行要求使成套设备的运行控制最佳化。控制参数最佳化系统具备：目的函数设定部、成套设备模型、控制参数最佳化部、控制参数设定部、物理参数设定部、设计参数设定部，控制参数最佳化部具备：最佳化控制参数选定部，其基于从发电成套设备抽出的控制逻辑信息，选定在目的函数的最佳化中使用的控制参数来作为最佳化控制参数；最佳化控制参数调整部，其使用成套设备模型来调整最佳化控制参数的值，以使目的函数最佳化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使发电成套设备或工业用成套设备的运行控制最佳化的装置。
技术介绍
开发了一种为了应对可再生能源或电力需求的变动使电力系统稳定，特别是在火力发电成套设备中，提高负载跟踪能力或缩短启动时间等改善成套设备可操作性的控制技术。在专利文献1中公开了在组合了锅炉、涡轮机、发电机的能源成套设备中，基于各设备的特性模型来决定各锅炉的蒸汽产生量和各涡轮机的蒸汽分配量以及油蒸汽量(控制参数)，以使总能源成本为最小的最佳运行系统。专利文献1所记载的最佳运用系统将已知发电成套设备的控制盘的规格以及对于发电成套设备的运行要求作为前提，限定控制参数以及改善项目。但是，发电成套设备的控制盘规格因成套设备的制造商或每个机种而不同，另外，针对发电成套设备的运行要求也因国家或地区而各种各样。因此，在该最佳运用系统中，存在以下课题：当用于控制盘的规格或运行要求不同的发电成套设备时伴随着控制盘或设备类的改造等，无法广泛地应对各种各样的控制盘规格或运行要求。专利文献1：日本特开2007-255198号公告
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述课题而提出的，其目的在于，提供一种与成套设备的类型或控制盘的规格无关，另外，能够不针对既有成套设备改造控制盘或设备类来应用，且能够根据各种运行要求使成套设备的运行控制最佳化的控制参数最佳化系统及具备该系统的运行最佳化装置。为了解决上述课题，在本专利技术的控制参数最佳化系统中具备：目的函数设定部，其设定在成套设备的运行控制中想要最佳化的目的函数；成套设备模型，其模拟所述成套设备的动作，计算所述成套设备的过程量和所述目的函数；控制参数最佳化部，其使用所述成套设备模型来使所述成套设备的控制参数的值最佳化，从而使所述目的函数最佳化；控制参数设定部，其对所述成套设备模型设定从所述成套设备的控制参数信息抽出的控制参数；物理参数设定部，其对所述成套设备模型设定从所述成套设备的成套设备特性信息抽出的物理参数；以及设计参数设定部，其对所述成套设备模型设定从所述成套设备的成套设备设计信息抽出的设计参数，所述控制参数最佳化部具备：最佳化控制参数选定部，其基于从所述成套设备抽出的控制逻辑信息，选定在所述目的函数的最佳化中使用的控制参数来作为最佳化控制参数；以及最佳化控制参数调整部，其使用所述成套设备模型来调整所述最佳化控制参数的值，以使所述目的函数最佳化。根据本专利技术，不管成套设备的类型或控制盘的规格，另外，无需对既有成套设备改造控制盘或设备类，能够根据各种运行要求使成套设备的运行控制最佳化。附图说明图1是表示第一实施例的控制参数最佳化系统的结构的框图。图2表示对第一实施例的控制参数最佳化系统的最佳化控制参数选定部输入的控制逻辑信息。图3是表示应用第一实施例的控制参数最佳化系统的运行控制最佳化装置的结构的框图。图4表示作为目的函数设定了启动时间以及寿命消耗量时的最佳解的显示例，以及作为目的函数设定了启动时间、寿命消耗量以及燃料成本时的最佳解的显示例。图5表示作为目的函数设定了启动时间以及寿命消耗量时的最佳解的其他显示例。图6是表示第二实施例的运行控制最佳化装置的结构的框图。图7表示作为目的函数设定了启动时间以及寿命消耗量，作为成套设备运行限制值设定了寿命消耗量的上限值时的多个最佳解与成套设备运行限制值之间的关系的一个例子。符号说明1：目的函数设定部2：控制参数最佳化部3：成套设备模型4：控制参数设定部5：物理参数设定部6：设计参数设定部7：最佳化控制参数选定部8：最佳化控制参数调整部9：控制模型10：物理模型11：外部输入装置12：外部输出装置13：外部输入接口14：外部输出接口15：成套设备运行限制值计算部16：最佳解选择部20：控制逻辑信息21～24：控制逻辑100：控制参数最佳化系统101、101A：运行控制最佳化装置121：显示画面122：最佳解显示部123：列表显示部124：时间序列数据显示部200：数据输入输出部201：最佳化控制参数设定部202：控制参数信息抽出部203：成套设备特性信息抽出部204：成套设备设计信息抽出部205：控制逻辑信息抽出部300：发电成套设备301：发电设备302：控制装置303：控制逻辑数据库304：时间序列信号数据库305：设计信息数据库具体实施方式以下，使用附图来说明本专利技术的实施例。此外，在各图中对相同的部件赋予相同的符号，并适当省略重复的说明。(实施例1)图1是表示本专利技术的第一实施例的控制参数最佳化系统的结构的框图。在图1中，控制参数最佳化系统100具备目的函数设定部1、控制参数最佳化部2、成套设备模型3、控制参数设定部4、物理参数设定部5、设计参数设定部6。目的函数设定部1对控制参数最佳化部2设定由操作者输入的目的函数。这里所说的目的函数是指成套设备运行控制中的改善项目(启动时间、负载变化率、设备的寿命消耗量、燃料成本、发电效率等)，通过成套设备的过程量的函数进行定义。此外，向目的函数设定部1输入的目的函数可以为一个也可以为多个。另外，作为向目的函数设定部1输入目的函数的方法，也可以使用以下的方法：在控制参数最佳化系统100内的存储装置中预先存储目的函数的列表，操作者从该列表中选择要最佳化的目的函数。控制参数最佳化部2具备：最佳化控制参数选定部7，其选定成套设备的控制参数中的在目的函数的最佳化中使用的控制参数(以下适当称为“最佳化控制参数”)；最佳化控制参数调整部8，其调整通过最佳化控制参数选定部7选定的最佳化控制参数的值。最佳化控制参数选定部7首先基于操作者手动输入、或从外部系统自动输入的控制逻辑信息，抽出与目的函数有关联的控制参数(以下适当称为“关联控制参数”)。然后，从关联控制参数中选定针对目的函数具有高灵敏度的关联控制参数来作为最佳化控制参数，并将其输出给最佳化控制参数调整部8。在这里，通过使用了成套设备模型的灵敏度解析得到关联控制参数针对目的函数的灵敏度。以下，使用图2来说明最佳化控制参数选定部7的关联控制参数的抽出步骤的一个例子。图2表示向最佳化控制参数选定部7输入的控制逻辑信息的一个例子。在图2中，通过经由信号线分层连接的多个控制逻辑21～24构成了控制逻辑信息20。还有在控制逻辑21的上位侧，或者控制逻辑23、24的下位侧也连接控制逻辑的情况，为了简化说明，省略了图示。抽出步骤1最佳化控制参数选定部7首先从控制逻辑21～24中检测与通过目的函数设定部1设定的目的函数(在本例子中设为目的函数A1)对应的信号。作为控制信号的检测方法，例如具有以下的方法：从控制逻辑中检索被赋予了与目的函数的名称的字符串一致或近似的字符串的名称的控制信号。在本例中，在控制逻辑21中，检测被赋予了与目的函数A1的字符串“A1”一致的字符串的名称的信号A1。在此，可以在外部监视器等中显示与目的函数对应的信号的检测结果，并使操作者确认检索结果是否恰当，或者在检测出多个信号时使操作者从中选择恰当的信号等，以对话的方式检测与目的函数对应的信号。抽出步骤2然后，参照输出与目的函数对应的信号A1的控制逻辑21，抽出与信号A1相连接的控制参数PA1来作为关联控制参数，并检测与信号A1相连接的信号B3。抽出步骤3然后，参照输出信号B3的控制逻辑22，抽出与信号B3相连接的控制参数PB2、PB本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制参数最佳化系统，其特征在于，具备：目的函数设定部，其设定在成套设备的运行控制中想要最佳化的目的函数；成套设备模型，其模拟所述成套设备的动作，计算所述成套设备的过程量和所述目的函数；控制参数最佳化部，其使用所述成套设备模型来使所述成套设备的控制参数的值最佳化，从而使所述目的函数最佳化；控制参数设定部，其对所述成套设备模型设定从所述成套设备的控制参数信息抽出的控制参数；物理参数设定部，其对所述成套设备模型设定从所述成套设备的成套设备特性信息抽出的物理参数；以及设计参数设定部，其对所述成套设备模型设定从所述成套设备的成套设备设计信息抽出的设计参数，所述控制参数最佳化部具备：最佳化控制参数选定部，其基于从所述成套设备抽出的控制逻辑信息，选定在所述目的函数的最佳化中使用的控制参数来作为最佳化控制参数；以及最佳化控制参数调整部，其使用所述成套设备模型来调整所述最佳化控制参数的值，以使所述目的函数最佳化。

【技术特征摘要】
2015.06.30 JP 2015-1317641.一种控制参数最佳化系统，其特征在于，具备：目的函数设定部，其设定在成套设备的运行控制中想要最佳化的目的函数；成套设备模型，其模拟所述成套设备的动作，计算所述成套设备的过程量和所述目的函数；控制参数最佳化部，其使用所述成套设备模型来使所述成套设备的控制参数的值最佳化，从而使所述目的函数最佳化；控制参数设定部，其对所述成套设备模型设定从所述成套设备的控制参数信息抽出的控制参数；物理参数设定部，其对所述成套设备模型设定从所述成套设备的成套设备特性信息抽出的物理参数；以及设计参数设定部，其对所述成套设备模型设定从所述成套设备的成套设备设计信息抽出的设计参数，所述控制参数最佳化部具备：最佳化控制参数选定部，其基于从所述成套设备抽出的控制逻辑信息，选定在所述目的函数的最佳化中使用的控制参数来作为最佳化控制参数；以及最佳化控制参数调整部，其使用所述成套设备模型来调整所述最佳化控制参数的值，以使所述目的函数最佳化。2.根据权利要求1所述的控制参数最佳化系统，其特征在于，所述最佳化控制参数选定部从所述控制逻辑信息抽出与所述目的函数有关联的控制参数来作为关联控制参数，并从所述关联控制参数中选定所述最佳化控制参数。3.根据权利要求2所述的控制参数最佳化系统，其特征在于，所述最佳化控制参数选定部使用所述成套设备模型来对每个所述关联控制参数计算针对所述目的函数的灵敏度，并基于该灵敏度从所述关联控制参数中选定所述最佳化控制参数。4.根据权利要求2或3所述的控制参数最佳化系统，其特征在于，所述最佳化控制参数选定部在选定了所述关联控制参数后，存储所述目的函数与所述关联控制参数的对应信息，在通过所述目的函数设定部设定了相同的目的函数时，从所述对应信息抽出所述关联控制参数。5.根据权利要求1所述的控制参数最佳化系统，其特征在于，所述最佳化控制参数调整部对所述最佳化控制参数设定预定的值来输入给所述成套设备模型，并一次或多次连续执行变更所述预定的值的处理，以使从所述成套设备模型输出的所述目的函数的计算值与预先设定的目标值之间的差变小。6.根据权利要求1所述的控制参数最佳化系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田泰浩，吉田卓弥，关合孝朗，德田勇也，山中和典，山下厚，弥永典宏，
申请(专利权)人：三菱日立电力系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP