JPS6197703A - 圧縮機の最適運転台数決定方法 - Google Patents
圧縮機の最適運転台数決定方法Info
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- JPS6197703A JPS6197703A JP21820384A JP21820384A JPS6197703A JP S6197703 A JPS6197703 A JP S6197703A JP 21820384 A JP21820384 A JP 21820384A JP 21820384 A JP21820384 A JP 21820384A JP S6197703 A JPS6197703 A JP S6197703A
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- Japan
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- compressors
- compressor
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
- G05B13/0205—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system
- G05B13/021—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric not using a model or a simulator of the controlled system in which a variable is automatically adjusted to optimise the performance
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は圧縮機の最適運転台数決定方法に関する。
運転効率の違う圧縮機が複数台並列に運転している設備
に於て、プロセス負荷して要求される圧縮空気を複数の
圧縮機で供給している場合、従来の方法では、操作員の
経験と勘、及び簡単な計算から、圧縮機の運転台数を決
定していた。
に於て、プロセス負荷して要求される圧縮空気を複数の
圧縮機で供給している場合、従来の方法では、操作員の
経験と勘、及び簡単な計算から、圧縮機の運転台数を決
定していた。
この方法によると、運転台数が増えた場合には。
決定が困難となり９例えば運転台数が決定されても最適
な組合せを見落しているなどの問題があった。
な組合せを見落しているなどの問題があった。
本発明の目的は上記の問題を解決するために。
設備全体゛の稼動単価から見て、最適となる運転台数決
定方法を提供することである。
定方法を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明は設備全体の稼動価
格が最小になるような運転台数を数理計画法を用いて決
定する圧縮機の最適運転台数決定方法である。
格が最小になるような運転台数を数理計画法を用いて決
定する圧縮機の最適運転台数決定方法である。
即ち９本発明は運転効率の違う機械が複数台並列運転し
ているシステムで、稼動価格最小となる運転台数を決定
する問題において、運転効率特性を線形近似して混合整
数計画問題（＝定式化し２分枝限定法を使って解くこと
により、最適な運転台数が決定することを特徴とする圧
縮機の最適運転台数決定方法である。
ているシステムで、稼動価格最小となる運転台数を決定
する問題において、運転効率特性を線形近似して混合整
数計画問題（＝定式化し２分枝限定法を使って解くこと
により、最適な運転台数が決定することを特徴とする圧
縮機の最適運転台数決定方法である。
次に本発嫡の実施例を説明する。第１図乃至第３図は互
に運転効率の異なるコンプレッサＩＣ，２Ｃ。
に運転効率の異なるコンプレッサＩＣ，２Ｃ。
３Ｃが並列に運転してプロセス負荷１に圧縮空気ＸＩ
ｐ Ｘ２ ｓ ｘ、を供縮するシステムに於て、コンプ
レツナＩＣ，２Ｃ，３Ｃの負荷を入力し、コンプレッサ
ＩＣ，２Ｃ，３Ｃの運転効率特性１１ 、１２ 、１３
を線形近似し、数理計画方法の中の混合整数計画方法に
定式化し１分枝限定方法を繰り返して探索し、整数解の
得られた目的関数を比較して最適解を算出し。
ｐ Ｘ２ ｓ ｘ、を供縮するシステムに於て、コンプ
レツナＩＣ，２Ｃ，３Ｃの負荷を入力し、コンプレッサ
ＩＣ，２Ｃ，３Ｃの運転効率特性１１ 、１２ 、１３
を線形近似し、数理計画方法の中の混合整数計画方法に
定式化し１分枝限定方法を繰り返して探索し、整数解の
得られた目的関数を比較して最適解を算出し。
コンプレッサの運転台数及び運転負荷を算出する圧縮機
の最適運転台数決定方法を示している。
の最適運転台数決定方法を示している。
即ち、第１図において、プロセス負荷がコンプレッサー
負荷りを要求しているものとする。また。
負荷りを要求しているものとする。また。
各コンプレッサーの特性は第２図のようになる。
この場合運転台数決定問題を、数理計画問題の中の混合
整数計画問題に定式化すると次のようになる。即ち変数
として圧縮空気量をＸｉｔ Ｘｔ ｅＸ＆ ｔ モータ
消費電力をＸ４ 、Ｘ５． ｘ、 、コンプレッサー稼
動モードをＹＩ Ｊ＊ ｔＹ＠ｍとする。但し添字は、
コンプレッサ一番号に対応している。この場合、稼動モ
ードはコンプレッサーが運転している時にＹ１＝１とな
り、又、定数としてモータ消費電力上限をｂｆｓｂ、
、 ｂ□モータ消費゛植力下限を”ｌｙ町、ａ烏、コン
プレッサー負荷なり、コンプレッサー特性パラメータを
ＰＩ ＊ ｐ、 ＃ ＰＩ及び’ｌ ｍ ’！ ｅ ’
ａとする。但し。
整数計画問題に定式化すると次のようになる。即ち変数
として圧縮空気量をＸｉｔ Ｘｔ ｅＸ＆ ｔ モータ
消費電力をＸ４ 、Ｘ５． ｘ、 、コンプレッサー稼
動モードをＹＩ Ｊ＊ ｔＹ＠ｍとする。但し添字は、
コンプレッサ一番号に対応している。この場合、稼動モ
ードはコンプレッサーが運転している時にＹ１＝１とな
り、又、定数としてモータ消費電力上限をｂｆｓｂ、
、 ｂ□モータ消費゛植力下限を”ｌｙ町、ａ烏、コン
プレッサー負荷なり、コンプレッサー特性パラメータを
ＰＩ ＊ ｐ、 ＃ ＰＩ及び’ｌ ｍ ’！ ｅ ’
ａとする。但し。
添字は、コンプレッサ一番号に対応している。尚。
特性パラメータは第２図に示す傾き、切片である。
この場合、目的関数ｍ１ｎ１００は次式にて表わされる
。
。
ｍｉｎ／ ＯＱ ＝ ＣＸ （Ｘ４ ＋ Ｘｓ＋ Ｘｔ
）ここで、Ｃは゛磁力単価である。
）ここで、Ｃは゛磁力単価である。
制約条件としてのコンプレッサー負荷バランスは次のよ
うになる。 ＩＰ
Ｉ ＸＸ４＋ ｒｌ ｘｙ、＝ ＸＩＰ２ ＸＸ＠
＋ ｒ＠ ＸＹＩ ＝ ＸｔＰ ３ Ｘ Ｘｔ ＋ ｒ
Ｂ Ｘ Ｙｚ ＝Ｘ＠Ｘ、 ＋ Ｘ、 十Ｘ、＝
Ｌ 又、モータ消費磁力の上下限制約は次の通りである。
うになる。 ＩＰ
Ｉ ＸＸ４＋ ｒｌ ｘｙ、＝ ＸＩＰ２ ＸＸ＠
＋ ｒ＠ ＸＹＩ ＝ ＸｔＰ ３ Ｘ Ｘｔ ＋ ｒ
Ｂ Ｘ Ｙｚ ＝Ｘ＠Ｘ、 ＋ Ｘ、 十Ｘ、＝
Ｌ 又、モータ消費磁力の上下限制約は次の通りである。
ＹＨＸ ａ１≦Ｘ４≦Ｙ、Ｘｂ。
Ｙ２Ｘａｌ≦Ｘ、≦ｙ、ｘｂ。
Ｙ３Ｘａ３≦ＸＩＳ≦Ｙ１×ｂ３
尚、コンプレッサー稼動モード（整数）はＹｉ＝０゜ｌ
（盪：＝１．２．３）である。
（盪：＝１．２．３）である。
この場合、目的関数、制約式は線形であり、その中にＹ
ｉ（＋＝１．２．３）なる整数が含まれた形になってい
る。これは、混合整数計画問題とよばれ２分枝限定法と
いう手法を便って１．容易に、稼動価格が最小となる変
数Ｘ４ （ｉ＝１ 、２・・・、６）及びＹ４（ｉ＝１
．２．３）を決定することができる、ここで、変数Ｙｉ
（！＝１．２．３）はコンプレッサの稼動モードを表わ
し、Ｙｉ＝１となるコンプレッサーを運転すれば良いこ
とになる。そして、変数Ｘ；（ｉ＝＝１．２．・・・、
６）で定まる。モータ消費電力、圧縮空気喰で運転すれ
ば稼動価格最小となる。
ｉ（＋＝１．２．３）なる整数が含まれた形になってい
る。これは、混合整数計画問題とよばれ２分枝限定法と
いう手法を便って１．容易に、稼動価格が最小となる変
数Ｘ４ （ｉ＝１ 、２・・・、６）及びＹ４（ｉ＝１
．２．３）を決定することができる、ここで、変数Ｙｉ
（！＝１．２．３）はコンプレッサの稼動モードを表わ
し、Ｙｉ＝１となるコンプレッサーを運転すれば良いこ
とになる。そして、変数Ｘ；（ｉ＝＝１．２．・・・、
６）で定まる。モータ消費電力、圧縮空気喰で運転すれ
ば稼動価格最小となる。
第２図に計算機システムで本発明を実現する場合の流れ
図を示す。混合整数計画問題の解決として、分枝限定法
を使用している。分枝限定法を使用しているので、すべ
ての運転台数組合せを比較するより、探索効率は良くな
る。第４図に本発明を実現するための、最も間車な計算
機システムの構成例を示す。まず、プロセス負荷１が必
要とするコンプレッサー負荷りがＣＲＴキーボードより
入力され外部記憶装置に保存される。次に、最適化計算
要求がＣｉ’Ｌ’ｒキーボードより行われ計算が実行さ
れる。計算結果はＣＲＴは表示され、このガイダンスを
もとにコンプレッサーの運転が行われる。
図を示す。混合整数計画問題の解決として、分枝限定法
を使用している。分枝限定法を使用しているので、すべ
ての運転台数組合せを比較するより、探索効率は良くな
る。第４図に本発明を実現するための、最も間車な計算
機システムの構成例を示す。まず、プロセス負荷１が必
要とするコンプレッサー負荷りがＣＲＴキーボードより
入力され外部記憶装置に保存される。次に、最適化計算
要求がＣｉ’Ｌ’ｒキーボードより行われ計算が実行さ
れる。計算結果はＣＲＴは表示され、このガイダンスを
もとにコンプレッサーの運転が行われる。
尚３１〜３７は本発明を実施する各ステップを示し【い
る。
る。
上記の実施例はコンプレッサーを使って説明したが、冷
凍機、タービン、発電機などで、運転効率の違うＩＡ械
が複数台並列運転している場合の運転台数、運転方法も
、同様の方法で決定することができる。
凍機、タービン、発電機などで、運転効率の違うＩＡ械
が複数台並列運転している場合の運転台数、運転方法も
、同様の方法で決定することができる。
以Ｅのように２本発明によれば、運転効率の違う機械が
複数台運転している時、Ｐ！動ココスト最小となる運転
台数、運転方法を決定することができる。
複数台運転している時、Ｐ！動ココスト最小となる運転
台数、運転方法を決定することができる。
第１図は本発明の一実施例を示すシステムの構成図、第
２図はコンプレッサーの特性説明図、第３図は最適運転
台数決定方法のフロー説明図、第４図は計算機システム
の構成図である。 １・・・プロセス負何 ２・・・コンプレッサー３
・・・モーター １１・・・１号コンプレッサー特性 １２・・・２号コンプレッサー特性 １３・・・３号コンプレッサー特性 ４１・・・計算機 ４２・・・ＣＦＬＴディスプレー ４３・・・キーボー
ドＩ・・・外部記憶装置 ４５・・・主記憶装置代
理人 弁理士 則 近 憲 佑−（ほか１名）第１図 第２図 も−７潰貴宵力 第３図
２図はコンプレッサーの特性説明図、第３図は最適運転
台数決定方法のフロー説明図、第４図は計算機システム
の構成図である。 １・・・プロセス負何 ２・・・コンプレッサー３
・・・モーター １１・・・１号コンプレッサー特性 １２・・・２号コンプレッサー特性 １３・・・３号コンプレッサー特性 ４１・・・計算機 ４２・・・ＣＦＬＴディスプレー ４３・・・キーボー
ドＩ・・・外部記憶装置 ４５・・・主記憶装置代
理人 弁理士 則 近 憲 佑−（ほか１名）第１図 第２図 も−７潰貴宵力 第３図
Claims (1)
- 互に運転効率の異なる複数の圧縮機が並列に運転してプ
ロセス負荷に圧縮空気を供縮するシステムに於て、前記
圧縮機の負荷を入力し、前記圧縮機の運転効率特性を線
形近似し、数理計画方法の中の混合整数計画方法に定式
化し、分枝限定方法を繰り返して探索し、整数解の得ら
れた目的関数を比較して最適解を算出し、前記圧縮機の
運転台数及び運転負荷を算出する圧縮機の最適運転台数
決定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21820384A JPS6197703A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 圧縮機の最適運転台数決定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21820384A JPS6197703A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 圧縮機の最適運転台数決定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6197703A true JPS6197703A (ja) | 1986-05-16 |
Family
ID=16716234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21820384A Pending JPS6197703A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 圧縮機の最適運転台数決定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6197703A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6394302A (ja) * | 1986-10-09 | 1988-04-25 | Toshiba Corp | 大規模スケジユ−リング問題最適化方法 |
| US5467265A (en) * | 1993-02-10 | 1995-11-14 | Hitachi, Ltd. | Plant operation method and plant operation control system |
| JP2019084618A (ja) * | 2017-11-06 | 2019-06-06 | 新日鐵住金株式会社 | 設備稼動制御システム、設備稼動制御方法、およびプログラム |
-
1984
- 1984-10-19 JP JP21820384A patent/JPS6197703A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6394302A (ja) * | 1986-10-09 | 1988-04-25 | Toshiba Corp | 大規模スケジユ−リング問題最適化方法 |
| US5467265A (en) * | 1993-02-10 | 1995-11-14 | Hitachi, Ltd. | Plant operation method and plant operation control system |
| JP2019084618A (ja) * | 2017-11-06 | 2019-06-06 | 新日鐵住金株式会社 | 設備稼動制御システム、設備稼動制御方法、およびプログラム |
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