JPS63298196A - プラント運転支援システム - Google Patents

プラント運転支援システム

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JPS63298196A
JPS63298196A JP62135458A JP13545887A JPS63298196A JP S63298196 A JPS63298196 A JP S63298196A JP 62135458 A JP62135458 A JP 62135458A JP 13545887 A JP13545887 A JP 13545887A JP S63298196 A JPS63298196 A JP S63298196A
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JP62135458A
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Tetsushi Miki
三木 哲志
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は原子カプラントに異常が発生した時、その原
因を同定し、その異常がどのように進展したかを定性的
、かつ定量的に分析して運転員に提示することにより異
常発生事象の物理的メカニズムをより深く理解させるプ
ラント運転支援システムに関するものである。
〔従来の技術〕
従来のこの種プラント支援システムとして第4図に示す
ものがあった。図において、1は運転対象となる原子力
発電プラント、2は制御棒挿入限界監視などを行なうプ
ロセス計算機システム、3はプラント計測データを取り
込み、単位変換したり、動的因果ネットワークモデルを
構成するノードに異常が発生しているかどうかを判定し
、異常が発生した場合、その時系列データを格納する入
力・監視処理システム、4は異常原因を診断し、その対
応操作ガイドを生成する診断・ガイド処理システム、5
は異常ノードの時系列データと動的因果ネットワークモ
デルを使って異常の進展を分析する異常進展分析システ
ム、6は運転員が分かり易い形態に上記情報処理結果を
編集する出力表示システム、7は各サブシステムで共通
に使用する共有データベース、8は入力・監視処理シス
テム3で使うデータを格納する補助メモリ、9は異常診
断用知識ベースなど診断・ガイド処理システム4で使う
データを格納する補助メモリ、10は動的因果ネットワ
ークモデルなど異常進展分析システム5で使うデータを
格納する補助メモリ、11は出力表示システム6で使う
データを格納する補助メモリ、12は中央制御盤、13
はCRT、14は音声告知装置である。
動的因果ネットワークモデルはプラントの各変数相互間
の因果関係をネットワークにより表現した知識ベースで
あり、より詳細な定義を以下に示す。
(A)プラント変数をノードにとる。変数としては必ず
しも可観測である必要はなく、物理的メカニズムをうま
く表現できる場合には非可観測変数を採用してもよい。
ただし可観測ノードに対してのみ異常かどうかを判定し
、非可観測ノードは隣接した可観測ノードにより状態を
推定する。
(B)原因と結果の関係にあるノードの間を前者から後
者への矢印がついた有向弧で結ぶ。前者が増加(減少)
するとき必ず後者も増加(減少)する場合は上記有向弧
に十の符号をっけ、逆の関係にある場合は−の符号をつ
ける。なおプラント状態に依存して上記関係が変わる場
合には=3− 符号はつけないものとする。
(C)異常の第1原因もノードにより表わす。なお、こ
れらはソースノードとなる。
(D)異常状態は、正方向(規準値に比べて大き過ぎる
場合)と負方向(規準値に比べて小さ過ぎる場合)に区
別する。
第5図と第6図に加圧水型原子力発電プラントの動的因
果ネットワークモデルの例を示す。第5図は原子炉でエ
ネルギーを発生するメカニズムを示し、また、第6図は
燃料から冷却材へ熱エネルギーを伝達するメカニズムを
表わしている。両図において■、■、・・・、■は離れ
たノード相互間の関連を示すために便宜上設けた記号で
あり、特に■、■、■、■は両図にまたがった関連を示
している。
次に動作について説明する。まず原子力発電プラント1
より取り込まれたプラントデータはプロセス計算機シス
テム2と入力・監視処理システム3とに伝達される。プ
ロセス計算機システム2においては制御棒挿入限界など
のプラント監視パラメータを計算して入力・監視処理シ
ステム3とCRT13に転送する。一方、前記入力・監
視処理システム3では、補助メモリ8に格納されている
単位変換テーブルや異常ノード判定境界値データなどを
使って単位変換やノードに異常が発生しているか否かを
判定し、共有データベース7に異常ノードの時系列デー
タなどを格納する。診断・ガイド処理システム4では、
共有データベース7より入力し、補助メモリ9に格納さ
れている異常診断用知識ベース、ガイダンス選択ロジッ
クなどを使って異常原因を診断し、対応操作のガイドを
生成し、共有データベース7に結果を伝達する。異常進
展分析システム5では、異常が発生して適当な時間が経
過した時点で今までの異常ノードの時系列データを使っ
て異常が動的因果ネットワークモデルの上をどのように
進展したがを分析し、パ     ′ス列(開いている
連続した弧列)あるいはサイクル列(閉じている連続し
た弧列)を同定し、共有データベース7に結果を伝達す
る。出方表示システム6では、共有データベース7より
入力し、補助メモリ」、1に格納されているCRT画面
データ、音声告知用メツセージデータなどを使ってCR
T13に表示する情報や音声告知装置14で伝える情報
を編集する。中央制御盤12上にはCRT13、音声告
知装置1114が設置されており運転員に画面情報や音
声情報を伝達し運転を支援する。本システムを特徴づけ
る画面情報として動的因果ネットワークモデルの上を異
常がどのように進展していくか実時間よりも高速に(た
だし運転員が理解できる程度の速度で)アニメーション
的に表示することがあげられ、これにより運転員が発生
事象の物理的メカニズムを定性的に把握することが可能
となる。ただし、本システムは異常進展過程の定量的分
析は行なっていない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のプラント運転支援システムは以上のように構成さ
れているので、発生した異常事象の進展過程を動的因果
ネットワークモデルを使って定性的に把握することはで
きるが、進展過程の定量的分析は行なっていないため、
多数の入力変換の関数によって値が定まる変数(例えば
、第5図における反応度、制御棒速度信号、キャノン変
化率など)が異常になった場合、なぜそのようになった
かを定量的に把握することができないなどの問題点があ
った。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので動的因果ネットワークモデルにおける多入力関
数の出力が異常になった場合、各入力が出力に与える影
響の度合いを定量的に分析し、その結果を提示すること
により、多入力関数の出力がなぜ異常になったか理解さ
せることのできる運転支援システムを得ることを目的と
する。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係るプラント運転支援システムは、従来の動
的因果ネットワークモデルに多入力関数ノード(多入力
と出力との間の関数関係を定義するノード)を新たに追
加するとともに多入力関数の出力が異常になった場合、
各入力が当該出力に与える影響の度合いを定量的に分析
する多入力関数分析システムを新たに追加したものであ
る。
〔作用〕
この発明におけるプラント運転支援システムは、多入力
関数分析システムにより各入力が出力に与える影響の度
合いを定量的に分析し、その結果を運転員に分り易<C
RT上に表示する。
〔実施例〕
次に、この発明の一実施例を図について説明する。図中
、第4図と同一の部分は同一の符号をもって図示した第
1図において、15は動的因果ネットワークモデルの構
成要素の一つである多入力関数の出力が異常になった場
合、各入力が当該出力に与える影響の度合いを定量的に
分析する多入力関数分析システムである。
次に、動的因果ネットワークモデルはプラントの各変数
相互間の因果関係をネットワークにより表現した知識ベ
ースであり、より詳細な定義として従来例における(A
)〜(D)のノードの外に新たに定義(E)のノードを
追加する。すなわち、(E)多入力と出力との間の関係
を定義する関数もノードにより表わす。
また、第2図と第3図に加圧木型原子力発電プラントの
動的因果ネットワークモデルの例を示す。
第2図は原子炉でエネルギーを発生するメカニズムを示
し、また第3図は燃料から冷却材へ熱エネルギーを伝達
するメカニズムを表わしている。両図において■、■、
・・・、■は離れたノード相互間の関連を示すために便
宜上設けた記号であり、特に■、■、■、■は両図にま
たがった関連を示している。
次に動作について説明する。まず原子力発′電プラント
1より取り込まれたプラントデータはプロセス計算機シ
ステム2と入力・監視処理システム3に伝達される。プ
ロセス計算機システム2においては制御棒挿入限界など
のプラント監視パラメータを計算し、入力・監視処理シ
ステム3とCRT13に転送する。一方、入力・監視処
理システム3では補助メモリ8に格納されている単位変
換テーブルや異常ノード判定境界値データなどを使って
単位変換やノードに異常が発生しているか否かを判定し
共有データベース7に異常ノードの計測値および異常に
関する定性値の時系列データなどを格納する。診断・ガ
イド処理システム4では、共有データベース7より入力
し、補助メモリ9に格納されている異常診断用知識ベー
ス、ガイダンス選択ロジックなどを使って異常原因を診
断し、対応操作のガイドを生成し、共有データベース7
に結果を伝達する。異常進展分析システム5では、異常
が発生して適当な時間が経過した時点で今までの異常ノ
ードの時系列定性値データを使って異常が動的因果ネッ
トワークモデルの上をどのように進展したかを分析し、
パス列(開いている連続した弧列)あるいはサイクル列
(閉じている連続した弧列)を同定し、共有データベー
ス7に結果を伝達する。多入力関数分析システム15で
は動的因果ネットワークモデルの構成要素の一つである
多入力関数の出力が異常になった場合、プラント計測値
データと多入力関数パラメータとを使って各入力が当該
出力に与える影響の度合いを定量的に分析する。例えば
、多入力関数(1)式のように表わされるとする。
X4=f (Xl g Xz t X3 )” a X
□+b Xz + Q X3”’ (1)ここで、 f:多入力関数 xl、x2.x3;入力の計測値 x4;出力の計測値 a、b、c;  多入力関数パラメータ(定数)この場
合、入力と出力の規準値からの偏差の関係は(2)式の
ように求められる。
=a−711x1+b−4x2+c−4x3 ・・・(
2)ここで、 lx、=X1−x□ I!1Ix2=x2−x2 Δx、=x3−x3 Xl、 Xz、 X3; x、、 x、、 x、の規準
値IJx4とa−乙Xx+ b #x、、c−乙x3を
比較することにより各入力が当該出力に与える影響の度
合いを評価することができる。
出力表示システム6では共有データベース7より入力し
、補助メモリ11に格納されているCR1画面データ、
音声告知用メツセージデータなどを使ってCRT13に
表示する情報や音声告知装置14で伝える情報を編集す
る。中央制御盤12上にはCRT13、音声告知装置1
4が設置されており運転員に画面情報や音声情報を伝達
し運転を支援する。本システムを特徴づける画面情報と
して動的因果ネットワークモデルの」二を異常がどのよ
うに進展していくか実時間よりも高速に(ただし、運転
員が理解できる程度の速度)、アニメーション的に表示
する。また、多入力関数分析システム15の結果を使っ
て、各入力が異常になった時に出力に与える影響の度合
いの時系列データをトレンドグラフで表示することなど
があげられる。これらにより運転員が発生事象の物理的
メカニズムをより深く理解することが可能となり、前も
って定めたシナリオ以外の事象が発生した場合にも適切
な対応操作をとることができる。
なお、上記実施例では原子力発電プラントを例にとり説
明したが原子カプラント以外のものであっても上記実施
例と同様の効果を奏する。また。
上記実施例は運転支援システムに適用した例について説
明したがシミュレータを使用した運転員の教育訓練シス
テムの一環として対象プラントの物理的メカニズムを理
解させるために適用しても上記実施例と同様の効果を奏
する。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば、動的因果ネットワーク
モデルの構成要素の−っである多入力関数の出力が異常
になった場合、各入力が当該出力に与える影響の度合い
を定量的に分析する機能を設けたので、運転員が発生事
象の物理的メカニズムをより深く把握でき速やか、かつ
確実に異常事象に対処することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例によるプラント運転支援シ
ステムの構成図、第2図はこの発明で使用する動的因果
ネットワークモデルの部分図、第3図はこの発明で使用
する動的因果ネットワークモデルの部分図、第4図は従
来のプラント運転支援システムの構成図、第5図は従来
のプラント運転支援システムで使用する動的因果ネット
ワークモデルの部分図、第6図は従来のプラント運転支
援システムで使用する動的因果ネットワークモデルの部
分図である。 図において、1は原子力発電プラント、2はプロセス計
算機システム、3は入力・監視処理システム、4は診断
・ガイド処理システム、5は異常進展分析システム、6
は出力表示システム、7は共有データベース、8〜11
は補助メモリ、12は中央制御盤、15は多入力関数分
析システムである。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 運転対象となる原子力発電プラントよりデータを取り込
    みプラント監視パラメータを計算するプロセス計算機シ
    ステムと、前記対象プラントのデータとプラント監視パ
    ラメータとを入力として単位変換すると共に動的因果ネ
    ットワークモデルを構成するノードに異常が発生してい
    るか否かを判定し、異常が発生した場合、そのノードの
    計測値及び異常判定結果の時系列データを格納する入力
    監視処理システムと、前記対象プラントの異常原因を診
    断し、その異常原因の対応操作ガイドを生成する診断ガ
    イド処理システムと、前記対象プラントの異常判定結果
    の時系列データと動的因果ネットワークモデルを使って
    異常α進展を分析する異常進展分析システムと、前記対
    象プラントの異常処理結果を編集する出力表示システム
    と、前記入力・監視処理システム、診断ガイド処理シス
    テム、異常進展分析システム、出力表示システム等のサ
    ブシステムでデータを共通に使用する共有データベース
    と、前記各サブシステムが使用するデータを格納する補
    助メモリ群及び運転を支援する中央制御盤とを備えたプ
    ラント運転支援システムにおいて、前記因果ネットワー
    クモデルの構成要素の一つである多入力関数の出力が異
    常になった場合、各入力が当該出力に与える影響の度合
    いを定量的に分析する多入力関数分析システムを設けた
    ことを特徴とするプラント運転支援システム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001512599A (ja) * 1997-02-14 2001-08-21 フィッシャー−ローズマウント システムズ,インコーポレイテッド 複数の制御装置の中に分散されている階層ハイアラーキー制御戦略を使用しているプロセス制御システム
CN119809617A (zh) * 2025-03-14 2025-04-11 北京因乎智电科技有限公司 一种基于电力场景模型的运维巡检方法和装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001512599A (ja) * 1997-02-14 2001-08-21 フィッシャー−ローズマウント システムズ,インコーポレイテッド 複数の制御装置の中に分散されている階層ハイアラーキー制御戦略を使用しているプロセス制御システム
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