JP2909275B2 - Heat source prediction controller - Google Patents
Heat source prediction controllerInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は蓄熱槽を有する冷暖房熱
源プラントにおいて、特に蓄熱槽および熱源機器を効率
よく運転するための熱源予測制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating and cooling heat source plant having a heat storage tank, and more particularly to a heat source predictive control device for efficiently operating a heat storage tank and heat source equipment.
【0002】[0002]
【従来の技術】蓄熱槽を有する冷暖房熱源プラントで
は、ヒートポンプ等の熱源機器によって温水、冷水を生
成してこれを蓄熱槽に蓄え、必要に応じて冷暖房機器等
の熱負荷機器に供給している。2. Description of the Related Art In a heating and cooling heat source plant having a heat storage tank, hot water and cold water are generated by a heat source device such as a heat pump and stored in the heat storage tank, and supplied to a heat load device such as a cooling and heating device as required. .
【0003】一般に、電気方式による冷暖房システムで
は夜間に電力から熱を生成して蓄熱し、昼間は蓄熱した
熱を放熱することにより、夜間電力を利用したピークカ
ットを行う等の効率のよい運転が行われている。即ち、
電力の平滑化、夜間シフト等の観点から適正な複数台の
熱源機器、蓄熱槽等を備えた冷暖房プラントの運転スケ
ジュールを計画し、また冷暖房システムの信頼性を上げ
る観点から熱の安定供給および熱源機器の安全運転を確
保する知的な運用がオペレータにより行われている。In general, in an electric air conditioning system, heat is generated from electric power at night to store heat, and the stored heat is radiated during the day to perform efficient operation such as peak cutting using night electric power. Is being done. That is,
Plan the operation schedule of a cooling and heating plant equipped with a plurality of heat source devices and heat storage tanks that are appropriate from the viewpoint of power smoothing, night shift, etc., and from the viewpoint of improving the reliability of the cooling and heating system, provide a stable supply of heat and heat sources. An intellectual operation for ensuring safe operation of the equipment is performed by an operator.
【0004】実際にはオペレータは過去の実測データや
経験的知識に基づいて熱負荷の予測を行ったり、常時蓄
熱状態や熱源運転状態を監視し、その状態変化に応じて
熱源運転スケジュールを調整し、さらに常時熱源の運転
状態を監視しながら異常運転にならないように熱源運転
の操作を行っている。In practice, an operator predicts a heat load based on past measured data or empirical knowledge, constantly monitors a heat storage state or a heat source operation state, and adjusts a heat source operation schedule according to the change in the state. Further, the operation of the heat source operation is performed so that the operation state of the heat source is constantly monitored so that the operation does not become abnormal.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このように熱源機器か
ら熱負荷に熱源を供給する従来の方式では、熱源運転ス
ケジュールの調整および安全運転の操作を行うための知
的作業が必要となるため、オペレータの介在が必要不可
欠である。しかし、近年では専門的なオペレータの数の
確保自体が難しく、且つ人件費が高騰してきているとい
う理由から、例えば夜間だけでも無人運転する必要が出
てきている。この場合、知的なオペレータの専門的知識
に基づいた総合的な自動化技術が必要になる。As described above, the conventional method of supplying a heat source from a heat source device to a heat load requires an intelligent operation for adjusting a heat source operation schedule and performing safe operation. Operator intervention is essential. However, in recent years, it is difficult to secure the number of specialized operators, and labor costs have been rising. Therefore, it has become necessary to operate the vehicle unattended only at night, for example. In this case, a comprehensive automation technology based on the expert knowledge of the intelligent operator is required.
【0006】また、オペレータが確保されたとしても熱
源運転スケジュールの予測が外れることがあるにも拘ら
ず、そのことに対して迅速、且つ適切な対応ができない
場合があった。さらに、1人のオペレータで常時監視す
ることが難しいことから、複数人のオペレータが必要で
あり、しかも1人1人の監視および調整作業には長い経
験が必要となり、実際には複数人のオペレータの経験等
の違いから操作がまちまちとなり、効率化、安定供給の
両面での質が低下し、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る。[0006] Even if the operator is secured, there is a case where the prediction of the heat source operation schedule is incorrect, but there is a case where it is not possible to quickly and appropriately respond to such a case. Further, since it is difficult for one operator to constantly monitor, a plurality of operators are required, and monitoring and adjustment work of each person requires long experience. There is a problem that the operation becomes uneven due to the difference in the experience of the above, and the quality of both efficiency and stable supply is deteriorated, and in some cases, an operation error occurs.
【0007】本発明の目的は、オペレータによる熱負荷
予測のミスをなくして熱源の安定供給および安全運転を
確保し得ると共に、緊急時に熱源の起動および停止を適
切に行い得、且つ効率よく熱源機器、蓄熱槽の運転を自
動的に行うことができる熱源予測制御装置を提供するに
ある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to ensure stable supply and safe operation of a heat source by eliminating a mistake in prediction of a heat load by an operator, and to appropriately start and stop a heat source in an emergency, and to efficiently perform heat source equipment. Another object of the present invention is to provide a heat source prediction control device that can automatically operate a heat storage tank.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明では上記の目的を
達成するため、熱源機器によって冷水、温水を生産して
蓄熱槽に蓄え、必要に応じてこれを冷暖房機器等の熱負
荷機器に供給する熱供給系を有する冷暖房用蓄熱プラン
トの制御系において、前記蓄熱槽の温度分布、前記熱源
機器の出入口温度および前記熱供給系の流量および送還
水温度の計測値をそれぞれ入力する計測値入力手段と、
気温等の気象情報が入力可能な情報入力手段と、前記計
測値入力手段より入力されるデータを曜日毎に分類し平
均値演算やフィルタ演算を実行する統計処理演算手段
と、この統計処理演算手段により処理された温度、流量
の実績値および前記情報入力手段より入力される気象デ
ータを記憶する情報記憶手段と、この情報記憶手段に記
憶された温度、流量の実績値、気象情報および曜日の情
報に基づいて夜間時間帯および翌日の熱負荷を予測する
負荷予測演算手段と、この負荷予測演算手段より得られ
る負荷予測値から夜間利用率の向上、ピークカット時間
帯の運用および熱回収運転による効率的な運用を行うた
めの蓄熱槽運用計画を決定する蓄熱槽運用計画演算手段
と、この蓄熱槽運用計画演算手段より得られる運用計画
値を目標として発停回数が少なく、蓄熱槽の蓄熱が安定
に推移することのできる熱源機器の運転計画を立てる熱
源機器運転計画演算手段と、この熱源機器運転計画演算
手段により得られた熱源機器制御スケジュールを前記熱
源機器の発停を制御する熱源機器制御手段に出力する出
力手段とを備えている。According to the present invention, in order to achieve the above object, cold water and hot water are produced by a heat source device, stored in a heat storage tank, and supplied to a heat load device such as a cooling and heating device as required. In a control system of a cooling and heating heat storage plant having a heat supply system, a measured value input means for inputting a temperature distribution of the heat storage tank, an inlet / outlet temperature of the heat source device, and a measured value of a flow rate of the heat supply system and a return water temperature, respectively. When,
Information input means capable of inputting weather information such as temperature, statistical processing calculating means for classifying data input from the measured value input means for each day of the week and executing an average value calculation or filter calculation; and statistical processing calculating means Information storage means for storing the actual value of the temperature and flow rate processed by the above and the weather data inputted from the information input means, and the actual value of the temperature, flow rate, weather information and day of the week stored in this information storage means Load calculation means for predicting the heat load during the night time and the next day based on the load prediction value obtained from the load prediction calculation means, to improve the nighttime utilization rate, the operation during the peak cut time period, and the efficiency by the heat recovery operation Storage tank operation plan calculation means for determining a heat storage tank operation plan for performing efficient operation, and start and stop with the operation plan value obtained from this heat storage tank operation plan calculation means as the target A heat source equipment operation plan calculating means for making an operation plan of the heat source equipment capable of stably changing the heat storage in the heat storage tank; and a heat source equipment control schedule obtained by the heat source equipment operation plan calculation means, And output means for outputting to the heat source device control means for controlling the start and stop of the heat source.
【0009】また、本発明は上記構成に加えて前記計測
値入力手段より入力されるプロセス計測値を監視し、前
記熱源機器運転計画演算手段より得られる運転計画値と
比較してプロセスの効率運用および安定供給の程度を判
定する計画修正の要求が可能な監視手段と、この監視手
段により計画修正の要求があると必要分の熱源機器運転
計画を修正するか、または新たに熱源機器を発停して再
計画するかのいずれかにより計画を修正する熱源機器運
転計画修正演算手段とを設け、出力手段より熱源機器制
御スケジュールを前記熱源機器の発停を制御する熱源機
器制御手段に出力するようにしている。Further, in addition to the above configuration, the present invention monitors a process measurement value input from the measurement value input means and compares it with an operation plan value obtained from the heat source equipment operation plan calculation means to efficiently operate the process. Monitoring means capable of requesting a plan correction to determine the degree of stable supply and the degree of stable supply, and when the plan correction request is issued, the monitoring means corrects the necessary heat source equipment operation plan or newly starts and stops the heat source equipment And a heat source equipment operation plan correction calculating means for correcting the plan by either one of the following and re-planning, and outputting the heat source equipment control schedule from the output means to the heat source equipment control means for controlling start and stop of the heat source equipment. I have to.
【0010】[0010]
【作用】このような構成の熱源機器制御装置にあって
は、負荷予測演算手段により定時に過去の熱負荷実績と
翌日の気象予報入力値に基づいて予定時間先の熱負荷が
予測されると、蓄熱槽運用計画演算手段ではこの熱負荷
予測値に基づいて蓄熱槽の容量と夜間移行率向上、ピー
クカット、冷温水安定蓄熱の方針により蓄熱槽の運用計
画を立て、さらに熱源機器運転計画演算手段によりこの
蓄熱槽の運用計画と熱源の定格能力をベースに効率化を
目的とした予定時間先の熱源運転計画を立てて出力手段
より熱源機器制御手段に熱源機器制御スケジュールを出
力することにより、熱源機器制御手段では制御条件が整
えば熱源機器の発停を制御することになり、効率的な熱
源制御の自動化を図ることが可能となる。In the heat source equipment control device having such a configuration, when the load prediction calculation means predicts the heat load at the scheduled time ahead based on the past heat load results and the weather forecast input value of the next day at a fixed time. The heat storage tank operation plan calculation means makes an operation plan for the heat storage tank based on the heat load prediction value based on the heat storage tank capacity and night shift rate improvement, peak cut, stable heat storage of cold and hot water, and further calculates a heat source device operation plan. Means to make a heat source operation plan ahead of the scheduled time for the purpose of efficiency based on the operation plan of this heat storage tank and the rated capacity of the heat source, and to output the heat source device control schedule to the heat source device control means from the output means, The heat source device control means controls the start and stop of the heat source device if the control conditions are satisfied, and it is possible to achieve efficient automation of the heat source control.
【0011】また、上記熱源機器制御スケジュールに沿
って熱源機器が起動、停止されている間に、統計的な性
質上、大なり小なり予測誤差の蓄積により計画と実際に
ずれが生じるが、監視手段によりこのずれの度合いを監
視し、必要に応じて熱源機器運転計画修正演算手段によ
り計画を修正したり、アラームを出力したりすることに
より、安全運転を行うことができる。したがって、この
ような作用により夜間電力を利用してエネルギを蓄積す
ることにより、昼間の電力平準化運転が可能となる。While the heat source equipment is started and stopped in accordance with the above heat source equipment control schedule, a deviation from a plan actually occurs due to accumulation of prediction errors due to statistical properties. The degree of this deviation is monitored by the means, and if necessary, the plan can be corrected by the heat source device operation plan correction calculating means, and an alarm can be output, whereby safe driving can be performed. Therefore, the power leveling operation in the daytime can be performed by accumulating the energy using the nighttime power by such an operation.
【0012】[0012]
【実施例】以下本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0013】図1は本発明による熱源予測制御装置の構
成例を示すものである。図1において、1はビルの地下
室等に設けられた蓄熱プラントで、この蓄熱プラント1
は空調や冷却、あるいは給湯等の熱負荷2に対して冷水
槽5および温水槽6より冷水や温水を冷水ヘッダ4a、
温水ヘッダ4bを介してポンプ3により供給し、熱併給
を行うものである。この場合、各供給系の往還水温度が
温度計9により計測され、送水流量は流量計17により
計測される。また、冷水槽5および温水槽6の温度分布
は温度計9により計測され、さらに各熱源器の入口、出
口側の温度も温度計9により計測される。FIG. 1 shows an example of the configuration of a heat source prediction control device according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a heat storage plant provided in a basement of a building or the like.
Supplies cold or hot water from the cold water tank 5 and the hot water tank 6 to the heat load 2 such as air conditioning, cooling, or hot water supply.
The heat is supplied by the pump 3 through the hot water header 4b to supply co-heating. In this case, the return water temperature of each supply system is measured by the thermometer 9, and the flow rate of the water supply is measured by the flow meter 17. The temperature distribution of the cold water tank 5 and the hot water tank 6 is measured by the thermometer 9, and the temperatures at the inlet and outlet of each heat source device are also measured by the thermometer 9.
【0014】蓄熱プラント1には一般に複数の各種ヒー
トポンプ(熱源機器)7,8が設置されている。例え
ば、夏期においてヒートポンプ7は10℃前後の水を5
℃程度の水にすることができる。また、熱回収型(DB)ヒ
ートポンプ8は5℃程度の水と45℃程度の温水を同時
に作ることができる。従って、このとき出力される熱は
双方に利用することができるので、熱効率の良いものに
なし得る。The heat storage plant 1 is generally provided with a plurality of various heat pumps (heat source devices) 7 and 8. For example, in summer, the heat pump 7 supplies
It can be water of about ° C. Further, the heat recovery (DB) heat pump 8 can simultaneously produce water of about 5 ° C. and hot water of about 45 ° C. Therefore, since the heat output at this time can be used for both, it is possible to improve the heat efficiency.
【0015】これら各温度計9や流量計17でそれぞれ
計測されたプロセス計測値10は、熱源機器制御装置1
1に入力され、さらに熱源機器制御装置11より制御信
号が伝送装置12を介して熱源機器予測制御装置13に
伝送される。The process measurement value 10 measured by each of the thermometer 9 and the flow meter 17 is transmitted to the heat source device controller 1.
1, and a control signal is transmitted from the heat source device control device 11 to the heat source device prediction control device 13 via the transmission device 12.
【0016】この熱源機器制御装置11は、詳細を後述
する熱源機器予測制御装置13から伝送される熱源機器
制御スケジュール14とプロセス計測値10とに基づい
て熱源機器制御信号15を決定し、制御を実行するもの
である。熱源機器予測制御装置13は、CRT16と結
合し、且つ熱源機器制御装置11と伝送装置12により
結合され、その内部は次のように構成されている。The heat source device control device 11 determines a heat source device control signal 15 based on a heat source device control schedule 14 and a process measurement value 10 transmitted from a heat source device prediction control device 13 which will be described in detail later, and performs control. To do. The heat source device prediction control device 13 is connected to the CRT 16 and is connected to the heat source device control device 11 and the transmission device 12, and the inside thereof is configured as follows.
【0017】この熱源機器予測制御装置13は、熱源機
器制御装置11より伝送装置12を介して伝送されてく
るデータを入力する入力部21、出力部35と、CRT
16の入出力を処理するマンマシン入力部25、マンマ
シン出力部36を有し、各々の入出力を司っている。入
力部25に入力されたデータはプロセスデータ記憶部2
2に記憶され、CRT16よりマンマシン入力部25に
入力された負荷、気象データは負荷・気象データ記憶部
24に記憶される。The heat source device prediction control device 13 includes an input unit 21 for inputting data transmitted from the heat source device control device 11 via the transmission device 12, an output unit 35, and a CRT.
It has a man-machine input unit 25 and a man-machine output unit 36 for processing 16 inputs and outputs, and controls each input and output. The data input to the input unit 25 is stored in the process data storage unit 2.
2, and the load and weather data input from the CRT 16 to the man-machine input unit 25 are stored in the load / weather data storage unit 24.
【0018】一方、熱負荷データ処理機能としては、エ
キスパートシステムを適用した負荷予測手段、運転計画
作成手段および運転計画監視手段とからなる。負荷予測
手段は、プロセスデータ記憶部22に記憶されているプ
ロセスデータの内、送水流量と送還水温度を曜日毎に分
類して平均値演算やフィルタ演算により得られる実績値
を負荷データとして負荷・気象データ記憶部24に記憶
する統計処理演算部23、カレンダー26および負荷・
気象データ記憶部24に記憶されている負荷データおよ
び気象データと、カレンダー26より入力されるその日
の曜日データとをもとに当日の熱負荷を予測する熱負荷
予測演算部27から構成され、この熱負荷予測演算部2
7で予測された負荷予測値は負荷予測値記憶部28に記
憶される。On the other hand, the heat load data processing function comprises a load prediction means to which an expert system is applied, an operation plan creation means, and an operation plan monitoring means. The load predicting means classifies the water supply flow rate and the return water temperature among the process data stored in the process data storage unit 22 for each day of the week, and uses the actual value obtained by the average value calculation or the filter calculation as the load data. The statistical processing calculation unit 23, the calendar 26, and the load
A heat load prediction calculation unit 27 for predicting the heat load of the day based on the load data and the weather data stored in the weather data storage unit 24 and the day data of the day input from the calendar 26, Heat load prediction calculation unit 2
The load predicted value predicted in 7 is stored in the load predicted value storage unit 28.
【0019】運転計画作成手段は、負荷予測値記憶部2
8に記憶されている負荷予測値と熱源機および蓄熱槽の
運用モードから熱生産能力、蓄熱能力を求めて蓄熱槽の
運用を計画し、これを運用計画記憶部30に記憶する蓄
熱槽運用計画演算部29と、前述の負荷予測値、運用計
画記憶部30に記憶された蓄熱槽運用計画データをもと
に熱源機器の運転計画を立てるる熱源機器運転計画演算
部31とから構成され、この熱源機器運転計画演算部3
1により立てられた運転計画データは運転計画データ記
憶部32に記憶される。The operation plan creating means includes a predicted load value storage unit 2
The operation of the heat storage tank is planned by obtaining the heat production capacity and the heat storage capacity from the load prediction values stored in the storage unit 8 and the operation modes of the heat source device and the heat storage tank, and the operation of the heat storage tank is stored in the operation plan storage unit 30. An operation unit 29 and a heat source device operation plan operation unit 31 for making an operation plan of a heat source device based on the above-described load predicted value and the heat storage tank operation plan data stored in the operation plan storage unit 30 are provided. Heat source equipment operation plan calculation unit 3
The operation plan data set by 1 is stored in the operation plan data storage unit 32.
【0020】運転計画監視手段は、プロセスデータ記憶
部22に記憶されているプロセスデータ、運用計画記憶
部30に記憶されている蓄熱槽運用計画データ、運転計
画記憶部31に記憶されている熱源機器運転計画データ
をもとにプラントの運転において不具合が発生しない
か、また今後発生する可能性がないかを判定する監視部
33と、この監視部33により熱の安定供給に不具合が
あると判定されると運転計画を修正する熱源機器運転計
画修正演算部34とから構成されている。The operation plan monitoring means includes: process data stored in the process data storage section 22; heat storage tank operation plan data stored in the operation plan storage section 30; and heat source equipment stored in the operation plan storage section 31. Based on the operation plan data, a monitoring unit 33 that determines whether a failure occurs in the operation of the plant based on the operation plan data and whether there is a possibility that the failure will occur in the future. The monitoring unit 33 determines that there is a failure in the stable supply of heat. Then, a heat source device operation plan correction calculation unit 34 for correcting the operation plan is configured.
【0021】これら各演算部から出力されるデータとし
ては、負荷予測値、運用計画データ、運転計画データが
あるが、運転計画データと負荷予測値はCRT16に出
力され、併せて運転計画データは熱源機器制御装置11
に出力される。次に上記のように構成された熱源予測制
御装置の作用について述べる。The data output from each of these arithmetic units includes a load prediction value, an operation plan data, and an operation plan data. The operation plan data and the load prediction value are output to the CRT 16, and the operation plan data is combined with a heat source. Equipment control device 11
Is output to Next, the operation of the heat source prediction control device configured as described above will be described.
【0022】まず、入力部21よりプロセス計測値を入
力し、プロセスデータ記憶部22に記憶する。この中
で、送水流量と送還水温度は統計処理演算部23により
統計処理されて負荷・気象データ記憶部24に記憶す
る。また、CRT16からマンマシン入力部25により
入力された気象デーを併せて負荷・気象データ記憶部2
4に記憶する。First, a process measurement value is input from the input unit 21 and stored in the process data storage unit 22. Among them, the water supply flow rate and the return water temperature are statistically processed by the statistical processing operation unit 23 and stored in the load / weather data storage unit 24. The load / weather data storage unit 2 also combines the weather data input from the CRT 16 by the man-machine input unit 25.
4 is stored.
【0023】このように各記憶部にデータが記憶される
と、負荷予測演算部27、蓄熱槽運用計画演算部29、
熱源機器運転計画演算部31、監視部33および熱源機
器運転計画修正演算部34は、各データをもとに以下に
述べるような処理が実行される。 (1)負荷予測演算部27での処理 1時間毎1日分の熱負荷データを曜日別、例えば休日
(w=1)、平日(w=2)、特殊日(w=3)別にフ
ァイルしておく。When the data is stored in each storage unit as described above, the load prediction calculation unit 27, the heat storage tank operation plan calculation unit 29,
The heat source device operation plan calculation unit 31, the monitoring unit 33, and the heat source device operation plan correction calculation unit 34 execute the following processing based on each data. (1) Processing in the load prediction calculation unit 27 The heat load data for one day every hour is filed for each day of the week, for example, for holidays (w = 1), weekdays (w = 2), and special days (w = 3). Keep it.
【0024】その日の曜日がカレンダー26より入力さ
れると、その曜日の平均値パターンYw が得られる。次
に前日、前々日の熱負荷実績Yw-1 (k-1) ,Yw-2 (k-
2) が得られたとし、例えば次のモデルを用いて当日の
熱負荷を予測する。 Yw =a1 ・(Yw-1 (k-1) −Yw-1 )+a2 ・(Yw-2 (k-2) −Yw-2) +……+bΔQ+Yw ……(1) ここで、Yw (k) :当日の熱負荷予測値[Gcal] {Δ
Q:気温予測値[%]−平均気温[℃]}、a1,a2,…
…b:パラメータa1,a2,……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2
乗推定(カルマンフィルタ)することも可能である。[0024] When the day of the week of the day is input from the calendar 26, the average value pattern Y w of the day of the week can be obtained. Next, the heat loads Y w-1 (k-1) and Y w-2 (k-
Assuming that 2) was obtained, the heat load of the day is predicted using the following model, for example. Y w = a1 · (Y w -1 (k-1) -Yw-1) + a2 · (Y w-2 (k-2) -Yw-2) + ...... + bΔQ + Y w ...... (1) here, Y w (k): Heat load forecast value of the day [Gcal] {Δ
Q: Predicted temperature [%]-Average temperature [° C]}, a1, a2, ...
... B: parameters a1, a2,... B are parameters of the model, and can be given in advance.
It is also possible to perform a power estimation (Kalman filter).
【0025】結局当日の予測値Yw (k) [Gcal] が得ら
れるので、その曜日wの時間毎熱負荷平均値yw (i)(i=
1 〜24) より、各時間帯の比で接分すると当日の1時間
毎24時間分の予測値yw (k,i)(i=1 〜24) [Gcal] が
得られる。このようにして得られた結果は負荷予測値記
憶部28に記憶する。 (2)蓄熱槽運用計画演算部29での処理 熱負荷予測値、熱源機および蓄熱槽の運用モード(冷水
/温水)から熱生産能力、蓄熱能力を求め、蓄熱槽の運
用を計画する。夜間電力の有効利用、電力ピークカット
を考慮して次の4つの時間帯を基本とし、各時間帯の開
始時刻直前に時間帯毎の運用指針を策定する。 a.夜間(22:00〜8:00) b.朝(8:00〜13:00)…夏 (8:00〜16:00)…冬 c.ピークカット(13:00 〜16:00)…夏 (16:00 〜18:00)…冬 d.夕方(16:00〜22:00)…夏 (18:00〜22:00)…冬 蓄熱槽を効率よく運用し、安定に蓄熱するためには イ.夜間電力利用効率向上 ロ.従って、22:00 での残蓄熱量の低減(日中に使い切
る) ハ.ピークカット ニ.冷温水管理、即ち冷温水同時生成時に冷水、温水の
量を蓄熱容量に応じて安全に蓄える。 以上の主旨に従い、蓄熱槽運用計画演算部29での処理
内容を図2に示す流れにより説明する。After all, the predicted value Y w (k) [Gcal] of the day is obtained, so that the hourly heat load average value y w (i) (i =
From 1 to 24), when proximate at the ratio of each time zone, a predicted value y w (k, i) (i = 1 to 24) [Gcal] for one hour every 24 hours on the day is obtained. The result obtained in this way is stored in the load predicted value storage unit 28. (2) Processing in the heat storage tank operation plan calculation unit 29 The heat production capacity and the heat storage capacity are obtained from the predicted heat load value and the operation mode (cold water / hot water) of the heat source device and the heat storage tank, and the operation of the heat storage tank is planned. Taking into account the effective use of nighttime power and the peak power cut, the following four time zones are basically used, and an operation guideline for each time zone is formulated immediately before the start time of each time zone. a. Night (22: 00-8: 00) b. Morning (8: 00-13: 00)… Summer (8: 00-16: 00)… Winter c. Peak cut (13: 00-16: 00)… Summer (16: 00-18: 00)… Winter d. Evening (16: 00-22: 00)… Summer (18: 00-22: 00)… Winter To operate the heat storage tank efficiently and store heat stably. Improvement of nighttime power use efficiency b. Therefore, reduction of residual heat storage at 22:00 (use up during the day) c. Peak cut d. Cold / hot water management, that is, the amount of cold / hot water is safely stored in accordance with the heat storage capacity during simultaneous generation of cold / hot water. In accordance with the above, the processing contents of the heat storage tank operation plan calculation unit 29 will be described with reference to the flow shown in FIG.
【0026】まず、ステップST1で初期化とデータの
読込みを行い、ステップST2で熱負荷予測値をもとに
熱源−蓄熱槽、接続関係、冷温水蓄熱容量、熱源生産能
力をパラメータとして演算を実行し、夜間蓄熱計画と残
熱量制御計画を立てる。First, in step ST1, initialization and data reading are performed, and in step ST2, an operation is executed using the heat source-heat storage tank, the connection relationship, the cold / hot water heat storage capacity, and the heat source production capacity as parameters based on the predicted heat load value. Then, make a night heat storage plan and a residual heat control plan.
【0027】例えば蓄熱推移が8:00に最大、22:00 に最
小となるように冷温水の蓄熱目標および各時間帯の蓄熱
・放熱主導運転指標を決定する。また、蓄熱推移が目標
を達成するために必要な熱生産目標を決定する。そし
て、これら冷温水蓄熱目標、冷温水熱生成目標、蓄熱・
放熱主導運転指標を出力する。For example, the heat storage target of the cold / hot water and the heat storage / radiation leading operation index for each time zone are determined so that the heat storage transition becomes maximum at 8:00 and minimum at 22:00. Also, the heat storage transition determines the heat production target required to achieve the target. And these cold / hot water heat storage target, cold / hot water heat generation target, heat storage /
Outputs the heat dissipation driven operation index.
【0028】ステップST3ではステップST2より出
力される熱生成目標、蓄熱目標を取込んで熱源生産能
力、冷温水蓄熱容量をパラメータとして演算を実行し、
冷温水管理計画を立てる。例えば熱回収運転を効率よく
行うために、冷専/温専/DB熱源の運転指標として冷温
水主導運転指標を決定する。 <ケースA>冷水主導の場合 対応可 <ケースB>温水主導の場合 (B−1)DBのみで運転可能 対応可 (B−2)温専が必要な場合 温専有:対応可 温専無:冷水余剰(アラーム) そして、これら熱源種別毎の熱生産目標、冷温水主導運
転指標を出力する。In step ST3, the heat generation target and the heat storage target output from step ST2 are taken in, and a calculation is executed using the heat source production capacity and the cold / hot water heat storage capacity as parameters.
Develop a hot and cold water management plan. For example, in order to efficiently perform the heat recovery operation, a cold / hot water-driven operation index is determined as the operation index of the cold / hot / DB heat source. <Case A> In case of cold water initiative Available <Case B> In case of hot water initiative (B-1) Operation is possible only with DB Available (B-2) In case of needing specialty in hot water Cold water surplus (alarm) Then, a heat production target and a cold / hot water driven operation index for each heat source type are output.
【0029】次にステップST4では熱負荷予測値をも
とに冷温水蓄熱容量、熱源熱生産能力、定時調整時間を
パラメータとして演算を実行し、定時調整契約、運転指
針を設定する。Next, in step ST4, a calculation is executed based on the predicted heat load value using the cold / hot water heat storage capacity, the heat source heat production capacity, and the periodic adjustment time as parameters, and a periodic adjustment contract and an operation guideline are set.
【0030】つまり、定時調整契約時の熱生産目標およ
び蓄熱目標を決定し、ステップST5にて定時調整時間
帯放熱目標、定時調整時間帯熱生産目標を蓄熱槽運用計
画として出力し、運用計画記憶部30に記憶する。That is, the heat production target and the heat storage target at the time of the regular adjustment contract are determined, and the heat release target and the heat regulation target at the regular adjustment time zone are output as the heat storage tank operation plan in step ST5, and the operation plan is stored. The information is stored in the unit 30.
【0031】図8はこれまでに述べた蓄熱の考え方を時
間と蓄熱量との関係で示したものである。また、ステッ
プST3で述べた冷温水主導とは、図9に示すように8:
00において冷水は満蓄熱状態であるが、温水は満蓄熱状
態ではないような場合があり、どちらを優先させるかの
指標を示す。これは熱回収型ヒートポンプを用いて効率
を高めるためのテクニックとなる。図9の場合は冷水主
導のケースである。 (3)熱源機器運転計画演算部31での処理FIG. 8 shows the concept of heat storage described above in relation to time and heat storage amount. In addition, the cold / hot water initiative described in step ST3 means 8:
In 00, cold water is in the full heat storage state, but hot water is not in the full heat storage state in some cases. This is a technique for increasing efficiency using a heat recovery heat pump. FIG. 9 shows a case driven by cold water. (3) Processing in heat source equipment operation plan calculation unit 31
【0032】熱負荷予測値記憶部28および運用計画記
憶部30よりデータをそれぞれ取込んで演算を実行し、
その結果得られる蓄熱機器運転計画データを運転計画記
憶部32に記憶する。この運転計画記憶部32に記憶さ
れた蓄熱機器運転計画データは出力部35によって熱源
機器制御装置11に入力することのできる情報としての
熱源機器制御スケジュール14に変換され、熱源機器制
御装置11に伝送される。従って、熱源機器制御装置1
1ではこの熱源機器制御スケジュール14に応じて熱源
機器を制御することになる。この場合、熱源機器の制御
タイミングは蓄熱槽運用計画の直後に立てるものとす
る。ここで、熱源機器運転計画演算部31での処理は次
の通りである。Data is taken in from the heat load predicted value storage unit 28 and the operation plan storage unit 30, respectively, and calculations are executed.
The resulting heat storage device operation plan data is stored in the operation plan storage unit 32. The heat storage device operation plan data stored in the operation plan storage unit 32 is converted into a heat source device control schedule 14 as information that can be input to the heat source device control device 11 by the output unit 35 and transmitted to the heat source device control device 11. Is done. Therefore, the heat source device control device 1
In 1, the heat source device is controlled according to the heat source device control schedule 14. In this case, the control timing of the heat source equipment is set immediately after the heat storage tank operation plan. Here, the processing in the heat source device operation plan calculation unit 31 is as follows.
【0033】まず、1時間毎先のN時間(ex.N=24) の
負荷予測値と計測値に基づいて予測した計画対象開始時
刻における予想蓄熱量を入力し、1時間毎の各種熱源機
の運転計画を立てる。続いてきめの細かいスケジュール
に修正する。First, an estimated heat storage amount at a planning target start time predicted based on a load predicted value and a measured value for N hours (ex. N = 24) one hour ahead is input, and various heat source units for one hour are input. Make an operation plan. Then modify it to a finer schedule.
【0034】いま、送水可能な蓄熱量Qは、蓄熱槽の温
度プロフィールから冷水蓄熱の場合は図10に示すよう
に、区画iの温度θi[℃]、送水規定温度θSO[ ℃]、
還水規定温度θRO[ ℃]および区画iの容積Vi
[m3 ]、蓄熱効率ηとし、またΣをi=j 〜kまでする
と、 Q=Σ{(θRO−θi)・Vi ・η} +(θRO−θSO)・(θSO−θk /θk+1 −θk )・Vk+1 ・η…(2) θk ≦θSO かつ Qk+1 >Qso …(3)As shown in FIG. 10, in the case of cold water storage from the temperature profile of the heat storage tank, as shown in FIG.
Return water regulation temperature θRO [° C] and volume Vi of section i
[m 3 ], Heat storage efficiency η, and Σ from i = j to k: Q = {(θRO−θi) · Vi · η} + (θRO−θSO) · (θSO−θk / θk + 1−θk) · Vk + 1 · η ... ( 2) θk ≦ θSO and Q k + 1> Q so ... (3)
【0035】で求められる。ここで、(1)式の右辺の
第1項は蓄熱槽の温度が送水規定温度以下である部分の
熱量を、第2項は蓄熱槽の温度が送水規定温度を越える
部分の中で送水規定温度までの熱量を意味している。温
水蓄熱の場合は例えば自己回帰モデルで得られる。Is obtained. Here, the first term on the right side of the equation (1) is the heat quantity of the portion where the temperature of the heat storage tank is equal to or lower than the specified water supply temperature, and the second term is the water supply regulation in the portion where the temperature of the heat storage tank exceeds the specified water supply temperature. It means the amount of heat up to the temperature. In the case of hot water heat storage, for example, it is obtained by an autoregressive model.
【0036】次に熱源機器運転計画演算部31の処理内
容を図3に示す流れにより説明する。まず、ステップS
T6で初期化とデータの読込みを行い、ステップST7
で熱負荷予測値、蓄熱目標、蓄熱・放熱、主導運転指
標、冷温水主導運転指標をもとに熱源熱生産能力、冷温
水蓄熱容量、契約電力をパラメータとして演算を実行
し、1時間単位の熱源運転スケジュールを作成する。即
ち、冷温水蓄熱量、熱源能力、電力量を制約として熱源
の運転パターンをヒューリスティクスにより、1時間単
位の熱源運転スケージュールを発生させる。これらのス
ケジュールを平準化(ピークカット、定時調整契約
等)、連続運転(起動ロスの低減)、冷温水管理(DBの
効率的利用)に関して評価し、最も方針に適合するスケ
ジュールを選定する。そして、この熱源運転スケジュー
ル(1時間単位)を出力する。Next, the processing contents of the heat source equipment operation plan calculation section 31 will be described with reference to the flow shown in FIG. First, step S
Initialization and data reading are performed in T6, and step ST7 is performed.
Based on the heat load predicted value, heat storage target, heat storage / radiation, initiative operation index, and cold / hot water initiative operation index, calculation is performed using the heat source heat production capacity, cold / hot water storage capacity, and contract power as parameters, and Create a heat source operation schedule. In other words, the heat source operation schedule is generated in units of one hour by heuristics using heuristics for the operation pattern of the heat source while limiting the heat storage amount of the hot and cold water, the heat source capacity, and the electric energy. Evaluate these schedules for leveling (peak cut, regular adjustment contract, etc.), continuous operation (reduction of startup loss), and cold / hot water management (efficient use of DB), and select the schedule that best meets the policy. Then, the heat source operation schedule (on an hourly basis) is output.
【0037】次にステップST8ではこの熱源運転スケ
ジュール(1時間単位)と蓄熱目標、熱負荷予測値をも
とに熱源熱生産能力、冷温水蓄熱容量、運転方案をパラ
メータとして演算を実行し、熱源運転スケジュールの修
正(5分単位)を行う。即ち、1時間単位の熱源運転ス
ケジュールで運転した時の予想蓄熱量を計算し、運用指
針で作成された蓄熱目標とのずれを、m 分単位の修正に
より吸収する。このとき、きめ細かいノウハウを用いて
スケジュールの短縮、延長、連続化を行う(ex.m=6)。そ
して、ステップST7にて熱源運転スケジュール(m 分
単位)を出力して運転記憶部32に記憶する。Next, in step ST8, based on the heat source operation schedule (one hour unit), the heat storage target, and the predicted heat load value, a calculation is executed using the heat source heat production capacity, the cold / hot water storage capacity, and the operation plan as parameters. Modify the operation schedule (in 5 minute units). That is, the expected amount of heat stored when the heat source is operated according to the heat source operation schedule in units of one hour is calculated, and the deviation from the heat storage target created in the operation guideline is absorbed by correction in units of m minutes. At this time, the schedule is shortened, extended and continuous using detailed know-how (ex.m = 6). Then, in step ST7, the heat source operation schedule (in units of m) is output and stored in the operation storage unit 32.
【0038】ここで、図3に示す処理内容のうち、ステ
ップST7の詳細を示すと図4のフローチャートのよう
になる。図4において、ステップST7−1で時間帯の
初期設定を行い、ステップST7−2で継続を主とする
時間帯方針を初期時刻から実行し、運転の組合わせを設
定する。ステップST7−3では評価値を初期化してス
テップST7−4でヒューリスティクスな知識に基づい
て可能解を求め、熱源運転計画を発生させてステップS
T7−5に進み、可能解が得られない場合にはステップ
ST7−8に進む。ステップST7−5では熱源運転ス
ケジュールについて評価する。この場合の評価項として
は、 (a)運転延べ時間が最小 (b)始動/停止回数が最小 (c)熱回収有効利用率が最大(冷暖同時起動ペナルテ
ィ) (d)最小蓄熱量の運用保持 をとり、それぞれ制約の形でε-constrain法により階層
化して評価する。Here, among the processing contents shown in FIG. 3, the details of step ST7 are shown in the flowchart of FIG. In FIG. 4, the initial setting of the time zone is performed in step ST7-1, and the time zone policy mainly for continuation is executed from the initial time in step ST7-2, and the combination of driving is set. In step ST7-3, the evaluation value is initialized, and in step ST7-4, a feasible solution is obtained based on heuristic knowledge, and a heat source operation plan is generated, and step S7 is performed.
The process proceeds to T7-5, and if a possible solution is not obtained, the process proceeds to Step ST7-8. In step ST7-5, the heat source operation schedule is evaluated. In this case, the evaluation terms include: (a) the total running time is minimum; (b) the number of starts / stops is minimum; (c) the effective utilization rate of heat recovery is maximum (simultaneous start-up penalty for cooling and heating); Are evaluated in a hierarchical manner using the ε-constrain method in the form of constraints.
【0039】このようにして評価された評価値はステッ
プST7−6により改善されたか否かが判定され、改善
されていればステップST7−7にて熱源運転計画を更
新してステップST7−8に進み、改善されていなけれ
ば直接ステップST7−8に進む。ステップST7−8
では熱源優先度をすべて評価した否かを判定し、全て評
価されていればステップST7−9に進み、全てが評価
されていなければ熱源優先度に基づいて組合わせを更新
してステップST7−4に戻る。It is determined whether or not the evaluation value thus evaluated is improved in step ST7-6. If the evaluation value is improved, the heat source operation plan is updated in step ST7-7, and the process proceeds to step ST7-8. The process proceeds to step ST7-8 if the condition has not been improved. Step ST7-8
Then, it is determined whether or not all the heat source priorities have been evaluated. If all the heat source priorities have been evaluated, the process proceeds to step ST7-9. If all the heat source priorities have not been evaluated, the combination is updated based on the heat source priorities and the process proceeds to step ST7-4. Return to
【0040】ステップST7−9では全時間帯について
終了したか否かを判定し、終了していればステップST
7−10にて熱源運転計画を設定し、全時間帯について
終了していなければ時間帯を更新してステップST7−
2に戻る。In step ST7-9, it is determined whether or not the processing has been completed for all time zones.
At 7-10, a heat source operation plan is set, and if not completed for all time zones, the time zone is updated and step ST7-
Return to 2.
【0041】図5は図4のステップST7−4,熱源運
転計画の発生の流れをさらに詳細に示したものである。
図5において、熱源運転計画の発生が開始すると、ステ
ップST7−4aにて時刻、蓄熱量、熱源のオン/オフ
を初期設定し、ステップST7−4bでその制約を評価
して実行可能であるかどうかを判定する。この場合、制
約の評価としては、 (イ)蓄熱量の制約 (ロ)22:00 の残蓄熱量の制約 (ハ)消費電力の制約 をもとに行なわれる。FIG. 5 shows the flow of generation of the heat source operation plan in step ST7-4 of FIG. 4 in more detail.
In FIG. 5, when the generation of the heat source operation plan starts, the time, the heat storage amount, and the on / off of the heat source are initialized in step ST7-4a, and in step ST7-4b, it is possible to evaluate and execute the restrictions. Determine whether In this case, the evaluation of the constraints is based on (a) constraints on heat storage (b) constraints on residual heat storage at 22:00, and (c) constraints on power consumption.
【0042】このステップST7−4bで実行可能でな
いと判定されると、ステップST7−4cにてヒュリス
ティクスに基いて熱源のオン/オフを設定し、ステップ
ST7−4dで再度ステップST7−4bと同様に実行
可能であるかどうかが判定される。このステップST7
−4dでも実行可能でないと判定された場合にはステッ
プST7−4eにより熱源のオン/オフの更新が終了し
たか否かを判定し、更新が終了していなければ熱源オン
/オフを更新してステップST7−4dに戻り、終了し
ていればステップST7−4fに進む。このステップS
T7−4fでは成否について判定し、否であればエラー
終了とし、成であればステップST7−4gにより全て
の時刻に対して終了したかどうかを判定し、終了してい
なければ時刻、蓄熱量を更新し、熱源のオン/オフを継
続させてステップST7−4bに戻る。If it is determined in step ST7-4b that the heat source cannot be executed, on / off of the heat source is set in step ST7-4c based on heuristics, and in step ST7-4d, steps ST7-4b are repeated. Similarly, it is determined whether or not execution is possible. This step ST7
If it is determined that the update is not executable even in the case of -4d, it is determined in step ST7-4e whether or not the update of the on / off of the heat source is completed. If the update is not completed, the on / off of the heat source is updated. The process returns to step ST7-4d, and if completed, proceeds to step ST7-4f. This step S
In T7-4f, the success or failure is determined, and if not, it is determined that the processing has ended with an error. If the determination is successful, it is determined in step ST7-4g whether the processing has been completed for all times. Update, the on / off of the heat source is continued, and the process returns to step ST7-4b.
【0043】上記ステップST7−4bおよびステップ
ST7−4dで実行可能であると判定された場合には、
直接ステップST7−4gにより全ての時刻に対して終
了したかどうかが判定される。 (4)監視部33での処理If it is determined in steps ST7-4b and ST7-4d that the program can be executed,
In step ST7-4g, it is determined whether the process has been completed for all times. (4) Processing in the monitoring unit 33
【0044】最新のプラント計測データと制御スケジュ
ールを入力し、プラントの運転において不具合が発生し
ていないか、又は今後発生する可能性がないかを負荷予
測値を参照しながら判定し、熱の安定供給に関する不具
合を検出した場合は計画修正を要求する。この機能は連
続的に監視するのが望ましいので、n分周期(ex.n=1 o
r n=15)をタイミングとする。次に監視部33の処理内
容を図6に示す流れにより説明する。The latest plant measurement data and control schedule are input, and it is determined whether a failure has occurred in the operation of the plant or whether there is a possibility that it will occur in the future with reference to the predicted load value. If a defect related to supply is detected, a plan correction is requested. Since it is desirable to monitor this function continuously, it is necessary to use an n-minute cycle (ex.n = 1 o
rn = 15) is the timing. Next, the processing contents of the monitoring unit 33 will be described with reference to the flow shown in FIG.
【0045】図6において、ステップST10は、夜間
蓄熱計画、残熱量制御計画、送水可能蓄熱量制御を行う
処理部で、残蓄熱量、熱負荷予測値、運転計画を入力デ
ータとし、冷温水蓄熱容量、熱源生産能力、蓄熱目標、
目標許容誤差をパラメータとして演算を実行する。即
ち、残蓄熱量、熱負荷予測値および現状の運転計画に基
く現在から22:00 時までの予想蓄熱量において、不具合
量(熱の過不足)の有無をチェックし、計画修正が必要
なとき、その要求を行う。また、蓄熱・放熱運転におい
て、毎正時の蓄熱量実績と計画蓄熱量との誤差が許容誤
差以上の時、メッセージを出力する。この処理部での出
力情報としては、不具合情報(冷温別)、不具合量、不
具合発生予想時刻、計画修正要求などである。In FIG. 6, a step ST10 is a processing section for performing a nighttime heat storage plan, a residual heat amount control plan, and a controllable heat storage amount. Capacity, heat source production capacity, heat storage target,
The calculation is executed using the target allowable error as a parameter. In other words, if the expected amount of heat storage from the present to 22:00 hours based on the remaining heat storage, heat load prediction value, and current operation plan, there is no defect (excess or insufficient heat), and if the plan needs to be corrected Make that request. In the heat storage / radiation operation, a message is output when the error between the actual heat storage amount and the planned heat storage amount at every hour is equal to or more than an allowable error. The output information in this processing unit includes defect information (for each temperature), defect amount, expected defect occurrence time, and plan correction request.
【0046】また、ステップST11は、熱源トリッ
プ、故障対応、熱源不動作対応を行うための処理部で、
熱源故障状況、熱源運転状態、運転計画を入力データと
して演算を実行する。即ち、計画運転実施中にトリップ
又は故障状態の熱源を検出した時に、メッセージ通知す
る。また、熱源の起動停止予定時刻を経過しているにも
かかわらず、その熱源が動作していない場合、メッセー
ジ通知する。これらの結果、蓄熱計画に影響を及ぼす場
合、計画修正を要求する。 (5)熱源機器運転計画修正演算部34での処理Step ST11 is a processing section for performing a heat source trip, a failure response, and a heat source non-operation response.
The calculation is executed using the heat source failure state, the heat source operation state, and the operation plan as input data. That is, when a trip or faulty heat source is detected during the planned operation, a message is notified. If the scheduled start and stop time of the heat source has passed, but the heat source is not operating, a message is notified. When these results affect the heat storage plan, a plan correction is required. (5) Processing in the heat source equipment operation plan correction calculation unit 34
【0047】監視部33により、熱負荷の変動および熱
源機器の状態変化により生じる熱供給のアンバランス状
の運転計画を修正する。特に新しい熱源機器の起動、停
止が必要な場合は(3)の運転計画と同じ処理を実行す
ることにより、計画を立て直す(再計画)。この熱源機
器運転計画修正演算部34の動作タイミングは、監視部
33からの修正要求時に始まる。次に熱源機器運転計画
修正演算部34の処理内容を図7に示すフローチャート
により説明する。The monitoring unit 33 corrects an unbalanced operation plan of heat supply caused by a change in the heat load and a change in the state of the heat source device. In particular, when it is necessary to start and stop a new heat source device, the plan is reestablished (re-planning) by executing the same processing as the operation plan of (3). The operation timing of the heat source device operation plan correction calculation unit 34 starts when the monitoring unit 33 requests correction. Next, the processing content of the heat source equipment operation plan correction calculation unit 34 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
【0048】監視部33から修正要求があると、まずス
テップST12で初期化とデータの読込みを行う。この
データとしては過冷警告熱源、負荷立上り、遅れ時間、
蓄熱量、残熱量を取込み、熱源−蓄熱槽、接続関係、ク
ローズ系熱源、生産能力、蓄熱上下限値、残熱目標値を
パラメータとして演算を実行し、監視結果から現在のプ
ラントの不具合項目を判別する。そして、その判別結果
として過冷熱源番号、立上り遅れ負荷(冷・温水)、蓄
熱制御量、残熱量偏差が出力される。When there is a correction request from the monitoring unit 33, initialization and data reading are performed in step ST12. This data includes undercooling warning heat source, load rise, delay time,
It takes in the amount of heat storage and residual heat, performs calculations using the heat source-heat storage tank, connection relationship, closed heat source, production capacity, heat storage upper and lower limit values, and residual heat target value as parameters, and uses the monitoring results to determine the current plant fault items. Determine. Then, as a result of the determination, a supercooling heat source number, a rising delay load (cooling / hot water), a heat storage control amount, and a residual heat amount deviation are output.
【0049】ステップST13では、故障不動作熱源番
号、運転計画、熱負荷予測値を取込み、熱源熱生産能力
をパラメータとして演算を実行し、故障や不動作が検出
された場合にはその熱源の運転を全て取り消し、併せて
蓄熱予測量を計算し直す。そして、修正運転計画と蓄熱
予測量を出力して、ステップST14で負荷立上り遅れ
に対応させてステップST15に進む。In step ST13, the malfunction / non-operation heat source number, the operation plan, and the predicted value of the heat load are fetched, and the calculation is executed using the heat source heat production capacity as a parameter. Are all canceled, and the heat storage prediction amount is calculated again. Then, the corrected operation plan and the predicted heat storage amount are output, and the process proceeds to step ST15 in step ST14 in response to the load rise delay.
【0050】ステップST15では、運転計画、蓄熱予
測量、蓄熱目標、電力デマンド、熱負荷予測値、残熱量
偏差を取込み、熱源熱生産能力、熱源消費電力、蓄熱上
下限値をパラメータとして演算を実行する。即ち、蓄熱
目標が設定されている時刻における蓄熱予測量が許容誤
差以上に目標から外れることが予想されるときは、現状
の運転計画の起動・停止時刻を調整することにより修正
して修正運転計画、蓄熱予想量を出力し、ステップST
16に進む。ステップST16では、起動・停止時刻の
調整により異常量を解消したかどうかを判定し、現状の
起動・停止時刻の調整だけでは異常量が解消できないと
判定されたときは、ワーニングメッセージ(再計画要
求)を出力し、異常量が解消できると判定されると、ス
テップST17に進む。At step ST15, the operation plan, the predicted heat storage amount, the target heat storage, the power demand, the predicted heat load value, and the residual heat amount deviation are taken in, and the calculation is executed using the heat source heat production capacity, the heat source power consumption, and the upper and lower limit value of the heat storage as parameters. I do. That is, when it is expected that the predicted heat storage amount at the time when the heat storage target is set deviates from the target by more than the allowable error, the current operation plan is modified by adjusting the start / stop time and corrected. , The estimated amount of heat storage is output, and step ST
Proceed to 16. In step ST16, it is determined whether or not the abnormal amount has been eliminated by adjusting the start / stop time. If it is determined that the abnormal amount cannot be eliminated only by adjusting the current start / stop time, a warning message (re-planning request) is issued. ) Is output, and if it is determined that the abnormal amount can be eliminated, the process proceeds to step ST17.
【0051】ステップST17では運転計画と現在時刻
から修正案を実際に適用し始めなければならない時刻が
現在時刻より2時間以内であるかどうかを判定し、2時
間以内であれば修正運転計画および蓄熱予想量を修正案
として出力し、そうでなければしばらく様子を見る旨の
ワーニングメッセージ(ex.l=3)を出力する。In step ST17, it is determined from the operation plan and the current time whether or not the time at which the correction plan must be actually applied is within 2 hours from the current time. The expected amount is output as a correction plan, and if not, a warning message (ex.l = 3) indicating that the situation is to be observed for a while is output.
【0052】以上のように本実施例による熱源機器予測
装置13において、負荷予測演算部27、蓄熱槽運用計
画演算部29、熱源機器運転計画演算部31、監視部3
3および熱源機器運転計画修正演算部34で演算処理し
て制御スケジュールを得、これを熱源機器制御装置11
に伝送して蓄熱プラントを制御することにより、昼間の
熱負荷を見込んで夜間電力を利用した計画的な蓄熱が可
能となり、昼間の負荷ピークを計画的にカットすること
ができるようになる。また、計画的な運用の前提となる
負荷予測が誤差を持った場合でも安定供給制御を行うこ
とができ、自動制御が可能となる。As described above, in the heat source device prediction device 13 according to the present embodiment, the load prediction calculation unit 27, the heat storage tank operation plan calculation unit 29, the heat source device operation plan calculation unit 31, the monitoring unit 3
3 and the heat source equipment operation plan correction calculation unit 34 to obtain a control schedule, which is obtained by the heat source equipment control device 11
To control the heat storage plant, it becomes possible to plan the heat storage using nighttime electric power in anticipation of the daytime heat load, and the daytime load peak can be cut off systematically. Further, even when the load prediction, which is a prerequisite for planned operation, has an error, stable supply control can be performed, and automatic control can be performed.
【0053】また、監視部33は蓄熱状態や熱負荷状態
を常時監視し、緊急の熱需要時に熱源を緊急起動させる
ことができ、オペレータの操作遅れによる熱供給の遅れ
を未然に回避することができる。Further, the monitoring unit 33 constantly monitors the state of heat storage and the state of heat load, and can urgently activate the heat source at the time of urgent heat demand, thereby avoiding a delay in heat supply due to an operation delay of the operator. it can.
【0054】さらに、熱源の運転状況も監視し、熱源に
とって危険なことが予想される場合や緊急の場合に熱源
停止によって熱源の破壊や故障を未然に防ぐことができ
る。また、熱安定供給の判断および熱源安全運転の判断
をエキスパートシステムの判断ルールに基いて行うた
め、経験不足のオペレータであっても熱源の運転管理を
容易に行うことができる。Further, the operation status of the heat source is monitored, and when the heat source is expected to be dangerous or in an emergency, the heat source can be stopped to prevent the destruction or failure of the heat source by stopping the heat source. Further, since the determination of the stable heat supply and the determination of the safe operation of the heat source are performed based on the determination rules of the expert system, even the inexperienced operator can easily perform the operation management of the heat source.
【0055】なお、上記実施例では熱負荷予測に気象予
報を入力した重回帰モデルを用いたが、自己回帰モデル
を利用することも可能である。この場合、気象データの
入力が不要となる。また、上記実施例ではエキスパート
システムを適用したが、簡単なプラントではロジックで
対応することも可能である。さらに、熱回収型ヒートポ
ンプのない場合や、その他本発明の主旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施できるものである。In the above embodiment, a multiple regression model in which a weather forecast is input is used for heat load prediction. However, an autoregression model can be used. In this case, there is no need to input weather data. Further, in the above embodiment, the expert system is applied. However, in a simple plant, it is possible to cope with logic. Furthermore, various modifications can be made without a heat recovery type heat pump, or in various other forms without departing from the gist of the present invention.
【0056】[0056]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、オペ
レータの負担を軽減して熱源の安定供給および安全運転
を確保し得ると共に、緊急時に熱源の起動および停止を
適切に行い得、且つ効率よく熱源機器、蓄熱槽の運転を
自動的に行うことができる熱源予測制御装置を提供でき
る。As described above, according to the present invention, the burden on the operator can be reduced and stable supply of the heat source and safe operation can be ensured, and the start and stop of the heat source can be appropriately performed in an emergency. It is possible to provide a heat source prediction control device capable of automatically and efficiently operating a heat source device and a heat storage tank.
【図1】本発明による熱源予測制御装置の一実施例を示
す構成説明図。FIG. 1 is a configuration explanatory view showing one embodiment of a heat source prediction control device according to the present invention.
【図2】同実施例における蓄熱槽運用計画演算部の処理
内容を示す流れ図。FIG. 2 is a flowchart showing processing contents of a heat storage tank operation plan calculation unit in the embodiment.
【図3】同実施例における熱源機器運転計画演算部の処
理内容を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing processing contents of a heat source device operation plan calculation unit in the embodiment.
【図4】図3の熱源運転スケジュールの作成処理を示す
フローチャート。FIG. 4 is a flowchart showing a heat source operation schedule creation process of FIG. 3;
【図5】図4の熱源運転計画処理を詳細に示すフローチ
ャート。FIG. 5 is a flowchart showing details of a heat source operation planning process in FIG. 4;
【図6】同実施例における監視部の処理内容を示す説明
図。FIG. 6 is an explanatory diagram showing processing contents of a monitoring unit in the embodiment.
【図7】同実施例における熱源機器運転計画修正演算部
の処理内容を示す説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram showing processing contents of a heat source device operation plan correction calculation unit in the embodiment.
【図8】蓄熱推移の一例を示すグラフ。FIG. 8 is a graph showing an example of a heat storage transition.
【図9】同じく蓄熱推移で冷温水のどちらを優先させる
かの指針を示すグラフ。FIG. 9 is a graph showing a guideline for giving priority to cold or hot water in the heat storage transition.
【図10】送水可能蓄熱量の説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram of a heat transferable heat storage amount.
1……蓄熱プラント、2……熱負荷、3……ポンプ、4
a,4b……温水、冷水ヘッダ、5……冷水槽、6……
温水槽、7……ヒートポンプ、8……熱回収型ヒートポ
ンプ、9……温度計、11……熱源機器制御装置、12
……伝送装置、13……熱源機器予測制御装置、16…
…CRT、17……流量計、21……入力部、23……
統計処理演算部、25……マンマシン入力部、26……
カレンダー、27……負荷予測演算部、29……蓄熱槽
運用計画演算部、31……熱源機器運転計画演算部、3
3……監視部、34……熱源機器運転計画修正演算部、
35……出力部、36……マンマシン出力部。1 ... heat storage plant, 2 ... heat load, 3 ... pump, 4
a, 4b: hot water, cold water header, 5: cold water tank, 6 ...
Hot water tank, 7 heat pump, 8 heat recovery type heat pump, 9 thermometer, 11 heat source device control device, 12
…… Transmission device 13… Heat source device prediction control device 16…
... CRT, 17 ... flow meter, 21 ... input unit, 23 ...
Statistical processing operation unit, 25 ... Man-machine input unit, 26 ...
Calendar, 27: Load prediction calculation unit, 29: Heat storage tank operation plan calculation unit, 31: Heat source device operation plan calculation unit, 3
3 monitoring unit 34 heat source device operation plan correction calculation unit
35 ... output part, 36 ... man-machine output part.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大林 正樹 東京都千代田区内幸町一丁目1番3号 東京電力株式会社内 (72)発明者 石田 哲郎 東京都千代田区内幸町一丁目1番3号 東京電力株式会社内 (72)発明者 小林 主一郎 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東 芝府中工場内 (72)発明者 山田 隆 愛知県名古屋市中村区名駅南一丁目24番 30号 株式会社東芝中部支社内 (72)発明者 野坂 孝雄 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東 芝府中工場内 (72)発明者 高良 理 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東 芝府中工場内 (72)発明者 荒川 卓也 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東 芝府中工場内 (56)参考文献 特開 平2−309140(JP,A) 特開 平3−45847(JP,A) 特開 昭62−134439(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G05B 17/02 F24F 5/00 F24F 11/02 G05B 15/02 G05B 23/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (72) Inventor Masaki Obayashi 1-3-1, Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Tokyo Electric Power Company (72) Inventor Tetsuro Ishida 1-3-1, Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo TEPCO Inside (72) Inventor Shuichiro Kobayashi 1 Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Inside the Toshiba Fuchu Plant (72) Inventor Takashi Yamada 1-24-30 Minamieki Minamieki, Nakamura-ku, Nagoya-shi, Aichi Co., Ltd. Toshiba Chubu Branch Office (72) Inventor Takao Nosaka 1 Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Tokyo, Japan Inside the Toshiba Fuchu Plant (72) Inventor Osamu Takara 1 Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Inside the Fuchu Plant, Toshiba (72 ) Inventor Takuya Arakawa 1 Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Inside the Toshiba Fuchu factory (56) References JP-A-2-309140 (JP, A) JP-A-3-45 847 (JP, A) JP-A-62-134439 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G05B 17/02 F24F 5/00 F24F 11/02 G05B 15/02 G05B 23/02
Claims (2)
蓄熱槽に蓄え、必要に応じてこれを冷暖房機器等の熱負
荷機器に供給する熱供給系を有する冷暖房用蓄熱プラン
トの制御系において、前記蓄熱槽の温度分布、前記熱源
機器の出入口温度および前記熱供給系の流量および送還
水温度の計測値をそれぞれ入力する計測値入力手段と、
気温等の気象情報が入力可能な情報入力手段と、前記計
測値入力手段より入力されるデータを曜日毎に分類し平
均値演算やフィルタ演算を実行する統計処理演算手段
と、この統計処理演算手段により処理された温度、流量
の実績値および前記情報入力手段より入力される気象デ
ータを記憶する情報記憶手段と、この情報記憶手段に記
憶された温度、流量の実績値、気象情報および曜日の情
報に基づいて夜間時間帯および翌日の熱負荷を予測する
負荷予測演算手段と、この負荷予測演算手段より得られ
る負荷予測値から夜間利用率の向上、ピークカット時間
帯の運用および熱回収運転による効率的な運用を行うた
めの蓄熱槽運用計画を決定する蓄熱槽運用計画演算手段
と、この蓄熱槽運用計画演算手段より得られる運用計画
値を目標として発停回数が少なく、蓄熱槽の蓄熱が安定
に推移することのできる熱源機器の運転計画を立てる熱
源機器運転計画演算手段と、この熱源機器運転計画演算
手段により得られた熱源機器制御スケジュールを前記熱
源機器の発停を制御する熱源機器制御手段に出力する出
力手段とを備えたことを特徴とする熱源予測制御装置。1. A control system of a heat storage plant for cooling and heating having a heat supply system for producing cold water and hot water by a heat source device and storing the same in a heat storage tank, and supplying this to a heat load device such as a cooling and heating device as needed. Temperature distribution of the heat storage tank, measured value input means for inputting measured values of the inlet and outlet temperature of the heat source equipment and the flow rate of the heat supply system and the return water temperature, respectively.
Information input means capable of inputting weather information such as temperature, statistical processing calculating means for classifying data input from the measured value input means for each day of the week and executing an average value calculation or filter calculation; and statistical processing calculating means Information storage means for storing the actual value of the temperature and flow rate processed by the above and the weather data inputted from the information input means, and the actual value of the temperature, flow rate, weather information and day of the week stored in this information storage means Load calculation means for predicting the heat load during the night time and the next day based on the load prediction value obtained from the load prediction calculation means, to improve the nighttime utilization rate, the operation during the peak cut time period, and the efficiency by the heat recovery operation Storage tank operation plan calculation means for determining a heat storage tank operation plan for performing efficient operation, and start and stop with the operation plan value obtained from this heat storage tank operation plan calculation means as the target A heat source equipment operation plan calculating means for making an operation plan of the heat source equipment capable of stably changing the heat storage in the heat storage tank; and a heat source equipment control schedule obtained by the heat source equipment operation plan calculation means, Output means for outputting to a heat source device control means for controlling start and stop of the heat source.
蓄熱槽に蓄え、必要に応じてこれを冷暖房機器等の熱負
荷機器に供給する熱供給系を有する冷暖房用蓄熱プラン
トの制御系において、前記蓄熱槽の温度分布、前記熱源
機器の出入口温度および前記熱供給系の流量および送還
水温度の計測値をそれぞれ入力する計測値入力手段と、
気温等の気象情報が入力可能な情報入力手段と、前記計
測値入力手段および情報入力手段より入力される温度、
流量、気象データを記憶する情報記憶手段と、この情報
記憶手段に記憶されたデータを曜日毎に分類し平均値演
算やフィルタ演算を実行する統計処理演算手段と、この
統計処理演算手段で統計処理された実績値と前記情報記
憶手段に記憶された気象情報および曜日の情報に基づい
て夜間時間帯および翌日の熱負荷を予測する負荷予測演
算手段と、この負荷予測演算手段より得られる負荷予測
値から夜間利用率の向上、ピークカット時間帯の運用お
よび熱回収運転による効率的な運用を行うための蓄熱槽
運用計画を決定する蓄熱槽運用計画演算手段と、この蓄
熱槽運用計画演算手段より得られる運用計画値を目標と
して発停回数が少なく、蓄熱槽の蓄熱が安定に推移する
ことのできる熱源機器の運転計画を立てる熱源機器運転
計画演算手段と、前記計測値入力手段より入力されるプ
ロセス計測値を監視し、前記熱源機器運転計画演算手段
より得られる運転計画値と比較してプロセスの効率運用
および安定供給の程度を判定する計画修正の要求が可能
な監視手段と、この監視手段により計画修正の要求があ
ると必要分の熱源機器運転計画を修正するか、または新
たに熱源機器を発停して再計画するかのいずれかにより
計画を修正する熱源機器運転計画修正演算手段と、これ
らの演算手段により得られた熱源機器制御スケジュール
を前記熱源機器の発停を制御する熱源機器制御手段に出
力する出力手段とを備えたことを特徴とする熱源予測制
御装置。2. A control system of a heat storage plant for cooling and heating having a heat supply system for producing cold water and hot water by a heat source device and storing the same in a heat storage tank, and supplying the heat supply device to a heat load device such as a cooling and heating device as needed. Temperature distribution of the heat storage tank, measured value input means for inputting measured values of the inlet and outlet temperature of the heat source equipment and the flow rate of the heat supply system and the return water temperature, respectively.
Information input means capable of inputting weather information such as temperature, temperature input from the measured value input means and information input means,
Information storage means for storing flow rate and weather data; statistical processing operation means for classifying data stored in the information storage means for each day of the week and executing average value calculation and filter operation; and statistical processing by the statistical processing operation means Load prediction calculating means for predicting a heat load during the night and the next day based on the obtained actual value and the weather information and the information on the day of the week stored in the information storage means, and a load prediction value obtained from the load prediction calculating means From the thermal storage tank operation plan calculating means for determining the thermal storage tank operation plan for improving the nighttime utilization rate, operating during peak cut time periods, and performing efficient operation by heat recovery operation. Heat source device operation plan calculation means for making an operation plan of a heat source device in which the number of start and stop times is small with the target of an operation plan value to be set, and the heat storage of the heat storage tank can be stably changed, The process measurement value input from the measurement value input means is monitored, and there is a request for a plan correction to determine the degree of efficient operation and stable supply of the process by comparing with the operation plan value obtained by the heat source equipment operation plan calculation means. Modification of the plan by means of possible monitoring means and, if there is a request for correction of the plan, either correcting the required operation plan of the heat source equipment or restarting and restarting the heat source equipment. Heat source equipment operation plan correction calculating means, and output means for outputting the heat source equipment control schedule obtained by these arithmetic means to the heat source equipment control means for controlling the start and stop of the heat source equipment. Heat source prediction control device.
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