[发明专利]控制参数优化装置、工厂设备及控制参数优化方法

说明书

控制参数优化装置具备：工厂设备模型，构成为计算控制装置的控制指令值及工厂设备的工艺量；控制参数更新部，构成为根据基于工厂设备模型中的工艺量的计算结果而计算出的目标函数来更新在工厂设备模型中的控制指令值的计算中使用的控制参数；及构造模型，根据来自工厂设备模型的工艺量而计算旋转机械内的静止部件与旋转部件之间的间隙。控制参数更新部构成为，在由构造模型计算出的间隙满足制约条件的范围内搜索最优的控制参数。

技术领域

本公开涉及控制参数优化装置、工厂设备及控制参数优化方法。

本申请基于2020年2月28日申请的日本特愿2020-033020号主张优先权，在此援用其内容。

背景技术

近年来，由于可再生能源的普及，工厂设备的启动停止的次数增加。因此，在这种情况下，要求对工厂设备的运转控制进行优化。在最优的运转控制中，例如，要求工厂设备的启动时间及停止时间的缩短化和燃料消耗量的降低。另外，工厂设备的启动时间的缩短化在有助于燃料消耗量的降低方面是重要的。

在专利文献1中，公开了一种运转控制优化装置，其构成为对用于对工厂设备进行运转控制的控制装置的控制参数进行优化。该装置通过向工厂设备模型输入控制参数的值而计算启动时间、寿命消耗量、燃料成本等的目标函数，以使该目标函数的计算值与目标值之差变小的方式进行控制参数的调整，由此进行控制参数的优化。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2017-16353号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，当缩短工厂设备的启动时间和停止时间时，由于产生急剧的温度变化，因此构成工厂设备的设备(例如蒸气轮机)会产生热应力。该热应力可能成为限制启动时间或停止时间的缩短化的主要原因。因此，有时根据热应力的预测值或影响热应力的工作流体的温度及压力的测量值，设定用于对工厂设备进行运转控制的最优的控制参数(特别是，与表示发电量的时间的推移或主蒸气阀的阀开度的时间的推移的启动曲线或停止曲线相关联的参数)。

但是，在这样的设定中，也没有考虑旋转机械的热变形。旋转机械的旋转部件和静止部件由于不均匀的热传导及热传递，而温度不均匀地变化。由于该温度变化引起的热变形，旋转机械的旋转部件与静止部件之间的间隙减少时，有可能产生由两者的接触引起的部件的损伤、部件的磨损(经年劣化)、轴振动等。即，工厂设备的损伤风险变高。

因此，充分确保旋转机械的旋转部件与静止部件之间的间隙与热应力相同地可能成为限制启动时间或停止时间的缩短化的主要原因。关于这一点，在专利文献1中没有记载为了确保旋转机械内的静止部件与旋转部件之间的间隙而搜索控制参数的构成。

鉴于上述情况，本公开的目的在于提供控制参数优化装置等，其能够在旋转机械内的静止部件与旋转部件之间的间隙满足制约条件的范围内搜索最优的控制参数。

用于解决课题的技术方案

本公开所涉及的控制参数优化装置用于对控制装置的控制参数进行优化，上述控制装置用于控制具备旋转机械的工厂设备，

上述控制参数优化装置具备：

工厂设备模型，构成为模拟包含上述控制装置的上述工厂设备整体的动作，并计算上述控制装置的控制指令值及上述工厂设备的工艺量；

控制参数更新部，构成为根据基于上述工厂设备模型中的上述工艺量的计算结果而计算出的目标函数来更新在上述工厂设备模型中的上述控制指令值的计算中使用的上述控制参数；及

构造模型，基于来自上述工厂设备模型的上述工艺量而计算上述旋转机械内的静止部件与旋转部件之间的间隙，

上述控制参数更新部构成为，在由上述构造模型计算出的上述间隙满足制约条件的范围内搜索最优的上述控制参数。