特開2022-136979スケーラブルかつ反復可能なモジュールを利用してプラントシステムをモデル化するためのシステムおよび方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022136979
(43)【公開日】2022-09-21
(54)【発明の名称】スケーラブルかつ反復可能なモジュールを利用してプラントシステムをモデル化するためのシステムおよび方法
(51)【国際特許分類】
G06F 30/17 20200101AFI20220913BHJP
G06F 30/13 20200101ALI20220913BHJP
G06F 30/10 20200101ALI20220913BHJP
G06F 30/18 20200101ALI20220913BHJP
G06F 111/04 20200101ALN20220913BHJP
【ＦＩ】
G06F30/17
G06F30/13
G06F30/10 100
G06F30/18
G06F111:04
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022019418
(22)【出願日】2022-02-10
(31)【優先権主張番号】17/194,596
(32)【優先日】2021-03-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】390041542
【氏名又は名称】ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ
(74)【代理人】
【識別番号】100105588
【弁理士】
【氏名又は名称】小倉 博
(72)【発明者】
【氏名】シューバ・サンカル・ムカジー
(72)【発明者】
【氏名】ボリスラフ・ドキッチ
(72)【発明者】
【氏名】プラシャント・アグラワル
(72)【発明者】
【氏名】アレッサンドロ・ズガンバーティ
(72)【発明者】
【氏名】マーティン・レサール
【テーマコード（参考）】
5B146
【Ｆターム（参考）】
5B146AA02
5B146AA03
5B146DL02
(57)【要約】 （修正有）
【課題】パラメータ化されたスケーラブルかつ反復可能なモジュールを利用してプラントシステムを設計及びモデル化するためのシステム及び方法を提供する。
【解決手段】発電プラントシステム用モデル化システム１０は、予め設計されたサブモジュール１２の選択を受信する。各サブモジュールは、クラス製品範囲全体および各潜在的なプラント構成の両方について定義された範囲にわたってスケーラブルであり、予め定義されたパラメトリック関係の定義範囲内でパラメータ化される。モデル化システムはさらに、サブモジュールの定義範囲の変数値を受信し、変数値に基づいてサブモジュールの各々について予め設計されパラメータ化されたサブモジュールモデル２２を生成し、予め定義された規則に従ってサブモジュールモデルを組み立てることによって、サブモジュールモデルからプラントモジュール２４を生成する。
【選択図】図１
【解決手段】発電プラントシステム用モデル化システム１０は、予め設計されたサブモジュール１２の選択を受信する。各サブモジュールは、クラス製品範囲全体および各潜在的なプラント構成の両方について定義された範囲にわたってスケーラブルであり、予め定義されたパラメトリック関係の定義範囲内でパラメータ化される。モデル化システムはさらに、サブモジュールの定義範囲の変数値を受信し、変数値に基づいてサブモジュールの各々について予め設計されパラメータ化されたサブモジュールモデル２２を生成し、予め定義された規則に従ってサブモジュールモデルを組み立てることによって、サブモジュールモデルからプラントモジュール２４を生成する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
発電プラントのプラントシステムのためのモデル化システム（１０）であって、
１つまたは複数のハードウェアプロセッサ（１１２）と、
非一時的メモリ（１１４）と、を含み、前記非一時的メモリ（１１４）は、前記１つまたは複数のハードウェアプロセッサ（１１２）によって実行されると、前記１つまたは複数のハードウェアプロセッサ（１１２）に、
プラントシステムモジュール用の複数の予め設計されたサブモジュール（１２）からの１つまたは複数の予め設計されたサブモジュール（１２）の選択を受信し、各予め設計されたサブモジュール（１２）が、クラス製品範囲全体および各潜在的な発電プラント構成の両方について定義された範囲にわたってスケーラブルであるように構成され、各予め設計されたサブモジュール（１２）が、予め定義されたパラメトリック関係で定義された範囲内でパラメータ化されることと、
前記１つまたは複数の予め設計されたサブモジュール（１２）の前記定義された範囲の１つまたは複数の変数（ｘｉ，ｙｉ）についての値を受信することと、
前記１つまたは複数の変数（ｘｉ，ｙｉ）の前記値に基づいて前記１つまたは複数の予め設計されたサブモジュール（１２）の各々について予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデル（２２）を生成することと、
予め定義された規則に従って前記予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデル（２２）を一緒に組み立てることによって、前記予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデル（２２）からプラントシステムモジュールモデルを生成することと、
を含む動作を実行させる、モデル化システム（１０）。
１つまたは複数のハードウェアプロセッサ（１１２）と、
非一時的メモリ（１１４）と、を含み、前記非一時的メモリ（１１４）は、前記１つまたは複数のハードウェアプロセッサ（１１２）によって実行されると、前記１つまたは複数のハードウェアプロセッサ（１１２）に、
プラントシステムモジュール用の複数の予め設計されたサブモジュール（１２）からの１つまたは複数の予め設計されたサブモジュール（１２）の選択を受信し、各予め設計されたサブモジュール（１２）が、クラス製品範囲全体および各潜在的な発電プラント構成の両方について定義された範囲にわたってスケーラブルであるように構成され、各予め設計されたサブモジュール（１２）が、予め定義されたパラメトリック関係で定義された範囲内でパラメータ化されることと、
前記１つまたは複数の予め設計されたサブモジュール（１２）の前記定義された範囲の１つまたは複数の変数（ｘｉ，ｙｉ）についての値を受信することと、
前記１つまたは複数の変数（ｘｉ，ｙｉ）の前記値に基づいて前記１つまたは複数の予め設計されたサブモジュール（１２）の各々について予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデル（２２）を生成することと、
予め定義された規則に従って前記予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデル（２２）を一緒に組み立てることによって、前記予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデル（２２）からプラントシステムモジュールモデルを生成することと、
を含む動作を実行させる、モデル化システム（１０）。
【請求項2】
前記１つまたは複数の変数は、前記クラス製品範囲全体および各潜在的発電プラント構成にわたって変化する複数の独立した属性（ｘｉ）と、各予め設計されたサブモジュール（１２）の全体的な配置を定義する複数の従属する属性（ｙｉ）と、を含む、請求項１に記載のモデル化システム（１０）。
【請求項3】
前記複数の独立した属性（ｘｉ）のうちの少なくともいくつかと、前記複数の従属する属性（ｙｉ）のうちの少なくともいくつかとは、連続関数を介して互いに関連付けられている、請求項２に記載のモデル化システム（１０）。
【請求項4】
前記複数の独立した属性（ｘｉ）のうちの少なくともいくつかと、前記複数の従属する属性（ｙｉ）のうちの少なくともいくつかとは、ステップ関数を介して互いに関連付けられている、請求項２に記載のモデル化システム（１０）。
【請求項5】
少なくとも１つの従属する属性（ｙｉ）の離散的かつ一意の値は、前記複数の独立した属性（ｘｉ）のうちの一組の独立した属性（ｘｉ）の値に依存する、請求項２に記載のモデル化システム（１０）。
【請求項6】
前記予め定義された規則は、予め定義された命名規約（３０，４６）および予め定義された配向（４０，５６）の数を含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のモデル化システム（１０）。
【請求項7】
前記定義された範囲内の各予め設計されたサブモジュール（１２）は、構築されると、道路輸送用に構成される、請求項１に記載のモデル化システム（１０）。
【請求項8】
前記複数の予め設計されたサブモジュール（１２）のうちの少なくとも１つの予め設計されたサブモジュール（１２）は、前記少なくとも１つの予め設計されたサブモジュール（１２）の構成が外部要因から分離され独立しているように、前記少なくとも１つの予め設計されたサブモジュール（１２）の境界に終端点のすべての配管が完全に固定されるように構成される、請求項１に記載のモデル化システム（１０）。
【請求項9】
前記プラントシステムモジュールは、大気圧式ドレン容器システムを含み、前記複数の予め設計されたサブモジュール（１２）は、タンクサブモジュールと、１つまたは複数のドレンヘッダサブモジュール（２０）と、ポンプサブモジュールと、を含む、請求項１に記載のモデル化システム（１０）。
【請求項10】
前記命令は、前記１つまたは複数のハードウェアプロセッサ（１１２）によって実行されると、前記１つまたは複数のハードウェアプロセッサ（１１２）に、前記１つまたは複数の予め設計されたサブモジュール（１２）の各々について最終サブモジュールモデルを自動的または半自動的に生成させ、前記プラントシステムモジュールモデルを自動的または半自動的に生成させる、請求項１に記載のモデル化システム（１０）。
【請求項11】
発電プラントのプラントシステムをモデル化するための方法（８８）であって、
プロセッサ（１１２）において、プラントシステムモジュール用の複数の予め設計されたサブモジュール（１２）からの１つまたは複数の予め設計されたサブモジュール（１２）の選択を受信するステップであって、各予め設計されたサブモジュール（１２）が、クラス製品範囲全体および各潜在的な発電プラント構成の両方について定義された範囲にわたってスケーラブルであるように構成され、各予め設計されたサブモジュール（１２）が、予め定義されたパラメトリック関係で定義された範囲内でパラメータ化される、ステップと、
前記プロセッサ（１１２）において、前記１つまたは複数の予め設計されたサブモジュール（１２）の前記定義された範囲の１つまたは複数の変数（ｘｉ，ｙｉ）についての値を受信するステップと、
前記プロセッサ（１１２）を介して、前記１つまたは複数の変数（ｘｉ，ｙｉ）の前記値に基づいて前記１つまたは複数の予め設計されたサブモジュール（１２）の各々について予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデル（２２）を生成するステップと、
前記プロセッサ（１１２）を介して、予め定義された規則に従って前記予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデル（２２）を一緒に組み立てることによって、前記予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデル（２２）からプラントシステムモジュールモデルを生成するステップと、
を含む方法（８８）。
プロセッサ（１１２）において、プラントシステムモジュール用の複数の予め設計されたサブモジュール（１２）からの１つまたは複数の予め設計されたサブモジュール（１２）の選択を受信するステップであって、各予め設計されたサブモジュール（１２）が、クラス製品範囲全体および各潜在的な発電プラント構成の両方について定義された範囲にわたってスケーラブルであるように構成され、各予め設計されたサブモジュール（１２）が、予め定義されたパラメトリック関係で定義された範囲内でパラメータ化される、ステップと、
前記プロセッサ（１１２）において、前記１つまたは複数の予め設計されたサブモジュール（１２）の前記定義された範囲の１つまたは複数の変数（ｘｉ，ｙｉ）についての値を受信するステップと、
前記プロセッサ（１１２）を介して、前記１つまたは複数の変数（ｘｉ，ｙｉ）の前記値に基づいて前記１つまたは複数の予め設計されたサブモジュール（１２）の各々について予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデル（２２）を生成するステップと、
前記プロセッサ（１１２）を介して、予め定義された規則に従って前記予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデル（２２）を一緒に組み立てることによって、前記予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデル（２２）からプラントシステムモジュールモデルを生成するステップと、
を含む方法（８８）。
【請求項12】
前記１つまたは複数の変数（ｘｉ，ｙｉ）は、前記クラス製品範囲全体および各潜在的発電プラント構成にわたって変化する複数の独立した属性（ｘｉ）を含み、前記１つまたは複数の変数（ｘｉ，ｙｉ）は、各予め設計されたサブモジュール（１２）の全体的な配置を定義する複数の従属する属性（ｙｉ）を含む、請求項１１に記載の方法（８８）。
【請求項13】
前記予め定義された規則は、予め定義された命名規約（３０，４６）および予め定義された配向（４０，５６）の数を含む、請求項１１に記載の方法（８８）。
【請求項14】
前記複数の予め設計されたサブモジュール（１２）のうちの少なくとも１つの予め設計されたサブモジュール（１２）は、前記少なくとも１つの予め設計されたサブモジュール（１２）の構成が外部要因から分離され独立しているように、前記少なくとも１つの予め設計されたサブモジュール（１２）の境界に終端点のすべての配管が完全に固定されるように構成される、請求項１１に記載の方法（８８）。
【請求項15】
前記プラントシステムモジュールは、大気圧式ドレン容器システムを含み、前記複数の予め設計されたサブモジュール（１２）は、タンクサブモジュールと、１つまたは複数のドレンヘッダサブモジュール（２０）と、ポンプサブモジュールと、を含む、請求項１１に記載の方法（８８）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書で開示される主題は、発電プラントに関し、より詳細には、パラメータ化されたスケーラブルかつ反復可能なモジュールを利用してプラントシステムを設計およびモデル化するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【0002】
発電プラントは、相互接続され、特定の場所全体に配置された複数の異なるシステムを利用することができる。発電プラントが位置する各場所は、特定の発電プラント（特に、発電プラントを形成する個々のプラントシステム）がどのように配置および構築されるかに影響を及ぼす他の位置と比較した場合に対応する固有の考慮事項を有することができる。各発電プラント（およびそのシステム）を個別に設計することは、多大な時間、労力、および費用を利用する。
【発明の概要】
【0003】
最初に特許請求する主題の範囲に相応する特定の実施形態を、以下に要約する。これらの実施形態は、特許請求する主題の範囲を限定することを意図しておらず、むしろ、これらの実施形態は、本主題の可能な形態の概要を提供することのみを意図している。実際、本主題は、以下に記載する実施形態と同様であっても異なっていてもよい様々な形態を包含することができる。
【0004】
第１の実施形態によれば、発電プラントのプラントシステムのモデル化システムが提供される。モデル化システムは、１つまたは複数のハードウェアプロセッサを含む。モデル化システムはまた、非一時的メモリを含み、非一時的メモリは、１つまたは複数のハードウェアプロセッサによって実行されると、１つまたは複数のハードウェアプロセッサに動作を実行させる命令を格納する。動作は、プラントシステムモジュール用の複数の予め設計されたサブモジュールから１つまたは複数の予め設計されたサブモジュールの選択を受信することを含み、各予め設計されたサブモジュールは、クラス製品範囲全体および各潜在的な発電プラント構成の両方について定義された範囲にわたってスケーラブルであるように構成され、各予め設計されたサブモジュールは、予め定義されたパラメトリック関係で定義された範囲内でパラメータ化される。動作はまた、１つまたは複数の予め設計されたサブモジュールの定義された範囲の１つまたは複数の変数の値を受信することを含む。動作は、１つまたは複数の変数の値に基づいて１つまたは複数の予め設計されたサブモジュールの各々について予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデルを生成することをさらに含む。動作は、予め定義された規則に従って予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデルを一緒に組み立てることによって、予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデルからプラントシステムモジュールモデルを生成することをさらに含む。
【0005】
第２の実施形態によれば、発電プラントのプラントシステムモジュールをモデル化するための方法が提供される。本方法は、プロセッサにおいて、プラントシステムモジュール用の複数の予め設計されたサブモジュールから１つまたは複数の予め設計されたサブモジュールの選択を受信するステップを含み、各予め設計されたサブモジュールは、クラス製品範囲全体および各潜在的な発電プラント構成の両方について定義された範囲にわたってスケーラブルであるように構成され、各予め設計されたサブモジュールは、予め定義されたパラメトリック関係で定義された範囲内でパラメータ化される。本方法はまた、プロセッサにおいて、１つまたは複数の予め設計されたサブモジュールの定義された範囲の１つまたは複数の変数の値を受信するステップを含む。本方法は、プロセッサを介して、１つまたは複数の変数の値に基づいて１つまたは複数の予め設計されたサブモジュールの各々について予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデルを生成するステップをさらに含む。本方法は、プロセッサを介して、予め定義された規則に従って予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデルを一緒に組み立てることによって、予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデルからプラントシステムモジュールモデルを生成するステップをさらに含む。
【0006】
第３の実施形態によれば、非一時的コンピュータ可読媒体が提供される。コンピュータ可読媒体は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに動作を実行させるプロセッサ実行可能コードを含む。動作は、プラントシステムモジュール用の複数の予め設計されたサブモジュールから１つまたは複数の予め設計されたサブモジュールの選択を受信することを含み、各予め設計されたサブモジュールは、クラス製品範囲全体および各潜在的な発電プラント構成の両方について定義された範囲にわたってスケーラブルであるように構成され、各予め設計されたサブモジュールは、予め定義されたパラメトリック関係で定義された範囲内でパラメータ化される。動作はまた、１つまたは複数の予め設計されたサブモジュールの定義された範囲の１つまたは複数の変数の値を受信することを含む。動作は、１つまたは複数の変数の値に基づいて１つまたは複数の予め設計されたサブモジュールの各々について予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデルを生成することをさらに含む。動作は、予め定義された規則に従って予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデルを一緒に組み立てることによって、予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデルからプラントシステムモジュールモデルを生成することをさらに含む。
【0007】
本発明の上記その他の特徴、態様、および利点は、添付図面を参照して以下の発明を実施するための形態を読むとよりよく理解されるようになり、図面全体を通して同様の符号は同様の部分を表す。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本開示の態様による、発電プラントのエリアまたはプラントシステムの構成要素をモデル化するためのモデル化システムの一実施形態の概略図である。
【図4】本開示の態様による、サブモジュールのパラメータ化によるスケーラビリティを示す概略図である。
【図7】本開示の態様による、プラントモジュール（例えば、ＡＤＶシステムモジュール）のサブモジュール（例えば、大気圧式ドレン容器（ＡＤＶ）タンク）のための予め定義された命名規約（予め定義された規則）の一実施形態の概略図である。
【図8】本開示の態様による、サブモジュール（例えば、ＡＤＶタンク）の一実施形態の平面図である。
【図9】本開示の態様による、プラントモジュール（例えば、ＡＤＶシステムモジュール）のサブモジュール（例えば、ドレンヘッダサブモジュール）のための予め定義された命名規約（予め定義された規則）の一実施形態の概略図である。
【図10】本開示の態様による、ＡＤＶタンクサブモジュールに結合されたドレンヘッダサブモジュールの異なる配向の一実施形態の概略図である。
【図12】本開示の態様による、自由終端点を有する小口径ドレンを有するドレンヘッダサブモジュールの一実施形態の概略図である。
【図13】本開示の態様による、発電プラントのエリアまたはプラントシステムの構成要素をモデル化するためのモデル化システムを利用するための方法の一実施形態の流れ図である。
【図14】本開示の態様による、発電プラントのエリアまたはプラントシステムの構成要素をモデル化するためのモデル化システムを生成するための方法の一実施形態の流れ図である。
【図15】本開示の態様による、発電プラントのエリアまたはプラントシステムの構成要素をモデル化するためのモデル化システムを利用するためのコンピューティングデバイスの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の主題の１つまたは複数の具体的な実施形態を以下に説明する。これらの実施形態の簡潔な説明を提供するために、実際の実施態様のすべての特徴が本明細書に記載されていなくてもよい。そのような実際の実施態様の開発においては、あらゆる工学プロジェクトと同様に、システム関連およびビジネス関連の制約の順守など、実施態様ごとに様々であり得る開発者の具体的な目標を達成するために、実施態様ごとに特有の多数の決定を行わなければならないことを、理解すべきである。さらに、このような開発の努力は、複雑で時間がかかるかもしれないが、それにもかかわらず、本開示の恩恵を被る当業者にとって、製作および製造の日常的な仕事であると考えられることを、理解すべきである。
【0010】
本主題の様々な実施形態の要素を導入する場合に、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」および「前記」は１つまたは複数の要素があることを意味するものである。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、包括的であるように意図され、挙げられた要素以外のさらなる要素が存在してもよいことを意味する。
【0011】
一般に、特定のエリアまたはプラントシステムのいずれかに対するプラントの一部の事前組立てまたはモジュール化は、スティック構築（すなわち、１ピースずつ構築される）と比較してコスト、スケジュール、安全性および品質の点で利点を有する。したがって、発電プラントをモジュール化することができる可能な限り最高の範囲を探索することに継続的に努める。プロジェクトレベルでのモジュール化は特定のプロジェクトに利益をもたらすが、異なるプロジェクトにわたって反復可能な堅牢な設計でモジュールを標準化することは、量および規模による追加のコスト、スケジュールおよび品質の利益をもたらす。しかしながら、システム設計、性能要件、および地震条件や様々なフットプリント制約などの地理的（場所固有の）制約の観点からの各プラントの一意性は、単一の解決策で管理するには変数が多すぎるため、反復可能なプラントモジュール設計の概念に課題を課す。
【0012】
本開示は、発電プラントのためのエリアまたはプラントシステム（例えば、プラントシステムモジュール）を設計およびモデル化するためのシステムおよび方法に関する。特に、開示された技術は、モジュール化される必要があるプラントシステム（例えば、大気圧式ドレン容器（ＡＤＶ）システム）をより小さいサブ部品に分解し、各サブ部品（またはサブモジュール）は、システムで予想される変数の範囲、例えば、蒸気ドレン接続の数、ドレンヘッダのサイズ、または他のそのような変数についてモデル化または設計される。そのようなサブモジュールは、予め定義されたパラメトリック関係を有する変数の範囲に関してパラメータ化される。そのような範囲または境界条件は、広範囲のプラント構成（例えば、１つ、２つまたは３つの熱回収蒸気発生器を有する単一シャフトおよびマルチシャフト）を有する製品のクラスにわたるすべての予想されるデータ変動を合理的にカバーするように選択される。これらのサブモジュールは、定義された範囲から適用可能な変数を選択することによって特定のプロジェクトのためにモデル化することができ、完全に予め設計され、製造準備が整ったモジュールモデルが、最小限のプロジェクト固有の設計労力で生成される。
【0013】
また、特定のプロジェクト要件に従って、１つまたは複数の予め設計されたサブモジュールを使用し、予め定義された規則（例えば、予め定義された命名規約および／または予め定義された配向規約）に基づいて、特定のプロジェクト要件、レイアウトなどに適合するように互いに対して配置することができる。この概念は、最初に１つまたは複数の「ブリック」または「ビルディングブロック」設計（例えば、予め設計されたサブモジュール）を選択し、次にそのようないくつかの「ビルディングブロック」を使用し、それらを配置してＡＤＶシステムモジュールなどのモジュール全体（例えば、プラントシステムモジュール）を作製することと同様である。その最大形態の各サブモジュールは、すなわち、定義された範囲内の極値の天井に対して選択されたとき、標準的な道路輸送可能な貨物制限内に完全に収まるように構成される。さらに、モジュールを開発するための開示されたシステムは、モジュールのハードウェア構成における特別な構成要素の使用を排除し、すべての選択された構成要素が容易に利用可能であることを保証するように構成される。開示されたシステムおよび方法は、技術的労力の低減、品質問題の低減、およびリワークの低減をもたらす堅牢で実績のあるモデルの利点を伴って、プロジェクト固有のモジュール化（例えば、標準化によるコスト競争力の向上、スケジュールの優位性、ならびに健康、安全、および品質のリスクの低減）の利点を提供する。
【0014】
上記を念頭に置いて、図１は、発電プラントのエリアまたはプラントシステムの構成要素をモデル化するためのモデル化システム１０の一実施形態の概略図である。モデル化システム１０は、１つまたは複数のコンピューティングシステム（例えば、図１５で説明するように）上に実装（例えば、モデル化プログラムとして）されてもよい。モデル化システム１０は、発電プラント内でモジュール化することができる任意のエリアまたはプラントシステムに利用することができる。以下の説明では、ＡＤＶシステムまたはＡＤＶクリーンドレンシステムを例として利用する。特に、ＡＤＶシステムは、小口径接続を有する接続された大口径ドレンヘッダ、電動および手動バルブ、ならびに単一モジュールパッケージに形成されたドレンポンプと共にＡＤＶ容器を含むことができる。具体的には、ＡＤＶシステムは、いくつかのサブモジュール（例えば、ＡＤＶタンクサブモジュール、３つのドレンヘッダサブモジュール（例えば、高圧（ＨＰ）、中圧（ＩＰ）、および低圧（ＬＰ））、およびポンプサブモジュール）から形成されたＡＤＶシステムモジュールを含むことができる。
【0015】
モデル化システム１０は、発電プラントのエリアまたはプラントシステムのための構成要素のモジュール化において「ビルディングブロック」手法を利用する。モデル化システム１０は、発電プラントモジュールまたはシステム（例えば、ＡＤＶモジュール）の構成要素またはサブシステムを形成する有限数の予め設計されたサブモジュール１２（例えば、ＡＤＶタンクサブモジュール、ＨＰ、ＬＰ、およびＩＰドレンヘッダサブモジュール、ポンプサブモジュール）を含む。各予め設計されたサブモジュール１２は、システム（例えば、ＡＤＶシステム）で予想される変数（例えば、蒸気ドレン接続の数、ドレンヘッダのサイズなど）の範囲のパラメータ化を介してスケーラブルである。予め設計されたサブモジュール１２は、予め定義されたパラメトリック関係で変数の範囲に関してパラメータ化される。範囲または境界条件（例えば、最大および／または最小限度）は、所与の製品クラスにわたるすべての予想されるデータ変動を合理的に含み、広範囲のプラント構成（例えば、１つ、２つ、または３つのＨＲＳＧを有する単一シャフトおよびマルチシャフト）を考慮するように選択される。言い換えれば、サブモジュールは、指定された範囲または境界条件（各変数属性の最大値および最小値）内の設計のファミリとして予め設計される。パラメトリックモデル化特徴は、この範囲内の任意のパラメータを効果的に処理する。各サブモジュール１２は、より低能力のプロジェクトにも直接利用することができる。
【0016】
各サブモジュール１２は、パラメータ化によって物理的にスケーラブルになるように予め設計される。サブモジュール１２は、外部要因に起因して予想されるキープロセスおよび配置パラメータの変動ごとにサイズが拡大または縮小し得る。予め設計されたサブモジュール１２は、定義された範囲からの変数の適用可能な値を入力または選択することによって特定のプロジェクトのためにモデル化することができ、その結果、最小限のプロジェクト固有の設計労力で製造する準備ができた完全に予め設計されたモデルが生成される。各予め設計されたサブモジュール１２は、プロジェクト固有のプロセスパラメータおよび他の地理的制約によってパラメータ化されるため、複数のプロジェクトにわたって完全に反復可能である。
【0017】
各予め設計されたサブモジュール１２は（定義された範囲内の最高値が選択された場合であっても）、構築時に道路輸送用に構成され、標準的な道路輸送可能な貨物制限内に１００％収まる。以下でより詳細に説明するように、特定の予め設計されたサブモジュール１２は、すべての配管（例えば、終端点の場合）が外部モジュール境界で完全に固定されるように構成またはモデル化され、その結果、予め設計されたサブモジュール１２は分離され、外部の影響から独立する（標準化を可能にする）。特定の実施形態では、設置のための追加の柔軟性を提供するために、特定の予め設計されたサブモジュールに対して自由終端点オプションを提供することもできる。
【0018】
予め設計されたサブモジュール１２のスケーラビリティに戻ると、スケーラビリティは、可変属性または変数との予め定義されたパラメトリック関係によって達成される。特定の数の属性または変数は、独立した属性（ｘｉ）または変数として識別または指定され、製品範囲、プラント構成、およびサブモジュールの設計および配置に影響を与える他のプロジェクト／契約固有の条件（例えば、圧力、温度、現場条件など）に応じて大きく異なる。さらに、特定の数の属性は、サブモジュールの全体的な設計および配置を定義する派生または従属する属性（ｙｉ）または変数（例えば、サブモジュールの長さ、幅、高さ、パイプおよび断熱厚さなど）として識別または指定される。
【0019】
従属する属性（ｙｉ）と独立した属性（ｘｉ）との間の関係は、多くの形態をとることができる。例えば、従属する属性（ｙｉ）および独立した属性（ｘｉ）は、連続関数（例えば、ｙｉ＝ｆ（ｘ１，ｘ２，．．．，ｘｉ））の形態であってもよい。ＡＤＶシステムの具体例として、サブモジュール（ｙ１）の全長は、ドレンパイプおよびヘッダ断熱厚さ（ｘ１、ｘ２）、人員アクセス幅（ｘ３）、選択された鋼プロファイル（ｘ４）、ドレンヘッダに接続されたドレンノズルの数（ｘ５）などの連続型関数であってもよい。サブモジュール（ｙ２）の全幅はまた、選択された鋼プロファイル（ｘ４）、ドレンヘッダサイズ（ｘ５）、ならびにドレンパイプおよびドレンヘッダ断熱厚さ（ｘ１、ｘ２）などの連続関数であってもよい。
【0020】
別の例では、従属する属性（ｙｉ）は、一組の独立した属性（ｘ１，ｘ２，．．．，ｘｉ）に対して離散的で一意の値を有することができる。ＡＤＶシステムの具体例として、パイプの外径（ｙ１）は公称直径入力（ｘ１）の関数であるが、各ｙ１は、コード（例えば、ＡＳＭＥＢ ３６．１０またはＢ３６．１９）によって定義される各ｘ１に対して離散的で一意の値を有する。例えば、ある範囲の地震係数に対するパイプ応力解析の事前計算結果は、従属する属性として記憶される。（例えば、低感震ゾーンの１つの結果は、最大０．３ｇの地震係数を有し、ここで、ｇは重力による加速度であり、ステップ内のより高い係数についても同様である）。プロジェクト固有の地震値に基づいて、予め計算された応力結果は、最小限のプロジェクト固有の設計労力で直接使用することができる。例えば、地震係数が０．２４ｇの現場では、０．３ｇまでの係数の解析結果が使用される。これは、入力変数の範囲（この場合、地震係数の範囲）に対する固有の出力の一例である。
【0021】
さらなる例では、従属する属性（ｙｉ）および独立した属性（ｘｉ）は、ステップ関数（例えば、ｙｉは、ｘｉ（ｉ＝１～ｎ）の値の特定の範囲に対して一定の値を有する）の形態であってもよい。ＡＤＶシステムの具体例として、パイプの断熱厚さ（ｙｉ）は、ステップ関数の形態の設計温度（ｘ１）およびパイプサイズ（ｘ２）の関数（設計温度およびパイプサイズを入力として含むマトリクステーブルから予め計算され選択された断熱厚さを有する）であってもよい。
【0022】
範囲全体をカバーするために十分に保守的な値が選択されたとしても、大きく変化しないか、またはコストの影響があまりない独立した属性（ｘｉ）の場合、対応する従属する属性（ｙｉ）の固定された保守的な値が利用される。例えば、ＡＤＶシステムでは、小口径ドレンパイプの直径は、すべてのタイプのプラント構成および製品範囲にわたってＤＮ２５からＤＮ５０まで変化し得る。したがって、サブモジュール構成は、ＤＮ５０サイズのより高い値のみで行われる。これは、このバンドリングに起因してコストに大きな影響を与えることなく変数を最小化することによって設計を単純化する。
【0023】
図２は、モデル化システム１０で利用される様々な属性（例えば、独立した属性または変数）の一実施形態の概略図である。特に、属性は、製品範囲、プラント構成、およびサブモジュール１２の設計および配置に影響を及ぼす他のプロジェクト／契約／サイト固有の条件に応じて大きく変化し得る独立変数である。具体的には、図示する例示的な概略図では、独立変数（例えば、ｘ１、ｘ２、．．．、ｘｉ）は、ＡＤＶシステムモジュール用のＩＰドレンヘッダサブモジュール用である。図示するように、独立変数は、様々なグループ（例えば、プロセスパラメータ１４、配置１６、およびローカルコード／制約１８）に分類され得る。図２は、これらのグループ内の独立変数の様々な例を示す。他のグループが利用されてもよい。
【0024】
図３は、モデル化システム１０で利用されるサブモジュールおよび関連属性（例えば、従属する属性または変数）の一実施形態の斜視図である。特に、属性は、サブモジュール１２の全体的な配置を定義する従属変数である。具体的には、図示する例示的な実施形態では、従属変数は、ＡＤＶシステムモジュール用のＩＰドレンヘッダサブモジュール２０用である。ｘ方向（ｙ１＝Ｘ）、ｙ方向（ｙ２＝Ｙ）、およびｚ方向（ｙ３＝Ｚ）の寸法は、図２のＩＰドレンヘッダサブモジュール２０について示されている。図４は、ＩＰドレンヘッダサブモジュール２０が、図２および図３の変数を利用するパラメータ化を介してどのようにスケーラブルであるかを示す。
【0025】
要約すると、図１に戻ると、属性（ｘｉ）のいくつかは可変であり得、モデル化システム１０のユーザによって入力される必要があり、他の属性（ｘｉ）はハードコーディングされ得る。さらに、属性（ｙｉ）は、変数（ユーザ入力）またはハードコーディングされた属性（ｘｉ）から特別な規則（例えば、式／ステップ関数）から導出されてもよい。いずれの場合も、属性ｙｉは、１つまたは複数のｘｉの関数である。ｙｉは１つまたは複数のｘｉの関数であるため、予め設計されパラメータ化されたサブモジュールの生成は、予め定義された一組の関数に基づいて完全にまたは部分的に自動化され得る。
【0026】
属性の値（例えば、独立した属性ｘｉについて）を受信すると、モデル化システム１０は、１つまたは複数の予め設計されパラメータ化されたサブモジュール２２（例えば、予め設計されパラメータ化されたサブモジュールモデルまたは最終サブモジュールモデル）を（例えば、自動的または半自動的に）生成する。「自動的に」とは、属性の値が受信されると（例えば、独立した属性ｘｉについて）、モデル化システム１０は、ユーザからのさらなる入力なしに、予め設計されパラメータ化されたサブモジュール２２を生成することを意味する。特定の実施形態では、モデル化システム１０は、サブモジュール２２の生成のために手動で利用することができる。特定の実施形態では、予め設計されパラメータ化されたサブモジュール２２が、所与の一組の独立した属性または変数についての道路輸送可能最大エンベロープしきい値を横切るときはいつでも、モデル化システム１０（例えば、自動的または半自動的に）は、第１のサブモジュール２２と直列に接続される同じまたは異なるタイプの追加サブモジュールを選択することができる。
【0027】
異なる予め設計されパラメータ化されたサブモジュールまたは最終サブモジュールモデル２２は、互いに互換性があり、多数の組合せで一緒にグループ化することができる。複数の予め設計されパラメータ化されたサブモジュール２２が利用される場合、モデル化システム１０は、予め定義された規則に従ってプラントモジュール２４（例えば、プラントモジュールモデル）を生成するように予め設計されパラメータ化されたサブモジュール２２を配置して、特定のプロジェクト／契約／現場要件を満たす。上述したように、「自動的に」とは、モデル化システム１０が、ユーザからのさらなる入力なしにプラントモジュール２４を生成することを意味する。特定の実施形態では、モデル化システム１０は、プラントモジュール２４の生成のために手動で利用することができる。図５および図６は、予め設計されパラメータ化されたサブモジュール２２からモデル化システム１０によって生成された異なるプラントモジュール２４（例えば、それぞれＡＤＶシステムモジュール２６および２８）の例を示す。
【0028】
配置のための予め定義された一組の規則を利用することにより、異なるプロジェクトにわたって反復可能性の高いモデル化解決策が提供される。予め定義された規則は、予め定義された命名規約および／または予め定義された配向規約であってもよい。したがって、予め設計されパラメータ化されたサブモジュール２２の相対的な配置はランダムではない。予め定義された命名規約および予め定義された配向規約は、すべての製品およびプラント構成の要件を合理的に満たす有限であるが十分に多数の可能な組合せを有する系統的な相対配置ガイドを提供する。
【0029】
図７は、ＡＤＶタンクサブモジュール３２（図８に示す）のための予め定義された命名規約３０の一実施形態の概略図である。様々なＸは、プラントに対するＡＤＶタンクの相対的な配向および高さを定義する変数である。これらが定義されると、ＡＤＶタンクサブモジュールを適切な位置に配置することができる。予め定義された命名規約３０は、プラントモジュール（例えば、ＡＤＶシステムモジュール用のＥＸ２０）を定義する英数字モジュール識別子３４を含む。予め定義された命名規約３０はまた、サブモジュール名３６（例えば、図８のＡＤＶタンクサブモジュール３２のタンクのＴＫ）を含む。予め定義された命名規約３０は、設計タイプ３８をさらに含む。特定の実施形態では、ＡＤＶタンクサブモジュール３２の設計タイプ３８は、緩い供給のプレハブ式レベルゲージ配管を備えたスティック構築用の「Ｓ」である。他の実施形態では、ＡＤＶタンクサブモジュール３２の設計タイプ３８は、支持構造および緩い供給された既成のレベルゲージ配管を有するモジュール式タンクの場合、「１」である。
【0030】
予め定義された命名規約３０は、プラント北（図８に矢印で示すように）に対する上部レベルゲージノズルの配向４０をさらに含む。上部レベルゲージノズルの配向４０は、プラント北に対する角度４２として度（例えば、９０度、１３５度など）で表すことができる。これにより、ＡＤＶシステムモジュール全体の配向が決定される。図８に示すように、３つの蒸気ドレン入口ノズルは、互いに９０度離れて上部レベルゲージノズルから時計回りに配置されたＡ、Ｂ、およびＣと命名することができ、ノズルＡもまた上部レベルゲージノズルから時計回りに９０度に配置されている。
【0031】
予め定義された命名規約３０は、ドレンノズル高さ４４をさらに含む。これは、蒸気タービン建物の完成したフロアレベルに対するドレンノズル（Ａ，Ｂ，Ｃ）のプロジェクト固有の高さ（例えば、ミリメートル単位）である。ドレンノズル高さ４４は、３つのヘッダのいずれかに接続されたすべての小口径ドレンパイプの最も低い高さによって決定される。
【0032】
図９は、ドレンヘッダサブモジュール（例えば、ＨＰ、ＩＰ、またはＬＰドレンヘッダサブモジュール）のための予め定義された命名規約４６の概略図である。ドレンヘッダモジュールは、ＡＤＶタンクに結合され、ＡＤＶタンクに対して配向される。タンクの配向および高さが定義され、タンクが発電プラント内の意図された位置に配置されると、以下の命名規約４６は、特定のプロジェクトサイトに最適な方法でドレンヘッダを設定するのに役立つ。様々なＸは、モジュールおよびサブモジュール選択、それが取り付けられているＡＤＶタンクのノズル、ノズル設計タイプ、ＡＤＶタンクに対するサブモジュールの相対的な配向、終端点構成、およびトレーン番号を定義する変数である。これらが定義されると、ドレンヘッダモジュールは適切な位置に配置される。
【0033】
予め定義された命名規約４６は、プラントモジュール（例えば、ＡＤＶシステムモジュール用のＥＸ２０）を定義する英数字モジュール識別子４８を含む。予め定義された命名規約４６はまた、サブモジュール名５０（例えば、それぞれのＨＰ、ＩＰ、およびＬＰ蒸気ドレンヘッダサブモジュールのＨＰ、ＩＰ、またはＬＰ）を含む。予め定義された命名規約４６は、ノズル番号５２をさらに含む。上述したように、蒸気ドレン入口ノズルは、上部レベルゲージノズルから時計回りにＡ、Ｂ、およびＣと命名することができる。これらのノズルのいずれかは、特定のプロジェクトおよびレイアウトの必要性に従って、ユーザによって３つのドレンヘッダ（例えば、ＨＰ、ＩＰ、またはＬＰドレンヘッダ）のいずれかに割り当てられてもよい。ノズル番号５２は、蒸気ドレン入口ノズルに基づいてＡ、Ｂ、またはＣと指定することができる。予め定義された命名規約４６は、設計タイプ５４をさらに含む。寸法、パイプサイズ、ヘッダサイズ、ドレンの数、または予め定義された命名規約４６において設計タイプに対して１、２、３などとして指定されたタイプを有する他のパラメータに基づいて変化する異なる設計タイプ（例えば、図１の予め設計されたサブモジュール１２）が存在することができる。
【0034】
予め定義された命名規約４６は、サブモジュールの配向５６をさらに含む。サブモジュールの配向５６は、ＡＤＶタンクサブモジュールの垂直中心線に対するドレンヘッダサブモジュールの配向（ドレンヘッダパイプ中心線に平行な図３のＸ軸）に関する。サブモジュールの配向５６は、予め定義された配向規約（例えば、有限数の配向を有する）から導出される。ＡＤＶタンクサブモジュール６０に結合されたドレンヘッダサブモジュール５８を示す図１０に示すように、配向１、２、および３の３つの主な選択は、符号６２、６４、および６６で示されている。配向１（符号６２）に関して、ドレンヘッダ中心線はノズル軸線に平行であり、ドレンヘッダサブモジュール５８はＡＤＶタンクサブモジュール６０のノズル（例えば、図８において参照されるようなドレンノズルＢ）に直接接続されている。配向２（符号６４）および配向３（符号６６）に関して、ドレンヘッダサブモジュール５８は、緩く供給されたエルボ配管６８を使用してＡＤＶタンクサブモジュール６０に対して時計回り方向（配向２）または反時計回り方向（配向３）に回転される。配向１、２、および３は、サブモジュールの配向５６に対して０１、０２、および０３と指定され得る。
【0035】
図１１に示すように、それぞれ元の配向１、２、および３の鏡像１Ｍ（符号７０）、２Ｍ（符号７２）、３Ｍ（符号７４）である３つの追加の配向が利用可能であり得る。配向１Ｍ、２Ｍ、および３Ｍは、サブモジュールの配向５６に対して１Ｍ、２Ｍ、および３Ｍと指定することができる。例えば、配向１の鏡像７０は、小口径ドレンバルブが配向１と比較してドレンヘッダの反対側に位置するように、ドレンヘッダ中心線に対して鏡像化されたドレンヘッダモジュール５８を有する。配向２の鏡像７２は、小口径ドレンバルブが配向２と比較してドレンヘッダの反対側に位置するように、ドレンヘッダ中心線に対して鏡像化されたドレンヘッダモジュール５８を有する。配向３の鏡像７４は、小口径ドレンバルブが配向３と比較してドレンヘッダの反対側に位置するように、ドレンヘッダ中心線に対して鏡像化されたドレンヘッダモジュール５８を有する。
【0036】
図９に戻ると、予め定義された命名規約４６は、終端点変化７６をさらに含む。特定の実施形態では、小口径ドレンの終端点は、ドレンヘッダサブモジュールの外部モジュール境界（例えば、一方の端部）に物理的かつ完全に固定されてもよい。例えば、図３に示すように、小口径ドレン７７の終端点は、ドレンヘッダモジュール２０の片側８０の外部境界で物理的アンカー７８に結合される。小口径ドレンの終端点は、ドレンヘッダの片側または両側に配置されてもよい。
【0037】
特定の実施形態では、設置のための追加の柔軟性を提供するために、特定の予め設計されたサブモジュールに対して自由終端点オプションを提供することもできる。例えば、図１２に示すように、ドレンヘッダサブモジュール８４の小口径ドレン８２は、自由な終端点を有する（すなわち、小口径ドレン８２は、物理的アンカーに結合されていない）。特定の実施形態では、終端点変化７６は、ドレンヘッダの両側の固定終端点（１は、終端点が小口径ドレンバルブが位置するドレンヘッダの同じ側に位置する場合であり、２は、終端点が反対側に位置する場合である）に対して１または２と指定され、自由終端点に対してＦと指定されてもよい。
【0038】
予め定義された命名規約４６は、トレーン番号８６をさらに含む。ＡＤＶタンクノズルに直接結合されたサブモジュール（例えば、ドレンヘッダサブモジュール）は、トレーン番号１に対して１と指定され、トレーン番号１と直列に接続された任意の数の後続のサブモジュールは、トレーンの数に応じて、トレーン番号２、３などに対して２、３などと指定される。１つのサブモジュールのみがＡＤＶタンクノズルに結合されている場合、トレーン番号の指定は０になる。
【0039】
図１３は、発電プラントのエリアまたはプラントシステム（例えば、モジュールまたはプラントモジュール）の構成要素（例えば、サブモジュール）をモデル化するためにモデル化システム（例えば、図１のモデル化システム１０）を利用するための方法８８の一実施形態の流れ図である。特定の実施形態では、方法８８は、図１５で説明するように、１つまたは複数のコンピューティングデバイスを利用して実行することができる。方法８８は、上述のようなＡＤＶシステムまたは発電プラントの別のプラントシステムをモデル化するために利用することができる。方法８８は、有限数の予め設計されたサブモジュールから１つまたは複数の予め設計されたサブモジュール（例えば、図１の予め設計されたサブモジュール１２）を選択するための入力を受信するステップ（例えば、ユーザから）を含む（ブロック９０）。予め設計されたサブモジュールは、上記の通りである。
【0040】
方法８８はまた、各変数について定義された範囲内の１つまたは複数の変数（例えば、変数属性）についての値を受信するステップ（例えば、ユーザによる値の選択または入力）を含む（ブロック９２）。特定の実施形態では、方法８８は、以前に選択されたサブモジュールのいずれかが独立した所与の一組の属性または変数についての道路輸送可能最大エンベロープしきい値を横切るときはいつでも、以前に選択されたサブモジュールのいずれかと直列に接続される同じまたは異なるタイプの追加のサブモジュールを選択するステップを含む（ブロック９４）。追加のサブモジュールの選択は、自動的に、半自動的に、または手動で行われてもよい。
【0041】
方法８８は、１つまたは複数の変数について受信した値に基づいて１つまたは複数の予め設計されパラメータ化されたサブモジュール（例えば、図１の予め設計されパラメータ化されたサブモジュールまたは最終サブモジュールモデル２２）を生成するステップをさらに含む（ブロック９６）。予め設計されたサブモジュールおよびパラメータ化されたサブモジュールは、上記の通りである。方法８８はさらに、予め設計されパラメータ化されたサブモジュールの配置に予め定義された規則を適用することによってプラントモジュールを生成するステップを含む（ブロック９８）。上述したように、予め定義された規則は、予め定義された命名規約および／または予め定義された配向規約を含むことができる。生成されたサブモジュールおよびプラントモジュールを含むモデル化プロセスは、モデル化システム１０を利用するコンピューティングデバイスのディスプレイに表示することができる。
【0042】
図１４は、発電プラントのエリアまたはプラントシステム（例えば、モジュールまたはプラントモジュール）の構成要素（例えば、サブモジュール）をモデル化するためのモデル化システム（例えば、図１のモデル化システム１０）を生成するための方法１００の一実施形態の流れ図である。特定の実施形態では、方法１００は、図１５で説明するように、１つまたは複数のコンピューティングデバイスを利用して実行することができる。方法１００は、上述のようなＡＤＶシステムまたは発電プラントの別のプラントシステムをモデル化するためのモデル化システムを生成するために利用することができる。本方法の１つまたは複数のステップは、同時に、または図１４に示す順序とは異なる順序で実行されてもよい。
【0043】
方法１００は、有限数のサブモジュールを作成または予め設計するステップを含む（ブロック１０２）。予め設計されたサブモジュール（例えば、図１の予め設計されたサブモジュール１２）は、上記の通りである。方法１００はまた、モデル化システム（例えば、図１のモデル化システム１０）によるアクセスのために、予め設計されたサブモジュールをメモリ（例えば、１つまたは複数のコンピューティングデバイス）に記憶するステップを含む（ブロック１０４）。方法１００は、プラントモジュール（例えば、図１のプラントモジュールまたはプラントモジュールモデル２４）を形成するために有限数の組合せで予め設計されたサブモジュールの配置を可能にする予め定義された一組の規則を作成または生成するステップをさらに含む（ブロック１０６）。予め定義された規則は、上述したように予め定義された命名規約および／または予め定義された配向規約であってもよい。方法１００は、モデル化システム（例えば、図１のモデル化システム１０）によるアクセスのためにメモリ（例えば、１つまたは複数のコンピューティングデバイス）に予め定義された規則を記憶するステップをさらに含む（ブロック１０８）。
【0044】
図１５は、発電プラントのエリアまたはプラントシステムの構成要素をモデル化するためにモデル化システム（例えば、図１のモデル化システム１０）を利用するためのコンピューティングデバイス１１０の概略図である。コンピューティングデバイス１１０は、プロセッサ１１２と、プロセッサ１１２に通信可能に結合され、図１のモデル化システム１０に関連する動作を実行するように実装された１つまたは複数の命令セット（例えば、プロセッサ実行可能命令）を格納するメモリ１１４（例えば、非一時的コンピュータ可読媒体／メモリ回路）と、を含む。より具体的には、メモリ１１４は、揮発性メモリ、例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および／または不揮発性メモリ、例えば読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、光ドライブ、ハードディスクドライブ、若しくはソリッドステートドライブを含んでもよい。加えて、プロセッサ１１２は、１つまたは複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、１つまたは複数のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、１つまたは複数の汎用プロセッサ、またはそれらの任意の組合せを含んでもよい。さらに、「プロセッサ」という用語は、当技術分野でプロセッサと呼ばれる集積回路のみに限定されず、コンピュータ、プロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、プログラマブルロジックコントローラ、特定用途向け集積回路、および他のプログラマブル回路を広く指す。コンピューティングデバイス１１０はまた、ユーザ入力を受信するためのユーザインターフェース１１６（例えば、キーボード、マウス、タッチスクリーンなど）を含む。コンピューティングデバイス１１０は、（例えば、発電プラントのエリアまたはプラントシステムの構成要素のモデル化を表示するために）ディスプレイ１１８をさらに含む。
【0045】
開示された実施形態の技術的効果は、発電プラントのためのエリアまたはプラントシステム（例えば、プラントシステムモジュール）をモデル化するためのシステムおよび方法を提供することを含む。例えば、モデル化システムは、クラス製品およびプラント構成の全スペクトル（およびすべてのシステムバリエーション）をパラメータ化特徴を有する個々のサブモジュール（例えば、予め設計されたサブモジュール）に含めることを可能にするスケーラブルな「ビルディングブロック」手法を可能にする。さらに、限られた数の予め設計されたサブモジュールを利用することで保守コストが最小限に抑えられる一方で、限られた数の予め設計されたサブモジュールは、広範囲の製品およびプラント構成を可能にするのに十分である。さらに、予め設計されたサブモジュール（いくつかの緩い供給された配管ピースと共に）は、ユーザが予め定義された一組の規則（例えば、予め定義された命名規約および／または予め定義された配向規約）を利用して、利用可能な空間および他のレイアウト制約（例えば、顧客インターフェース）に従って予め設計されたサブモジュールを配置することを可能にする。さらに、利用可能な予め設計されたサブモジュールは、固定終端点（例えば、物理的に固定された）または自由終端点の解決策に対応するのに十分な柔軟性を有する。さらに、開示された実施形態は、（例えば、予め設計されたスケーラビリティおよび反復可能な概念に起因して）発電プラントのためのエリアまたはプラントシステムをモデル化するために必要な時間および労力の量を低減する。さらに、各サブモジュールは、（可能な最大のパラメータが利用される場合であっても）完全に道路輸送可能であり、したがって物流における経済的利点を提供する。さらに、開示された実施形態は、現場作業（例えば、設置）および総設置コストに関して節約を提供する。
【0046】
本明細書は、本主題を最良の態様を含めて開示すると共に、あらゆる装置またはシステムの製作および使用ならびにあらゆる関連の方法の実行を含む本主題の実施を当業者にとって可能にするために、いくつかの実施例を使用している。本主題の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。そのような他の例は、特許請求の範囲の文言との差がない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言との実質的な差がない等価の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にあることを意図している。
【0047】
本明細書に提示されて特許請求される技術は、本技術分野を明らかに改善する実際的な性質の有形物および具体例に関連し、そのような有形物および具体例に適用され、したがって抽象的ではなく、無形ではなく、あるいは単なる理論ではない。さらに、本明細書の終わりに添付された任意の請求項が「［機能］を［実行］するための手段」または「［機能］を［実行］するためのステップ」として指定された１つまたは複数の要素を含む場合、そのような要素は米国特許法１１２条（ｆ）の下で解釈されるべきことを意図している。しかしながら、任意の他の方式で指定された要素を含む任意の請求項の場合、そのような要素は米国特許法１１２条（ｆ）の下で解釈されるべきでないことを意図している。
【0048】
本発明のさらなる態様は、以下の条項の主題によって提供される。
【0049】
１．発電プラントのプラントシステムのためのモデル化システムであって、１つまたは複数のハードウェアプロセッサと、非一時的メモリと、を含み、非一時的メモリは、１つまたは複数のハードウェアプロセッサによって実行されると、１つまたは複数のハードウェアプロセッサに、プラントシステムモジュール用の複数の予め設計されたサブモジュールからの１つまたは複数の予め設計されたサブモジュールの選択を受信し、各予め設計されたサブモジュールが、クラス製品範囲全体および各潜在的な発電プラント構成の両方について定義された範囲にわたってスケーラブルであるように構成され、各予め設計されたサブモジュールが、予め定義されたパラメトリック関係で定義された範囲内でパラメータ化されることと、１つまたは複数の予め設計されたサブモジュールの定義された範囲の１つまたは複数の変数についての値を受信することと、１つまたは複数の変数の値に基づいて１つまたは複数の予め設計されたサブモジュールの各々について予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデルを生成することと、予め定義された規則に従って予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデルを一緒に組み立てることによって、予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデルからプラントシステムモジュールモデルを生成することと、を含む動作を実行させる、モデル化システム。
【0050】
２．１つまたは複数の変数が、クラス製品範囲全体および各潜在的な発電プラント構成にわたって変化する複数の独立した属性を含む、先行するいずれかの条項に記載のモデル化システム。
【0051】
３．１つまたは複数の変数が、各予め設計されたサブモジュールの全体的な配置を定義する複数の従属する属性を含む、先行するいずれかの条項に記載のモデル化システム。
【0052】
４．複数の独立した属性のうちの少なくともいくつかと、複数の従属する属性のうちの少なくともいくつかとは、連続関数を介して互いに関連付けられている、先行するいずれかの条項に記載のモデル化システム。
【0053】
５．複数の独立した属性のうちの少なくともいくつかと、複数の従属する属性のうちの少なくともいくつかとは、ステップ関数を介して互いに関連付けられている、先行するいずれかの条項に記載のモデル化システム。
【0054】
６．少なくとも１つの従属する属性の離散的かつ一意の値は、複数の独立した属性のうちの一組の独立した属性の値に依存する、先行するいずれかの条項に記載のモデル化システム。
【0055】
７．予め定義された規則は、予め定義された命名規約を含む、先行するいずれかの条項に記載のモデル化システム。
【0056】
８．予め定義された規則は、予め定義された数の配向を含む、先行するいずれかの条項に記載のモデル化システム。
【0057】
９．定義された範囲内の各予め設計されたサブモジュールが、構築されると、道路輸送用に構成される、先行するいずれかの条項に記載のモデル化システム。
【0058】
１０．複数の予め設計されたサブモジュールのうちの少なくとも１つの予め設計されたサブモジュールは、少なくとも１つの予め設計されたサブモジュールの構成が外部要因から分離され独立しているように、少なくとも１つの予め設計されたサブモジュールの境界に終端点のすべての配管が完全に固定されるように構成される、先行するいずれかの条項に記載のモデル化システム。
【0059】
１１．プラントシステムモジュールが、大気圧式ドレン容器システムを含む、先行するいずれかの条項に記載のモデル化システム。
【0060】
１２．複数の予め設計されたサブモジュールが、タンクサブモジュールと、１つまたは複数のドレンヘッダサブモジュールと、ポンプサブモジュールと、を含む、先行するいずれかの条項に記載のモデル化システム。
【0061】
１３．命令は、１つまたは複数のハードウェアプロセッサによって実行されると、１つまたは複数のハードウェアプロセッサに、１つまたは複数の予め設計されたサブモジュールの各々について最終サブモジュールモデル（２２）を自動的または半自動的に生成させ、プラントシステムモジュールモデルを自動的または半自動的に生成させる、先行するいずれかの条項に記載のモデル化システム。
【0062】
１４．発電プラントのプラントシステムをモデル化するための方法であって、プロセッサにおいて、プラントシステムモジュール用の複数の予め設計されたサブモジュールからの１つまたは複数の予め設計されたサブモジュールの選択を受信するステップであって、各予め設計されたサブモジュールが、クラス製品範囲全体および各潜在的な発電プラント構成の両方について定義された範囲にわたってスケーラブルであるように構成され、各予め設計されたサブモジュールが、予め定義されたパラメトリック関係で定義された範囲内でパラメータ化される、ステップと、プロセッサにおいて、１つまたは複数の予め設計されたサブモジュールの定義された範囲の１つまたは複数の変数についての値を受信するステップと、プロセッサを介して、１つまたは複数の変数の値に基づいて１つまたは複数の予め設計されたサブモジュールの各々について予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデルを生成するステップと、プロセッサを介して、予め定義された規則に従って予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデルを一緒に組み立てることによって、予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデルからプラントシステムモジュールモデルを生成するステップと、を含む方法。
【0063】
１５．１つまたは複数の変数は、クラス製品範囲全体および各潜在的発電プラント構成にわたって変化する複数の独立した属性を含み、１つまたは複数の変数は、各予め設計されたサブモジュールの全体的な配置を定義する複数の従属する属性を含む、先行するいずれかの条項に記載の方法。
【0064】
１６．予め定義された規則は、予め定義された命名規約および予め定義された配向の数を含む、先行するいずれかの条項に記載の方法。
【0065】
１７．複数の予め設計されたサブモジュールのうちの少なくとも１つの予め設計されたサブモジュールが、少なくとも１つの予め設計されたサブモジュールの構成が外部要因から分離され独立しているように、少なくとも１つの予め設計されたサブモジュールの境界に終端点のすべての配管が完全に固定されるように構成される、先行するいずれかの条項に記載の方法。
【0066】
１８．プラントシステムモジュールが、大気圧式ドレン容器システムを含み、複数の予め設計されたサブモジュールが、タンクサブモジュールと、１つまたは複数のドレンヘッダサブモジュールと、ポンプサブモジュールと、を含む、先行するいずれかの条項に記載の方法。
【0067】
１９．非一時的コンピュータ可読媒体であって、コンピュータ可読媒体は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、プラントシステムモジュール用の複数の予め設計されたサブモジュールからの１つまたは複数の予め設計されたサブモジュールの選択を受信させ、各予め設計されたサブモジュールが、クラス製品範囲全体および各潜在的な発電プラント構成の両方について定義された範囲にわたってスケーラブルであるように構成され、各予め設計されたサブモジュールが、予め定義されたパラメトリック関係で定義された範囲内でパラメータ化され、１つまたは複数の予め設計されたサブモジュールの定義された範囲の１つまたは複数の変数についての値を受信させ、１つまたは複数の変数の値に基づいて１つまたは複数の予め設計されたサブモジュールの各々について予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデルを生成させ、予め定義された規則に従って予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデルを一緒に組み立てることによって、予め設計されてパラメータ化されたサブモジュールモデルからプラントシステムモジュールモデルを生成させるプロセッサ実行可能コードを含む、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【0068】
２０．プラントシステムモジュールが、大気圧式ドレン容器システムを含み、複数の予め設計されたサブモジュールが、タンクサブモジュールと、１つまたは複数のドレンヘッダサブモジュールと、ポンプサブモジュールと、を含む、先行するいずれかの条項に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【符号の説明】
【0069】
１０ モデル化システム
１２ 予め設計されたサブモジュール
１４ プロセスパラメータ
１６ 配置
１８ ローカルコード／制約
２０ ＩＰドレンヘッダサブモジュール
２２ 予め設計されパラメータ化されたサブモジュール、最終サブモジュールモデル、第１のサブモジュール
２４ プラントモジュール、プラントモジュールモデル
２６ ＡＤＶシステムモジュール
３０ 命名規約
３２ ＡＤＶタンクサブモジュール
３４ 英数字モジュール識別子
３６ サブモジュール名
３８ 設計タイプ
４０ 上部レベルゲージノズルの配向
４２ プラント北に対する角度
４４ ドレンノズル高さ
４６ 命名規約
４８ 英数字モジュール識別子
５０ サブモジュール名
５２ ノズル番号
５４ 設計タイプ
５６ サブモジュールの配向
５８ ドレンヘッダサブモジュール、ドレンヘッダモジュール
６０ ＡＤＶタンクサブモジュール
６２ 配向１
６４ 配向２
６６ 配向３
６８ エルボ配管
７０ 鏡像１Ｍ
７２ 鏡像２Ｍ
７４ 鏡像３Ｍ
７６ 終端点変化
７７ 小口径ドレン
７８ 物理的アンカー
８０ 片側
８２ 小口径ドレン
８４ ドレンヘッダサブモジュール
８６ トレーン番号
８８ 方法
１００ 方法
１１０ コンピューティングデバイス
１１２ プロセッサ
１１４ メモリ
１１６ ユーザインターフェース
１１８ ディスプレイ
１２ 予め設計されたサブモジュール
１４ プロセスパラメータ
１６ 配置
１８ ローカルコード／制約
２０ ＩＰドレンヘッダサブモジュール
２２ 予め設計されパラメータ化されたサブモジュール、最終サブモジュールモデル、第１のサブモジュール
２４ プラントモジュール、プラントモジュールモデル
２６ ＡＤＶシステムモジュール
３０ 命名規約
３２ ＡＤＶタンクサブモジュール
３４ 英数字モジュール識別子
３６ サブモジュール名
３８ 設計タイプ
４０ 上部レベルゲージノズルの配向
４２ プラント北に対する角度
４４ ドレンノズル高さ
４６ 命名規約
４８ 英数字モジュール識別子
５０ サブモジュール名
５２ ノズル番号
５４ 設計タイプ
５６ サブモジュールの配向
５８ ドレンヘッダサブモジュール、ドレンヘッダモジュール
６０ ＡＤＶタンクサブモジュール
６２ 配向１
６４ 配向２
６６ 配向３
６８ エルボ配管
７０ 鏡像１Ｍ
７２ 鏡像２Ｍ
７４ 鏡像３Ｍ
７６ 終端点変化
７７ 小口径ドレン
７８ 物理的アンカー
８０ 片側
８２ 小口径ドレン
８４ ドレンヘッダサブモジュール
８６ トレーン番号
８８ 方法
１００ 方法
１１０ コンピューティングデバイス
１１２ プロセッサ
１１４ メモリ
１１６ ユーザインターフェース
１１８ ディスプレイ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【外国語明細書】