FAMOS의 PEPSE-RT는 열 성능 및 상태 모니터링을 위한 솔루션

운전과 동시에 실시간 계산 및 공정 데이터를 분석하여, 플랜트 성능 모니터링과 최적화를 지원

플랜트 성능 모니터링 및 최적화 지원 사례

Exelon, 열 성능 엔지니어링의 혁신적인 중앙 집중화와 자동화 도입

Exelon은 미국 최대의 경쟁력 있는 전력 생산업체 중 하나로, 첨단 소프트웨어 기술을 활용하여 열 성능 엔지니어링 팀을 중앙 집중화하고 자동화했습니다.
이전에는 27명의 엔지니어가 13개 발전소와 본사에서 각각 활동했지만, 현재는 더욱 적은 인력으로 전국의 발전소를 모니터링하고 유지 관리할 수 있게 되었습니다.

해결 과제

스프레드시트에 의존하던 발전소 성능 모니터링 및 문제 해결 방식
발전소 성능 데이터를 포괄적으로 시각화하고 분석할 수 있는 통합 솔루션의 부재

해결책

열 성능 엔지니어링 팀을 중앙으로 통합
Curtiss-Wright의 FAMOS 소프트웨어를 통한 발전소 모니터링 및 문제 해결 자동화

기대 효과

발전소 운영 인원의 효율적 재배치
발전소 정지 시간을 최소화하고 발전 잠재력을 극대화
메가와트 손실 지점의 신속한 파악 및 조치
보고서 작성 자동화 통한 시간과 비용 절감
긴급 상황 발생 시 발전소의 안전한 운전

이러한 혁신적인 변화는 Curtiss-Wright의 FAMOS 소프트웨어 덕분에 가능했습니다.

FAMOS 소프트웨어는 발전소 성능 데이터를 실시간으로 모니터링하고 문제를 신속하게 진단하여 메가와트 손실 최소화
PEPSE-RT와 PEPSE, Cycle Isolation 등을 활용해 발전소의 성능 모니터링 및 최적화
PEPSE-RT는 실시간 운영 조건을 시각화하며, PEPSE는 "가상 시나리오"를 통해 효율성을 개선할 수 있는 방안 모델링
Cycle Isolation 모듈은 밸브 누수를 모니터링하고 평가하여, 손실 전력 최소화
누수 밸브의 문제를 조기에 발견하고, 유지보수 시기를 조정해 발전소의 효율 극대화

Exelon의 열 성능 엔지니어 Jeff Marion은 "FAMOS 소프트웨어를 통해 발전소 상태에 대한 성능 데이터를 손쉽게 접근할 수 있어 적은 인원으로도 동일한 작업량을 수행할 수 있었다"며, 자동화와 소프트웨어 기술이 가져다준 변화를 강조했습니다.

Curtiss-Wright의 통합 솔루션 FAMOS(Fleet Asset Management & Optimization Solution)는 1980년대 중반부터 수백개의 플랜트에서 30년이상 PMAX를 사용하여 열 효율 계산을 진행했습니다.

하지만 PMAX를 더욱 개선하여 2019년 후반부터 PEPSE-RT를 중심으로 열 효율 계산하고 있습니다.

그렇다면, PEPSE-RT는 PMAX에 대비하여 어떤 점들이 개선되었을까요?

간소화된 계산 설정

PMAX에서는 개별 구성요소를 직접 지정해야 했지만, PEPSE-RT는 모델 기반의 계산을 통해 모든 구성요소 간의 연결이 자동으로 이루어집니다.
사용자에게는 플랜트를 Heat Balance Diagram 형태로 시각적으로 파악할 수 있는 장점이 있습니다.

확장된 Design Mode 범위

PEPSE는 다양한 Design Mode를 지원하며, PMAX에서는 어려웠던 설정도 쉽게 추가할 수 있는 Special Option 기능을 제공합니다.

유연한 데이터 처리

PEPSE-RT는 일부 데이터가 누락되더라도 여러 번의 반복(iteration)을 통해 값을 추정할 수 있습니다.
필수 데이터는 여전히 필요하지만, PMAX보다 적은 양의 입력 데이터를 요구합니다.

용이한 튜닝

PEPSE-RT는 하나의 모델로 모든 조정이 가능하여 Heat balance, Design data, Plant data Tuning이 보다 쉬워졌습니다.

PEPSE-RT의 추가 특징

온라인 IVM : 설계 또는 최적 달성 조건을 기준으로 한 온라인 Input Validation Module
동적 목표 계산 : 정적인 곡선 대신 온라인 목표 계산 사용
질량 및 에너지 균형 : 시스템 전체의 균형과 안정적인 상태 유지

PEPSE-RT / PMAX 공통 기능

Nuclear, Conventional Fossil, GT and CCGT
Present KPIs and Financial Information
MW Accounting
Controllable Losses
MW & HR Corrections
Historian
Trending
Reports
Alarms
Notifications
MW Events
Forecasting
Cycle Isolation

PEPSE-RT와 PMAX는 모두 실시간으로 플랜트 데이터를 분석하며, 공정 최적화와 성능 모니터링에 사용됩니다. PEPSE-RT로의 전환은 플랜트 열 성능 관리에 있어 더 높은 유연성과 효율성을 제공합니다.

현재는 PEPSE-RT로만 FAMOS가 설계되고 있지만 기존의 사용자들은 여전히 PMAX를 이용해 공정을 운영하고 있으며 이들에 한해서는 PMAX의 Engineering support가 제공되고 있습니다.

둘 모두 On-line Calculation(운영과 동시에 실시간으로 계산)시스템으로 많은 유사점을 가지고 있으며, 둘 모두 여전히 Architect라는 서버 소프트웨어를 사용하며 Historian, trend, report와 그래픽 viewer와 builder도구들을 공유합니다.

공정으로부터 데이터를 수집하고 유효한지 확인하는 방식(Input Validation Module)이나 여러 기본 계산, 사용자 지정 계산 등 기본적인 구조 및 활용에서는 큰 차이가 없습니다.

자세히 확인하기

미국 최대 발전플랜트 중 하나인 EXELON사의 FAMOS를 활용한 신뢰성 및 성능 향상 모범 사례