基于目标值分析的电厂在线性能诊断方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于目标值分析的电厂在线性能诊断方法及系统，所述方法包括：获取电厂设备的实时运行数据，并据此计算得到设备各项性能指标的运行值；根据当前的边界条件，计算各项性能指标的目标值；其中，边界条件和各项性能指标的目标值之间的关系是预先建立的；实时监测各项性能指标的运行值与目标值之间的差异，当差异超过设定临界值时，对该设备进行故障诊断。本发明专利技术结合当前边界条件能够客观的评价设备运行状态，保证了后续故障诊断的准确性。

【技术实现步骤摘要】
基于目标值分析的电厂在线性能诊断方法及系统
本专利技术属于电厂性能智能诊断领域，尤其涉及一种基于目标值分析的电厂在线性能诊断方法及系统。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。电厂在运行过程中产生了大量的运行数据，通过数据的处理，我们可以得到一部分电厂的运行指标，其中一部分指标可以表征电厂热力系统及设备的性能状况，我们称之为性能指标，实际运行过程中的性能指标值，以下称之为运行值。电厂的热力系统和设备的性能指标，除了运行值外还有设计值，指的是性能指标在设计的边界条件下所能达到的值，但设计值的边界条件较为固定，但专利技术人发现，实际运行时，实际的边界条件与设计值的边界条件往往存在偏差，因而这种在边界条件下对比运行值和设计值的方式缺乏客观性，据此难以评价运行状态的优劣。
技术实现思路
为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于目标值分析的电厂在线性能诊断方法及系统，通过基于设备当前的边界条件获取动态目标值，并基于设备的运行值和目标值之间的差异进行故障的诊断，结合当前边界条件能够客观的评价设备运行状态，保证了后续故障诊断的准确性。为实现上述目的，本专利技术的一个或多个实施例提供了如下技术方案：一种基于目标值分析的电厂在线性能诊断方法，包括以下步骤：获取电厂设备的实时运行数据，并据此计算得到设备各项性能指标的运行值；根据当前的边界条件，计算各项性能指标的目标值；其中，边界条件和各项性能指标的目标值之间的关系是预先建立的；实时监测各项性能指标的运行值与目标值之间的差异，当差异超过设定临界值时，对该设备进行故障诊断。一个或多个实施例提供了一种基于目标值分析的电厂在线性能诊断系统，包括：运行数据采集模块，获取电厂设备的实时运行数据，并据此计算得到设备各项性能指标的运行值；目标值计算模块，根据当前的边界条件，计算各项性能指标的目标值；其中，边界条件和各项性能指标的目标值之间的关系是预先建立的；故障诊断模块，实时监测各项性能指标的运行值与目标值之间的差异，当差异超过设定临界值时，对该设备进行故障诊断。一个或多个实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的基于目标值分析的电厂在线性能诊断方法。一个或多个实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述的基于目标值分析的电厂在线性能诊断方法。以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：通过预先建立边界条件与目标值之间的关系，根据当前实际的边界条件获取动态的性能指标的目标值(应达值)，结合当前边界条件能够客观的评价设备运行状态，保证了后续故障诊断的准确性。并且，通过对比目标值和运行值的偏差，如果偏差超出了临界值，代表机组运行中性能方面可能出现了问题，同时根据指标偏差情况(故障征兆)判断机组可能存在的故障种类，有效防止了运行过程中仪表误差、目标值预测误差等，避免了不必要的报警，防止诊断参数的过于敏感，帮助用户及时发现问题和解决问题。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1为本专利技术实施例提供的一种基于目标值分析的电厂在线性能诊断方法流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种基于目标值分析的电厂在线性能诊断方法逻辑框图。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例一为了克服实际运行时边界条件与设计值对应的边界条件不同，导致的设备运行状态难以评估的问题，本实施例公开了一种基于目标值分析的电厂在线性能诊断方法，根据实际的边界条件计算性能指标的目标值，将设备的实际运行状态采用相同边界条件下的目标值进行衡量。具体地，所述方法包括以下步骤：步骤1：获取电厂设备的实时运行数据，对数据进行加工处理，计算各项性能指标的运行值，并储存到数据库中，进入步骤2；所述电厂实时运行数据包括汽轮机、加热器、各类水泵等设备的运行数据。各项性能指标的运行值可通过预存的热力系统及设备性能指标计算公式进行计算。本实施例中，以汽轮机为例，进行汽轮机的在线性能诊断。获取的汽轮机的性能指标包括：机组负荷、各调节阀门开度、调节级后压力、温度、各级抽汽压力、各级汽轮机排汽温度、各级给水温度和压力等。步骤2：从电厂设备的实时运行数据中获取各设备的当前边界条件，根据预先构建的各项性能指标目标值分析模型，计算当前边界条件下各项性能指标的目标值，并储存到数据库中，进入步骤3；所述边界条件包括外界环境条件和设备输入条件。具体地，汽轮机外界环境条件包括汽轮机所处环境的温、湿度等，汽轮机输入条件包括主蒸汽参数、流量、再热蒸汽参数、背压、对外供热量等。本实施例提供了三种性能指标目标值分析模型构建方法：(1)采用质量守恒和能量守恒的方法，或通过研究系统和设备的变工况特性，运用建立机理模型的方法，对不同边界条件(例如机组变负荷)下的性能指标目标值进行计算。以汽轮机为例，通过方法(1)进行目标值分析的性能指标包括：各级抽汽压力。例如各级抽汽压力的计算：通过研究汽机变工况的特性，运用变工况所遵循的弗留格尔公式，可以建立各级抽汽压力与机组流量的模型，据此就可以对机组在不同负荷下的各级抽汽压力进行目标值的计算。(2)收集机组正常运行的数据，采用数据挖掘的方法，通过建立恰当的系统或设备的神经网络模型，实现变负荷和不同边界条件下性能指标目标值的计算。并具备根据最新的运行数据，不断实现模型更新的能力。以汽轮机为例，通过方法(2)进行目标值分析的性能指标包括：调节级后压力、温度，各级给水温度和压力。例如通过对以往一段时间内不同负荷下，汽轮机正常运行过程中主汽调节级前后参数的挖掘，建立调节级的神经网络模型(输入为主蒸汽参数和流量、各调节阀门开度等，输出为调节级后压力、温度参数)，可以根据调节级的输入数据，自动判断各种各工况下调节级后参数的目标值。(3)采用性能试验的方法，完成某系统和设备的性能测试，通过测试阶段的数据，完成设备的性能曲线拟合或建立性能数据库，实际运行条件下根据具体边界条件，调用曲线或数据库对性能指标目标值进行计算。...

【技术保护点】
1.一种基于目标值分析的电厂在线性能诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取电厂设备的实时运行数据，并据此计算得到设备各项性能指标的运行值；/n根据当前的边界条件，计算各项性能指标的目标值；其中，边界条件和各项性能指标的目标值之间的关系是预先建立的；/n实时监测各项性能指标的运行值与目标值之间的差异，当差异超过设定临界值时，对该设备进行故障诊断。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于目标值分析的电厂在线性能诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取电厂设备的实时运行数据，并据此计算得到设备各项性能指标的运行值；
根据当前的边界条件，计算各项性能指标的目标值；其中，边界条件和各项性能指标的目标值之间的关系是预先建立的；
实时监测各项性能指标的运行值与目标值之间的差异，当差异超过设定临界值时，对该设备进行故障诊断。


2.如权利要求1所述的一种基于目标值分析的电厂在线性能诊断方法，其特征在于，所述边界条件包括外界环境边界条件和设备输入条件。


3.如权利要求1所述的一种基于目标值分析的电厂在线性能诊断方法，其特征在于，所述方法还包括：根据故障诊断结果，结合专家系统，生成指导建议。


4.如权利要求1所述的一种基于目标值分析的电厂在线性能诊断方法，其特征在于，所述目标值采用以下一种或多种方法计算：
建立设备的变工况机理模型，根据不同边界条件与性能指标目标值的数学关系，对目标值进行分析；
收集机组正常运行的数据，建立深度学习模型，分析不同边界条件下的性能指标目标值；
通过基于不同边界条件的性能测试得到的数据，建立不同边界条件与性能指标目标值的数学关系，对目标值进行分析。


5.如权利要求1所述的一种基于目标值分析的电厂在线性能诊断方法，其特征在于，所述故障诊断包括：
获取发生报警的设备的各项性能指标运行值；
对各项性能指标运行值和目标值进行差值计算，再将该差值与临界值进行差值计算得到各项性能指标的偏差值；
根据各项性能指标的偏差值，结合预先建立的故障诊断模型，进行故障诊断。

【专利技术属性】
技术研发人员：高绪栋，胡训栋，迟世丹，苗井泉，尹书剑，安春国，张翠华，王光磊，张书迎，祁金胜，杨俊波，
申请(专利权)人：山东电力工程咨询院有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37