发电机组热控智能保护控制方法技术

本发明专利技术公开一种热控智能保护系统，将现有保护系统信号连接一智能判断单元，设定主信号及佐证信号匹配关系；在现有保护系统不发出保护指令时，智能判断环节利用佐证信号验证主信号真伪，并在验证结果为假时输出保护拒动提示信号至指令处理环节以克服设备拒动；在现有保护系统发出保护指令时，先进入延时环节，延迟结束后，将保护指令发送到指令处理环节；同时，智能判断环节利用佐证信号验证主信号的真伪；验证结果为假时，输出保护误动提示信号至指令处理环节并停止现有保护系统的保护指令输出以克服设备误动；验证结果为真时，输出保护动作正确提示信号至指令处理环节以使设备动作。本发明专利技术在不降低现有保护可靠性的同时减少了机组误动和拒动次数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发电厂热工控制领域，尤其涉及一种应用于大型发电机组的热 控智能保护系统。
技术介绍
大型发电机组一旦发生事故，不仅影响电能的正常生产，给电网造成巨大 损失，而且往往会损坏电厂设备。热控保护系统就是用来保护机组设备的安全， 使其不发生严重损坏的系统，主要包括炉膛安全监控系统、汽机紧急跳闸系统、 顺序跳闸系统、辅机及旁路的联锁保护系统等。早期的热控保护系统采用分列仪表控制方式，其特点是各控制系统元件比 较分散，控制回路间彼此独立，控制系统处理速度慢，随着发电厂生产规模和 复杂程度不断提升，这种控制方式因不能保证整个生产过程安全、稳定、经济 和协调运行而渐被淘汰。随着计算机和通信技术的发展，随后人们开始将热控保护纳入分散控制系统(DCS)中加以实现。DCS发展至今已经历了四代一、二两代DCS系统CPU 处理速度较慢，内存容量较小，系统信息量也不充足，保护系统逻辑量的多少 会直接影响CPU的处理速度，进而影响保护动作的正确性和实时响应性；三、 四两代DCS系统CPU处理速度快，内存容量也足够大，系统信息全面、准确、 实时，保护系统逻辑量的多少对其性能影响甚微。然而，对于热控保护系统，无论从早期的分列仪表实现方式还是到现在的 DCS实现方式，其在保护原理设计上是一成不变的，都是根据个别的测点信号， 采用简单的逻辑运算，产生保护指令，而对保护误动情况和拒动情况并未作深 入考虑及进一步处理。如图l所示为现有技术的保护系统的原理图，该系统首先采集来自工艺现场的热工参数测量信号，其后将主信号用做保护系统的保护信号，其他信号用 于非保护系统。但该类保护系统在实际作业中，保护误动或拒动情况时有发生。 特别是在现代大型机组(尤其是超临界、超超临界机组)中，热控保护系统功 能复杂且项目具有多样性，其主、辅机的联锁、保护功能非常复杂及齐全，这 对热控工作，包括热控专业设计、软件组态、系统安装、调试、运行、维护等 提出了很高的要求，同时，保护系统从信号发生至动作执行的各环节可能出错 的概率也大为增加，因而保护误动或拒动情况更易发生。像机组主燃料跳闸 (MFT)这样的全局性保护，若经常(误)动作，对小容量机组的影响相对有 限，但对大型的、尤其是超临界的机组，将产生明显的管道蒸汽侧氧化皮脱落 及汽轮机叶片固体颗粒侵蚀(SPE)等问题，轻则会明显降低汽轮机的内效率，热耗率增加，效率达不到设计要求，重则会危及锅炉及汽轮机调节级或高中压缸第一级的安全。而对超超临界机组，由于其蒸汽温度高达60(TC，锅炉及主、 再热蒸汽管道的蒸汽氧化问题将更甚于以往54(TC/566'C等级的机组。现代大型机组一旦跳机，不仅降低电厂本身的经济效益，同时往往会引发 诸多设备故障，进一步延误机组的恢复，另外，也会对电网造成重大冲击，带 来不良的社会影响。而对于保护拒动情况，虽然在机组热控保护系统中只是偶 尔发生，但由于其后果的严重性， 一般是不允许发生的。 一旦出现保护拒动， 则极可能造成电厂设备的严重损坏，甚至会带来人员伤害，因此，保护拒动情 况一定要杜绝。由此看出，热控保护系统通过保护动作来确保设备的安全，然而，过多的 保护误动作也会给机组安全、经济运行带来非常不利的影响，其中，尤其以上 述MFT保护系统为典型代表。因此，热控保护系统应尽可能杜绝拒动，减少误动。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种在确 保现有保护系统可靠性的基础上，进一步提高其智能性、可靠性的热控保护系 统。为实现上述目的，本专利技术提供了一种热控智能保护系统，包括以下步骤 步骤一，在现有控制系统中的不同热工保护参数的测量信号与其它相关联热工参数测量信号之间设定主信号及佐证信号匹配关系；将所述现有控制系统中的现有保护系统信号连接一智能判断单元，所述智能判断单元至少包括延时环节、智能判断环节和指令处理环节；步骤二，将采集到的所述主信号同时发送到所述现有控制系统的现有保护系统和所述智能判断环节；将采集到的所述佐证信号发送到所述智能判断环节；步骤三，在所述现有保护系统不发出保护指令时，所述智能判断环节利用 佐证信号验证所述主信号的真伪，并在验证所述主信号为假时输出保护拒动提 示信号至所述指令处理环节；所述指令处理环节接收到所述保护拒动提示信号 后根据所述主信号的内容输出与所述主信号对应的保护指令至执行回路；步骤四，在所述现有保护系统根据所述主信号发出一保护指令时，首先进 入延时环节，所述延时环节用于延迟所述保护指令的输出；延时结束后，将所 述保护指令发送到所述指令处理环节；同时，所述智能判断环节利用所述佐证信号来验证所述主信号的真伪；若验证结果所述主信号为假时，所述智能判断环节输出保护误动提示信号 至所述指令处理环节；同时终止所述指令处理环节接受到的来自所述现有保护 系统的所述保护指令输出；若验证结果所述主信号为真时，所述智能判断环节输出保护动作正确提示 信号至所述指令处理环节；所述指令处理环节输出来自所述现有保护系统的所 述保护指令至执行回路。较佳地，所述智能判断单元是在所述现有控制系统中加以实现，并将其与 所述现有控制系统的保护系统信号连接。较佳地，所述智能判断单元还包括一信号鉴定环节，所述佐证信号为多个 来自不同信号源的信号；所述步骤二中采集到的多个所述佐证信号先输送到所 述信号鉴定环节，所述信号鉴定环节根据预设的规则判断所述佐证信号是否出 错，并将正确的所述佐证信号发送到所述智能判断环节。较佳地，在所述步骤二中，将采集到的所述主信号发送到所述现有保护系 统中，将采集到的所述佐证信号发送到所述智能判断环节；所述步骤三、四中， 所述智能判断环节首先到所述现有保护系统中读取采集到的所述主信号。较佳地，所述智能判断单元在所述智能判断环节与所述指令处理环节之间 还连接有一人机对话环节；所述步骤三为，在所述现有保护系统不发出保护指令时，所述智能判断环 节利用佐证信号验证所述主信号的真伪，并在验证结果所述主信号为假时，输 出保护拒动提示信号至所述人机对话环节；所述人机对话环节在接收到来自所 述智能判断环节的提示信号后，弹出监控界面并可接受输入的操作指令，所述 指令处理环节接收到来自所述人机对话环节的所述操作指令后输出相应保护 指令至执行回路；所述步骤四中，若验证结果所述主信号为假时，所述智能判断环节输出保 护误动提示信号至所述人机对话环节；若验证结果所述主信号为真时，所述智 能判断环节输出保护动作正确提示信号至所述人机对话环节；所述人机对话环节接收到来自所述智能判断环节的提示信号后，弹出监控 界面并可接受输入的操作指令；当所述指令处理环节先后接收到来自所述延时环节的所述现有保护系统 的所述保护指令和来自所述人机对话环节的所述操作指令后，按顺序优先原则 将先到达的相应保护指令输出至执行回路；当所述指令处理环节同时接收到来自所述延时环节的所述现有保护系统 的所述保护指令和来自所述人机对话环节的所述操作指令后，按人机对话环节 优先原则将相应保护指令输出至执行回路。由发电厂热工工艺过程可知，现代大型机组是一个多参数、多变量、强关 联、干扰多的控制对象，其中的任何一个热工参数都不是孤立的，而与其它一 些热工参数具有关联性。例如，对于真空系统，凝汽器的真空度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发电机组热控智能保护系统，包括以下步骤：步骤一，在现有控制系统中的不同热工保护参数的测量信号与其它相关联热工参数测量信号之间设定主信号及佐证信号匹配关系；将所述现有控制系统中的现有保护系统信号连接一智能判断单元，所述智能判断单元 至少包括延时环节、智能判断环节和指令处理环节；步骤二，将采集到的所述主信号同时发送到所述现有控制系统的现有保护系统和所述智能判断环节；将采集到的所述佐证信号发送到所述智能判断环节；步骤三，在所述现有保护系统不发出保护指令时， 所述智能判断环节利用佐证信号验证所述主信号的真伪，并在验证所述主信号为假时输出保护拒动提示信号至所述指令处理环节；所述指令处理环节接收到所述保护拒动提示信号后根据所述主信号的内容输出与所述主信号对应的保护指令至执行回路；步骤四，在所 述现有保护系统根据所述主信号发出一保护指令时，首先进入延时环节，所述延时环节用于延迟所述保护指令的输出；延时结束后，将所述保护指令发送到所述指令处理环节；同时，所述智能判断环节利用所述佐证信号来验证所述主信号的真伪；若验证结 果所述主信号为假时，所述智能判断环节输出保护误动提示信号至所述指令处理环节；同时终止所述指令处理环节接收到的来自所述现有保护系统的所述保护指令输出；若验证结果所述主信号为真时，所述智能判断环节输出保护动作正确提示信号至所述指令处理环 节；所述指令处理环节输出来自所述现有保护系统的所述保护指令至执行回路。...

【技术特征摘要】
1、一种发电机组热控智能保护系统，包括以下步骤步骤一，在现有控制系统中的不同热工保护参数的测量信号与其它相关联热工参数测量信号之间设定主信号及佐证信号匹配关系；将所述现有控制系统中的现有保护系统信号连接一智能判断单元，所述智能判断单元至少包括延时环节、智能判断环节和指令处理环节；步骤二，将采集到的所述主信号同时发送到所述现有控制系统的现有保护系统和所述智能判断环节；将采集到的所述佐证信号发送到所述智能判断环节；步骤三，在所述现有保护系统不发出保护指令时，所述智能判断环节利用佐证信号验证所述主信号的真伪，并在验证所述主信号为假时输出保护拒动提示信号至所述指令处理环节；所述指令处理环节接收到所述保护拒动提示信号后根据所述主信号的内容输出与所述主信号对应的保护指令至执行回路；步骤四，在所述现有保护系统根据所述主信号发出一保护指令时，首先进入延时环节，所述延时环节用于延迟所述保护指令的输出；延时结束后，将所述保护指令发送到所述指令处理环节；同时，所述智能判断环节利用所述佐证信号来验证所述主信号的真伪；若验证结果所述主信号为假时，所述智能判断环节输出保护误动提示信号至所述指令处理环节；同时终止所述指令处理环节接收到的来自所述现有保护系统的所述保护指令输出；若验证结果所述主信号为真时，所述智能判断环节输出保护动作正确提示信号至所述指令处理环节；所述指令处理环节输出来自所述现有保护系统的所述保护指令至执行回路。2、 如权利要求1所述的热控智能保护系统，其特征在于所述智能判断单元 还包括一信号鉴定环节，所述佐证信号为多个来自不同信号源的信号；所述步 骤二中采集到的多个所述佐证信号先输送到所述信号鉴定环节，所述信号鉴定 环节根据预设的规则判断...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯伟忠，
申请(专利权)人：上海外高桥第三发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]