基于反向验证的热工保护故障诊断方法、系统及自检方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于反向验证的热工保护故障诊断方法、系统及自检方法，属于热工保护领域，从结果反推至原因，首先获取动作保护时的首出状态和测点的测量数据；然后从中间过程的过程量进行验证，当过程量发生异常时判定保护动作的类型为保护误动；其次，从测点进行验证，当测点的数据发生异常时判定保护动作的类型为保护误动；最后若过程量和测点均未发生异常，则判定保护动作的类型为保护动作正常，并进一步进行工艺判断，输出保护动作正常的首出原因。本发明专利技术能够在热工保护动作的第一时间诊断出保护动作的类型和保护动作的根本原因，指导维护人员第一时间发现处理，提高保护系统的可靠性。可靠性。可靠性。

【技术实现步骤摘要】
基于反向验证的热工保护故障诊断方法、系统及自检方法


[0001]本专利技术涉及热工保护领域，特别是涉及一种基于反向验证的热工保护故障诊断方法、系统及自检方法。

技术介绍

[0002]热工保护的主要作用是当机组在启动和运行过程中发生危及设备安全的危险时，使其能自动采取保护或联锁，防止事故扩大而保护机组设备的安全。提高热控保护系统的可靠性是一个系统工程，热工保护的可靠性涉及热控测量、信号取样、控制设备与逻辑的可靠性，涉及热控系统设计、安装调试、保护系统的日常维护，随着火力发电厂自动化水平的提高，保护逻辑越来越复杂，现阶段在发生保护动作时，从分散控制系统DCS(DistributedControlSystem)上虽能够迅速推出保护跳闸的直接首出(第一原因或第一事故，是指引起事故性跳闸的第一个报警信号)，但进一步分析保护跳闸的根本原因需要人为调查动作趋势。火力发电厂热工人员培养难度大、培养周期长，在机组发生保护动作时，往往不能第一时间找到保护动作的原因，造成机组无法第一时间启动恢复发电。
[0003]随着信息化、数字化的发展，将关于设备的多种数据充分收集，其中包括测点的类型、品牌、厂家、安装位置、工艺运行参数、DCS系统状态等；将保护逻辑相关联的测点、工艺流程以及动作的全过程进行监控，将这些数据充分耦合，通过基于多年设备运行经验积累，建立专家故障诊断模型，就能够准确判断保护动作的原因，提前发现保护拒动和误动的隐患，达到提高保护系统的可靠性、减少机组停机时间成本的目的。
[0004]为了提高检测信号的可靠性，保护系统所用的仪表采用转换环节少、结构简单而工作可靠的检测变送器，如各种压力开关、温度开关、流量开关和液位开关等。独立性传感器独立专用，在逻辑配置中不与其他自动化系统共用，以防止传感器故障导致的拒动和误动。
[0005]保护系统采用独立工作方式，在保护投入过程中不受其他自动化系统投入与切除的影响。保护动作信号采用长信号，满足被控对象完成规定动作所需的时间要求。当保护系统发出的指令与该系统本身的自动操作指令或人工操作指令发生矛盾时，采用最高优先级按照保护指令动作，保护系统的指令正常情况下不允许切除或强制。
[0006]停机检修或运行过程中，定期采用试验手段监测保护的可靠性，范围包括从信号检测直至操作指令的执行结果，且不影响机组的安全运行。保护动作采用单方向动作，保护系统动作后，设备若要求重新投入，只有在查出事故原因和排除故障后，由运行人员人工完成复位才可投入。
[0007]现有技术的缺点：
[0008](1)定期试验对设备的磨损易造成保护的误动或拒动
[0009]为保证热工保护的可靠性，机组检修后启动前需对保护进行传动试验，传动过程中避免不了对主要变送器的投退，主要端子的拆卸，极易出现变动器端子的疲劳性损伤；保护系统维护人员的专业素养不足可能造成接错或漏接，增加了保护的拒动或误动隐患。
[0010](2)目前DCS系统无法主动推送出保护动作的根本原因
[0011]现有的DCS都配备有保护逻辑首出功能，基于首次满足动作条件的先后顺序，推送出第一个触发保护的名称，仅能作为排查系统故障原因的依据。随着机组发电能力的增大，保护逻辑和系统越来越复杂，系统检修工作人员的专业知识和能力还很欠缺，无法第一时间判断故障的原因，造成机组事故后无法迅速恢复，无形中增大了运行成本。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的是提供一种基于反向验证的热工保护故障诊断方法、系统及自检方法，以在第一时间诊断出保护动作的类型和保护动作的根本原因。
[0013]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0014]一种基于反向验证的热工保护故障诊断方法，所述诊断方法包括：
[0015]获取热工保护动作的首出状态和测点在保护动作时的测量数据；所述首出状态包括动作保护编码和动作保护所在DPU；
[0016]读取DCS系统中过程模块的过程量，并判断过程量是否发生变化，获得第一判断结果；
[0017]若所述第一判断结果表示是，则判定为保护误动，并判断动作保护所在DPU的工作状态是否正常，获得第二判断结果；
[0018]若所述第二判断结果表示否，则判定为DPU故障造成的保护误动；
[0019]若所述第二判断结果表示是，则判断发生变化的过程量对应的测点质量码是否正常，获得第三判断结果；
[0020]若所述第三判断结果表示否，则判定为保护误动，并在判断发生变化的过程量对应的测点状态值不满足预设条件时，判定为测点故障造成的保护误动；
[0021]若所述第三判断结果表示是，则判定保护动作正常，并根据测点在保护动作时的测量数据进行工艺判断，获得保护动作正常的首出原因；
[0022]若所述第一判断结果表示否，则判断过程量的质量码是否正常，获得第四判断结果；
[0023]若所述第四判断结果表示否，则从质量码异常的过程量溯源至测点，并将发生变化的过程量对应的测点更新为质量码异常的过程量对应的测点，返回步骤“判断发生变化的过程量对应的测点质量码是否正常”；
[0024]若所述第四判断结果表示是，则将发生变化的过程量对应的测点更新为动作保护编码对应的保护测点，返回步骤“判断发生变化的过程量对应的测点质量码是否正常”。
[0025]一种基于反向验证的热工保护故障诊断系统，所述诊断系统包括：
[0026]数据获取模块，用于获取热工保护动作的首出状态和测点在保护动作时的测量数据；所述首出状态包括动作保护编码和动作保护所在DPU；
[0027]第一判断模块，用于读取DCS系统中过程模块的过程量，并判断过程量是否发生变化，获得第一判断结果；
[0028]第二判断模块，用于若所述第一判断结果表示是，则判定为保护误动，并判断动作保护所在DPU的工作状态是否正常，获得第二判断结果；
[0029]DPU故障判定模块，用于若所述第二判断结果表示否，则判定为DPU故障造成的保
护误动；
[0030]第三判断模块，用于若所述第二判断结果表示是，则判断发生变化的过程量对应的测点质量码是否正常，获得第三判断结果；
[0031]测点故障判定模块，用于若所述第三判断结果表示否，则判定为保护误动，并在判断发生变化的过程量对应的测点状态值不满足预设条件时，判定为测点故障造成的保护误动；
[0032]保护动作正常判定模块，用于若所述第三判断结果表示是，则判定保护动作正常，并根据测点在保护动作时的测量数据进行工艺判断，获得保护动作正常的首出原因；
[0033]第四判断模块，用于若所述第一判断结果表示否，则判断过程量的质量码是否正常，获得第四判断结果；
[0034]测点溯源模块，用于若所述第四判断结果表示否，则从质量码异常的过程量溯源至测点，并将发生变化的过程量对应的测点更新为质量码异常的过程量对应的测点，调用第三判断模块；
[0035]调用模块，用于若所述第四判断结果表示是，则将发生变化的过程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于反向验证的热工保护故障诊断方法，其特征在于，所述诊断方法包括：获取热工保护动作的首出状态和测点在保护动作时的测量数据；所述首出状态包括动作保护编码和动作保护所在DPU；读取DCS系统中过程模块的过程量，并判断过程量是否发生变化，获得第一判断结果；若所述第一判断结果表示是，则判定为保护误动，并判断动作保护所在DPU的工作状态是否正常，获得第二判断结果；若所述第二判断结果表示否，则判定为DPU故障造成的保护误动；若所述第二判断结果表示是，则判断发生变化的过程量对应的测点质量码是否正常，获得第三判断结果；若所述第三判断结果表示否，则判定为保护误动，并在判断发生变化的过程量对应的测点状态值不满足预设条件时，判定为测点故障造成的保护误动；若所述第三判断结果表示是，则判定保护动作正常，并根据测点在保护动作时的测量数据进行工艺判断，获得保护动作正常的首出原因；若所述第一判断结果表示否，则判断过程量的质量码是否正常，获得第四判断结果；若所述第四判断结果表示否，则从质量码异常的过程量溯源至测点，并将发生变化的过程量对应的测点更新为质量码异常的过程量对应的测点，返回步骤“判断发生变化的过程量对应的测点质量码是否正常”；若所述第四判断结果表示是，则将发生变化的过程量对应的测点更新为动作保护编码对应的保护测点，返回步骤“判断发生变化的过程量对应的测点质量码是否正常”。2.根据权利要求1所述的诊断方法，其特征在于，所述读取DCS系统中过程模块的过程量，并判断过程量是否发生变化，获得第一判断结果，具体包括：分别读取DCS系统中三区中模块、模拟量读取模块、开关量读取模块、手自动模块和首出模块的输入量和输出量；分别判断三区中模块的输入量和输出量是否不同、模拟量读取模块的输入量和输出量是否不同、开关量读取模块的输入量和输出量是否不同、手自动模块的输入量和输出量是否不同以及首出模块的输入量和输出量是否不同；当三区中模块、模拟量读取模块、开关量读取模块、手自动模块和首出模块中的至少一个模块的输入量和输出量不同时，第一判断结果表示是；当三区中模块、模拟量读取模块、开关量读取模块、手自动模块和首出模块中所有模块的输入量和输出量均相同时，第一判断结果表示否。3.根据权利要求1所述的诊断方法，其特征在于，所述在判断发生变化的过程量对应的测点状态值不满足预设条件时，判定为测点故障造成的保护误动，具体包括：判断发生变化的过程量对应的测点是否到达动作值，获得第五判断结果；若所述第五判断结果表示是，则判断发生变化的过程量对应的测点关联的模拟量测点是否到达保护定值，获得第六判断结果；若所述第六判断结果表示是，则判断发生变化的过程量对应的测点关联的开关量测点是否到达保护定值，获得第七判断结果；若所述第七判断结果表示是，则判断发生变化的过程量对应的测点到达定值的时间是否与动作首出时间相同，获得第八判断结果；
若所述第八判断结果表示是，则判断发生变化的过程量对应的测点是否为压力开关、压力测点、温度测点或流量测点，获得第九判断结果；若所述第九判断结果表示是，则判断发生变化的过程量对应的测点关联设备是否有缺陷，获得第十判断结果；若所述第十判断结果表示是、所述第五判断结果表示否、所述第六判断结果表示否或所述第七判断结果表示否，则判定为测点故障造成的保护误动；若所述第十判断结果表示否，则返回步骤“判断发生变化的过程量对应的测点是否到达动作值，获得第五判断结果”；若所述第九判断结果表示否，则判定为发生变化的过程量对应的测点所在设备故障造成的保护误动。4.根据权利要求1所述的诊断方法，其特征在于，所述根据测点在保护动作时的测量数据进行工艺判断，获得保护动作正常的首出原因，具体包括：若测点在保护动作时的炉膛压力小于炉膛压力阈值，则判定炉膛负压低，并进一步判断送风机是否停止、送风机出口门是否全关、送风机电流是否突然下降或空预器二次风侧挡板门是否关闭，将判断结果为是的情况作为保护动作正常的首出原因；若测点在保护动作时的炉膛压力大于炉膛压力阈值，则判定炉膛负压高，并进一步判断引风机是否停止、引风机出口门是否全关、引风机电流是否突然下降、烟气挡板门是否关闭、空预器烟气侧挡板门是否关闭，将判断结果为是的情况作为保护动作正常的首出原因；若测点在保护动作时的给水流量小于给水流量阈值，则判定给水流量低，并进一步判断汽动给水泵前置泵是否停止运行、给水泵是否停止、给水泵出口门是否关闭、省煤器入口门是否关闭，将判断结果为是的情况作为保护动作正常的首出原因；若测点在保护动作时的总风量小于总风量阈值，则判定总风量低，并进一步判断送风机、一次风机、空预器是否停止、送风机、一次风机、空预器进出口门是否关闭，将判断结果为是的情况作为保护动作正常的首出原因；若测点在保护动作时的火检信号消失，则判定炉膛灭火，并进一步判断给煤机是否停止、磨煤机是否停止、磨煤机出口门是否关闭，将判断结果为是的情况作为保护动作正常的首出原因。5.一种基于反向验证的热工保护故障诊断系统，其特征在于，所述诊断系统包括：数据获取模块，用于获取热工保护动作的首出状态和测点在保护动作时的测量数据；所述首出状态包括动作保护编码和动作保护所在DPU；第一判断模块，用于读取DCS系统中过程模块的过程量，并判断过程量是否发生变化，获得第一判断结果；第二判断模块，用于若所述第一判断结果表示是，则判定为保护误动，并判断动作保护所在DPU的工作状态是否正常，获得第二判断结果；DPU故障判定模块，用于若所述第二判断结果表示否，则判定为DPU故障造成的保护误动；第三判断模块，用于若所述第二判断结果表示是，则判断发生变化的过程量对应的测点质量码是否正常，获得第三判断结果；测点故障判定模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：王垚，李杰，于信波，薛松，罗小龙，郑雪琴，徐建伟，徐明军，杨新宇，刘增瑞，王福晶，王少君，常晓杰，李丹，
申请(专利权)人：华能威海发电有限责任公司北京必可测科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：