涡轮性能诊断系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及涡轮性能诊断系统和方法。一种涡轮性能诊断系统(50)，其为一个或多个涡轮(60)产生性能报告，并且包括评估模块，该评估模块接收来自至少一个涡轮的运行数据，并且根据该运行数据来产生性能报告(70)。评估模块包括：变化检测模块(308)，其构造成确定至少一个参数何时改变得超出相关联的阈值，并且产生警报；以及联接到变化检测模块上的根本原因分析器(312)，其利用贝叶斯置信网络(BBN)来预测警报的根本原因。性能报告包括所预测的根本原因的表示。

【技术实现步骤摘要】
涡轮性能诊断系统和方法
本文公开的主题涉及涡轮，并且具体而言，涉及监测涡轮的性能以及预测涡轮的运行中的变化的根本原因。
技术介绍
电功率的产生典型地包括利用一个或多个涡轮。这些涡轮，像任何其它机械装置一样，可能需要不时地进行检查，以确保恰当的运行。一种方法是进行定期检查。但是，在一些情况下，可确定，特定涡轮(或其一部分)可能不需要像其它的那样经常进行检查，即使它们是同类型的。因此，检查可能对于一个涡轮不是必要的，而对于另一个可能是必要的。功率产生系统的高可用性和可靠性多年来向来是电力工业的主要的必要要求。不可靠性和被迫停机的高成本是众所周知的。维护不当或检测到运行异常可导致涡轮被迫停机。及早检测到这样的异常对于防止和减少长时间的涡轮被迫停机是重要的。典型的检查可能需要涡轮在检查期间停机。在这种情况下，可能会妨碍功率产生装置的生产能力的至少一部分。降低产生功率的能力可具有与其相关联的实际的经济成本。另外，检查本身也花费金钱。出于至少这两个原因，仅在需要的时候和在需要处执行检查或维护可为有益的。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，公开了一种为一个或多个涡轮产生性能报告的涡轮性能诊断系统。这方面的系统包括评估模块，该评估模块接收来自至少一个涡轮的运行数据，并且根据该运行数据来产生性能报告。这方面的评估模块包括：变化检测模块，其构造成确定至少一个参数何时改变得超出相关联的阈值，以及产生警报；以及联接到变化检测模块上的根本原因分析器，其利用贝叶斯(Bayesian)置信网络(BBN)来预测警报的根本原因。在这方面，性能报告包括所预测的根本原因的表示。根据本专利技术的另一方面，公开了一种为至少一个涡轮确定涡轮警报的根本原因的方法。这方面的方法包括：在计算装置处确定存在涡轮警报；当存在警报状况时，在计算装置处确定，存在哪些其它警报状况，如果有的话，以产生事件部分；以及通过比较事件部分与贝叶斯置信网络(BBN)而根据该事件部分来预测事件的根本原因。根据本专利技术的另一方面，公开了一种用于为一个或多个涡轮产生记分卡的系统。在这方面，该系统包括评估模块，该评估模块接收来自至少一个涡轮的运行数据，并且根据该运行数据来产生记分卡。在这方面，评估模块包括：变化检测模块，其构造成确定至少一个参数何时改变得超出相关联的阈值，以及产生警报；以及产生记分卡的记分卡生成器，该记分卡包括状态表示，该状态表示以产生警报的参数的特性为基础。根据结合附图得到的以下描述，这些和其它优点与特征将变得更加显而易见。附图说明在说明书的结论处的权利要求书中特别指出且明确要求保护被视为本专利技术的主题。根据结合附图得到的以下详细描述，本专利技术的前述和其它特征与优点是显而易见的，其中：图1是根据本专利技术的一个实施例的系统的数据流程图；图2示出了本专利技术的实施例可在其上实现的计算系统；图3是示出了根据一个实施例的系统的数据流程图；图4显示了根据一个实施例的证据矩阵的一部分的一个实例；图5显示了由本专利技术的实施例使用的且根据本专利技术的实施例的证据矩阵的一个实例；图6示出了根据一个实施例的贝叶斯置信网络(BBN)的一个实例；图7是示出了根据另一个实施例的系统的数据流程图；以及图8是示出了发热量退化对时间(的关系)的曲线图。详细描述以参照附图的实例的方式阐述了本专利技术的实施例，以及优点和特征。部件列表：50系统52压缩机54燃烧器56涡轮区段60涡轮62控制器63通讯通路64评估器66额外信息70报告100处理系统101处理器101a中央处理单元101b中央处理单元101c中央处理单元102只读存储器(ROM)103硬盘104大容量存储器105磁带存储器驱动器106网络适配器107输入/输出(I/O)适配器108用户接口适配器109键盘110鼠标111喇叭112显示适配器113系统总线114系统存储器115屏幕116外部网络120软件300系统301评估器302涡轮数据304信号处理模块306处理数据308变化检测模块310检测到的变化数据312根本原因分析器314数据库316学习工具318维护分析器320维护建议400实例部分402列404列406额外参数408额外参数410额外参数412额外参数414额外参数416额外参数418额外参数420额外参数500证据矩阵502列504列600结构602根本原因泡604不同的参数606不同的参数608不同的参数610不同的参数612不同的参数614不同的参数616不同的参数618不同的参数620不同的参数622边缘700系统701评估器702涡轮数据704队宽记分卡706单元记分卡708信号处理模块710经处理的数据712变化检测模块714检测到的变化数据716记分卡生成器800801第一时段802发热量803线804第二时段805第二次水洗具体实施方式本文公开的实施例涉及用监测涡轮性能的系统和方法。在公开的系统和方法中，跟踪涡轮的关键性能参数，并且根据此跟踪，可检测这些参数的变化。在一些实施例中，变化导致对用户/操作员产生警报或警告。在一个实施例中，当产生警报时，记录性能参数中的一些或全部的状态。可在队(fleet)上组合这个记录的信息，以产生队级性能退化跟踪记分卡。根据又一个实施例，基于在产生警报时记录的信息，可执行概率性根本原因分析。在一个实施例中，根本原因分析以贝叶斯置信网络的结果为基础。图1显示了根据一个实施例的系统50的数据流程图。系统50可包括一个或多个涡轮60。为了简单起见，在图1中仅示出了一个涡轮60。涡轮60可为任何类型的涡轮。事实上，涡轮60可为燃气轮机、蒸汽轮机或将燃料转换成电力的其它装置。在涡轮60为燃气轮机的情况下，涡轮60可包括用以吸入空气和压缩空气的压缩机52；用以添加燃料以加热压缩空气的燃烧器54(或燃烧装置)；以及用以从热空气流中抽取动力的涡轮区段56。系统50还可包括联接到涡轮60上的控制器62。控制器62接收来自涡轮60的信息，并且基于那个信息，可改变涡轮60的运行。因此，控制器62和涡轮60之间的通讯可为双向的，如通讯通路63所表示的那样。在一个实施例中，控制器62联接到评估器64上。在这种实施例中，评估器64接收来自控制器62的信息，并且可选地，接收来自额外信息源(未显示)的额外信息66，以产生一个或多个报告70。额外信息66可包括(但不限于)现场监测信息。在一个实施例中，现场监测信息与压缩机52有关。这个现场监测信息可包括(但不限于)运行小时数、入口调节、喷雾器信息、部分负载运行、水洗信息、入口空气质量和其它传感器信息。当然，其它类型的信息可包括在额外信息66中。可在硬件、软件或它们的一些组合(固件)中实现评估器64。报告70可包括一个或多个不同的类型的信息。在一个实施例中，报告70包括队级性能记分卡、单元级性能记分卡和根本原因报告中的至少一个。参看图2，显示了用于实现本文的教导的处理系统100的一个实施例。处理系统100可包括评估器64(图1)。在这个实施例中，系统100具有一个或多个中央处理单元(CPU)(处理器)101a、101b、101c等(共同地或一般地称为处理器(一个或多个)101)。在一个实施例中，各个处理器101可包括简精指令集计算机(RISC)微处理器。处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2010.11.30 US 12/9566891.一种为至少一个涡轮产生性能报告的涡轮性能诊断系统(50)，所述系统(50)包括：评估模块，其接收来自至少一个涡轮(60)的运行数据，并且根据所述运行数据来产生性能报告(70)，所述评估模块包括：变化检测模块(308)，其构造成确定至少一个涡轮参数何时改变得超出相关联的阈值，并且产生警报；以及联接到所述变化检测模块(308)上的根本原因分析器(312)，其利用贝叶斯置信网络来预测所述警报的根本原因，其中所述贝叶斯置信网络基于证据矩阵，所述证据矩阵(500)包括多个条目，所述多个条目对应在其中所述至少一个涡轮参数改变得超出所述相关联的阈值的上述检测到的警报状态，对于所述多个条目中每个条目是在上述检测到的警报状态被触发时涡轮参数相对于相关联的预定阈值的状态的表示；其中，所述性能报告(70)包括所预测的根本原因的表示。2.根据权利要求1所述的系统(50)，其特征在于，所述变化检测模块(308)执行下者中的至少一个来产生所述警报：霍特林T2变换检验、似然比检验、所述霍特林T2变换检验和似然比检验的组合、z分数计算、二样本t检验、熵基检验、离线水检测检验、均值或基值偏移检验和高斜率检测检验。3.根据权利要求1所述的系统(50)，其特征在于，基于与所述至少一个涡轮(60)有关的在先运行数据而形成所述贝叶斯置信网络。4.根据权利要求1所述的系统(50)，其特征在于，所述证据矩阵(500)至少部分地由来自所述至...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·K·潘迪，S·南达，M·C·马扎罗，A·塔卢达，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：