一種汽輪機組熱力性能試驗系統及裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種汽輪機組熱力性能試驗系統及裝置，系統包括：數據采集裝置，用于采集汽輪機組試驗測點的工況數據；試驗數據管理裝置，用于接收所述工況數據并根據用戶輸入的指令數據對所述數據采集裝置進行試驗參數設置；數據分析裝置，用于對所述工況數據進行監測分析生成汽輪機組熱力性能監測曲線；模型組態計算裝置，用于根據所述的工況數據、汽輪機組熱力性能監測曲線和預存儲的熱力性能函數模型生成熱力性能試驗結果；試驗報告生成裝置，用于根據所述工況數據、熱力性能計算結果和對所述數據采集裝置設置的試驗參數生成汽輪機組熱力性能試驗報告。提供一種汽輪機組現場熱力性能試驗的綜合系統，可提高現場試驗、分析水平。
【專利說明】一種汽輪機組熱力性能試驗系統及裝置
【技術領域】
[0001]本發明電力技術，特別是關于電力性能的測試技術，具體的講是一種汽輪機組熱力性能試驗系統及裝置。
【背景技術】
[0002]隨著電力市場的發展，電廠對機組的運行經濟性提出了越來越高的要求。提高生產效率和設備可用率，優化資源配置，最大程度的降低發電成本，在確保機組安全運行的前提下，使機組始終保持在最佳工況運行，最大限度地降低煤耗率，切實提高運行的經濟性，建立以經濟效益為中心，以降低成本為核心，以節能增效為重點的全新的經營機制，是提高發電廠競爭實力的重要手段。汽輪機熱力性能試驗是在特定的熱力循環系統中，用熱工測量的方法獲取汽輪機在規定的工況下熱力特性的工業試驗，是評價汽輪機運行能耗水平、獲得機組及其附屬設備與系統的各項熱力學指標的重要手段，在汽輪機組運行優化、狀態監測及評估、技術改造、經濟性和安全性評價等方面起著重要作用。
[0003]國外自20世紀70年代起，就開始致力于電廠熱力系統性能監測和診斷的商用軟件的開發，從最初的定期離線狀態評估，發展到基于模塊化建模方法的機組性能監測與診斷系統。如西門子公司的在線性能優化軟件ΟΡΤΙΡιχ)為例，在我國的一些電廠得到了很好的應用。對于整個系統的計算，首先從實時數據庫得到測量的實時數據，并保存到監控信息軟件的采樣數據庫中，隨后進行數據的有效性處理，模型計算是基于質量和能量平衡，得出機組各主要性能指標，為了對機組的優化運行提供指導，同時還根據測量的一些邊界值進行機組的期望值指標的計算，及最優運行工況的計算，給出最優的運行參數，指導運行人員按照最佳運行工況來運行機組，從而提高機組效率和經濟性。國內在電廠性能監控方面起步較晚，但在20世紀八十年代中期以后，各省電力科學院、西安熱工所、西安交通大學、清華大學、上海交通大學、東南大學、浙江大學和華北電力大學在這方面作了較多的研究工作，開發了相應的在線監測軟件。
[0004]汽輪機熱力性能試驗的研究對象就是汽輪機的熱力性能，現有技術中對熱力性能測試的對象包括熱耗率、熱效率、功率等。其主要研究內容試驗的標準和規程、試驗方法、測量技術和方法、試驗結果計算方法、不確定度分析、試驗結果的分析、試驗報告的編寫等。如何準確獲取汽輪機組熱力性能數據、對汽輪機組熱力性能水平進行全面評價、對汽輪機組的安全經濟運行提出指導等熱力性能試驗技術研究的主要方向。
【發明內容】
[0005]本發明實施例提供了一種汽輪機組熱力性能試驗系統，包括:
[0006]數據采集裝置，用于采集汽輪機組試驗測點的工況數據；
[0007]試驗數據管理裝置，用于接收所述工況數據并根據用戶輸入的指令數據對所述數據采集裝置進行試驗參數設置；
[0008]數據分析裝置，用于對所述工況數據進行監測分析生成汽輪機組熱力性能監測曲線.[0009]模型組態計算裝置，用于根據所述的工況數據、汽輪機組熱力性能監測曲線和預存儲的熱力性能函數模型生成熱力性能試驗結果；
[0010]試驗報告生成裝置，用于根據所述工況數據、熱力性能計算結果和對所述數據采集裝置設置的試驗參數生成汽輪機組熱力性能試驗報告。
[0011]此外，本發明還提供了一種汽輪機組熱力性能試驗裝置，包括:
[0012]數據采集模塊，用于采集汽輪機組試驗測點的工況數據；
[0013]試驗數據管理模塊，用于接收所述工況數據并根據用戶輸入的指令數據對所述數據采集模塊進行試驗參數設置；
[0014]數據分析模塊，用于對所述工況數據進行監測分析生成汽輪機組熱力性能監測曲線.[0015]模型組態計算模塊，用于根據所述的工況數據、汽輪機組熱力性能監測曲線和預存儲的熱力性能函數模型生成熱力性能計算結果；
[0016]試驗報告生成模塊，用于根據所述工況數據、熱力性能計算結果和對所述數據采集模塊設置的試驗參數生成汽輪機組熱力性能試驗報告。
[0017]本發明提供一種汽輪機組現場熱力性能試驗數字化、工具化、流程化的綜合系統，在降低試驗成本、簡化現場試驗工作、提高試驗工作效率等方面，為熱力試驗分析人員提供一個穩定、開放、精確的熱力試驗數據采集、計算、分析和報告輔助的平臺，可提高現場試驗、分析水平。
[0018]為讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本發明一種汽輪機組熱力性能試驗系統的示意圖；
[0021]圖2為本發明實施例中的數據采集裝置的結構框圖；
[0022]圖3為本發明實施例中的接口模塊的結構框圖；
[0023]圖4為本發明實施例中的模型組態計算裝置的框圖；
[0024]圖5為本發明公開的一種汽輪機組熱力性能試驗裝置的框圖；
[0025]圖6為本發明實施例中機組性能試驗綜合軟件平臺的框圖；
[0026]圖7為多數據源數據采集子系統模塊的框圖；
[0027]圖8為本發明實施例中實時數據庫訪問接口模塊的框圖；
[0028]圖9為本發明實施例中試驗數據管理子系統模塊的框圖；
[0029]圖10為本發明實施例中試驗數據監視分析子系統模塊的框圖；
[0030]圖11為本發明實施例中模型組態與計算子系統模塊的框圖；
[0031]圖12為本發明實施例中輔助試驗報告生成子系統模塊的框圖。【具體實施方式】
[0032]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0033]如圖1所示，為本發明一種汽輪機組熱力性能試驗系統，所述的系統包括:
[0034]數據采集裝置101分別與試驗數據管理裝置102和數據分析裝置103相連接，試驗數據管理模塊分別與數據分析模塊、模型組態計算裝置104及試驗報告生成裝置105相連接，模型組態計算裝置104與試驗報告生成裝置105相連接并均與性能試驗數據存儲器106相連接。
[0035]數據采集裝置101，用于采集汽輪機組試驗測點的工況數據；
[0036]試驗數據管理裝置102，用于接收所述工況數據并根據用戶輸入的指令數據對所述數據采集裝置進行試驗參數設置；試驗參數包括:數據采集裝置參數信息和包括TAG、測點名稱、量程范圍、單位、小數位數、標準值、仿真值、采集轉換及計算參數的測點信息。
[0037]數據分析裝置103，用于對所述工況數據進行監測分析生成汽輪機組熱力性能監測曲線；
[0038]模型組態計算裝置104，用于根據所述的工況數據、汽輪機組熱力性能監測曲線和預存儲的熱力性能函數模型生成熱力性能試驗結果；
[0039]試驗報告生成裝置105，用于根據所述工況數據、熱力性能計算結果和對所述數據采集裝置設置的試驗參數生成汽輪機組熱力性能試驗報告。
[0040]性能試驗數據存儲器106，用于存儲包括所述汽輪機組熱力性能試驗報告和熱力性能計算結果的試驗數據。
[0041]如圖2所示，數據采集裝置101包括:
[0042]893數據采集模塊1011，用于采集包括熱電偶、熱電阻及壓力的工況參數；
[0043]分布式測控模塊1012，用于采集包括熱電偶、熱電阻及壓力的工況參數；
[0044]功率表1013，用于采集包括機組有功功率、無功功率、頻率、電流、電壓的電氣參數；
[0045]無線數據采集模塊1014，用于采集汽輪機組無線設備的通信數據；
[0046]接口模塊1015，用于接收所述893數據采集模塊、分布式測控模塊、功率表、無線數據采集模塊采集的數據。
[0047]此外，數據采集裝置還包括輸入模塊，用于接收用于在試驗測點手動輸入的機組試驗測點的試驗數據。
[0048]如圖3所示，接口模塊1015包括:
[0049]893網絡通信接口 301，用于與所述893數據采集模塊相連接；
[0050]485網絡通信接口 302，用于與所述分布式測控模塊相連接；
[0051]串口通信接口 303，用于與所述功率表相連接；
[0052]Modbus-TCP通信接口 304，用于與所述無線數據采集模塊無線連接。
[0053]優選的，本發明的試驗數據管理裝置包括:[0054]測點信息配置模塊，用于對試驗測點的TAG、名稱、量程范圍、單位、小數位數、標準值、仿真值、采集轉換及計算參數。
[0055]采集裝置參數配置模塊，用于設置所述數據采集裝置的設備參數。
[0056]如圖4所示，本發明實施例中的模型組態計算裝置包括:
[0057]數據獲取模塊401，用于讀取所述試驗數據管理裝置接收到的工況數據和數據分析裝置生成的汽輪機組熱力性能監測曲線；
[0058]熱力性能算法存儲模塊402，用于預先存儲熱力性能計算函數；
[0059]熱力性能計算模塊403，用于根據所述工況數據、熱力性能監測曲線和存儲的熱力性能計算函數生成熱力性能試驗結果。
[0060]此外，如圖5所示，本發明還公開了一種汽輪機組熱力性能試驗裝置，包括:數據采集模塊501分別與試驗數據管理模塊502和數據分析模塊503相連接，試驗數據管理模塊分別與數據分析模塊、模型組態計算模塊504及試驗報告生成模塊505相連接，模型組態計算模塊504與試驗報告生成模塊505相連接并均與性能試驗數據存儲模塊506相連接。
[0061]數據采集模塊501，用于采集汽輪機組試驗測點的工況數據；
[0062]試驗數據管理模塊502，用于接收所述工況數據并根據用戶輸入的指令數據對所述數據采集模塊進行試驗參數設置；
[0063]數據分析模塊503，用于對所述工況數據進行監測分析生成汽輪機組熱力性能監測曲線；
[0064]模型組態計算模塊504，用于根據所述的工況數據、汽輪機組熱力性能監測曲線和預存儲的熱力性能函數模型生成熱力性能計算結果；
[0065]試驗報告生成模塊505，用于根據所述工況數據、熱力性能計算結果和對所述數據采集模塊設置的試驗參數生成汽輪機組熱力性能試驗報告；
[0066]性能試驗數據存儲模塊506，用于存儲包括所述汽輪機組熱力性能試驗報告和熱力性能計算結果的試驗數據。
[0067]下面結合具體的實施方式對本發明的技術方案做進一步詳細說明:
[0068]本發明公開的汽輪機組熱力性能試驗系統及裝置的技術方案，即可以通過各獨立的計算機硬件裝置實現，也可以采用數據采集裝置和對采集的數據進行相應處理的數據處理裝置來實現。本實施例提供一種汽輪機組現場熱力性能試驗綜合平臺系統，如圖6所示，包括:多數據源數據采集子系統601、試驗數據管理子系統602、試驗數據監視分析子系統603、模型組態與計算子系統604、輔助試驗報告生成子系統605及性能試驗數據庫606。
[0069]如圖6所示:機組性能試驗綜合軟件平臺包括:多數據源數據采集子系統601，通過計算機串口、USB 口、893網絡通信接口、TCP/IP網絡接口、專用接口等方式連接分布式數據采集設備或系統，實時采集性能試驗測點工況數據；試驗數據管理子系統602，提供針對機組的性能試驗記錄配置與管理、試驗測點參數配置、數據采集配置、測試數據存貯與管理等功能；試驗數據監視分析子系統603，以多種形式的數據監視表、流程圖數據監視和查詢工具等形式，實現對現場試驗過程中的測點數據監測和分析；模型組態與計算子系統604，整理和提取試驗工況數據，在熱力性能計算函數庫支持下，提供可視化的性能計算模型計算表式組態、調度計算功能，并以計算結果列表、熱平衡圖、熱膨脹線分析圖等方式提供計算結果展示；輔助試驗報告生成子系統605，根據性能試驗現場工作內容、條件和目標，管理試驗工況、整理試驗過程各類基礎數據、并給試驗人員提供現場試驗報告輔助生成工具；性能試驗數據庫606，采用關系數據庫系統設計，以機組為單位分庫組織，存貯機組多次現場試驗相關的試驗測點、采集配置、試驗數據、計算結果、相關文件、試驗報告等全方位的信
肩、O
[0070]本實施例的多數據源數據采集子系統601包括各類現場性能試驗采集設備或系統接口、手工數據錄入、多線程數據采集、采集端口狀態監視及數據預處理等，圖7為多數據源數據采集子系統601模塊組成，如圖7所示，893網絡通信接口 11，針對IDCB-4A、IDCB-4B、IDCB-4C等型號893數據采集模塊設計，IDCB-4A/B/C采集模塊通過893網絡和IDCB通信卡，連接到計算機串口，893網絡通信接口模塊軟件通過模塊地址編碼，輪詢掛接在893網絡上的不同采集模塊，實現平臺系統與采集模塊之間的通信，采集熱電偶、熱電阻、壓力等工況參數；
[0071]485網絡通信接口 12，針對工業測控領域廣泛使用的ADAM-4000系列和1-7000系列分布式IO模塊設計，現場布置的IO模塊通過485網絡和通信轉換模塊，連接到計算機USB端口，485網絡通信接口通過文本協議DC0N，實現與各類分布式IO模塊之間的通信，采集熱電偶、熱電阻、壓力等工況參數；HC-3000串口通信接口 13，為HC3000功率表連接專用接口，通過HC3000功率表專用串口通信協議，采集電氣參數，如機組有功、無功、頻率、電流、電壓等；ModbuS-TCP通信接口 14，用于目前越來越廣泛使用的無線采集設備，如Rosemount無線壓力變送器，現場布置的無線采集設備與專用的無線網關(如Rosemount的1400網關)建立自組網無線連接，無線網關可通過485接口或TCP/IP網絡接口連接到計算機系統，Modbus-TCP通信接口實現工業標準的Modbus-TCP協議，實現對無線采集設備的通信和數據采集。
[0072]在一優選實施方式中，多數據源數據采集子系統601還包括實時數據庫訪問接口15，根據服務電廠的廠級監控系統SIS的情況，實現多種SIS系統數據庫訪問接口，圖8為實時數據庫訪問接口模塊組成，如圖8所示，SIS實時歷史數據庫系統151，為電廠已經建設好的P1、eDNA、OpenDB等數據庫系統，機組性能試驗平臺系統可通過TCP/IP網絡連接，接入SIS網絡；SIS接口配置152，用于配置SIS數據庫連接參數，如SIS服務器IP地址、連接端口、用戶名、密碼、超時時間等；試驗相關SIS測點清單配置153，根據現場試驗類型和工作內容，篩選其中與性能試驗相關的一小部分，單獨管理；SIS實時數據采集154，在SIS數據庫系統的API接口基礎上，設計的實時數據采集接口，不同的SIS數據庫系統系統，需安裝相應的客戶端驅動，才可通過API訪問遠程的SIS數據庫服務器；SIS測點歷史數據插補155，針對試驗過程中無法同時采集的SIS測點數據，可在試驗后，通過歷史數據插補，完成試驗數據的收集；系統測點列表156，為機組性能試驗平臺系統針對不同試驗配置的測點清單；SIS實時庫采集配置157，配置機組性能試驗平臺系統測點TAG與SIS系統TAG之間的映射表。
[0073]本實施例中多數據源數據采集子系統601還包括多線程數據采集16、手工數據錄入17、采集端口狀態監視18、數據預處理19等模塊，如圖7所示:多線程數據采集16，根據現場采集設備或系統與計算機的連接方式不同、各類通信接口協議和通信方式不同，設計基于端口的后臺多線程采集程序，如多個串口通信線程、TCP/IP網絡通信現場、實時庫訪問接口線程等，這些現場的設計采用統一的事件觸發和消息傳遞接口，從現場采集設備或系統采集的數據經數據預處理19處理后，以消息的形式通知主線程進行顯示和存貯；手工數據錄入17，針對少量無法自動接入到機組性能試驗平臺系統的測點試驗數據，提供列表式人工錄入界面；采集端口狀態監視18，提供對現場采集設備或系統的連接端口及通信事件的監視，可及時了解其運行情況、故障信息和采集狀態；數據預處理19，為實測數據提供工程量轉換、標度變換和簡單的導出點計算。
[0074]本實施例的試驗數據管理子系統602，包括性能試驗記錄管理、測點配置、模塊采集設置、試驗數據管理等，圖9為試驗數據管理子系統602模塊組成，如圖9所示:測點配置21，提供測點一覽表形式的性能試驗測點配置界面，測點信息包括TAG、名稱、量程范圍、單位、小數位數、標準值、仿真值、采集轉換及計算參數等，可對測點列表按類型過濾，如采集測點、計算測點及其他測點，可導入Excel測點信息表輔助測點組態，也可將測點清單導出到Excel表格，可從SIS數據庫系統導入批量SIS測點，可實現測點增加、批量增加、刪除、測點信息修改、測點列表導航式瀏覽；模塊采集配置22，用于對現場試驗采集模塊、通信連接方式、測點采集參數等方面的配置，以連接端口、采集模塊、采集通道三層樹狀結構組織系統采集配置，SIS實時庫訪問接口抽象為模擬采集模塊，采用一致的界面進行SIS測點數據采集配置，串行口連接方式需配置端口號、波特率及校驗方式等參數，TCP/IP接口方式需配置設備IP及通信端口，SIS數據庫系統接口方式需配置SIS數據庫類型、服務器IP地址、連接端口、用戶名、密碼、超時時間等，對分布式IO采集模塊(如ADAM-4000系列和1-7000系列)，提供模塊自動搜索功能，自動識別現場接入的IO采集模塊，現場采集模塊的數量和類型配置，根據性能試驗類型、工作內容及現場測點位置分布而定，測點接入通道和相應的采集參數，根據測點性質配置，測點采集參數主要包括采集通道、測點數據范圍及傳感器類型(如熱電偶或熱電阻類型)；性能試驗記錄管理23，根據電廠、機組、試驗類型不同分層次管理現場試驗，提供試驗數據庫的樹狀管理視圖，可新建、打開、刪除機組試驗數據庫，同時可以時間順序列表瀏覽機組不同工況試驗的試驗數據和計算結果、試驗工況熱平衡圖、測點布置圖等，在現場試驗過程中，根據已完成試驗類型和工作內容，定義試驗工況，配置試驗工況的開始、結束時間、試驗名稱、類型和試驗相關信息；試驗歷史數據管理24，存貯和管理現場試驗過程中的工況測試數據，以時間、數據和狀態三元組記錄包括原始采集測點數據和計算導出數據在內的全部歷史測試數據，試驗過程中的測試數據存貯間隔可設置，現場試驗完成后，以工況定義為單位單獨存貯和管理工況統計數據及指標計算結果O
[0075]本實施例的試驗數據監視分析子系統603，提供多角度、多視圖的現場試驗數據監測、分析、查詢和整理功能，包括試驗測點數據一覽表、模塊數據采集監測、分組測點數據列表監視、熱力系統流程圖監視、分組趨勢曲線、試驗數據查詢與統計等模塊，圖10為試驗數據監視分析子系統603模塊組成，如圖10所示。測點數據一覽表31，列表監視試驗過程中的測點實時數據和狀態，可按測點類型(如采集測點、計算測點及其他測點)過濾顯示，也可按預定義的測點分組列表監視，當測點采集狀態異常時，背景紅色閃爍提示，方便測試人員及時發現和檢查采集設備和信號連接情況；模塊采集監視32，以配置的現場采集模塊為單位，監視模塊已配置測點接入的通道數據采集情況，采集模塊或采集通道狀態異常時均有相應的背景紅色閃爍提示；熱力系統流程圖監視33，根據現場熱力系統結構配置相應的流程圖監視畫面，并根據實際布置的性能試驗測點，配置數據點監視，試驗過程中，實時監視熱力系統運行情況，對狀態異常測點提供閃爍提示；測點布置圖34，在熱力系統流程圖基礎上，根據性能試驗測點類型不同，以不同的符號標識測點分布，為監視試驗過程提供幫助；測點分組趨勢曲線35，以分頁式、多點趨勢曲線形式，跟蹤監視試驗過程，曲線分頁可使用預定義測點分組，也可在試驗過程中，臨時選點監視，使用不同顏色曲線監視不同測點，提供左右兩個時間光標，方便歷史時刻數據查看和對比，提供時間軸的設定、平移、放大、縮小等，提供數據坐標范圍設置及區段歷史數據的統計(最大、最小、平均等)，提供選定曲線測點的加粗突出顯示，提供鼠標框選的異常數據剔除或時段放大顯示；歷史數據查詢36，以測點分組或自選點方式的試驗測點歷史數據列表查詢、統計和批量刪除整理功能，查詢結果可導出到Excel ;測點分組管理37，根據試驗測點的相關性和測點類型，可預定義測點分組，以方便試驗過程中快捷查看和監視測點數據或趨勢。
[0076]本實施例的模型組態與計算子系統604，包括工況數據提取、曲線采集與管理、模型計算數據表組態、熱力計算算法庫、模型計算調度、指標計算結果列表、熱平衡圖、熱膨脹線分析等，圖11為模型組態與計算子系統4模塊組成，如圖11所示:工況數據提取模塊41，根據現場試驗工況定義，截取時段穩定工況下的試驗原始數據，經平均統計作為后續的模型計算基礎數據；曲線采集與管理模塊42，針對性能試驗計算需要的各類機組出場曲線、試驗曲線及校核曲線等，在沒有原始數據的情況下，導入掃描圖片文件，通過分段曲線擬合手段對這類曲線進行數據識別，采集錄入曲線數據并進行管理，為后續的模型計算提供依據；模型計算數據表組態43，采用類似Excel的分頁模型計算表，通過配置單元格熱力計算公式、單元格計算引用關系等，實現性能試驗指標計算模型的可視化配置，單元格公式配置采用填表式子公式序列配置實現，計算公式中的算法函數源于熱力計算算法庫，函數參數源可配置直接輸入數據、性能試驗測點、其他單元格計算結果、前面的子公式計算結果等，熱力性能計算一般分為常規計算、標準工況校核計算、第一類修正計算、第二類修正計算等，可使用分頁模型算法配置區分不同計算類型；模型計算調度模塊44，采用后臺線程調度，根據模型計算數據表單元格計算算法和引用關系，實現模型算法基于單元格引用約束關系和數據變化觸發的驅動控制、迭代、精度控制、指標計算及計算狀態顯示等，不同性能計算類型，提供各自的計算調用入口 ；熱力計算算法庫45，為滿足性能試驗模型算法需求設計，包括常規的算術、三角、統計計算函數，也包括專用的熱力計算、性能計算及必要的條件計算函數庫等，其中熱力計算函數庫以IAPWS-1F97熱力學性質工業標準為基礎進行設計；性能計算結果列表46，列表顯示工況數據及計算結果，根據計算類型不同給出測點的標準值、計算值、第一類修正值及第二類修正值以方便對比；系統熱平衡圖47，以機組熱力系統流程圖為基礎，將工況試驗數據及指標計算結果標注到流程圖上，以直觀的方式展示性能計算結果；熱膨脹線分析圖48，通過選取汽輪機不同抽汽段及低壓缸排汽的工況參數(溫度、壓力、焓、熵、干度、濕度)，并輔助以各點等溫、等壓線，繪制機組膨脹曲線，綜合分析不同工況下性能試驗計算結果，對機組缸效率、煤耗、熱耗等指標優劣進行評價。
[0077]本實施例的輔助試驗報告生成子系統605，包括試驗信息配置、試驗工況管理、試驗數據分類整理、試驗隔離清單管理、試驗相關文件管理、試驗報告文檔輔助生成等。圖12為輔助試驗報告生成子系統605模塊組成，如圖12所示:試驗信息配置51，針對機組一次現場進行的多工況試驗，配置試驗相關信息，包括試驗類型、名稱、試驗時間、參加試驗人員與試驗負責人、試驗參加單位等試驗信息，同時，配置試驗測點設計標準值、試驗依據標準和試驗等級要求等信息，設置試驗主要測點允許偏差與波動，評估試驗用數據的可用性和試驗計算結果的可信度，試驗過程中根據預先設置好的測點允許偏差與波動值，可以實時觀察測點數據的穩定性，有利于指導試驗人員與運行調整人員的及時有效的溝通；試驗工況管理53，管理實際現場測試工況記錄，選取正式有效的試驗工況作為最終試驗報告工況記錄；試驗數據分類整理54，對正式有效工況，分類整理提取試驗數據，包括:主要試驗結果，即各試驗工況下主要試驗指標計算結果參數數據，包括常規性能計算的結果、重要指標參數的一類修正和二類修正后計算結果；試驗采集測點數據匯總，即各試驗工況下現場直接采集的一次測點平均值數據清單；試驗主要計算測點數據匯總，即各試驗工況下主要的計算導出測點、試驗中間計算結果平均值數據清單；系統隔離清單管理54，根據試驗工況要求，配置和管理在試驗過程中需要隔離的各類系統閥門清單，依據試驗規程要求，將須隔離閥門分為A、B、C三組，并分子系統進行管理，登記錄入工況試驗過程中各閥門實際隔離情況(已隔離、未隔離、隔離不良)及隔離后閥門前后溫度數據；系統相關文件管理55，主要管理與試驗相關的各類曲線(如重要指標一類、二類修正曲線、機組出廠曲線等)、試驗工況熱平衡圖、掃描錄入的圖片文件、PDF文件、WORD文件、EXCEL文件等；試驗報告文檔輔助生成56,提供基于模板的試驗報告導出和自動的試驗報告要素導出，對所有的試驗報告要素信息，定義為WORD文檔關鍵字，后臺調用WORD系統，運行WORD宏，通過關鍵字查找替換形式，導出試驗報告所需的要素信息文本、數據表格、圖片和數據曲線等，WORD文檔關鍵字格式為:
[0078]“$KEY$”-_單要素關鍵字格式；
[0079]“$KEY! SUB$ ” 一復雜要素子項關鍵字格式；
[0080]“$KEY! SUB.FIELDS ” 一復雜要素子項數據域關鍵字格式。
[0081]本實施例的性能試驗數據庫606，采用關系數據庫系統設計，可以為文件式數據庫系統ACCESS，性能試驗數據庫根據機組不同分庫存貯，每個單獨的性能試驗數據庫存貯同一機組多次現場試驗相關的試驗測點 、采集配置、試驗數據、計算結果、相關文件、試驗報告等全方位的信息，性能試驗數據庫是聯系本實施例其他模塊的核心。
[0082]1、本發明著重于系統化、數字化管理和現場試驗的流程化服務，將汽輪機組現場熱力性能試驗工作數字化、流程化，為熱力試驗分析人員提供一個穩定、開放、精確的熱力性能試驗綜合軟件平臺，在降低試驗成本、簡化現場試驗工作、提高試驗工作效率等方面提供全面的支持，提高試驗、分析水平。
[0083]2、本發明提供針對目前廣泛使用的多種現場采集設備或系統的數據采集和通信接口，實現多數據源性能試驗數據采集，同時，采用開放結構設計，可以根據現場試驗情況的變化和需要，擴充采集數據源接口。
[0084]3、本發明基于現場試驗工作特點，采用流程化、模塊化功能設計，從試驗前的測點配置，傳感器、變送器、采集設備或系統接口等的現場規劃布置，試驗數據采集參數配置，到試驗過程中的數據采集、監視、分析，到試驗后工況數據提取與整理、設計工況校核、性能計算模型組態、試驗工況性能計算及指標計算結果分析與評估，再到最終現場試驗報告的整理與輔助生成等，均能提供全流程的功能支持；
[0085]4、本發明提供一種類似Excel的分頁模型計算表,在豐富的熱力計算函數庫支持下，通過單元格計算公式、數據引用及計算精度控制，實現性能試驗指標計算模型的可視化組態配置和驅動計算，同時，針對模型計算結果，提供強大的指標分析與評估手段。
[0086]5、本發明還為現場試驗人員提供完備的試驗報告輔助生成工具，方便試驗人員登記現場試驗工作相關參數和信息，提取和整理試驗工況數據與計算分析結果，管理試驗標準、現場條件及試驗文檔，并在此基礎上，提供基于模板的試驗報告要素導出，從而減輕試驗工作量，提高試驗工作效率。
[0087]本發明中應用了具體實施例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
【權利要求】
1.一種汽輪機組熱力性能試驗系統，其特征在于，所述的系統包括: 數據采集裝置，用于采集汽輪機組試驗測點的工況數據； 試驗數據管理裝置，用于接收所述工況數據并根據用戶輸入的指令數據對所述數據采集裝置進行試驗參數設置； 數據分析裝置，用于對所述工況數據進行監測分析生成汽輪機組熱力性能監測曲線；模型組態計算裝置，用于根據所述的工況數據、汽輪機組熱力性能監測曲線和預存儲的熱力性能函數模型生成熱力性能試驗結果； 試驗報告生成裝置，用于根據所述工況數據、熱力性能計算結果和對所述數據采集裝置設置的試驗參數生成汽輪機組熱力性能試驗報告。
2.如權利要求1所述的汽輪機組熱力性能試驗系統，其特征在于，所述系統還包括: 性能試驗數據存儲器，用于存儲包括所述汽輪機組熱力性能試驗報告和熱力性能計算結果的試驗數據。
3.如權利要求1所述的汽輪機組熱力性能試驗系統，其特征在于，所述數據采集裝置包括: 893數據采集模塊，用于采集包括熱電偶、熱電阻及壓力的工況參數； 分布式測控模塊，用于采集包括熱電偶、熱電阻及壓力的工況參數； 功率表，用于采集包括機組有功功率、無功功率、頻率、電流、電壓的電氣參數； 無線數據采集模塊，用于采集汽輪機組無線設備的通信數據； 接口模塊，用于接收所述893數據采集模塊、分布式測控模塊、功率表、無線數據采集模塊采集的數據。
4.如權利要求3所述的汽輪機組熱力性能試驗系統，其特征在于，所述接口模塊包括: 893網絡通信接口，用于與所述893數據采集模塊相連接； 485網絡通信接口，用于與所述分布式測控模塊相連接； 串口通信接口，用于與所述功率表相連接； Modbus-TCP通信接口，用于與所述無線數據采集模塊無線連接。
5.如權利要求1所述的汽輪機組熱力性能試驗系統，其特征在于，所述數據采集裝置還包括: 輸入模塊，用于接收用于輸入的機組試驗測點的試驗數據。
6.如權利要求1所述的汽輪機組熱力性能試驗系統，其特征在于，所述的試驗參數包括:數據采集裝置參數信息和包括TAG、測點名稱、量程范圍、單位、小數位數、標準值、仿真值、采集轉換及計算參數的測點信息。
7.如權利要求1或4所述的汽輪機組熱力性能試驗系統，其特征在于，所述的試驗數據管理裝置包括: 測點信息配置模塊，用于對試驗測點的TAG、名稱、量程范圍、單位、小數位數、標準值、仿真值、采集轉換及計算參數； 采集裝置參數配置模塊，用于設置所述數據采集裝置的設備參數。
8.如權利要求1所述的汽輪機組熱力性能試驗系統，其特征在于，所述的模型組態計算裝置包括: 數據獲取模塊，用于讀取所述試驗數據管理裝置接收到的工況數據和數據分析裝置生成的汽輪機組熱力性能監測曲線； 熱力性能算法存儲模塊，用于預先存儲熱力性能計算函數； 熱力性能計算模塊，用于根據所述工況數據、熱力性能監測曲線和存儲的熱力性能計算函數生成熱力性能試驗結果。
9.一種汽輪機組熱力性能試驗裝置，其特征在于，所述的裝置包括: 數據采集模塊，用于采集汽輪機組試驗測點的工況數據； 試驗數據管理模塊，用于接收所述工況數據并根據用戶輸入的指令數據對所述數據采集模塊進行試驗參數設置； 數據分析模塊，用于對所述工況數據進行監測分析生成汽輪機組熱力性能監測曲線；模型組態計算模塊，用于根據所述的工況數據、汽輪機組熱力性能監測曲線和預存儲的熱力性能函數模型生成熱力性能計算結果； 試驗報告生成模塊，用于根據所述工況數據、熱力性能計算結果和對所述數據采集模塊設置的試驗參數生成汽輪機組熱力性能試驗報告。
10.如權利要求9所述的汽輪機組熱力性能試驗裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 性能試驗數據存儲模塊，用于存儲包括所述汽輪機組熱力性能試驗報告和熱力性能計算結果的試驗數據。
11.如權利要求10 所述的汽輪機組熱力性能試驗裝置，其特征在于，所述數據采集模塊包括: 893數據采集模塊，用于采集包括熱電偶、熱電阻及壓力的工況參數； 分布式測控模塊，用于采集包括熱電偶、熱電阻及壓力的工況參數； 功率表，用于采集包括機組有功功率、無功功率、頻率、電流、電壓的電氣參數； 無線數據采集模塊，用于采集汽輪機組無線設備的通信數據； 接口模塊，用于接收所述893數據采集模塊、分布式測控模塊、功率表、無線數據采集模塊采集的數據。
【文檔編號】G01M15/00GK103439114SQ201310377658
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月27日 優先權日:2013年8月27日
【發明者】張德利, 黃葆華, 劉振祥, 陳曉峰, 劉雙白, 仇曉智, 任彥, 王瑋, 田東來 申請人:國家電網公司, 華北電力科學研究院有限責任公司