專利名稱：一種直流百萬機組過熱汽溫異常預警與故障診斷方法
技術領域：
本發明涉及大型火電生產過程自動控制領域，特別地，涉及直流百萬機組過熱汽溫異常預警和故障診斷。
背景技術：
在節能減排、提高發電效率的大環境下，超超臨界直流百萬機組成為火力發電廠建設的主流趨勢。經過近兩年來的投產運行，電廠對1000MW超超臨界機組的運行技術逐漸掌握，但鍋爐汽溫波動幅度較大的問題仍然存在，1000MW機組投產后發生爆管的現象時有發生。其原因是由于沒有汽包環節，超超臨界直流爐的給水經加熱、蒸發和變成過熱蒸汽是一次性連續完成的，各段受熱面之間沒有明顯的分界面。給水、燃燒和汽溫調節不是相對獨立的，而是密切相關、相互影響的。特別是過熱器減溫水與鍋爐給水同源，使過熱器的汽溫控制與水冷壁壁溫保護緊密聯系在一起，又相互制約。這都增加了汽溫控制的難度。過熱汽溫是機組安全運行的重要參數，其溫度的穩定性直接影響鍋爐運行的效率和安全。汽溫過高，管路金屬壁溫超溫，會大大影響管路壽命，甚至會產生爆管事故而被迫停機維修。為了避免金屬壁溫、過熱汽溫超溫，不少1000MW機組不得不降低參數運行，這又使得1000MW機組的運行效率打了折扣。由于蒸汽在加熱鏈中的逐級傳遞，而1000MW機組鍋爐的傳熱體系更長，汽溫控制具有較大的遲滯性。一旦運行人員發現金屬壁溫、過熱汽溫接近超溫，采取措施時往往為時已晚。如果能夠預測過熱汽溫的變化趨勢，提前發出超溫報警，并且及時給出導致汽溫變化的主要因素，這將為運行人員處理汽溫異常贏得寶貴時間和方向指導，進而使汽溫保持穩定。
發明內容
本發明的目的針對目前超超臨界百萬機組汽溫控制尚有不足，末過汽溫波動較大的問題，提供一種過熱蒸汽溫度異常預警和故障診斷方法。本發明的技術方案為
直流百萬機組過熱汽溫異常預警與故障診斷方法的步驟如下
1)按機組負荷劃分工況，選擇滿負荷的10%作為負荷段選取規則，從滿負荷的45% 100%間確定6個典型工況；
2)從歷史庫中讀取各個負荷工況下正常運行時關鍵變量的數據作為對應的訓練樣本 TX ；
3)對訓練樣本TT進行預處理，使得各關鍵變量的均值為0，得到輸入矩陣JTeJiita , 步驟為
權利要求
1.一種直流百萬機組過熱汽溫異常預警與故障診斷方法，其特征在于它的步驟如下1)按機組負荷劃分工況，選擇滿負荷的10%作為負荷段選取規則，從滿負荷的45% 100%間確定6個典型工況；2)從歷史庫中讀取各個負荷工況下正常運行時關鍵變量的數據作為對應的訓練樣本 TX ；3)對訓練樣本 Γ進行預處理，使得各關鍵變量的均值為0，得到輸入矩陣Ie爐-, 步驟為α)計算均值
2.如權利要求1所述的一種直流百萬機組過熱汽溫異常預警與故障診斷方法，其特征在于所述的建立過熱汽溫預測模型，辨識模型參數步驟為(1)采集末級過熱器入口蒸汽溫度和出口蒸汽溫度值； (2 )建立末級過熱器入口蒸汽溫度與出口蒸汽溫度間的函數關系
3.如權利要求1所述的ー種直流百萬機組過熱汽溫異常預警與故障診斷方法，其特征 在于所述的建立主元分析模型步驟為(1)計算I的協方差陣，記為
4.如權利要求1所述的ー種直流百萬機組過熱汽溫異常預警與故障診斷方法，其特征 在于所述的故障診斷步驟為選取預警時刻前5分鐘的數據為待檢測數據VX，進行標準化處理，處理后的數據 作為對應負荷段的主元分析模型的輸入，計算各變量對主元貢獻值和殘差貢獻值，計算步 驟如下(1)第j個過程變量對殘差貢獻值為
5.如權利要求1所述的ー種直流百萬機組過熱汽溫異常預警與故障診斷方法，其特征 在于所述的關鍵變量為過熱汽溫預測模型變量和故障診斷變量，過熱汽溫預測模型變量 為末級過熱器入口汽溫和末級過熱器出口汽溫，故障診斷變量為功率負荷、總燃煤量、空預 器總風量、總給水量、主汽壓力、給水溫度、一次風量、二次風量、風煤比、燃煤比和含氧量。
全文摘要
本發明公開了一種直流百萬機組過熱汽溫異常預警與故障診斷方法。該方法包括工況劃分，典型工況過熱汽溫預測模型參數辨識,在線過熱汽溫趨勢預測和故障診斷。本方法所提供的診斷信息面向現場集控運行人員,運行人員在預警狀態下點擊,即可獲得各變量對汽溫波動的貢獻信息,依此運行人員可快速確定故障原因,及時處理現場故障。本發明能提前幾分鐘預測出汽溫變化趨勢，所提供的診斷信息面向現場集控運行人員,運行人員在預警狀態下點擊,即可獲得各變量對汽溫波動的貢獻信息,依此運行人員可快速確定故障原因,及時處理現場故障。本發明為大型直流機組的安全穩定運行提供了一種快速、簡便的方法。
文檔編號G05B23/02GK102331772SQ201110077590
公開日2012年1月25日 申請日期2011年3月30日 優先權日2011年3月30日
發明者許仙珍, 陳小強 申請人:浙江大學, 浙江省電力試驗研究院