BE1030064B1

BE1030064B1 - Een werkwijze voor foutdetectie in een energiecentrale

Info

Publication number: BE1030064B1
Application number: BE20216023A
Authority: BE
Inventors: Nicolas Depraetere; Frank Alaerts; Twan Bearda
Original assignee: Entras; Canguru Belgium
Priority date: 2021-12-22
Filing date: 2021-12-22
Publication date: 2023-07-17
Also published as: BE1030064A1

Abstract

Voorbeelden van uitvoeringsvormen beschrijven een computer geïmplementeerde werkwijze voor het detecteren van een fout in een energiecentrale uit ten minste één procesparameter. De werkwijze omvat, tijdens een initialisatie stap, het bepalen van een afwijkingsmodel voor het bepalen van verwachte afwijkingen in de tijd van de ten minste één procesparameter op basis van voorgaande gemeten waarden en instelpuntwaarden van die ten minste één procesparameter, gemonitord tijdens een referentieperiode die gekenmerkt wordt door een foutloze werking van de energiecentrale. De werkwijze omvat verder, tijdens een werkingscyclus, het bepalen van afwijkingen in de tijd van de gemeten waarden ten opzichte van de instelpuntwaarden; het bepalen van de verwachte afwijkingen in de tijd door het afwijkingsmodel; het bepalen van residuen in de tijd op basis van een verschil tussen de afwijkingen in de tijd en de verwachte afwijkingen in de tijd; en het detecteren van een fout in de energiecentrale door middel van een statistische analyse van de residuen in de tijd.

Description

EEN WERKWIJZE VOOR FOUTDETECTIE IN EEN ENERGIECENTRALE

Domein van de uitvinding

[01] De onderhavige uitvinding heeft in het algemeen betrekking op, onder andere, foutdetectie in een energiecentrale.

Achtergrond van de uitvinding

[02] Een energiecentrale is een industriële installatie die uit een brandstofbron energie opwekt, b.v. elektrische energie en nuttige warmte. Om een constant opgewekt vermogen te behouden, wordt het instelpunt van sommige procesparameters continu aangepast in de tĳd. Deze procesparameters kunnen bovendien variëren rond hun in de tijd variërende instelpunten, hetgeen resulteert in zeer dynamische procesparameters, zelfs onder normale werkingsomstandigheden.

[03] Een probleem met deze zeer dynamische procesparameters is dat zij ongewenste variaties kunnen verbergen die indicatief zijn voor een onjuiste werking van de energiecentrale, bv. defecte onderdelen, vervuiling of degradatie. Dit resulteert in een suboptimale werking en prestaties van de energiecentrale. Als deze fouten niet worden gecontroleerd of gedetecteerd kunnen ze leiden tot onomkeerbare schade en uiteindelijk tot het uitvallen van de energiecentrale. Zodoende wordt het onderhoud van de energiecentrale meestal op regelmatige basis uitgevoerd, bv. met vaste tijdsintervallen.

[04] Een probleem van dergelijk onderhoud met vaste tijdsintervallen is dat het onderhoud te vaak kan worden uitgevoerd, wat resulteert in buitensporige onderhoudskosten. Een andere mogelijkheid is dat het onderhoud te laat wordt uitgevoerd, waardoor de efficiëntie kan afnemen, onderdelen onherstelbaar kunnen worden beschadigd en de energiecentrale kan uitvallen.

Samenvatting van de uitvinding

[05] De onderhavige uitvinding heeft onder andere tot doel de hierboven genoemde uitdagingen en problemen op te lossen of te verlichten door de foutdetectie in een energiecentrale te verbeteren.

[06] Volgens een eerste aspect wordt dit doel bereikt door een computer geïmplementeerde werkwijze voor het detecteren van een fout in een energiecentrale uit ten minste één procesparameter. De werkwijze omvat, tijdens een initialisatie stap, het bepalen van een afwijkingsmodel voor het bepalen van verwachte afwijkingen in de tijd van de ten minste één procesparameter op basis van voorgaande gemeten waarden en instelpuntwaarden van die ten minste één procesparameter, gemonitord tijdens een referentieperiode die gekenmerkt wordt door een foutloze werking van de energiecentrale. De werkwijze omvat verder, tijdens een werkingscyclus, het bepalen van afwijkingen in de tĳd van de gemeten waarden ten opzichte van de instelpuntwaarden; het bepalen van de verwachte afwijkingen in de tijd door het afwijkingsmodel; het bepalen van residuen in de tijd op basis van een verschil tussen de afwijkingen in de tijd en de verwachte afwijkingen in de tijd; en het detecteren van een fout in de energiecentrale door middel van een statistische analyse van de residuen in de tijd.

[07] Tijdens de normale werking van de energiecentrale, d.w.z. tijdens een werkingscyclus, kunnen de gemeten waarden van de ten minste één procesparameter afwijken van de respectievelijke in de tijd variërende instelpuntwaarden. Een dergelijke procesparameter kan elke variabele zijn die verband houdt met de werking van de energiecentrale, bv. opgewekt vermogen, debiet van recirculerend gas, of de temperatuur van stoom. Op elke tijdstap omvat de afwijking van de ten minste één procesparameter een verwachte afwijking die verband houdt met de foutloze werking van de energiecentrale en een residu, d.w.z. het gedeelte van de afwijking dat geen verband houdt met de foutloze werking van de energiecentrale. De residuen kunnen indicatief zijn voor, onder andere, toevallige fouten, meetfouten, modelleringsfouten en/of fouten in de energiecentrale. Een fout kan elke oorzaak zijn die resulteert in de onjuiste werking van de energiecentrale, bv. een defect, schade, vervuiling of degradatie.

[08] Om de verwachte afwijkingen in de tijd tijdens de werkingscyclus te bepalen, wordt tijdens een voorafgaande initialisatiestap een afwijkingsmodel bepaald. Het afwijkingsmodel wordt bepaald op basis van voorgaande gemeten waarden en instelpuntwaarden van de ten minste één procesparameter. Deze waarden worden gemonitord tijdens een periode van foutloze werking van de energiecentrale, d.w.z. een referentieperiode. Het afwijkingsmodel laat dus toe om de verwachte afwijkingen in de tijd te bepalen alsof fouten in de energiecentrale afwezig zijn tijdens de werkingscyclus.

[09] De residuen in de tijd worden dan bepaald op basis van het verschil tussen de afwijkingen in de tĳd, gemonitord tijdens de werkingscyclus, en de verwachte afwijkingen in de tijd, bepaald door het afwijkingsmodel. Hierdoor wordt de statistische afhankelijkheid en/of autocorrelatie tussen opeenvolgende waarden van de afwijking in de tjd wezenlijk verwijderd. Dit laat toe om een betrouwbare statistische analyse van de residuen in de tĳd uit te voeren voor het detecteren van een fout in de energiecentrale. Met andere woorden, door de statistische analyse kunnen de residuen die indicatief zijn voor een fout in de energiecentrale worden gedetecteerd.

[10] Dit kan het detecteren van fouten in een energiecentrale verbeteren, in het bijzonder in een vroeg stadium van falen wanneer fouten in de procesparameters minder duidelijk zijn. Het is een voordeel dat de planning van het onderhoud kan worden verbeterd, waardoor de onderhoudskosten worden verlaagd en de levensduur van de centrale wordt verlengd door respectievelijk overmatig en onvoldoende onderhoud te vermijden. Het is een verder voordeel dat de bovengenoemde werkwijze gemakkelijk in een bestaande energiecentrale kan worden geïmplementeerd.

[11] Volgens een uitvoeringsvorm kan de statistische analyse het detecteren van uitschieters van de residuen in de tijd omvatten, die indicatief zijn voor een fout in de energiecentrale.

[12] Met andere woorden, residuwaarden die wezenlijk groter of wezenlijk kleiner zijn ten opzichte van een meerderheid van residuwaarden in de tijd, d.w.z. uitschieters, kunnen een indicatie zijn van een onjuiste werking van de energiecentrale.

[13] Volgens een uitvoeringsvorm kan de statistische analyse van de residuen in de tijd verder omvatten: i) het detecteren van kritieke gebeurtenissen die indicatief zijn voor uitschieters van de residuen die buiten vooraf bepaalde controlegrenzen vallen; il) het volgen van ten minste één statistiek van de kritieke gebeurtenissen in de tijd; en ij) het detecteren van een fout in de energiecentrale wanneer de ten minste één statistiek een vooraf bepaalde drempelwaarde overstijgt.

[14] Een kritieke gebeurtenis kan dus een residuwaarde zijn die buiten vooraf bepaalde controlegrenzen valt, b.v. een onder- en bovengrens. Deze controlegrenzen kunnen vooraf bepaald zijn volgens de werkingsomstandigheden van de energiecentrale, bijvoorbeeld het opgewekte vermogen, de weersomstandigheden en de brandstofsamenstelling. Tijdens de werkingscyclus kunnen de controlegrenzen verder worden geselecteerd uit een groep van vooraf bepaalde controlegrenzen volgens de huidige werkingsomstandigheden van de energiecentrale. Dit heeft het voordeel dat fouten betrouwbaarder kunnen worden gedetecteerd onder verschillende werkingsomstandigheden van de energiecentrale.

[15] Een fout enkel detecteren wanneer een gevolgde statistiek van de kritieke gebeurtenissen in de tijd een vooraf bepaalde drempelwaarde overstijgt laat verder toe om kritieke gebeurtenissen te detecteren zonder elke keer een fout te detecteren.

Zodoende kan de vooraf bepaalde drempelwaarde worden aangepast om een gewenst evenwicht tussen vroege foutdetectie en het aantal gedetecteerde fouten mogelijk te maken. Dit heeft het voordeel dat overmatige en valse foutdetectie kan worden vermeden.

[16] Volgens een uitvoeringsvorm kan de werkwijze verder het verkrijgen van de vooraf bepaalde controlegrenzen tijdens de initialisatie stap omvatten, op basis van een kansverdeling van de residuen tijdens de referentieperiode.

[17] De kansverdeling kan worden gebaseerd op de residuwaarden die zijn waargenomen tijdens de referentieperiode, d.w.z. een periode van foutloze werking van de energiecentrale. Daaruit kan tijdens de initialisatie stap een interval worden bepaald dat wezenlijk alle residuwaarden omvat die niet indicatief zijn voor een fout in de energiecentrale, b.v. residuwaarden indicatief voor toevallige fouten, meetfouten of modelleringsfouten. Zodoende zijn uitschieters van de residuen die buiten de grenzen van een dergelijk interval vallen waarschijnlijk indicatief voor een fout in de energiecentrale. Dit heeft het voordeel dat residuen die indicatief zijn voor een fout in de energiecentrale gemakkelijk kunnen worden onderscheiden.

[18] Volgens een uitvoeringsvorm kan de ten minste één statistiek van de kritieke gebeurtenissen het aantal kritieke gebeurtenissen, de frequentie van kritieke gebeurtenissen, de frequentieverdeling van kritieke gebeurtenissen in een tijdsperiode, en/of de ernst van kritieke gebeurtenissen omvatten.

[19] Volgens een uitvoeringsvorm kan het afwijkingsmodel gebaseerd zijn op de procesparameter waarvoor de verwachte afwijkingen in de tĳd door het afwijkingsmodel worden bepaald, en gebaseerd zijn op ten minste één bijkomende procesparameter.

[20] Met andere woorden, het afwijkingsmodel dat de verwachte afwijkingen in de tijd van een procesparameter bepaalt, kan worden bepaald op basis van voorgaande gemeten waarden en instelpuntwaarden van die procesparameter, naast de voorgaande gemeten waarden en instelpuntwaarden van ten minste één bijkomende procesparameter. Dit kan resulteren in een nauwkeuriger afwijkingsmodel en kan daardoor de foutdetectie verbeteren.

[21] Volgens een uitvoeringsvorm kan het afwijkingsmodel een autoregressief model zijn dat bepaald door een tijdreeksanalyse, een hoofdcomponentenanalyse, een clusteranalyse, en/of machinaal leren.

[22] Het autoregressief afwijkingsmodel laat toe om tijdens de werkingscyclus de toekomstige verwachte afwijkingen te voorspellen op basis van voorgaande verwachte afwijkingen, d.w.z. de inputs van het autoregressief afwijkingsmodel. Deze inputs kunnen voorgaande verwachte afwijkingen zijn die tijdens de referentieperiode zijn gemonitord en/of voorgaande verwachte afwijkingen die door het afwijkingsmodel in een voorgaande tijdstap van de werkingscyclus zijn bepaald. Het afwijkingsmodel kan elk type autoregressief model zijn, zoals bijvoorbeeld, onder andere, een standaard autoregressief, AR, model, een autoregressief voortschrijdend gemiddelde, ARMA,

model, een autoregressief geïntegreerd voortschrijdend gemiddelde, ARIMA, model, of een vector autoregressief, VAR, model. Het autoregressief model kan verder worden verbeterd door hoofdcomponentenanalyse, clusteranalyse en/of machinaal leren, bv. door het aantal variabelen van het autoregressief model te verminderen of door extra inputs of regressoren te identificeren. Dit kan resulteren in een efficiënter afwijkingsmodel dat toelaat om een veelheid van afwijkingsmodellen in parallel te gebruiken met relatief beperkte rekenkracht.

[23] Volgens een uitvoeringsvorm kan de werkwijze verder het verkrijgen van gemeten waarden en/of instelpuntwaarden van de ten minste één procesparameter tijdens de werkingscyclus omvatten.

[24] De gemeten waarden van de ten minste één procesparameter kunnen worden verkregen door rechtstreekse meting, bijvoorbeeld van de gastemperatuur of de stoomdruk. Als alternatief kunnen de gemeten waarden van de ten minste één procesparameter worden verkregen door indirecte meting, berekening of modellering op basis van directe metingen van andere procesparameters en/of variabelen extern aan de energiecentrale, bv. omgevingstemperatuur. De instelpuntwaarden kunnen bijvoorbeeld worden ontvangen van een regelaar of controle-eenheid van de energiecentrale.

[25] Volgens een uitvoeringsvorm kan de referentieperiode verder worden gekenmerkt door één of meer selectiecriteria die een werkingsomstandigheid van de energiecentrale bepalen.

[26] De werkingsomstandigheid bepaalt hoe de energiecentrale functioneert en presteert. Een werkingsomstandigheid kan worden bepaald door de procesparameters en de uitgevoerde procedures in de energiecentrale, bv. roetblazen, het verversen van zand en/of het uitvoeren van onderhoud. Het afwijkingsmodel kan dus bij voorkeur bepaald zijn op basis van een referentieperiode met een werkingsomstandigheid die wezenlijk gelijk is aan de werkingsomstandigheid van de energiecentrale tijdens de werkingscyclus. Een dergelijke geschikte referentieperiode kan worden geselecteerd op basis van één of meer selectiecriteria die kenmerkend zijn voor een bepaalde werkingsomstandigheid. Met andere woorden, de selectiecriteria kunnen de procesparameters en/of uitgevoerde procedures in de energiecentrale weergeven die een werkingsomstandigheid onderscheiden. Bovendien kan meer dan één afwijkingsmodel worden bepaald, zodat de verwachte afwijkingen van een procesparameter onder verschillende werkingsomstandigheden kunnen worden bepaald.

[27] Volgens een uitvoeringsvorm kunnen één of meer selectiecriteria worden geïdentificeerd door een hoofdcomponentenanalyse, een clusteranalyse, en/of machinaal leren op de voorgaande gemeten waarden en/of instelpuntwaarden van de ten minste één procesparameter.

[28] Met andere woorden, er kan een analyse worden uitgevoerd op voorgaande gemeten waarden en/of instelpuntwaarden van de ten minste één procesparameter om de selectiecriteria te identificeren die een werkingsomstandigheid bepalen of differentiëren. Dit heeft het voordeel dat eerder niet in aanmerking genomen selectiecriteria kunnen worden geïdentificeerd, wat resulteert in een verbeterde selectie van de referentieperiode.

[29] Volgens een tweede aspect heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het detecteren van een fout in een energiecentrale. De werkwijze kan het detecteren van een fout in de energiecentrale uit ten minste één procesparameter omvatten volgens het eerste aspect; en het informeren van een operator over de gedetecteerde fout.

[30] Een operator kan worden geïnformeerd door een alarm in werking te stellen, zoals bijvoorbeeld, onder andere, een waarschuwingslampje, een waarschuwingssignaal, of door een melding naar een apparaat te versturen. Als alternatief of aanvullend kan de detectie van een fout worden gecommuniceerd aan een ander algoritme, controller of apparaat dat de bron van de fout bepaalt en/of een passende actie bepaalt die een operator kan ondernemen.

[31] Volgens een derde aspect heeft de uitvinding betrekking op een gegevensverwerkend systeem dat ingericht is om de computer geïmplementeerde werkwijze volgens het eerste aspect uit te voeren.

[32] Volgens een vierde aspect heeft de uitvinding betrekking op een computerprogramma dat instructies omvat die, wanneer het programma door een computer wordt uitgevoerd, de computer ertoe brengen de computer geïmplementeerde werkwijze volgens het eerste aspect uit te voeren.

[33] Volgens een vijfde aspect heeft de uitvinding betrekking op een door een computer leesbaar medium dat instructies omvat die, wanneer uitgevoerd door een computer, de computer ertoe brengen de computer geïmplementeerde werkwijze volgens het eerste aspect uit te voeren.

Korte beschrijving van de figuren

[34] Fig. 1 toont een schematische voorstelling van een energiecentrale;

[35] Fig. 2A toont een voorbeeld van gemeten waarden van een procesparameter in de tijd tijdens een werkingsperiode van een energiecentrale;

[36] Fig. 2B toont een voorbeeld van gemeten waarden en instelpuntwaarden van een procesparameter in de tijd tijdens een deelperiode van de werkingsperiode van

Fig. 2A;

[37] Fig. 2C toont de afwijkingen in de tĳd tussen gemeten waarden en instelpuntwaarden van een procesparameter;

[38] Fig. 3 toont stappen volgens een computer geïmplementeerde werkwijze voor het detecteren van een fout in een energiecentrale uit ten minste één procesparameter volgens een uitvoeringsvorm;

[39] Fig. 4 toont stappen van een werkingscyclus volgens een computer geïmplementeerde werkwijze voor het detecteren van een fout in een energiecentrale uit ten minste één procesparameter volgens een uitvoeringsvorm;

[40] Fig. 5 toont initialisatie stappen voor een computer geïmplementeerde werkwijze voor het detecteren van een fout in een energiecentrale uit ten minste één procesparameter volgens een uitvoeringsvorm;

[41] Fig. GA toont stappen volgens een werkwijze voor het detecteren van een fout in een energiecentrale uit een enkele procesparameter volgens een uitvoeringsvorm;

[42] Fig. GB toont stappen volgens een werkwijze voor het detecteren van een fout in een energiecentrale uit een veelheid van procesparameters volgens een uitvoeringsvorm;

[43] Fig. 6C toont stappen volgens een werkwijze voor het detecteren van een fout in een energiecentrale uit een veelvoud van procesparameters volgens een uitvoeringsvorm; en

[44] Fig. 7 toont een voorbeeld uitvoeringsvorm van een geschikt computersysteem voor het uitvoeren van stappen volgens voorbeeld aspecten van de uitvinding.

Gedetailleerde beschrijving van uitvoeringsvorm(en)

[45] Fig. 1 toont een schematische voorstelling van een energiecentrale 100. Een energiecentrale 100 kan elke installatie zijn die een brandstof 101 verbrandt om elektrische energie, nuttige warmte, of beide op te wekken. Een dergelijke brandstof 101 kan bijvoorbeeld, onder andere, steenkool, aardgas, biomassa, stedelijk afval, industrieel afval, een combinatie daarvan, of elke andere geschikte brandstof zijn gekend door de vakman. Brandstof 101 wordt gewoonlijk verbrand in een ketel 102, waarbij hete verbrandingsgassen worden gevormd. De ketel 102 kan één of meerdere warmtewisselaars (niet getoond in Fig. 1) omvatten, die zich in het stromingstraject van de verbrandingsgassen bevinden. Zodoende kan de verbrandingswarmte van de verbrandingsgassen worden overgebracht op voedingswater 103 dat door de buizen van de warmtewisselaar stroomt. Het voedingswater 103 kan door de warmtewisselaars worden gepompt, bijvoorbeeld vanuit een reservoir of een natuurlijke waterbron. Het voedingswater 103 kan, maar hoeft niet, voorverwarmd te worden door een voedingswaterverwarmer 104 tot voorverwarmd voedingswater 110 voordat het de ketel 102 binnengaat.

[46] Door de overgebrachte warmte kan het voorverwarmde voedingswater 110 in de warmtewisselaars worden verwarmd tot bijvoorbeeld heet water, stoom, verzadigde stoom, of oververhitte stoom. De gegenereerde stoom 111 kan bijvoorbeeld worden gebruikt om een stoomturbine 105 aan te drijven die is aangesloten op een generator, waardoor elektrische energie wordt opgewekt. De opgewekte elektrische energie kan bijvoorbeeld worden geleverd aan een lokaal elektriciteitsnet of een elektriciteitsnet 1606. Als alternatief of aanvullend kan de gegenereerde stoom 111 en/of warm water 111 worden gebruikt als de nuttige warmte in bijvoorbeeld warmtedistributie of een lokaal warmtenet. Met andere woorden, de output van een thermische centrale kan elektrische energie, nuttige warmte of een combinatie daarvan omvatten, d.w.z. warmtekrachtkoppeling.

[47] De benodigde energie om het voedingswater 103 voor te verwarmen tot voorverwarmd voedingswater 110 in de voedingswaterverwarmer 104 kan worden verkregen uit stoom die wordt onttrokken 107 tussen de stadia van de stoomturbine 105, b.v. tussen een hogedrukturbine en een lagedrukturbine. De thermische centrale 100 kan verder een stoomcondensor 108 omvatten die de lagedrukstoom 109 die de stoomturbine 105 verlaat condenseert tot een vloeistof, d.w.z. condensaatwater 112.

Dit condensaatwater 112 kan verder worden hergebruikt als deel van het voedingswater 103.

[48] De energiecentrale 100 kan verder ten minste één sensor 113, 114 omvatten die ingericht is om ten minste één procesparameter van de energiecentrale 100 te bepalen en/of te meten. Een procesparameter kan elke variabele zijn die verband houdt met de werking van de energiecentrale 100 zoals bijvoorbeeld , onder andere, opgewekt vermogen, opgewekte energie, debiet van recirculerend gas, temperatuur van stoom, stoomdruk, stoomdebiet, temperatuur van rookgas, temperatuur van de vuurhaard, verbrandingsluchtdebiet, voedingswaterdruk, koelwatertemperatuur, of waterdebiet.

[49] Fig. 2A toont een voorbeeld van gemeten waarden van een procesparameter 211 in de tijd tijdens een werkingsperiode 210 van een energiecentrale. De gemeten waarde van een procesparameter kan de werkelijke waarde voor die procesparameter op een bepaalde tijdstap zijn. De gemeten waarden 211 van een procesparameter kunnen worden verkregen door directe meting, bijvoorbeeld een directe meting van de voedingswaterdruk of de stoomtemperatuur, respectievelijk gemeten door sensor 113 en 114 in Fig. 1. Als alternatief kunnen de gemeten waarden 211 van een procesparameter worden verkregen door indirecte meting, berekening, of modellering.

Zodoende kunnen de gemeten waarden 211 van een procesparameter gebaseerd zijn op directe metingen van andere procesparameters en/of variabelen extern aan de energiecentrale. Zo kan bijvoorbeeld het stoomdebiet van de gegenereerde stoom indirect worden verkregen uit directe metingen van de stoomtemperatuur en de stoomdruk.

[50] Fig. 2B toont een voorbeeld van gemeten waarden 211 en instelpuntwaarden 221 van een procesparameter in de tĳd tijdens een deelperiode 220 van werkingsperiode 210. De instelpuntwaarde 221 van een procesparameter is de gewenste waarde voor die procesparameter op een bepaalde tijdstap. De instelpuntwaarde 221 kan continu in de tĳd worden aangepast, zodat de energiecentrale bijvoorbeeld een constant opgewekt vermogen behoudt. Zodoende kunnen de gemeten waarden 211 van een procesparameter wezenlijk afwijken van hun respectievelijke in de tjd variërende instelpuntwaarden 221, bijvoorbeeld als gevolg van transiënten of invloeden extern aan de energiecentrale.

[51] Fig. 2C toont de afwijkingen 231 in de tijd tussen de gemeten waarden 211 en de instelpuntwaarden 221 van een procesparameter. In elke tijdstap kan de afwijking 231 van de procesparameter een verwachte afwijking 241 die verband houdt met de foutloze werking van de energiecentrale en een residu 242 omvatten, d.w.z. het gedeelte van de afwijking 231 dat geen verband houdt met de foutloze werking van de energiecentrale. Deze residuen 242 kunnen indicatief zijn voor, onder andere, toevallige fouten, meetfouten, modelleringsfouten, en/of fouten in de centrale. Een fout kan elke oorzaak zijn die resulteert in de onjuiste werking van de centrale, bv. defecten, schade, vervuiling of degradatie. Een fout kan verder ook een van de componenten of processen in een energiecentrale aantasten. Dergelijke fouten kunnen resulteren in een suboptimale werking en prestaties van de energiecentrale. Wanneer ze niet worden gecontroleerd of gedetecteerd, kunnen deze fouten verder resulteren in onomkeerbare schade en uiteindelijk in het uitvallen van de energiecentrale.

[52] Fig. 3 toont stappen volgens een computer geïmplementeerde werkwijze 300 voor het detecteren van een fout in een energiecentrale uit ten minste één procesparameter volgens een uitvoeringsvorm. In de initialisatie stap 310 worden eerder gemonitorde gemeten meetwaarden en instelpuntwaarden 312 van de ten minste één procesparameter opgehaald, bijv. geladen uit een database. Deze waarden 312 kunnen zijn gemonitord en opgeslagen tijdens een voorafgaande periode die wordt gekenmerkt door de wezenlijk foutloze werking van de energiecentrale, d.w.z. een referentieperiode 311.

[53] In de volgende stap 313 wordt een afwijkingsmodel voor de ten minste één procesparameter bepaald op basis van de voorgaande waarden 312 van de procesparameter die tijdens de referentieperiode 311 zijn gemonitord. Zo kan bijvoorbeeld het afwijkingsmodel voor de druk van het voedingswater bepaald zijn op basis van voorgaande waarden van de druk van het voedingswater. Als alternatief of aanvullend kan het afwijkingsmodel voor de ten minste één procesparameter worden bepaald op basis van ten minste één bijkomende procesparameter. Zo kan bijvoorbeeld het afwijkingsmodel voor de druk van het voedingswater worden bepaald op basis van voorgaande waarden van de druk van het voedingswater, de temperatuur van de stoom en het debiet van de stoom. Het afwijkingsmodel kan verder worden bepaald op basis van ten minste één bijkomende variabele die extern is aan de energiecentrale, bijvoorbeeld de weersomstandigheden. Het bepalen van het afwijkingsmodel voor een procesparameter op basis van bijkomende procesparameters en/of variabelen kan resulteren in een nauwkeuriger model en kan daardoor de foutdetectie verbeteren.

[54] Het bepaalde afwijkingsmodel laat toe om de verwachte afwijkingen in de tijd te bepalen 324 tijdens de werkingscyclus 320, d.w.z. tijdens een periode van normale werking van de energiecentrale. De verwachte afwijking van een procesparameter is het verschil tussen de gemeten waarde 321 en de instelpuntwaarde 322 van die procesparameter die verband houdt met de foutloze werking van de centrale. Met andere woorden, het bepaalde afwijkingsmodel 313 laat toe om de afwijkingen in de tijd 324 te bepalen alsof fouten afwezig zijn tijdens de werking van de centrale, d.w.z. tijdens de werkingscyclus 320.

[55] Bij voorkeur is het afwijkingsmodel een autoregressief model dat toelaat om toekomstige verwachte afwijkingen tijdens de werkingscyclus 320 te voorspellen op basis van voorgaande verwachte afwijkingen, d.w.z. de inputs van het autoregressief afwijkingsmodel. Deze inputs kunnen voorgaande verwachte afwijkingen of voorgaande gemeten waarden en instelpuntwaarden 312 zijn, gemonitord tijdens de referentieperiode 311. Als alternatief of aanvullend kunnen deze inputs voorgaande verwachte afwijkingen zijn die door het afwijkingsmodel in een voorafgaande tijdstap van de werkingscyclus 320 zijn bepaald. Met andere woorden, een output van het afwijkingsmodel in een bepaalde tijdstap kan worden gebruikt als input voor het model in een volgende tijdstap. De voorspellingshorizon van het afwijkingsmodel kan verder één of meer tijdstappen zijn.

[56] Het afwijkingsmodel kan elk type autoregressief model zijn, zoals bijvoorbeeld, onder andere, een standaard autoregressief, AR, model, een autoregressief voortschrijdend gemiddelde, ARMA, model, een autoregressief geïntegreerd voortschrijdend gemiddelde, ARIMA, model, of een vector autoregressief, VAR, model.

Als alternatief kan het afwijkingsmodel elk ander type tijdreeksmodel zijn, zoals bijvoorbeeld een voortschrijdend gemiddelde model, een exponentieel afvlakking model, een causaal model, of een voorspellingsmodel getraind door machinaal leren.

[57] Het afwijkingsmodel kan verder worden verbeterd door hoofdcomponentenanalyse, clusteranalyse en/of machinaal leren, bv. door het aantal variabelen te verminderen. Dit kan resulteren in een efficiënter afwijkingsmodel dat toelaat om een veelheid van afwijkingsmodellen in parallel te gebruiken met relatief beperkte rekenkracht, bv. om fouten in een veelvoud van procesparameters wezenlijk gelijktijdig te detecteren. Deze technieken, d.w.z. hoofdcomponentenanalyse, clusteranalyse en/of machinaal leren, kunnen ook worden gebruikt om bijkomende inputs of regressoren voor het afwijkingsmodel te identificeren die de door het afwijkingsmodel bepaalde verwachte afwijking, d.w.z. de output van het autoregressief afwijkingsmodel, kunnen verbeteren.

[58] Tijdens de werkingscyclus 320, d.w.z. tijdens de werking van de energiecentrale, worden de afwijkingen in de tijd D(t) van de gemeten waarden 321 van de instelpuntwaarden 322 bepaald in stap 323. Bijvoorbeeld, de afwijkingen in de tjd D(t) kunnen worden bepaald 323 door het berekenen van het verschil tussen de gemeten waarden 321 en de respectievelijke instelpuntwaarden 322, of omgekeerd.

In een volgende stap 324 worden de verwachte afwijkingen in de tijd De‚p(t) bepaald door het afwijkingsmodel dat tijdens de initialisatie stap 310 opgesteld is.

[59] Vervolgens worden de residuen in de tijd r(t) in stap 325 bepaald op basis van het verschil tussen de afwijkingen in de tijd D(t) en de verwachte afwijkingen in de tijd

Dexp(t). Door het bepalen 325 van de residuen in de tijd r(t) wordt de statistische afhankelijkheid en/of autocorrelatie tussen opeenvolgende waarden van de afwijkingen in de tijd D(t) wezenlijk verwijderd. Bovendien worden de residuen in de tĳd r(t) gekenmerkt door stationairiteit, d.w.z. dat zij een wezenlijk constant gemiddelde en variantie hebben. Dit laat toe om een betrouwbare statistische analyse van de residuen in de tijd r(t) uit te voeren in stap 326 voor het detecteren van een fout in de energiecentrale. Met andere woorden, door de statistische analyse 326 kunnen de residuen die indicatief zijn voor een fout worden onderscheiden van de residuen die dat niet zijn, waardoor een fout 327 in de centrale kan worden gedetecteerd.

[60] De statistische analyse 326 kan het detecteren van uitschieters van de residuen in de tjd 7(t) omvatten die indicatief zijn voor een fout in de energiecentrale. Met andere woorden, residuwaarden die wezenlijk groter of wezenlijk kleiner zijn ten opzichte van een meerderheid van de residuwaarden in de tijd, d.w.z. uitschieters, kunnen een indicatie zijn van een onjuiste werking van de energiecentrale.

[61] De bovengenoemde werkwijze 300 kan het detecteren van fouten in een energiecentrale verbeteren, in het bijzonder in een vroeg stadium van falen wanneer fouten in de procesparameters minder opvallend zijn. Het is een voordeel dat de planning van het onderhoud kan worden verbeterd, bijvoorbeeld door alleen onderhoud en/of inspecties van de energiecentrale uit te voeren wanneer fouten worden gedetecteerd. Dit kan de onderhoudskosten verlagen door overmatig onderhoud of inspecties te vermijden. Bovendien kan de levensduur van een energiecentrale worden verlengd omdat het detecteren van fouten verbeterd is.

Zodoende kan onvoldoende onderhoud worden vermeden door tijdig onderhoud en/of inspectie van de energiecentrale. Het is een verder voordeel dat de bovengenoemde werkwijze gemakkelijk in een bestaande energiecentrale kan worden geïmplementeerd, aangezien de werkwijze kan worden toegepast zonder wezenlijke wijzigingen of toevoegingen aan de bestaande infrastructuur van de energiecentrale.

[62] Fig. 4 toont stappen 400 van de werkingscyclus volgens een computer geïmplementeerde werkwijze voor het detecteren van een fout in een energiecentrale uit ten minste één procesparameter volgens een uitvoeringsvorm. Fig. 4 toont in het bijzonder bijkomende stappen 401, 402, 403, 404 die tijdens de werkingscyclus kunnen worden uitgevoerd. In een eerste stap 401 van de werkingscyclus 320 kunnen de gemeten waarden 321 en de instelpuntwaarden 322 van de ten minste één procesparameter worden verkregen. De gemeten waarden 321 van de procesparameter kunnen worden verkregen door directe meting, bijvoorbeeld van de gastemperatuur of de stoomdruk. Als alternatief kunnen de gemeten waarden 321 van de procesparameter worden verkregen door indirecte meting, berekening of modellering op basis van directe metingen van andere procesparameters en/of variabelen extern aan de energiecentrale, bv. omgevingstemperatuur. De instelpuntwaarden 322 kunnen bijvoorbeeld worden ontvangen van een regelaar die de instelpuntwaarden van een procesparameter in de energiecentrale regelt. De instelpuntwaarden 322 kunnen verder handmatig worden aangepast door een operator van de energiecentrale, of kunnen worden berekend op basis van andere variabelen.

[63] Vervolgens worden in stap 325 de residuen in de tijd 412 bepaald op basis van het verschil tussen de afwijkingen in tijd D(t) 323 en de verwachte afwijkingen in de tijd Dexp(t) 324 zoals hierboven beschreven. In een volgende stap 326 wordt de statistische analyse 326 uitgevoerd. Een eerste stap 402 van de statistische analyse 326 kan het opsporen van kritieke gebeurtenissen 411 omvatten, die indicatief zijn voor uitschieters van de residuen in de tijd 412 die buiten vooraf bepaalde controlegrenzen 413, 414 vallen. Een kritieke gebeurtenis 411 kan dus een residuwaarde 412 zijn die buiten de vooraf bepaalde controlegrenzen 413, 414 valt, bijv. een ondergrens 414 en een bovengrens 413.

[64] Deze controlegrenzen 413, 414 kunnen vooraf bepaald zijn volgens de werkingsomstandigheid van de energiecentrale. De werkingsomstandigheid bepaalt hoe de centrale functioneert en presteert. Een werkingsomstandigheid kan worden bepaald door de procesparameters en de uitgevoerde procedures in de energiecentrale, bijvoorbeeld roetblazen, het verversen van zand, het uitvoeren van een inspectie en/of het uitvoeren van een onderhoud. Een werkingsomstandigheid kan verder worden bepaald door andere operationele informatie van de energiecentrale, zoals bijvoorbeeld het type opgewekte energie, d.w.z. nuttige warmte of elektrische energie, de relatieve verdeling tussen de types opgewekte energie, de omgevingstemperatuur, de weersomstandigheden, het type brandstof, de brandstofkwaliteit, de brandstofsamenstelling, of de voedingswatersamenstelling.

[65] De controlegrenzen 413, 414 kunnen tijdens een werkingscyclus van de centrale vastgesteld zijn. Als alternatief kunnen de controlegrenzen 413, 414 worden geselecteerd uit een groep van vooraf bepaalde controlegrenzen volgens de huidige werkingsomstandigheid van de energiecentrale. Met andere woorden, de controlegrenzen 413, 414 kunnen worden aangepast of geselecteerd volgens veranderingen in de werkingsomstandigheid van de energiecentrale. Dit heeft het voordeel dat fouten betrouwbaarder kunnen worden gedetecteerd onder verschillende werkingsomstandigheid van de energiecentrale.

[66] In een tweede stap 403 van de statistische analyse 326 kan ten minste één statistiek 421 van de kritieke gebeurtenissen 411 in de tjd worden gevolgd. De statistiek 421 kan onder andere het aantal kritieke gebeurtenissen 411, de frequentie van kritieke gebeurtenissen 411, de frequentieverdeling van kritieke gebeurtenissen 411 in een tijdsperiode, en/of de ernst van kritieke gebeurtenissen 411 omvatten. In een laatste stap 404 van de statistische analyse 326 wordt een fout 327 gedetecteerd uit de gevolgde statistiek 421 wanneer deze een vooraf bepaalde drempelwaarde 422 overstijgt. De drempelwaarde 422 kan vooraf bepaald zijn volgens de gevolgde statistiek 421, bijv. de drempelwaarde 422 kan een maximum aantal gedetecteerde kritieke gebeurtenissen 411 per dag zijn wanneer de gevolgde statistiek 421 het aantal kritieke gebeurtenissen 411 per dag is.

[67] Een fout 327 enkel detecteren wanneer een gevolgde statistiek 421 van de kritieke gebeurtenissen 411 in de tĳd een vooraf bepaalde drempelwaarde 422 overstijgt laat verder toe om kritieke gebeurtenissen 411 te detecteren zonder telkens een fout te detecteren. Zodoende kan de vooraf bepaalde drempelwaarde 422 verder worden aangepast om een gewenst evenwicht tussen vroege foutdetectie en het aantal gedetecteerde fouten mogelijk te maken. Dit heeft het voordeel dat overmatige en valse foutdetectie kan worden vermeden.

[68] Fig. 5 toont initialisatie stappen 500 voor een computer geïmplementeerde werkwijze voor het detecteren van een fout in een energiecentrale uit ten minste één procesparameter volgens een uitvoeringsvorm. Fig. 5 toont in het bijzonder bijkomende stappen 501, 502, 503, 504 die tijdens de initialisatie stap kunnen worden uitgevoerd. De referentieperiode waarop het afwijkingsmodel is gebaseerd, wordt gekenmerkt door de wezenlijk foutloze werking van de energiecentrale. Bovendien kan de referentieperiode verder worden gekenmerkt door één of meer selectiecriteria die de werkingsomstandigheid van de energiecentrale tijdens de referentieperiode bepalen. Met andere woorden, de selectiecriteria kunnen de procesparameters, uitgevoerde procedures, en/of operationele informatie van de energiecentrale weergeven die een werkingsomstandigheid onderscheiden.

[69] Het afwijkingsmodel kan bij voorkeur worden bepaald op basis van een referentieperiode met een werkingsomstandigheid die wezenlijk vergelijkbaar is met de werkingsomstandigheid van de energiecentrale tijdens de werkingscyclus. Een dergelijke geschikte referentieperiode kan worden geselecteerd uit voorgaande waarden van de procesparameter in stap 502. Het selecteren 502 van een referentieperiode kan dus gebaseerd zijn op één of meer selectiecriteria die kenmerkend zijn voor een gewenste werkingsomstandigheid.

[70] De selectiecriteria kunnen verder worden geïdentificeerd in een voorafgaande stap 501. Met andere woorden, er kan een analyse worden uitgevoerd op voorgaande gemeten waarden en/of instelpuntwaarden van de procesparameter om de selectiecriteria te identificeren die een werkingsomstandigheid bepalen of differentiëren. De selectiecriteria kunnen bijvoorbeeld worden geïdentificeerd uit de voorgaande waarden van een procesparameter door een hoofdcomponentenanalyse, een clusteranalyse, en/of machinaal leren. Dit heeft het voordeel dat selectiecriteria die eerder niet in aanmerking genomen werden kunnen worden geïdentificeerd, wat resulteert in een verbeterde selectie 502 van de referentieperiode.

[71] In een volgende stap 312 kunnen de voorgaande gemeten waarden en instelpuntwaarden van de procesparameter tijdens de geselecteerde referentieperiode 502 worden opgehaald. In een volgende stap 313 wordt een afwijkingsmodel voor de procesparameter bepaald zoals hierboven beschreven. Het bepaalde afwijkingsmodel kan dan worden gebruikt voor het bepalen van de verwachte afwijkingen in de tijd van de procesparameter tijdens een werkingscyclus 505 met een werkingsomstandigheid die wezenlijk vergelijkbaar is met de geselecteerde referentieperiode. Bovendien kan meer dan één afwijkingsmodel voor dezelfde procesparameter worden bepaald op basis van referentieperioden die door verschillende selectiecriteria worden gekenmerkt. Door de verschillende afwijkingsmodellen kunnen de verwachte afwijkingen van die procesparameter onder verschillende werkingsomstandigheden van de energiecentrale worden bepaald.

[72] In een volgende stap 503 kan het bepaalde afwijkingsmodel worden gebruikt om de residuen in de tijd van de geselecteerde referentieperiode 502 te bepalen.

Aangezien de referentieperiode wordt gekenmerkt door de wezenlijk foutloze werking van de energiecentrale, zijn deze bepaalde residuen wezenlijk indicatief voor andere fouten, bv. toevallige fouten, meetfouten en modelleringsfouten. Dergelijke fouten kunnen bijvoorbeeld het gedeelte van de afwijking tijdens de referentieperiode uitdrukken dat niet door het bepaalde afwijkingsmodel kan worden gemodelleerd of gefit. Met andere woorden, de fouten kunnen de discrepantie zijn tussen de verwachte afwijking bepaald door het afwijkingsmodel en de waargenomen afwijking tijdens de referentieperiode.

[73] In een volgende stap 504 kunnen de vooraf bepaalde controlegrenzen 413, 414 voor het detecteren van kritieke gebeurtenissen uit de residuen in de tijd worden verkregen. De controlegrenzen 413, 414 kunnen bij voorkeur worden verkregen op basis van een kansverdeling 512 van de residuen 511 die in stap 503 bepaald zijn.

Aangezien deze residuen 511 wezenlijk indicatief zijn voor andere fouten, kan daaruit een interval worden bepaald dat wezenlijk alle residuen 511 omvat die niet indicatief zijn voor een fout in de energiecentrale. Een dergelijk interval kan bijvoorbeeld een interval zijn dat de residuen binnen drie standaardvariaties van het gemiddelde omvat, d.w.z. 99,7% van de residuwaarden wanneer deze normaal verdeeld zijn. Zodoende zijn uitschieters van de residuen die buiten de grenzen van een dergelijk interval vallen waarschijnlijk indicatief voor een fout in de energiecentrale. Dit heeft het voordeel dat residuen die indicatief zijn voor een fout in de energiecentrale gemakkelijk kunnen worden onderscheiden.

[74] Fig. GA toont stappen 600 volgens een werkwijze voor het detecteren van een fout 602 in een energiecentrale uit een enkele procesparameter 601 volgens een uitvoeringsvorm. In een eerste stap 602 kan een fout in de energiecentrale uit de enkele procesparameter 601 worden gedetecteerd. Dit kan bijvoorbeeld worden bekomen door de computer geïmplementeerde werkwijze uit te voeren die geïllustreerd is in Fig. 3. In een laatste stap 603 kan een operator van de energiecentrale geïnformeerd worden wanneer een fout gedetecteerd is. Een operator kan worden geïnformeerd door een alarm in werking te stellen, zoals bijvoorbeeld, onder andere, een waarschuwingslampje, een waarschuwingssignaal, of door een melding naar een apparaat te sturen. Als alternatief of aanvullend kan de detectie van een fout worden doorgegeven aan een ander algoritme, controller of apparaat dat de bron van de fout bepaalt en/of een passende actie bepaalt die een operator kan ondernemen.

[75] Fig. GB toont stappen 610 volgens een werkwijze voor het detecteren van een fout 612, 614 in een energiecentrale uit een veelheid van procesparameters 611, 613 volgens een uitvoeringsvorm. De veelheid van procesparameters 611, 613 kan wezenlijk gelijktijdig worden gemonitord. Een fout kan dan worden gedetecteerd uit eender van de gemonitorde procesparameters 611, 613 aangezien zij afzonderlijk worden geanalyseerd 612, 614. Dit kan bijvoorbeeld worden bekomen door de computer geïmplementeerde werkwijze, die geïllustreerd is in Fig. 3, uit te voeren in elk van de stappen 612, 614 voor de respectievelijke procesparameter 611, 613.

Zodoende wordt een afzonderlijk afwijkingsmodel gebruikt voor elk van de procesparameters 611, 613. Een operator van de energiecentrale kan worden geïnformeerd 615 wanneer een fout wordt gedetecteerd uit ten minste één van de procesparameters 611, 613. Bovendien kan de procesparameter die de fout heeft veroorzaakt aan de operator worden meegedeeld. De operator kan worden geïnformeerd door een alarm in werking te stellen, zoals bijvoorbeeld, onder andere, een waarschuwingslampje, een waarschuwingssignaal, of door een melding naar een apparaat te sturen. Als alternatief of aanvullend kan de detectie van een fout worden doorgegeven aan een ander algoritme, controller of apparaat dat de bron van de fout bepaalt en/of een passende actie bepaalt die door de operator kan worden ondernomen.

[76] Fig. 6C toont stappen 620 volgens een werkwijze voor het detecteren van een fout 623 in een energiecentrale uit een veelheid van procesparameters 621, 622 volgens een uitvoeringsvorm. De veelheid van procesparameters 621, 622 kunnen wezenlijk gelijktijdig worden gemonitord. Een fout kan dan worden gedetecteerd uit de veelheid van gemonitorde procesparameters 621, 622 door ze samen 623 te analyseren. Met andere woorden, de procesparameters 621, 622 kunnen worden geanalyseerd 623 door een enkel afwijkingsmodel. Het enkel afwijkingsmodel bepaalt de verwachte afwijking van één van de procesparameters, bijv. 621. Dit enkel afwijkingsmodel is dus gebaseerd op de procesparameter 621 waarvoor de verwachte afwijkingen in de tijd worden bepaald, en gebaseerd op ten minste één bijkomende procesparameter 622. Dit kan bijvoorbeeld worden bekomen door de computer geïmplementeerde werkwijze, die geïllustreerd is in Fig. 3, uit te voeren in stap 623.

Een operator van de energiecentrale kan worden geïnformeerd 624 wanneer een fout wordt gedetecteerd. Een operator kan worden geïnformeerd door een alarm in werking te stellen, zoals bijvoorbeeld, onder andere, een waarschuwingslampje, een waarschuwingssignaal, of door een melding naar een apparaat te sturen. Als alternatief of aanvullend kan de detectie van een fout worden gecommuniceerd met een ander algoritme, controller of apparaat dat de bron van de fout bepaalt en/of een passende actie bepaalt die door de operator kan worden ondernomen.

[77] Verder zal het de vakman duidelijk zijn dat elke combinatie van de bovengenoemde werkwijzen 600, 610, 620 voor het detecteren van een fout in een energiecentrale ook gelijktijdig kan worden uitgevoerd. Zo kan bijvoorbeeld een eerste procesparameter worden gemonitord met werkwijze 600, een tweede en derde procesparameter met werkwijze 610, en een vierde en vijfde procesparameter met werkwijze 620. Als alternatief of aanvullend kan een veelheid van elk van de werkwijzen 610, 620, 630 gelijktijdig op verschillende procesparameters worden uitgevoerd.

[78] Fig. 7 toont een geschikt computersysteem 700 waarmee uitvoeringsvormen van de hierboven beschreven werkwijze volgens de uitvinding kunnen worden uitgevoerd. Het computersysteem 700 kan in het algemeen de vorm aannemen van een geschikte computer voor algemeen gebruik en omvat een bus 710, een processor 702, een lokaal geheugen 704, een of meer optionele invoerinterfaces 714, een of meer optionele uitvoerinterfaces 716, een communicatie-interface 712, een opslagelement interface 706 en een of meer opslagelementen 708. Bus 710 kan een of meer geleiders omvatten die communicatie tussen de componenten van het computersysteem 700 mogelijk maken. Processor 702 kan elk type conventionele processor of microprocessor omvatten die programmeerinstructies interpreteert en uitvoert. Het lokale geheugen 704 kan een random-acces geheugen (RAM) of een ander type dynamisch opslagmedium omvatten dat informatie en instructies opslaat voor uitvoering door processor 702 en/of een read-only geheugen (ROM) of een ander type statisch opslagmedium dat statische informatie en instructies opslaat voor gebruik door processor 702. Invoerinterface 714 kan een of meer conventionele mechanismen omvatten waarmee een operator of gebruiker informatie kan invoeren in het computerapparaat 700, zoals een toetsenbord 720, een muis 730, een pen, stemherkennings- en/of biometrische mechanismen, een camera, enz.

Uitvoerinterface 716 kan een of meer conventionele mechanismen omvatten waarmee informatie aan de operator of gebruiker kan worden uitgevoerd, zoals een display 740, enz. De communicatie-interface 712 kan een transceiver-achtig mechanisme omvatten, zoals bijvoorbeeld een of meer Ethernet-interfaces, dat het computersysteem 700 in staat stelt te communiceren met andere apparaten en/of systemen, zoals bijvoorbeeld, onder andere, een waarschuwingslampje 750, een waarschuwingssignaal 751, een communicatie apparaat 752 of een controller 753 die de bron van de fout bepaalt en/of een passende actie bepaalt die door de operator kan worden ondernomen. De communicatie-interface 712 van het computersysteem 700 kan met een dergelijk ander computersysteem worden verbonden door middel van een lokaal netwerk (LAN) of een wide area network (WAN), zoals bijvoorbeeld het internet.

Opslagelement interface 706 kan een opslaginterface omvatten zoals bijvoorbeeld een

SATA-interface (Serial Advanced Technology Attachment) of een SCSI-interface (Small Computer System Interface) om bus 710 te verbinden met een of meer _ opslagelementen 708, zoals een of meer lokale schijven, bijvoorbeeld SATA-schijven, en het lezen en schrijven van gegevens naar en/of van deze opslagelementen 708 te regelen. Hoewel het (de) opslagelement(en) 708 hierboven is (zijn) beschreven als een lokale schijf, kunnen in het algemeen alle andere geschikte voor de computer leesbare media worden gebruikt, zoals een verwijderbare magnetische schijf, optische opslagmedia zoals een CD of DVD, -ROM-schijf, solid-state drives, flash- geheugenkaarten, enz.

[79] Hoewel de onderhavige uitvinding werd geïllustreerd aan de hand van specifieke uitvoeringsvormen, zal het voor de vakman duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de details van de voorgaande illustratieve uitvoeringsvormen, en dat de onderhavige uitvinding kan worden uitgevoerd met verschillende wijzigingen en aanpassingen zonder daarbij af te wijken van de reikwijdte ervan. De onderhavige uitvoeringsvormen moeten daarom in alle opzichten als illustratief en niet beperkend worden beschouwd, waarbij de reikwijdte van de uitvinding eerder door de bijgevoegde conclusies dan door de voorafgaande beschrijving wordt aangegeven, en alle veranderingen die binnen de betekenis en het bereik van de gelijkwaardigheid van de conclusies vallen, zijn daarom bedoeld om daarin te worden opgenomen. Met andere woorden, het is de bedoeling om alle wijzigingen, variaties of equivalenten te omvatten die binnen de reikwijdte van de fundamentele onderliggende beginselen vallen en waarvan de essentiële kenmerken in deze octrooiaanvraag worden geclaimd.

Bovendien zal de lezer van deze octrooiaanvraag begrijpen dat de woorden "omvattende" of "omvatten" andere elementen of stappen niet uitsluiten, dat het woord "een" geen meervoud uitsluit, en dat een enkelvoudig element, zoals een computersysteem, een processor of een andere geïntegreerde eenheid de functies van verschillende hulpmiddelen kunnen vervullen die in de conclusies worden vermeld.

Eventuele verwijzingen in de conclusies mogen niet worden opgevat als een beperking van de conclusies in kwestie. De termen "eerste", "tweede", "derde", "a", "b", "c" en dergelijke, wanneer gebruikt in de beschrijving of in de conclusies, worden gebruikt om het onderscheid te maken tussen soortgelijke elementen of stappen en beschrijven niet noodzakelijk een opeenvolgende of chronologische volgorde. Op dezelfde manier worden de termen "bovenkant", "onderkant", "over", "onder" en dergelijke gebruikt ten behoeve van de beschrijving en verwijzen ze niet noodzakelijk naar relatieve posities.

Het moet worden begrepen dat die termen onderling verwisselbaar zijn onder de juiste omstandigheden en dat uitvoeringsvormen van de uitvinding in staat zijn om te functioneren volgens de onderhavige uitvinding in andere volgordes of oriëntaties dan die beschreven of geïllustreerd in het bovenstaande.

Claims

CONCLUSIES

1. Een computer geimplementeerde werkwijze (300) voor het detecteren van een fout (327) In een energiecentrale uit ten minste &&n procesparameter, omvattende: — tiidens een initialisatiestap (310), het bepalen (313) van een afwijkingsmodel voor het bepalen van verwachte afwijkingen in de tijd van de ten minste één procesparameter op basis van voorgaande gemeten waarden en instelpuntwaarden (312) van die ten minste één procesparameter, gemonitord tijdens een referentieperiode (311) die gekenmerkt wordt door een foutloze werking van de energiecentrale; — tijdens een werkingscyclus (320), het bepalen (323) van afwijkingen in de tĳd van de gemeten waarden (321) ten opzichte van de instelpuntwaarden (322); — het bepalen (324) van de verwachte afwijkingen in de tijd door het afwijkingsmodel; — het bepalen (325) van residuen in de tijd op basis van een verschil tussen de afwijkingen in de tijd en de verwachte afwijkingen in de tijd; en — het detecteren van een fout (327) in de energiecentrale door middel van een statistische analyse (326) van de residuen in de tijd.

2. Een computer geïmplementeerde werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de statistische analyse (326) het detecteren van uitschieters van de residuen in de tijd omvat, die indicatief zijn voor een fout in de energiecentrale.

3. Een computer geïmplementeerde werkwijze volgens conclusie 2, waarbij de statistische analyse (326) van de residuen in de tijd verder omvat: — het detecteren (402) van kritieke gebeurtenissen (411) die indicatief zijn voor uitschieters van de residuen (412) die buiten vooraf bepaalde controlegrenzen vallen (413, 414); — het volgen (403) van ten minste één statistiek (421) van de kritieke gebeurtenissen in de tijd; en

— het detecteren van een fout (327) in de energiecentrale wanneer de ten minste één statistiek (421) een vooraf bepaalde drempelwaarde (422) overstijgt. 4 Een computer geïmplementeerde werkwijze volgens conclusie 3, verder omvattende het verkrijgen (504) van de vooraf bepaalde controlegrenzen (413, 414) tijdens de initialisatie stap (310) op basis van een kansverdeling (510) van de residuen tijdens de referentieperiode.

5. Een computer geïmplementeerde werkwijze volgens conclusie 3, waarbij de ten minste één statistiek (421) van de kritieke gebeurtenissen het aantal kritieke gebeurtenissen, de frequentie van kritieke gebeurtenissen, de frequentieverdeling van kritieke gebeurtenissen in een tijdsperiode, en/of de ernst van kritieke gebeurtenissen omvat.

6. Een computer geïmplementeerde werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het afwijkingsmodel gebaseerd is op de procesparameter waarvoor de verwachte afwijkingen in de tijd door het afwijkingsmodel worden bepaald, en gebaseerd is op ten minste één bijkomende procesparameter.

7. Een computer geïmplementeerde werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het afwijkingsmodel een autoregressief model is dat bepaald is door een tijdreeksanalyse, een hoofdcomponentenanalyse, een clusteranalyse, en/of machinaal leren.

8. Een computer geïmplementeerde werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, verder omvattende het verkrijgen (401) van gemeten waarden en/of instelpuntwaarden van de ten minste één procesparameter tijdens de werkingscyclus (320).

9. Een computer geïmplementeerde werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarin de referentieperiode (311) verder wordt gekenmerkt door één of meer selectiecriteria die een werkingsomstandigheid van de energiecentrale bepalen.

10. Een computer geïmplementeerde werkwijze volgens conclusie 9, waarbij één of meer selectiecriteria worden geïdentificeerd (501) door een hoofdcomponentenanalyse, een clusteranalyse, en/of machinaal leren op de voorgaande gemeten waarden en/of instelpuntwaarden van de ten minste één procesparameter.

11. Een werkwijze (600) voor het detecteren van een fout in een energiecentrale, omvattende: — het detecteren van een fout (602) in de energiecentrale uit ten minste één procesparameter (601) volgens één van de conclusies 1 tot en met 10; en — het informeren (603) van een operator over de gedetecteerde fout.

12. Een gegevensverwerkend systeem dat ingericht is om voor de computer geïmplementeerde werkwijze volgens één van de conclusies 1 tot 10 uit te voeren.

13. Een computerprogramma dat instructies omvat die, wanneer het programma door een computer wordt uitgevoerd, de computer ertoe brengen de computer geïmplementeerde werkwijze volgens één van de conclusies 1 tot en met 10 uit te voeren.

14. Een door een computer leesbaar medium dat instructies omvat die, wanneer uitgevoerd door een computer, de computer ertoe brengen de computer geïmplementeerde werkwijze volgens één van de conclusies 1 tot en met 10 uit te voeren.