CN103439114A - 一种汽轮机组热力性能试验系统及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽轮机组热力性能试验系统及装置,系统包括:数据采集装置,用于采集汽轮机组试验测点的工况数据;试验数据管理装置,用于接收所述工况数据并根据用户输入的指令数据对所述数据采集装置进行试验参数设置;数据分析装置,用于对所述工况数据进行监测分析生成汽轮机组热力性能监测曲线;模型组态计算装置,用于根据所述的工况数据、汽轮机组热力性能监测曲线和预存储的热力性能函数模型生成热力性能试验结果;试验报告生成装置,用于根据所述工况数据、热力性能计算结果和对所述数据采集装置设置的试验参数生成汽轮机组热力性能试验报告。提供一种汽轮机组现场热力性能试验的综合系统,可提高现场试验、分析水平。
Description
技术领域
本发明电力技术,特别是关于电力性能的测试技术,具体的讲是一种汽轮机组热力性能试验系统及装置。
背景技术
随着电力市场的发展,电厂对机组的运行经济性提出了越来越高的要求。提高生产效率和设备可用率,优化资源配置,最大程度的降低发电成本,在确保机组安全运行的前提下,使机组始终保持在最佳工况运行,最大限度地降低煤耗率,切实提高运行的经济性,建立以经济效益为中心,以降低成本为核心,以节能增效为重点的全新的经营机制,是提高发电厂竞争实力的重要手段。汽轮机热力性能试验是在特定的热力循环系统中,用热工测量的方法获取汽轮机在规定的工况下热力特性的工业试验,是评价汽轮机运行能耗水平、获得机组及其附属设备与系统的各项热力学指标的重要手段,在汽轮机组运行优化、状态监测及评估、技术改造、经济性和安全性评价等方面起着重要作用。
国外自20世纪70年代起,就开始致力于电厂热力系统性能监测和诊断的商用软件的开发,从最初的定期离线状态评估,发展到基于模块化建模方法的机组性能监测与诊断系统。如西门子公司的在线性能优化软件OPTIPro为例,在我国的一些电厂得到了很好的应用。对于整个系统的计算,首先从实时数据库得到测量的实时数据,并保存到监控信息软件的采样数据库中,随后进行数据的有效性处理,模型计算是基于质量和能量平衡,得出机组各主要性能指标,为了对机组的优化运行提供指导,同时还根据测量的一些边界值进行机组的期望值指标的计算,及最优运行工况的计算,给出最优的运行参数,指导运行人员按照最佳运行工况来运行机组,从而提高机组效率和经济性。国内在电厂性能监控方面起步较晚,但在20世纪八十年代中期以后,各省电力科学院、西安热工所、西安交通大学、清华大学、上海交通大学、东南大学、浙江大学和华北电力大学在这方面作了较多的研究工作,开发了相应的在线监测软件。
汽轮机热力性能试验的研究对象就是汽轮机的热力性能,现有技术中对热力性能测试的对象包括热耗率、热效率、功率等。其主要研究内容试验的标准和规程、试验方法、测量技术和方法、试验结果计算方法、不确定度分析、试验结果的分析、试验报告的编写等。如何准确获取汽轮机组热力性能数据、对汽轮机组热力性能水平进行全面评价、对汽轮机组的安全经济运行提出指导等热力性能试验技术研究的主要方向。
发明内容
本发明实施例提供了一种汽轮机组热力性能试验系统,包括:
数据采集装置,用于采集汽轮机组试验测点的工况数据;
试验数据管理装置,用于接收所述工况数据并根据用户输入的指令数据对所述数据采集装置进行试验参数设置;
数据分析装置,用于对所述工况数据进行监测分析生成汽轮机组热力性能监测曲线;
模型组态计算装置,用于根据所述的工况数据、汽轮机组热力性能监测曲线和预存储的热力性能函数模型生成热力性能试验结果;
试验报告生成装置,用于根据所述工况数据、热力性能计算结果和对所述数据采集装置设置的试验参数生成汽轮机组热力性能试验报告。
此外,本发明还提供了一种汽轮机组热力性能试验装置,包括:
数据采集模块,用于采集汽轮机组试验测点的工况数据;
试验数据管理模块,用于接收所述工况数据并根据用户输入的指令数据对所述数据采集模块进行试验参数设置;
数据分析模块,用于对所述工况数据进行监测分析生成汽轮机组热力性能监测曲线;
模型组态计算模块,用于根据所述的工况数据、汽轮机组热力性能监测曲线和预存储的热力性能函数模型生成热力性能计算结果;
试验报告生成模块,用于根据所述工况数据、热力性能计算结果和对所述数据采集模块设置的试验参数生成汽轮机组热力性能试验报告。
本发明提供一种汽轮机组现场热力性能试验数字化、工具化、流程化的综合系统,在降低试验成本、简化现场试验工作、提高试验工作效率等方面,为热力试验分析人员提供一个稳定、开放、精确的热力试验数据采集、计算、分析和报告辅助的平台,可提高现场试验、分析水平。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附图式,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种汽轮机组热力性能试验系统的示意图;
图2为本发明实施例中的数据采集装置的结构框图;
图3为本发明实施例中的接口模块的结构框图;
图4为本发明实施例中的模型组态计算装置的框图;
图5为本发明公开的一种汽轮机组热力性能试验装置的框图;
图6为本发明实施例中机组性能试验综合软件平台的框图;
图7为多数据源数据采集子系统模块的框图;
图8为本发明实施例中实时数据库访问接口模块的框图;
图9为本发明实施例中试验数据管理子系统模块的框图;
图10为本发明实施例中试验数据监视分析子系统模块的框图;
图11为本发明实施例中模型组态与计算子系统模块的框图;
图12为本发明实施例中辅助试验报告生成子系统模块的框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,为本发明一种汽轮机组热力性能试验系统,所述的系统包括:
数据采集装置101分别与试验数据管理装置102和数据分析装置103相连接,试验数据管理模块分别与数据分析模块、模型组态计算装置104及试验报告生成装置105相连接,模型组态计算装置104与试验报告生成装置105相连接并均与性能试验数据存储器106相连接。
数据采集装置101,用于采集汽轮机组试验测点的工况数据;
试验数据管理装置102,用于接收所述工况数据并根据用户输入的指令数据对所述数据采集装置进行试验参数设置;试验参数包括:数据采集装置参数信息和包括TAG、测点名称、量程范围、单位、小数位数、标准值、仿真值、采集转换及计算参数的测点信息。
数据分析装置103,用于对所述工况数据进行监测分析生成汽轮机组热力性能监测曲线;
模型组态计算装置104,用于根据所述的工况数据、汽轮机组热力性能监测曲线和预存储的热力性能函数模型生成热力性能试验结果;
试验报告生成装置105,用于根据所述工况数据、热力性能计算结果和对所述数据采集装置设置的试验参数生成汽轮机组热力性能试验报告。
性能试验数据存储器106,用于存储包括所述汽轮机组热力性能试验报告和热力性能计算结果的试验数据。
如图2所示,数据采集装置101包括:
893数据采集模块1011,用于采集包括热电偶、热电阻及压力的工况参数;
分布式测控模块1012,用于采集包括热电偶、热电阻及压力的工况参数;
功率表1013,用于采集包括机组有功功率、无功功率、频率、电流、电压的电气参数;
无线数据采集模块1014,用于采集汽轮机组无线设备的通信数据;
接口模块1015,用于接收所述893数据采集模块、分布式测控模块、功率表、无线数据采集模块采集的数据。
此外,数据采集装置还包括输入模块,用于接收用于在试验测点手动输入的机组试验测点的试验数据。
如图3所示,接口模块1015包括:
893网络通信接口301,用于与所述893数据采集模块相连接;
485网络通信接口302,用于与所述分布式测控模块相连接;
串口通信接口303,用于与所述功率表相连接;
Modbus-TCP通信接口304,用于与所述无线数据采集模块无线连接。
优选的,本发明的试验数据管理装置包括:
测点信息配置模块,用于对试验测点的TAG、名称、量程范围、单位、小数位数、标准值、仿真值、采集转换及计算参数。
采集装置参数配置模块,用于设置所述数据采集装置的设备参数。
如图4所示,本发明实施例中的模型组态计算装置包括:
数据获取模块401,用于读取所述试验数据管理装置接收到的工况数据和数据分析装置生成的汽轮机组热力性能监测曲线;
热力性能算法存储模块402,用于预先存储热力性能计算函数;
热力性能计算模块403,用于根据所述工况数据、热力性能监测曲线和存储的热力性能计算函数生成热力性能试验结果。
此外,如图5所示,本发明还公开了一种汽轮机组热力性能试验装置,包括:数据采集模块501分别与试验数据管理模块502和数据分析模块503相连接,试验数据管理模块分别与数据分析模块、模型组态计算模块504及试验报告生成模块505相连接,模型组态计算模块504与试验报告生成模块505相连接并均与性能试验数据存储模块506相连接。
数据采集模块501,用于采集汽轮机组试验测点的工况数据;
试验数据管理模块502,用于接收所述工况数据并根据用户输入的指令数据对所述数据采集模块进行试验参数设置;
数据分析模块503,用于对所述工况数据进行监测分析生成汽轮机组热力性能监测曲线;
模型组态计算模块504,用于根据所述的工况数据、汽轮机组热力性能监测曲线和预存储的热力性能函数模型生成热力性能计算结果;
试验报告生成模块505,用于根据所述工况数据、热力性能计算结果和对所述数据采集模块设置的试验参数生成汽轮机组热力性能试验报告;
性能试验数据存储模块506,用于存储包括所述汽轮机组热力性能试验报告和热力性能计算结果的试验数据。
下面结合具体的实施方式对本发明的技术方案做进一步详细说明:
本发明公开的汽轮机组热力性能试验系统及装置的技术方案,即可以通过各独立的计算机硬件装置实现,也可以采用数据采集装置和对采集的数据进行相应处理的数据处理装置来实现。本实施例提供一种汽轮机组现场热力性能试验综合平台系统,如图6所示,包括:多数据源数据采集子系统601、试验数据管理子系统602、试验数据监视分析子系统603、模型组态与计算子系统604、辅助试验报告生成子系统605及性能试验数据库606。
如图6所示:机组性能试验综合软件平台包括:多数据源数据采集子系统601,通过计算机串口、USB口、893网络通信接口、TCP/IP网络接口、专用接口等方式连接分布式数据采集设备或系统,实时采集性能试验测点工况数据;试验数据管理子系统602,提供针对机组的性能试验记录配置与管理、试验测点参数配置、数据采集配置、测试数据存贮与管理等功能;试验数据监视分析子系统603,以多种形式的数据监视表、流程图数据监视和查询工具等形式,实现对现场试验过程中的测点数据监测和分析;模型组态与计算子系统604,整理和提取试验工况数据,在热力性能计算函数库支持下,提供可视化的性能计算模型计算表式组态、调度计算功能,并以计算结果列表、热平衡图、热膨胀线分析图等方式提供计算结果展示;辅助试验报告生成子系统605,根据性能试验现场工作内容、条件和目标,管理试验工况、整理试验过程各类基础数据、并给试验人员提供现场试验报告辅助生成工具;性能试验数据库606,采用关系数据库系统设计,以机组为单位分库组织,存贮机组多次现场试验相关的试验测点、采集配置、试验数据、计算结果、相关文件、试验报告等全方位的信息。
本实施例的多数据源数据采集子系统601包括各类现场性能试验采集设备或系统接口、手工数据录入、多线程数据采集、采集端口状态监视及数据预处理等,图7为多数据源数据采集子系统601模块组成,如图7所示,893网络通信接口11,针对IDCB-4A、IDCB-4B、IDCB-4C等型号893数据采集模块设计,IDCB-4A/B/C采集模块通过893网络和IDCB通信卡,连接到计算机串口,893网络通信接口模块软件通过模块地址编码,轮询挂接在893网络上的不同采集模块,实现平台系统与采集模块之间的通信,采集热电偶、热电阻、压力等工况参数;
485网络通信接口12,针对工业测控领域广泛使用的ADAM-4000系列和I-7000系列分布式IO模块设计,现场布置的IO模块通过485网络和通信转换模块,连接到计算机USB端口,485网络通信接口通过文本协议DCON,实现与各类分布式IO模块之间的通信,采集热电偶、热电阻、压力等工况参数;HC-3000串口通信接口13,为HC3000功率表连接专用接口,通过HC3000功率表专用串口通信协议,采集电气参数,如机组有功、无功、频率、电流、电压等;Modbus-TCP通信接口14,用于目前越来越广泛使用的无线采集设备,如Rosemount无线压力变送器,现场布置的无线采集设备与专用的无线网关(如Rosemount的1400网关)建立自组网无线连接,无线网关可通过485接口或TCP/IP网络接口连接到计算机系统,Modbus-TCP通信接口实现工业标准的Modbus-TCP协议,实现对无线采集设备的通信和数据采集。
在一优选实施方式中,多数据源数据采集子系统601还包括实时数据库访问接口15,根据服务电厂的厂级监控系统SIS的情况,实现多种SIS系统数据库访问接口,图8为实时数据库访问接口模块组成,如图8所示,SIS实时历史数据库系统151,为电厂已经建设好的PI、eDNA、OpenDB等数据库系统,机组性能试验平台系统可通过TCP/IP网络连接,接入SIS网络;SIS接口配置152,用于配置SIS数据库连接参数,如SIS服务器IP地址、连接端口、用户名、密码、超时时间等;试验相关SIS测点清单配置153,根据现场试验类型和工作内容,筛选其中与性能试验相关的一小部分,单独管理;SIS实时数据采集154,在SIS数据库系统的API接口基础上,设计的实时数据采集接口,不同的SIS数据库系统系统,需安装相应的客户端驱动,才可通过API访问远程的SIS数据库服务器;SIS测点历史数据插补155,针对试验过程中无法同时采集的SIS测点数据,可在试验后,通过历史数据插补,完成试验数据的收集;系统测点列表156,为机组性能试验平台系统针对不同试验配置的测点清单;SIS实时库采集配置157,配置机组性能试验平台系统测点TAG与SIS系统TAG之间的映射表。
本实施例中多数据源数据采集子系统601还包括多线程数据采集16、手工数据录入17、采集端口状态监视18、数据预处理19等模块,如图7所示:多线程数据采集16,根据现场采集设备或系统与计算机的连接方式不同、各类通信接口协议和通信方式不同,设计基于端口的后台多线程采集程序,如多个串口通信线程、TCP/IP网络通信现场、实时库访问接口线程等,这些现场的设计采用统一的事件触发和消息传递接口,从现场采集设备或系统采集的数据经数据预处理19处理后,以消息的形式通知主线程进行显示和存贮;手工数据录入17,针对少量无法自动接入到机组性能试验平台系统的测点试验数据,提供列表式人工录入界面;采集端口状态监视18,提供对现场采集设备或系统的连接端口及通信事件的监视,可及时了解其运行情况、故障信息和采集状态;数据预处理19,为实测数据提供工程量转换、标度变换和简单的导出点计算。
本实施例的试验数据管理子系统602,包括性能试验记录管理、测点配置、模块采集设置、试验数据管理等,图9为试验数据管理子系统602模块组成,如图9所示:测点配置21,提供测点一览表形式的性能试验测点配置界面,测点信息包括TAG、名称、量程范围、单位、小数位数、标准值、仿真值、采集转换及计算参数等,可对测点列表按类型过滤,如采集测点、计算测点及其他测点,可导入Excel测点信息表辅助测点组态,也可将测点清单导出到Excel表格,可从SIS数据库系统导入批量SIS测点,可实现测点增加、批量增加、删除、测点信息修改、测点列表导航式浏览;模块采集配置22,用于对现场试验采集模块、通信连接方式、测点采集参数等方面的配置,以连接端口、采集模块、采集通道三层树状结构组织系统采集配置,SIS实时库访问接口抽象为模拟采集模块,采用一致的界面进行SIS测点数据采集配置,串行口连接方式需配置端口号、波特率及校验方式等参数,TCP/IP接口方式需配置设备IP及通信端口,SIS数据库系统接口方式需配置SIS数据库类型、服务器IP地址、连接端口、用户名、密码、超时时间等,对分布式IO采集模块(如ADAM-4000系列和I-7000系列),提供模块自动搜索功能,自动识别现场接入的IO采集模块,现场采集模块的数量和类型配置,根据性能试验类型、工作内容及现场测点位置分布而定,测点接入通道和相应的采集参数,根据测点性质配置,测点采集参数主要包括采集通道、测点数据范围及传感器类型(如热电偶或热电阻类型);性能试验记录管理23,根据电厂、机组、试验类型不同分层次管理现场试验,提供试验数据库的树状管理视图,可新建、打开、删除机组试验数据库,同时可以时间顺序列表浏览机组不同工况试验的试验数据和计算结果、试验工况热平衡图、测点布置图等,在现场试验过程中,根据已完成试验类型和工作内容,定义试验工况,配置试验工况的开始、结束时间、试验名称、类型和试验相关信息;试验历史数据管理24,存贮和管理现场试验过程中的工况测试数据,以时间、数据和状态三元组记录包括原始采集测点数据和计算导出数据在内的全部历史测试数据,试验过程中的测试数据存贮间隔可设置,现场试验完成后,以工况定义为单位单独存贮和管理工况统计数据及指标计算结果。
本实施例的试验数据监视分析子系统603,提供多角度、多视图的现场试验数据监测、分析、查询和整理功能,包括试验测点数据一览表、模块数据采集监测、分组测点数据列表监视、热力系统流程图监视、分组趋势曲线、试验数据查询与统计等模块,图10为试验数据监视分析子系统603模块组成,如图10所示。测点数据一览表31,列表监视试验过程中的测点实时数据和状态,可按测点类型(如采集测点、计算测点及其他测点)过滤显示,也可按预定义的测点分组列表监视,当测点采集状态异常时,背景红色闪烁提示,方便测试人员及时发现和检查采集设备和信号连接情况;模块采集监视32,以配置的现场采集模块为单位,监视模块已配置测点接入的通道数据采集情况,采集模块或采集通道状态异常时均有相应的背景红色闪烁提示;热力系统流程图监视33,根据现场热力系统结构配置相应的流程图监视画面,并根据实际布置的性能试验测点,配置数据点监视,试验过程中,实时监视热力系统运行情况,对状态异常测点提供闪烁提示;测点布置图34,在热力系统流程图基础上,根据性能试验测点类型不同,以不同的符号标识测点分布,为监视试验过程提供帮助;测点分组趋势曲线35,以分页式、多点趋势曲线形式,跟踪监视试验过程,曲线分页可使用预定义测点分组,也可在试验过程中,临时选点监视,使用不同颜色曲线监视不同测点,提供左右两个时间光标,方便历史时刻数据查看和对比,提供时间轴的设定、平移、放大、缩小等,提供数据坐标范围设置及区段历史数据的统计(最大、最小、平均等),提供选定曲线测点的加粗突出显示,提供鼠标框选的异常数据剔除或时段放大显示;历史数据查询36,以测点分组或自选点方式的试验测点历史数据列表查询、统计和批量删除整理功能,查询结果可导出到Excel;测点分组管理37,根据试验测点的相关性和测点类型,可预定义测点分组,以方便试验过程中快捷查看和监视测点数据或趋势。
本实施例的模型组态与计算子系统604,包括工况数据提取、曲线采集与管理、模型计算数据表组态、热力计算算法库、模型计算调度、指标计算结果列表、热平衡图、热膨胀线分析等,图11为模型组态与计算子系统4模块组成,如图11所示:工况数据提取模块41,根据现场试验工况定义,截取时段稳定工况下的试验原始数据,经平均统计作为后续的模型计算基础数据;曲线采集与管理模块42,针对性能试验计算需要的各类机组出场曲线、试验曲线及校核曲线等,在没有原始数据的情况下,导入扫描图片文件,通过分段曲线拟合手段对这类曲线进行数据识别,采集录入曲线数据并进行管理,为后续的模型计算提供依据;模型计算数据表组态43,采用类似Excel的分页模型计算表,通过配置单元格热力计算公式、单元格计算引用关系等,实现性能试验指标计算模型的可视化配置,单元格公式配置采用填表式子公式序列配置实现,计算公式中的算法函数源于热力计算算法库,函数参数源可配置直接输入数据、性能试验测点、其他单元格计算结果、前面的子公式计算结果等,热力性能计算一般分为常规计算、标准工况校核计算、第一类修正计算、第二类修正计算等,可使用分页模型算法配置区分不同计算类型;模型计算调度模块44,采用后台线程调度,根据模型计算数据表单元格计算算法和引用关系,实现模型算法基于单元格引用约束关系和数据变化触发的驱动控制、迭代、精度控制、指标计算及计算状态显示等,不同性能计算类型,提供各自的计算调用入口;热力计算算法库45,为满足性能试验模型算法需求设计,包括常规的算术、三角、统计计算函数,也包括专用的热力计算、性能计算及必要的条件计算函数库等,其中热力计算函数库以IAPWS-IF97热力学性质工业标准为基础进行设计;性能计算结果列表46,列表显示工况数据及计算结果,根据计算类型不同给出测点的标准值、计算值、第一类修正值及第二类修正值以方便对比;系统热平衡图47,以机组热力系统流程图为基础,将工况试验数据及指标计算结果标注到流程图上,以直观的方式展示性能计算结果;热膨胀线分析图48,通过选取汽轮机不同抽汽段及低压缸排汽的工况参数(温度、压力、焓、熵、干度、湿度),并辅助以各点等温、等压线,绘制机组膨胀曲线,综合分析不同工况下性能试验计算结果,对机组缸效率、煤耗、热耗等指标优劣进行评价。
本实施例的辅助试验报告生成子系统605,包括试验信息配置、试验工况管理、试验数据分类整理、试验隔离清单管理、试验相关文件管理、试验报告文档辅助生成等。图12为辅助试验报告生成子系统605模块组成,如图12所示:试验信息配置51,针对机组一次现场进行的多工况试验,配置试验相关信息,包括试验类型、名称、试验时间、参加试验人员与试验负责人、试验参加单位等试验信息,同时,配置试验测点设计标准值、试验依据标准和试验等级要求等信息,设置试验主要测点允许偏差与波动,评估试验用数据的可用性和试验计算结果的可信度,试验过程中根据预先设置好的测点允许偏差与波动值,可以实时观察测点数据的稳定性,有利于指导试验人员与运行调整人员的及时有效的沟通;试验工况管理53,管理实际现场测试工况记录,选取正式有效的试验工况作为最终试验报告工况记录;试验数据分类整理54,对正式有效工况,分类整理提取试验数据,包括:主要试验结果,即各试验工况下主要试验指标计算结果参数数据,包括常规性能计算的结果、重要指标参数的一类修正和二类修正后计算结果;试验采集测点数据汇总,即各试验工况下现场直接采集的一次测点平均值数据清单;试验主要计算测点数据汇总,即各试验工况下主要的计算导出测点、试验中间计算结果平均值数据清单;系统隔离清单管理54,根据试验工况要求,配置和管理在试验过程中需要隔离的各类系统阀门清单,依据试验规程要求,将须隔离阀门分为A、B、C三组,并分子系统进行管理,登记录入工况试验过程中各阀门实际隔离情况(已隔离、未隔离、隔离不良)及隔离后阀门前后温度数据;系统相关文件管理55,主要管理与试验相关的各类曲线(如重要指标一类、二类修正曲线、机组出厂曲线等)、试验工况热平衡图、扫描录入的图片文件、PDF文件、WORD文件、EXCEL文件等;试验报告文档辅助生成56,提供基于模板的试验报告导出和自动的试验报告要素导出,对所有的试验报告要素信息,定义为WORD文档关键字,后台调用WORD系统,运行WORD宏,通过关键字查找替换形式,导出试验报告所需的要素信息文本、数据表格、图片和数据曲线等,WORD文档关键字格式为:
“$KEY$”--单要素关键字格式;
“$KEY!SUB$”--复杂要素子项关键字格式;
“$KEY!SUB.FIELD$”--复杂要素子项数据域关键字格式。
本实施例的性能试验数据库606,采用关系数据库系统设计,可以为文件式数据库系统ACCESS,性能试验数据库根据机组不同分库存贮,每个单独的性能试验数据库存贮同一机组多次现场试验相关的试验测点、采集配置、试验数据、计算结果、相关文件、试验报告等全方位的信息,性能试验数据库是联系本实施例其他模块的核心。
1、本发明着重于系统化、数字化管理和现场试验的流程化服务,将汽轮机组现场热力性能试验工作数字化、流程化,为热力试验分析人员提供一个稳定、开放、精确的热力性能试验综合软件平台,在降低试验成本、简化现场试验工作、提高试验工作效率等方面提供全面的支持,提高试验、分析水平。
2、本发明提供针对目前广泛使用的多种现场采集设备或系统的数据采集和通信接口,实现多数据源性能试验数据采集,同时,采用开放结构设计,可以根据现场试验情况的变化和需要,扩充采集数据源接口。
3、本发明基于现场试验工作特点,采用流程化、模块化功能设计,从试验前的测点配置,传感器、变送器、采集设备或系统接口等的现场规划布置,试验数据采集参数配置,到试验过程中的数据采集、监视、分析,到试验后工况数据提取与整理、设计工况校核、性能计算模型组态、试验工况性能计算及指标计算结果分析与评估,再到最终现场试验报告的整理与辅助生成等,均能提供全流程的功能支持;
4、本发明提供一种类似Excel的分页模型计算表,在丰富的热力计算函数库支持下,通过单元格计算公式、数据引用及计算精度控制,实现性能试验指标计算模型的可视化组态配置和驱动计算,同时,针对模型计算结果,提供强大的指标分析与评估手段。
5、本发明还为现场试验人员提供完备的试验报告辅助生成工具,方便试验人员登记现场试验工作相关参数和信息,提取和整理试验工况数据与计算分析结果,管理试验标准、现场条件及试验文档,并在此基础上,提供基于模板的试验报告要素导出,从而减轻试验工作量,提高试验工作效率。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (11)
1.一种汽轮机组热力性能试验系统,其特征在于,所述的系统包括:
数据采集装置,用于采集汽轮机组试验测点的工况数据;
试验数据管理装置,用于接收所述工况数据并根据用户输入的指令数据对所述数据采集装置进行试验参数设置;
数据分析装置,用于对所述工况数据进行监测分析生成汽轮机组热力性能监测曲线;
模型组态计算装置,用于根据所述的工况数据、汽轮机组热力性能监测曲线和预存储的热力性能函数模型生成热力性能试验结果;
试验报告生成装置,用于根据所述工况数据、热力性能计算结果和对所述数据采集装置设置的试验参数生成汽轮机组热力性能试验报告。
2.如权利要求1所述的汽轮机组热力性能试验系统,其特征在于,所述系统还包括:
性能试验数据存储器,用于存储包括所述汽轮机组热力性能试验报告和热力性能计算结果的试验数据。
3.如权利要求1所述的汽轮机组热力性能试验系统,其特征在于,所述数据采集装置包括:
893数据采集模块,用于采集包括热电偶、热电阻及压力的工况参数;
分布式测控模块,用于采集包括热电偶、热电阻及压力的工况参数;
功率表,用于采集包括机组有功功率、无功功率、频率、电流、电压的电气参数;
无线数据采集模块,用于采集汽轮机组无线设备的通信数据;
接口模块,用于接收所述893数据采集模块、分布式测控模块、功率表、无线数据采集模块采集的数据。
4.如权利要求3所述的汽轮机组热力性能试验系统,其特征在于,所述接口模块包括:
893网络通信接口,用于与所述893数据采集模块相连接;
485网络通信接口,用于与所述分布式测控模块相连接;
串口通信接口,用于与所述功率表相连接;
Modbus-TCP通信接口,用于与所述无线数据采集模块无线连接。
5.如权利要求1所述的汽轮机组热力性能试验系统,其特征在于,所述数据采集装置还包括:
输入模块,用于接收用于输入的机组试验测点的试验数据。
6.如权利要求1所述的汽轮机组热力性能试验系统,其特征在于,所述的试验参数包括:数据采集装置参数信息和包括TAG、测点名称、量程范围、单位、小数位数、标准值、仿真值、采集转换及计算参数的测点信息。
7.如权利要求1或4所述的汽轮机组热力性能试验系统,其特征在于,所述的试验数据管理装置包括:
测点信息配置模块,用于对试验测点的TAG、名称、量程范围、单位、小数位数、标准值、仿真值、采集转换及计算参数;
采集装置参数配置模块,用于设置所述数据采集装置的设备参数。
8.如权利要求1所述的汽轮机组热力性能试验系统,其特征在于,所述的模型组态计算装置包括:
数据获取模块,用于读取所述试验数据管理装置接收到的工况数据和数据分析装置生成的汽轮机组热力性能监测曲线;
热力性能算法存储模块,用于预先存储热力性能计算函数;
热力性能计算模块,用于根据所述工况数据、热力性能监测曲线和存储的热力性能计算函数生成热力性能试验结果。
9.一种汽轮机组热力性能试验装置,其特征在于,所述的装置包括:
数据采集模块,用于采集汽轮机组试验测点的工况数据;
试验数据管理模块,用于接收所述工况数据并根据用户输入的指令数据对所述数据采集模块进行试验参数设置;
数据分析模块,用于对所述工况数据进行监测分析生成汽轮机组热力性能监测曲线;
模型组态计算模块,用于根据所述的工况数据、汽轮机组热力性能监测曲线和预存储的热力性能函数模型生成热力性能计算结果;
试验报告生成模块,用于根据所述工况数据、热力性能计算结果和对所述数据采集模块设置的试验参数生成汽轮机组热力性能试验报告。
10.如权利要求9所述的汽轮机组热力性能试验装置,其特征在于,所述装置还包括:
性能试验数据存储模块,用于存储包括所述汽轮机组热力性能试验报告和热力性能计算结果的试验数据。
11.如权利要求10所述的汽轮机组热力性能试验装置,其特征在于,所述数据采集模块包括:
893数据采集模块,用于采集包括热电偶、热电阻及压力的工况参数;
分布式测控模块,用于采集包括热电偶、热电阻及压力的工况参数;
功率表,用于采集包括机组有功功率、无功功率、频率、电流、电压的电气参数;
无线数据采集模块,用于采集汽轮机组无线设备的通信数据;
接口模块,用于接收所述893数据采集模块、分布式测控模块、功率表、无线数据采集模块采集的数据。
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