CN105527113A - 一种核电站热能效率监测与诊断系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种核电站热能效率监测与诊断系统和方法，其中系统包括存储模块以及：数据采集模块，用于获取监测系统仪表测量的核电站二回路基本参数以及分布式控制系统的工艺系统参数；核心计算模块，用于计算核电站二回路的热力性能参数的实测值，其中以针对核电站二回路建立的能效分布矩阵方程为基础构建核电机组的能效计算模型，计算得到核电站二回路的机组单位热耗；诊断模块，用于将核电站二回路的热力性能参数的实测值与运行参考值比较判断该热力性能参数是否异常。本发明针对核电站二回路建立能效分布矩阵方程，并构建能效计算模型得到机组单位热耗等指标，由此开发出一套适用于核电机组的热能效率监测指标体系。

Description

一种核电站热能效率监测与诊断系统和方法

技术领域

本发明涉及核电技术领域，更具体地说，涉及一种核电站热能效率监测与诊断系统和方法。

背景技术

目前国内批量化建造的核电机组一般都是百万千瓦级及以上的大型机组，是电网中承担带基荷运行的主力机组。由于外部环境条件和内部设备运行工况的变化，核电机组可能出现机组热效率下降、机组不能满发的情况。而核电机组容量大，使得因机组效率下降而造成的发电损失较为显著。

国内目前只有针对火电机组的热力系统在线监测与诊断系统。火电机组的热力系统在线监测与诊断系统可以实现在线实时监测机组热力系统的能效指标，监测与诊断分析机组能耗变化的原因，对引起能耗偏差的原因在定量分析的基础上，给与定性分析，提供运行、维护指导。虽然火电的汽轮机与核电的汽轮机在技术上类似，火电机组的热力系统在线监测与诊断系统，理论上与核电站热能效率在线监测与诊断系统也具有类似的功能。但由于火电汽轮机与核电汽轮机存在着热能来源、中间再热器工作原理、蒸汽参数范围和运行工况等技术不同点，针对火电机组开发的热力系统在线监测与诊断系统，并不能应用于核电机组的热能效率监测与诊断。其主要原因如下：

第一，火电机组的热能来源于煤炭等燃料在炉膛燃烧产生的热能，因此火电机组的热力系统的能效监测指标统一折算成单位发电量的煤耗指标(克标准煤/千瓦时)，降低发电煤耗对于火电机组具有重大的成本效益；而核电机组的热能来源于核反应堆中核燃料释放的能量，一般核燃料在一个运行周期内(通常为12至18个月)是一次装载、连续使用，运行周期结束后卸装的乏燃料即使有剩余能量也不能再直接使用，所以在一个运行周期内节省核燃料的消耗并不能给核电站带来降低成本的效益。核电站降本增效的根本出路在于保障核电机组的安全稳发、高效满发。因此，不同于火电机组，需要重新定义和建立一套适用于核电机组的热能效率监测指标体系。

第二，火电机组的中间再热器是在炉膛中对高压缸排汽进行再热，而核电机组的中间再热器一般由汽水分离器和两级再热器组成一个整体设备，两级再热器分别使用高压缸抽汽和新蒸汽作为热源对高压缸排气进行再热。中间再热器工作原理的不同，导致两者能效计算模型的不同，需要重新建立适用于核电机组的能效计算模型。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有火电机组的热能效率监测与诊断系统并不适用于核电机组的缺陷，提供一种核电站热能效率监测与诊断系统和方法，建立适用于核电站的能效计算模型以及诊断方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电站热能效率监测与诊断系统，包括存储模块以及与之相连的：

数据采集模块，用于获取监测系统仪表测量的核电站二回路基本参数，以及DCS工艺系统参数，经预处理后存储至所述存储模块；

核心计算模块，用于计算核电站二回路的热力性能参数的实测值存储至所述存储模块；其中核电站二回路的热力性能参数至少包括核电站二回路的机组单位热耗，所述核心计算模块以针对核电站二回路建立的能效分布矩阵方程为基础构建核电机组的能效计算模型，利用从存储模块获取的核电站二回路基本参数以及DCS工艺系统参数，计算得到核电站二回路的机组单位热耗；

诊断模块，用于从存储模块获取所述核电站二回路的热力性能参数的实测值，并与存储模块中的运行参考值进行比较，以判断该热力性能参数是否异常。

在本发明所述的核电站热能效率监测与诊断系统中，所述核心计算模块还用于对所述核电站二回路基本参数以及DCS工艺系统参数进行二次计算获得能效计算模型的输入参数。

在本发明所述的核电站热能效率监测与诊断系统中，所述核心计算模块在二次计算中判断加热器抽汽为过热蒸汽时，通过查表法或者公式法由该加热器抽汽的温度和压力参数确定出该加热器抽汽焓值。

在本发明所述的核电站热能效率监测与诊断系统中，所述核心计算模块在二次计算中判断加热器抽汽为湿蒸汽时，通过拟合出湿度值相对于发电功率和冷凝器背压的经验公式，计算出加热器抽汽的湿度值，并结合测量得到的加热器抽汽的温度和压力，利用查表法或公式法计算该加热器抽汽焓值。

在本发明所述的核电站热能效率监测与诊断系统中，所述核电站二回路的热力性能参数还包括高压加热器的升温效率，所述核心计算模块通过以下公式计算高压加热器的升温效率：

E_t＝(t₂-t₁)/(t₃-t₁)×100％；

其中E_t为升温效率，t₁为入口给水温度，t₂为出口给水温度，t₃为抽汽饱和温度。

在本发明所述的核电站热能效率监测与诊断系统中，所述核电站热能效率监测与诊断系统还包括：人机界面模块，与所述数据采集模块、核心计算模块、诊断模块和存储模块相连，用于接收用户输入发送控制指令及进行数据显示。

在本发明所述的核电站热能效率监测与诊断系统中，所述核电站热能效率监测与诊断系统还包括：数据维护模块，与所述存储模块与人机界面模块相连，用于生成和维护存储模块中的专家数据，所述专家数据至少包括诊断模块所需的运行参考值。

在本发明所述的核电站热能效率监测与诊断系统中，所述诊断模块还用于在检测热力性能参数异常后，查找出异常变动的各个热力性能参数的运行参考值，输入所述能效计算模型计算出机组发电功率的运行参考值，并通过该机组发电功率的运行参考值与实测值之差得到该参数偏离引起的发电功率损失。

在本发明所述的核电站热能效率监测与诊断系统中，所述诊断模块还用于对核电站二回路的重要参数进行长期记录并分析其变化趋势以进行异常诊断。

在本发明所述的核电站热能效率监测与诊断系统中，所述核电站热能效率监测与诊断系统嵌入在核电站的试验仪表系统中，其中所述数据采集模块、核心计算模块和诊断模块集成在试验仪表系统服务器中。

在本发明所述的核电站热能效率监测与诊断系统中，所述核电站热能效率监测与诊断系统嵌入核电站的实时信息监控系统中，其中所述数据采集模块、核心计算模块和诊断模块集成在实时信息监控系统服务器中。

本发明还提供了一种核电站热能效率监测与诊断方法，包括：

数据采集步骤，获取监测系统的仪表测量的核电站二回路基本参数，以及DCS工艺系统参数，经预处理后进行存储；

核心计算步骤，计算核电站二回路的热力性能参数的实测值并存储；其中核电站二回路的热力性能参数至少包括核电站二回路的机组单位热耗，所述核心计算步骤中以针对核电站二回路建立的能效分布矩阵方程为基础构建核电机组的能效计算模型，利用所述核电站二回路基本参数以及DCS工艺系统参数，计算得到核电站二回路的机组单位热耗；

诊断步骤，将核电站二回路的热力性能参数的实测值与预先存储的运行参考值进行比较，以判断该热力性能参数是否异常。

在本发明所述的核电站热能效率监测与诊断方法中，所述核心计算步骤中对所述核电站二回路基本参数以及DCS工艺系统参数进行二次计算获得能效计算模型的输入参数。

在本发明所述的核电站热能效率监测与诊断方法中，所述核心计算步骤在二次计算中判断加热器抽汽为过热蒸汽时，通过查表法或者公式法由该加热器抽汽的温度和压力参数确定出该加热器抽汽焓值。

在本发明所述的核电站热能效率监测与诊断方法中，所述核心计算步骤在二次计算中判断加热器抽汽为湿蒸汽时，通过拟合出湿度值相对于发电功率和冷凝器背压的经验公式，计算出加热器抽汽的湿度值，并结合测量得到的加热器抽汽的温度和压力，利用查表法或公式法计算该加热器抽汽焓值。

在本发明所述的核电站热能效率监测与诊断方法中，所述核电站二回路的热力性能参数还包括高压加热器的升温效率，所述核心计算步骤通过以下公式计算高压加热器的升温效率：

E_t＝(t₂-t₁)/(t₃-t₁)×100％；

其中E_t为升温效率，t₁为入口给水温度，t₂为出口给水温度，t₃为抽汽饱和温度。

在本发明所述的核电站热能效率监测与诊断方法中，所述方法还包括：数据维护步骤，用于生成和维护专家数据，所述专家数据至少包括诊断步骤所需的运行参考值。

在本发明所述的核电站热能效率监测与诊断方法中，所述诊断步骤还在检测热力性能参数异常后，查找出异常变动的各个热力性能参数的运行参考值，输入所述能效计算模型计算出机组发电功率的运行参考值，并通过该机组发电功率的运行参考值与实测值之差得到该参数偏离引起的发电功率损失。

在本发明所述的核电站热能效率监测与诊断方法中，所述诊断步骤还对核电站二回路的重要参数进行长期记录并分析其变化趋势以进行异常诊断。

实施本发明的，具有以下有益效果：本发明将核电二回路整体当作一个系统，针对其建立能效分布矩阵方程(EEDM)，并结合其它常规计算公式和方程构建能效计算模型，可计算得到机组单位热耗作为其运行效率的监测指标，由此开发出一套适用于核电机组的热能效率监测指标体系，能够有效地适用于对核电机组的热能效率进行监测和诊断。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为根据本发明第一实施例的核电站热能效率监测与诊断系统模块图；

图2为核电机组的二回路流程简图；

图3为根据本发明第二实施例的核电站热能效率监测与诊断系统模块图；

图4为根据本发明第三实施例的核电站热能效率监测与诊断系统模块图；

图5为根据本发明的核电站热能效率监测与诊断系统的第一硬件结构方案；

图6为根据本发明的核电站热能效率监测与诊断系统的第二硬件结构方案；

图7为根据本发明的核电站热能效率监测与诊断方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

请参阅图1，为根据本发明第一实施例的核电站热能效率监测与诊断系统模块图。如图1所示，该核电站热能效率监测与诊断系统包括存储模块400以及与之相连的数据采集模块100、核心计算模块200和诊断模块300。

其中数据采集模块100与监测系统仪表相连，用于获取监测系统仪表测量的核电站二回路基本参数，以及分布式控制系统(DCS)的工艺系统参数，并经预处理后存储至所述存储模块400。

前述监测系统仪表测量的核电站二回路基本参数为与核电站二回路的热力性能密切相关的重要参数，包括但不限于：循环水温度、冷凝器真空、给水流量、加热器进出口温度、抽汽温度和压力等。本发明可以采用专用的仪表对这些参数进行精确测量，这些监测系统仪表包括原试验仪表系统的仪表以及新增的热效率专用仪表。根据不同的核电机组类型，可以在每个核电机组配置所需的热效率专用仪表大约120至150台(套)，并将数据采集通道配置在核电站已有的试验仪表系统机柜内，作为试验仪表系统的一组专用仪表。数据采集模块100对于从监测系统仪表直接测量得到的参数(如温度、压力、主给水流量和凝结水流量等)进行预处理后存储至存储模块400。这些预处理包括判别剔除异常数据，以及对于多次采集的数据取平均值等。

另外，本发明的核电站热能效率监测与诊断系统还需要用到核电机组的分布式控制系统(DCS)上的部分工艺系统参数，包括但不限于机组发电功率和蒸汽发生器排污流量等。这些参数将通过数据传输网络采集获取，计算处理后的数据存储到存储模块400的记录数据库中备用。

核心计算模块200用于计算核电站二回路的热力性能参数的实测值存储至存储模块400。其中核电站二回路的热力性能参数至少包括核电站二回路的机组单位热耗。核心计算模块200以针对核电站二回路建立的能效分布矩阵方程为基础构建核电机组的能效计算模型，利用从存储模块400获取的核电站二回路基本参数以及DCS工艺系统参数，计算得到核电站二回路的机组单位热耗、机组效率等热力性能参数并存储至存储模块400。

本发明构建了适用于核电机组的能效计算模型。该能效计算模型是在针对某一特定核电机组建立的能效分布矩阵方程(EEDM)基础上，再结合一些常规计算公式和方程构建的，如热力系统输出功率方程和热力系统输入热量方程等。本发明中采用的能效分布矩阵方程(EEDM)作为能效计算模型的建模和计算的基础，该方法结合了等效热降算法、矩阵算法与常规热平衡算法，经过理论分析和数学推导，构建了核电机组二回路的汽水分布方程，并进一步导出了适合核电机组二回路热力系统热经济性定量分析的能效分布矩阵方程。本发明采用的EEDM方程的结构与核电机组二回路的热力系统一一对应，其构造容易，各项含义明确，为核电机组的热经济性诊断和热力系统局部定量分析提供了一种简洁、方便、通用性强、易于程序化的分析方法。

本发明按照EEDM方程各项的定义，可以比较方便的构建出特定目标机组的EEDM方程。压水堆核电机组二回路热力系统构建的EEDM矩阵方程式(1)如下：

$\left[\begin{array}{ccccc}& & & & 0\\ & & & & 0\\ & & & & .\\ & & & & .\\ & & & & .\\ & & & & 0\\ & & {\[N^v\]}^T& & 0\\ & & & & .\\ & & & & .\\ & & & & .\\ & & & & 0\\ {\mathrm{\τ}}_1& {\mathrm{\τ}}_2& \mathrm{...}& {\mathrm{\τ}}_z& q_0\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\η}}_1\\ {\mathrm{\η}}_2\\ .\\ .\\ .\\ {\mathrm{\η}}_{m-1}\\ {\mathrm{\η}}_m\\ .\\ .\\ .\\ {\mathrm{\η}}_z\\ {\mathrm{\η}}_0\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{h}_1-h_n\\ h_2-h_n\\ .\\ .\\ .\\ h_{m-1}-h_n\\ h_m-h_{zri}+\mathrm{\β}(h_{zro}-h_n)\\ .\\ .\\ .\\ h_z-h_{zri}+\mathrm{\β}(h_{zro}-h_n)\\ h_0+{\mathrm{\σ}}_{zr}-h_n-\Π\end{array}\right]---\left(1\right)$

式中：

η₀–循环效率(％)；q₀–每公斤新蒸汽在SG中吸热量(kJ/kg)；

h₀–新蒸汽焓(kJ/kg)；h_z–各加热器的抽汽焓(kJ/kg)；

h_n–排汽焓(kJ/kg)；τ_z-各加热器的给水焓升(kJ/kg)；

h_zri–汽水分离再热器(MSR)入口蒸汽焓(kJ/kg)；

h_zro–汽水分离再热器(MSR)出口蒸汽焓(kJ/kg)；

β–MSR继流系数，β＝MSR出口蒸汽流量/MSR入口蒸汽流量；

σ_zr–高压抽汽在MSR中的放热量(kJ/kg)；

Π–从通流部分进出系统辅助汽-水所引起的做功损失，可按下式计算：

Π＝τ_b+Σα_fi[(h_fi-hn)](2)

(2)式中τ_b为泵功，α_fi，h_fi为轴封漏汽、门杆漏汽以及经汽水分离再热器的从通流部分流出汽水的份额系数及其焓值。

[N^v]^T–为z×z阶下三角方阵，源自如下(3)式的二回路汽-水分布方程：

[N][α]+[N_f][α_f]+[N_τ][α_τ]+[Δq]＝[τ](3)

(3)式中主要矩阵意义及填写规则如下：

[N][α]代表虚拟主系统中的汽-水成分；矩阵[N]为z×z阶方阵，矩阵元素n_i,j的填写规则为：

规则1：当i＝j时，n_i,j＝q_i(抽汽放热量)

规则2：当i>j时，n_i,j＝0；

规则3：当i<j时，若i和j所代表的加热器在同一加热单元内，n_i,j＝γ_i(疏水放热量)，否则n_i,j＝τ_i(给水焓升)。

[N_f][α_f]代表工质从加热器汽侧进出系统的第一类辅助汽水成分；矩阵[N_f]为z×z阶方阵；矩阵元素n_fi,j的填写规则为：

规则1：当i＝j时，n_fi,j＝q_fi；

规则2：当i>j时，n_fi,j＝0；

规则3：当i<j时，若i和j所代表的加热器在同一加热单元内，则n_fi,j＝γ_i，否则n_fi,j＝τ_i；

需要注意的是，由于本方法将经汽水分离再热器(MSR)的高压抽汽划归为辅助汽-水成分，因此，在填写涉及经MSR的高压抽汽的辅助汽-水放热量q_fi时，q_fi为MSR放热后的焓值与所在加热器疏水焓值之差。

[N_τ][α_τ]代表工质从加热器水侧进出系统的第二类辅助汽-水成分，矩阵[N_τ]为z×z阶方阵，矩阵元素n_τi,j的填写规则为：

规则1：当i＝j时，n_τi,j＝q_τi；

规则2：当i>j时，n_τi,j＝0；

规则3：当i<j时，n_τi,j＝τ_i；

[Δq]代表纯热量进出系统的第三类辅助汽-水成分

(3)式经过一系列数学变换，最终得到如下(4)式的形式：

[N^v][α]＝[τ]；(4)

(4)式中结构矩阵[N^v]的计算公式为：

[N^v]＝[E-[N_f][α_f]_D-[N_τ][α_τ]_D-[Δq]_D]^-1[N]；(5)

(5)式中，[E]为对角线元素为1的z阶单位矩阵；[N_f][α_f]、[N_τ][α_τ]、[Δq]属于虚拟辅助系统中的汽-水成分。

下面以一具体的核电机组为例进行说明，其机组二回路流程图(简图)如图2所示。图2中的主要设备代码为：

SG-蒸汽发生器，MSR–汽水分离再热器，HP–高压缸，IP–中压缸，LP–低压缸，G–发电机组，1(,2,3,4)–1(,2,3,4)号低压加热器，6(,7)–6(,7)号高压加热器，5–除氧器。

图2中的标示的参数代码为：

α_{i(i＝1,2,3,4,5,6,7)}代表虚拟主系统中的汽-水成分，α_{fi(i＝1,2,6,7)}代表第一类辅助汽-水成分，α_f5代表第二类辅助汽-水成分。

按照上述的矩阵填写规则，可以构建该核电机组二回路的EEDM方程，具体如下：

(5)式中的各组成矩阵如下：

[α_f]_D＝diag[α_f1/τ₁,α_f2/τ₂,0,0,0,α_zr1/τ₆,α_zr2/τ₇]

[α_τ]_D＝diag[0,0,0,0,α_f5/τ₅,0,0]

[Δq_f]_D＝diag[0,0,0,0,0,τ_b/τ₆,0]

因为该核电机组没有使用汽动泵，(2)式中泵功损失τ_b为0，(2)式具体为：

Π＝α_f1(h_f1-h_n)+α_f2(h_f2-h_n)+α_f5[h_f5-h_zri+β(h_zro-h_n)]+α_zr1[h_f6-h_zri+β(h_zro-h_n)]+α_zr2[h_f7-h_zri+β(h_zro-h_n)]

上述矩阵和公式代入(1)式，即可完成该核电机组的EEDM方程构建。

根据以上矩阵方程进行求解，可直接求得循环效率η₀，同时，利用(4)式求解得到虚拟主系统中的汽-水成分矩阵[α]，其结果可用于机组通流部分的特征通流面积等计算用途。

本发明的能效计算模型至少还需用到以下常规计算公式和方程：

机组耗热量Q₀＝新蒸汽流量D₀X焓差Δh(6)

(6)式中：焓差Δh＝新蒸汽焓h₀–主给水焓h_给水

机组单位热耗Cs＝3600XQ₀/P_e(7)

(7)式中：Q₀为机组耗热量，P_e为机组发电功率(从DCS数据库获取)

机组效率η＝η₀Xη_机电(8)

(8)式中：η₀为循环效率(EEDM方程求解所得)，

η_机电为发电机的机电效率(来源于经验数据)

机组发电功率P_e＝ηXQ₀(9)

(9)式中：η为机组效率，Q₀为机组耗热量

机组发电功率P_e＝3600XQ₀/Cs(10)

(10)式中：Cs为机组单位热耗，Q₀为机组耗热量

公式(9)和(10)之一可用于计算机组发电功率的运行参考值。

本发明对核电机组热力系统的监测分为三个层次，分别设置相应的监测指标：

a)以核电机组二回路整体当作一个系统，对其运行效率进行监测，监测指标是机组单位热耗；该指标是通过前述能效计算模型来获得的。

b)对主要子系统进行监测，获得子系统监测指标；

选取对核电机组运行效率影响较大的冷端系统(冷凝器)和高压加热器两个重要子系统进行运行效率监测。对冷凝器的监测指标是背压，对高压加热器的效率进行监测，监测指标是升温效率和端差。

本发明给出了一种改进的加热器升温效率的计算方法，该监测指标升温效率E_t(单位:％)的计算公式为：

E_t＝(t₂-t₁)/(t₃-t₁)X100％

式中：

E_t－升温效率(单位:％)；

t₁－入口给水温度(单位:℃)；

t₂－出口给水温度(单位:℃)；

t₃－抽汽饱和温度(单位:℃)；

监测指标端差(单位:℃)的计算公式为：

ΔT＝t₃－t₂；

式中：

ΔT－端差(单位:℃)；

t₂－出口给水温度(单位:℃)；

t₃－抽汽饱和温度(单位:℃)。

对于核电机组通流部分以监测汽轮机各个级组的通流能力来实现对汽轮机通流部分运行性能的跟踪监控，监测指标为特征通流面积(CFA)。从高压向低压的各抽汽点，两点间即为一个级段，计算各级段的特征通流面积，后续主要用作通流部分运行状况的长期趋势跟踪。

c)对热力系统其它热力部件(例如低压加热器、除氧器、泵、阀门等)的运行参数作一般性的监测计算，获得热力部件监测指标，用于判断系统有无旁漏、排汽阀失效、控制器失效、运行连接方式不合理等问题。

因此，本发明的核电站二回路的热力性能参数包括前述监测指标，包括机组单位热耗、子系统监测指标和热力部件监测指标等，以及可以在上述监测指标的基础上，结合电站其它相关运行参数一起得到的其它核电站二回路的热力性能参数。例如，由机组单位热耗等指标参与计算得到的机组总热耗、机组效率等性能指标。

诊断模块300用于从存储模块400获取核电站二回路的热力性能参数的实测值，并与存储模块400中的运行参考值进行比较，以判断该热力性能参数是否异常。当系统检测出机组热力性能参数出现异常的情况时，通过机组不同热力性能参数偏离正常值的情况来诊断分析和确定引起热力系统效率劣化的相关设备，还可计算出该参数偏离引起的发电功率损失，例如从二回路整体、主要子系统两个层次，给出这些指标对机组发电功率的影响数据。

本发明通过上述系统就可以实现对核电站二回路的热力性能参数的监测与诊断。其中主要将核电二回路整体当作一个系统，针对其建立EEDM方程，并结合其它常规方程构建能效计算模型，可计算得到机组单位热耗作为其运行效率的监测指标。此外，还可以计算或者监测核电站二回路的其它热力性能参数，例如子系统监测指标中的加热器升温效率和冷凝器背压等检测指标，共同构成一套适用于核电机组的热能效率监测指标体系。

请参阅图3，为根据本发明第二实施例的核电站热能效率监测与诊断系统模块图。如图3所示，该实施例提供的核电站热能效率监测与诊断系统还包括人机界面模块500，与数据采集模块100、核心计算模块200、诊断模块300和存储模块400相连。该人机界面模块500用于接收用户输入发送控制指令给各个模块，并接收各个模块反馈的数据进行显示。

可选地，该核电站热能效率监测与诊断系统还包括数据维护模块600，与存储模块400与人机界面模块500相连，用于生成专家数据至存储模块400，并响应人机界面模块500的数据查询与维护功能请求。该专家数据至少包括诊断模块300所需的运行参考值，优选还包括诊断模块300和核心计算模块200所需的经验数据。

请参阅图4，为根据本发明第三实施例的核电站热能效率监测与诊断系统模块图。图4中实线中示出了模块间的程序指令流向，虚线示出了模块间的数据流向。

在该实施例中，存储模块400中可设有第一记录数据库410、第二记录数据库420和专家数据库430。其中，第一记录数据库410用于存储数据采集模块100获取的监测系统仪表测量的核电站二回路基本参数，以及DCS工艺系统参数。这些参数可以先存储至实时信息监控数据库800，再由数据采集模块100从实时信息监控数据库800中获取并进行预处理。

第二记录数据库420中存储的是核心计算模块200计算得到的核电站二回路的热力性能参数的实测值，包括前述核电站二回路的机组单位热耗、子系统监测指标和热力部件监测指标等，以及由机组单位热耗计算得到机组总热耗和机组效率等性能指标。

专家数据库430中存储有专家数据，包括诊断模块300所需的运行参考值，以及诊断模块300和核心计算模块200所需的经验数据，例如发电机机电效率η_机电和各加热器抽汽的湿度值等。数据使用方面，诊断模块300可以利用发电机机电效率η_机电的经验数据来诊断分析某些机组效率下降的原因是否属于发电机侧的问题，否则可能属于汽轮机侧的问题。核心计算模块200可以利用湿度值的经验数据来计算湿蒸汽的焓值，以此作为能效计算模型的输入参数。

人机界面模块500可以进一步包括性能监测单元510、运行诊断单元520和数据查询维护单元530。其中性能监测单元510用于发送参数计算指令给核心计算模块200。核心计算模块200在接收该参数计算指令后从第一记录数据库410中提取核电站二回路基本参数以及DCS工艺系统参数，并计算得到核电站二回路的热力性能参数的实测值存储至第二记录数据库420。

运行诊断单元520用于发送诊断指令给诊断模块300，优选地还发送异常诊断指令给核心计算模块200。其中诊断模块300接收诊断指令后，从第二记录数据库420中提取核电站二回路的热力性能参数的实测值，并与从专家数据库430中提取的运行参考值进行比较，如果差值超出可接受的范围则判断该热力性能参数异常，否则判断该热力性能参数正常。核心计算模块200在接收异常诊断指令后，从专家数据库430中获取部分运行参考值后，计算产生异常的热力性能参数对机组发电功率的影响。例如机组单位热耗或者子系统监测指标发生异常后对机组发电功率的影响。

数据查询维护单元530用于发送指令给数据采集模块100进行数据采集和预处理。数据查询维护单元530还可以发送数据查询与维护功能请求给数据维护模块600对专家数据库430中的专家数据进行生成、维护和查询。数据查询维护单元530还可直接从第一记录数据库410和第二记录数据库420中获取数据。

本发明的另一个独特之处在于核心计算模块200中还用于对核电站二回路基本参数以及DCS工艺系统参数进行二次计算后获得能效计算模型的输入参数。例如，本发明从监测系统仪表直接测量得到核电站二回路基本参数例如温度、压力、主给水和凝结水流量等，对其进行二次计算和整理，得到EEDM方程所需的输入参数，例如主蒸汽焓值、排汽焓值、各抽汽口的抽汽焓值、各回热加热器进出口的给水焓值以及各种辅助汽水的流量和焓值等。本发明还可以对核电站二回路基本参数以及DCS工艺系统参数进而二次计算以获得本发明方案中其它计算公式所需的各个输入参数。该二次计算包括但不限于采用公式法或者查表法获得所需的输入参数。

其中，核心计算模块200在二次计算中判断加热器抽汽为过热蒸汽时，通过查表法或者公式法由该加热器抽汽的温度和压力参数确定出该加热器抽汽焓值。

下面以核电机组3号加热器抽汽焓的获取为例对本发明通过二次计算和整理获取输入参数的过程进行具体说明。通过本发明技术方案中的监控系统仪表，可以测量得到3号加热器抽汽的温度t和压力p，经过对蒸汽的温度与压力数据的计算分析，可以判定3号加热器抽汽为过热蒸汽，而过热蒸汽的焓值是可以由其温度和压力参数唯一确定的。

通过温度t和压力p来计算过热蒸汽焓值的方法，可以有查表法、公式法等。

查表法一般适合手工操作，先查出过热蒸汽焓值表中离温度t和压力p值最近的一组焓值，然后通过等额插值法计算得到所求的焓值。

公式法就是预先将过热蒸汽焓值表中一定范围内的数据拟合成焓值对应于温度t和压力p的二元方程式，在测量得到温度t和压力p的参数值后，直接代入预先拟合的公式，通过计算就可以得到所求的焓值。公式法比较适合计算机编程操作，本发明方案采用公式法来进行参数的二次计算。

核心计算模块200在二次计算中，利用测量得到的孔板上下游的流体压力的差值的平方根与主给水流量值成正比例关系，可以计算得到给水流量值。本发明通过二次计算和整理获取输入参数的另一个具体实施例进行具体说明。给水流量的测量仪表是由安装在给水管道上一组孔板加上布置在孔板上下游的压力传感器组成，实际测量得到的是孔板上下游的流体压力，这两个压力的差值ΔP的平方根与主给水流量值成正比例关系，通过测量仪表厂家提供的计算公式，就可以由压差ΔP计算出出给水流量值。

除了二次计算得出某个时点的参数值，还需要对参数进行整理，方法是测量和计算一个时段内的一组参数值，再通过比较分析来剔除异常数值，余下的正常数值计算其算术平均值，并以整理计算得到的算术平均值作为所求参数值。

本发明通过二次计算还解决了抽汽为湿蒸汽时抽汽焓值的计算问题。现有的火电机组一般运行工况下蒸汽参数较高，除了低压缸末几级之外，新蒸汽和其它各级抽汽都是过热蒸汽，计算能效所必需的蒸汽焓参数，通过监测仪表测量得到的蒸汽温度和压力值就可以直接计算得到。而核电机组一般运行工况下蒸汽参数较低，新蒸汽是饱和蒸汽，大部分抽汽都是湿蒸汽，计算能效所必需的蒸汽焓参数，除了通过监测仪表测量得到的蒸汽温度和压力值外，还需要蒸汽湿度值来计算蒸汽焓参数，而目前技术条件下市场上还没有实用的可在线直接测量蒸汽湿度值的仪表。

本发明为计算湿蒸汽焓值参数新建立了一套可行的技术方案，这也是本发明的另一个独特之处。通常情况下，湿蒸汽的焓值采用热平衡计算等方法可以间接计算得到。对于特定机组在一定工况范围内的湿蒸汽焓值，由于其变化范围不大，且与机组功率水平、冷凝器背压等运行参数有关联。因此，可以考虑通过各个工况点的设计参数，拟合出一定工况范围内的变化曲线(经验公式)，用经验公式计算得到的焓值，作为EEDM方程输入参数的近似值。具体地，核心计算模块200在二次计算中判断加热器抽汽为湿蒸汽时，通过拟合出湿度值相对于发电功率和冷凝器背压的经验公式，计算出加热器抽汽的湿度值，并结合测量得到的加热器抽汽的温度和压力，利用查表法或公式法计算该加热器抽汽焓值。

下面以核电机组7号加热器抽汽焓的获取为例对本发明通过拟合经验公式计算获取输入参数的过程进行说明。通过本发明技术方案中的监控系统仪表，可以测量得到7号加热器抽汽的温度t和压力p，经过对蒸汽的温度与压力数据的计算分析，结合系统设计参数，可以判定7号加热器抽汽为湿蒸汽。

只测量得到湿蒸汽的温度和压力参数值还不足以计算确定湿蒸汽的焓值，还需要知道蒸汽的湿度，也即是湿蒸汽中所含饱和水所占的比例，从而也就能推算出湿蒸汽中所含饱和蒸汽所占的比例，然后分别计算出水和蒸汽的焓值，并按其所占比重取其加权平均值，即可得到湿蒸汽的焓值。

然而，目前市场上还没有可以适用于实时在线测量系统使用的蒸汽湿度测量仪表，通过测量蒸汽湿度来计算其焓值的方案难以实施。

通过对于核电机组各加热器抽汽相关技术资料的分析，本发明发现在一定的工况(发电功率、冷凝器背压)范围内，加热器抽汽的湿度值在一较小幅度的范围内波动。因此，从实用的角度看，可以拟合出湿度值相对于发电功率和冷凝器背压的经验公式，其中只有1号低压加热器末级抽汽的湿度值受冷凝器的背压轻微影响，其余各级抽汽的湿度值仅跟发电功率相关。

本发明的方案可以使用经验公式计算得到抽汽的湿度值，加上测量得到的加热器抽汽的温度和压力，就可以采用前述公式法来计算各个加热器抽汽的焓值。

在更优选的实施例中，诊断模块300还用于在检测热力性能参数异常后，查找出异常变动的各个热力性能参数的运行参考值，输入能效计算模型计算出机组发电功率的运行参考值，并通过该机组发电功率的运行参考值与实测值之差得到该参数偏离引起的发电功率损失。当机组效率降低时，汽轮机的单位热耗将会上升，因此可以从热耗的变化监测汽轮机的机组效率。对于机组效率的偏差，分析形成原因，并归类为内部原因(如：设备故障、运行方式不当等)和外部原因(如：海水温度、电网要求功率、功率因数变化等)。对于内部原因引起的机组效率偏差，可以通过运行维修人员的调整和修理加以解决，从而消除系统或设备的缺陷，提高机组效率。

例如，核电机组在标准设计工况下满功率运行，这时因某种原因，冷凝器背压Pc₁异常升高到8.98千帕，机组发电功率Pe₁测量值为1725兆瓦，监测指标机组单位热耗Cs₁测量值为9632.3千焦/千瓦时。

通过本发明技术方案的诊断功能可分析判断出这时机组单位热耗和冷凝器背压两个监测指标已处于异常状态。在标准设计工况下满功率运行，冷凝器背压Pc₀的运行参考值为5.98千帕，在这个条件下，通过本发明技术方案的计算模型，可以计算出监测指标机组单位热耗Cs₀的运行参考值为9469.1千焦/千瓦时、机组发电功率Pe₀运行参考值为1754.5兆瓦。机组发电功率的运行参考值是机组正常运行应该得到的性能指标，而实测的机组发电功率是冷凝器背压异常升高情况下得到结果，在没有其它原因引起机组发电功率下降的情况下，可以认为机组发电功率的运行参考值与实测值之差，就是发电功率下降的损失数额。

因此，本案例的发电功率损失的计算公式和数值计算为：

发电功率损失＝Pe₀-Pe₁＝1754.5兆瓦-1725兆瓦＝29.5兆瓦；

同理，这种方法可以推广到有多个原因引起机组发电功率下降的损失计算，其计算方法为：查找出异常变动的各个性能参数的运行参考值，以这个运行参考值输入本发明的能效计算模型，可以计算出机组发电功率的运行参考值，这个发电功率运行参考值与发电功率实测值之差，就是发电功率下降的损失数额。

在更优选的实施例中，诊断模块300还用于对核电站二回路的重要参数进行长期记录并分析其变化趋势以进行异常诊断。系统可实现对核电站二回路重要参数及其变化趋势的连续跟踪、诊断分析，从而达到了预防异常状态扩大为故障的风险，为预防性维修工作提供依据。对于系统内的重要设备，如冷凝器、回热加热器、汽水分离再热器、高中压缸和低压缸等，可分析计算出其主要指标参数，从而了解设备的健康状态，指导维修活动。系统可以给出每个子系统详细的指标参数监测图，帮助使用者理解各参数之间的逻辑关系，便于分析判断系统或设备的故障来源。

例如，本发明对于核电机组二回路非常重要的汽轮机通流部分的监测，主要监测指标是各个级段的特征通流面积。一般情况下，各个级段的特征通流面积数值应该比较稳定，很少会发生变动。在经过以年为单位的长时间运行之后，汽轮机通流部分的转子上的叶片或静子上的叶栅等部位可能由于结垢或者冲蚀等原因，使其特征通流面积发生非常缓慢的变化趋势，本发明技术方案可以对这些重要参数进行长期记录，便于连续跟踪其变化趋势。

如果有一天某个级段的特征通流面积突然显著变大，而且伴随有机组效率下降的情况发生，则可以诊断出汽轮机通流部分的相应级段出现异常情况。比如，在汽轮机高压缸转子上如果有一根叶片在运行中突然发生异常断裂，这种异常情况在现有汽轮机监控系统中是难以发现识别出来的。采用本发明技术方案，通过对于汽轮机各个级段的特征通流面积和机组热能效率等重要参数长期进行记录并连续跟踪其变化趋势，就能及时诊断发现汽轮机通流部分的相应级段出现的这类异常情况，为电厂的预防性维修工作提供准确的依据，再及时通过对设备进行运行维护工作，从而达到了预防异常状态扩大为故障的风险，有利于机组的安全高效运行。

考虑现有核电仪控系统的情况，为配置适宜于核电站热能效率监测与诊断系统构架，本发明可以采用两种硬件结构方案，以便于在比选的基础上确定在具体项目上实施的优选方案。两种系统结构方案如下：

a)主要功能模块部署在试验仪表系统服务器的方案

如图5中所示，本发明可以将核电站热能效率监测与诊断系统嵌入在核电站的试验仪表系统中实现，其中将数据采集模块100、核心计算模块200和诊断模块300集成在试验仪表系统服务器710中。核电站热能效率监测与诊断系统的人机界面模块500则集成在试验仪表系统操作终端720中来实现。优选地，存储模块400和数据维护模块600也可集成在试验仪表系统服务器710中。该核电站热能效率监测与诊断系统可以利用试验仪表系统的数据采集网络，只需在试验仪表系统的机柜内增设数据采集通道，以采集新增的热效率专用仪表的测量数据。如数据采集模块100分别采集试验仪表系统测量数据910中的部分数据以及新增的热效率计算专用数据920作为监控系统仪表测量的核电站二回路基本参数，并从试验仪表系统采集网络获取DCS系统数据930中部分DCS工艺系统参数，以供后续计算使用。

b)主要功能模块部署在核电站实时信息监控系统服务器的方案

如图6所示，本发明可以将热效率专用仪表安排在试验仪表系统机柜上，而将核电站热能效率监测与诊断系统嵌入核电站的实时信息监控系统中。其中，将数据采集模块100、核心计算模块200和诊断模块300集成在实时信息监控系统服务器820中。人机界面模块500则集成在全厂办公网络终端830中来实现。优选地，存储模块400和数据维护模块600也可集成在实时信息监控系统服务器820中。同样地，该核电站热能效率监测与诊断系统可以利用实时信息监控系统的数据采集网络，利用实时信息监控数据库中存储的试验仪表系统测量数据910、热效率计算专用数据920和DCS系统数据930就可以获得所需的核电站二回路基本参数以及部分DCS工艺系统。

上述两个系统硬件技术方案都具有可行性，具体的核电项目上采用那种方案来实施，主要取决于现场所具有的基础设施条件，例如是否已部署了数据采集网络、全厂办公网络和核电站实时信息监控系统等。在条件具备时，尽量利用核电站已有的数据采集网络、全厂办公网络和核电站实时信息监控系统等基础设施，节约投资成本；同时通过系统授权的人员通过办公网就可以进入系统开展核电站热能效率监测与诊断工作，提高了系统的方便实用性。

本发明还提供了一种核电站热能效率监测与诊断方法。如图7所示，该核电站热能效率监测与诊断方法至少包括以下步骤：

首先，在步骤S1中，执行数据采集步骤，获取监测系统的仪表测量的核电站二回路基本参数，以及DCS工艺系统参数，经预处理后进行存储。该数据采集步骤执行的操作与核电站热能效率监测与诊断系统中数据采集模块100相对应，在此不再赘述。

随后，在步骤S2中，核心计算步骤，计算核电站二回路的热力性能参数的实测值并存储；其中核电站二回路的热力性能参数至少包括核电站二回路的机组单位热耗，所述核心计算步骤中以针对核电站二回路建立的能效分布矩阵方程为基础构建核电机组的能效计算模型，利用前述核电站二回路基本参数以及DCS工艺系统参数，计算得到核电站二回路的机组单位热耗、机组效率等热力性能参数。该核心计算步骤执行的操作与核电站热能效率监测与诊断系统中核心计算模块200相对应，在此不再赘述。

最后，在步骤S3中，执行诊断步骤，获取核心计算步骤计算得到的核电站二回路的热力性能参数的实测值，并与预先存储的运行参考值进行比较，以判断该热力性能参数是否异常。优选地，诊断步骤还在检测热力性能参数异常后，查找出异常变动的各个热力性能参数的运行参考值，输入所述能效计算模型计算出机组发电功率的运行参考值，并通过该机组发电功率的运行参考值与实测值之差得到该参数偏离引起的发电功率损失。该诊断步骤执行的操作与核电站热能效率监测与诊断系统中诊断模块300相对应，在此不再赘述。

在本发明优选地实施例中，核心计算步骤中也可以对核电站二回路基本参数以及DCS工艺系统参数进行二次计算获得能效计算模型的输入参数。例如，核心计算步骤在二次计算中判断加热器抽汽为过热蒸汽时，通过查表法或者公式法由该加热器抽汽的温度和压力参数确定出该加热器抽汽焓值。该核心计算步骤在二次计算中，还可以利用测量得到的孔板上下游的流体压力的差值的平方根与主给水流量值成正比例关系，可以计算得到给水流量值。此外，核心计算步骤在二次计算中判断加热器抽汽为湿蒸汽时，通过拟合出湿度值相对于发电功率和冷凝器背压的经验公式，计算出加热器抽汽的湿度值，并结合测量得到的加热器抽汽的温度和压力，利用查表法或公式法计算该加热器抽汽焓值。

在更优选的实施例中，核电站热能效率监测与诊断方法，也可以进一步包括：数据维护步骤，用于生成和维护专家数据，该专家数据至少包括诊断步骤所需的运行参考值，优选地还包括诊断步骤和核心计算步骤所需的经验数据。

综上所述，本发明根据国内外大量核电机组的运行经验，开发使用核电站热能效率监测与诊断系统和方法，应用于核电站热力系统回路的实时在线监测、计算和趋势跟踪，及时探测发现热力系统效率劣化的事件，通过诊断定位引起热力系统效率劣化的相关设备。该系统能够给核电运维人员提供有效的技术支持，有利于通过及时运维调整保障核电机组的安全稳发、高效满发，对于控制发电成本、提高核电机组的经济性具有重要作用。

本发明的核电站热能效率监测与诊断系统和方法具有以下特点：

(1)本发明建立了适用于核电站的能效计算模型，确定了以能效分布矩阵方程EEDM作为在线监测主要计算模型的建模和计算的基础，在针对某一特定核电机组建立EEDM矩阵方程的基础上，辅以一些常规的计算公式和方程，综合起来形成适用于核电机组的能效计算模型。建立了从监测系统的仪表直接测量得到的参数，如温度、压力、主给水和凝结水流量等，通过数据预处理和二次计算(含经验公式)以获得能效计算模型(包括EEDM方程和其它计算公式和方程)所需的输入参数的一套方法。

(2)本发明开发出核电站热力系统效率的监测与诊断方法。本发明建立了一整套适用于核电机组的热能效率监测指标体系，确定了诊断分析的判据即专家数据库。在上述监测指标的基础上，结合核电站其它相关运行参数一起用于计算分析二回路热力系统的性能参数，并与专家数据库中的运行参考值比较，以判断该性能参数是否有异常，从而能够进行核电机组热能效率的性能监测和运行诊断。

(3)本发明在系统检测出机组热力性能参数出现异常的情况时，还可以通过机组不同热力性能参数偏离正常值的情况来诊断分析和确定引起热力系统效率劣化的相关设备，还可定量化的计算出该参数偏离引起的发电功率损失，为优化机组运行方式提供依据。系统或设备的缺陷可以通过运行维修人员的调整和修理加以解决，从而提高机组效率。

(4)本发明可实现对核电机组二回路重要参数及其变化趋势的连续跟踪、诊断分析，为预防性维修工作提供依据，通过设备运行维护或运行方式调整，从而达到了预防异常状态扩大为故障的风险，有利于机组的安全高效运行。

(5)本发明开发出核电站热能效率监测与诊断系统的具体实现方案，包括监控系统仪表的安装、系统硬件构架、软件功能模块等，整个核电站热能效率监测与诊断系统的技术方案具备可实施部署的技术条件。

应该说明地是，本发明中核电站热能效率监测与诊断系统和方法采用的原理和具体实现方式相同，因此对本发明中核电站热能效率监测与诊断系统具体实施例的描述也适用于核电站热能效率监测与诊断方法。

本发明是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应明白在不脱离本发明范围时，可进行各种变化和等同替换。此外，为适应本发明技术的特定场合或材料，可对本发明进行诸多修改而不脱离其保护范围。因此，本发明并不限于在此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。

Claims (19)

1.一种核电站热能效率监测与诊断系统，其特征在于，包括存储模块以及与之相连的：

数据采集模块，用于获取监测系统仪表测量的核电站二回路基本参数，以及DCS工艺系统参数，经预处理后存储至所述存储模块；

核心计算模块，用于计算核电站二回路的热力性能参数的实测值存储至所述存储模块；其中核电站二回路的热力性能参数至少包括核电站二回路的机组单位热耗，所述核心计算模块以针对核电站二回路建立的能效分布矩阵方程为基础构建核电机组的能效计算模型，利用从存储模块获取的核电站二回路基本参数以及DCS工艺系统参数，计算得到核电站二回路的机组单位热耗；

诊断模块，用于从存储模块获取所述核电站二回路的热力性能参数的实测值，并与存储模块中的运行参考值进行比较，以判断该热力性能参数是否异常。

2.根据权利要求1所述的核电站热能效率监测与诊断系统，其特征在于，所述核心计算模块还用于对所述核电站二回路基本参数以及DCS工艺系统参数进行二次计算获得能效计算模型的输入参数。

3.根据权利要求2所述的核电站热能效率监测与诊断系统，其特征在于，所述核心计算模块在二次计算中判断加热器抽汽为过热蒸汽时，通过查表法或者公式法由该加热器抽汽的温度和压力参数确定出该加热器抽汽焓值。

4.根据权利要求2所述的核电站热能效率监测与诊断系统，其特征在于，所述核心计算模块在二次计算中判断加热器抽汽为湿蒸汽时，通过拟合出湿度值相对于发电功率和冷凝器背压的经验公式，计算出加热器抽汽的湿度值，并结合测量得到的加热器抽汽的温度和压力，利用查表法或公式法计算该加热器抽汽焓值。

5.根据权利要求1所述的核电站热能效率监测与诊断系统，其特征在于，所述核电站二回路的热力性能参数还包括高压加热器的升温效率，所述核心计算模块通过以下公式计算高压加热器的升温效率：

E_t＝(t₂-t₁)/(t₃-t₁)×100％；

其中E_t为升温效率，t₁为入口给水温度，t₂为出口给水温度，t₃为抽汽饱和温度。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的核电站热能效率监测与诊断系统，其特征在于，所述核电站热能效率监测与诊断系统还包括：

人机界面模块，与所述数据采集模块、核心计算模块、诊断模块和存储模块相连，用于接收用户输入发送控制指令及进行数据显示。

7.根据权利要求6所述的核电站热能效率监测与诊断系统，其特征在于，所述核电站热能效率监测与诊断系统还包括：

数据维护模块，与所述存储模块与人机界面模块相连，用于生成和维护存储模块中的专家数据，所述专家数据至少包括诊断模块所需的运行参考值。

8.根据权利要求1-5中任意一项所述的核电站热能效率监测与诊断系统，其特征在于，所述诊断模块还用于在检测热力性能参数异常后，查找出异常变动的各个热力性能参数的运行参考值，输入所述能效计算模型计算出机组发电功率的运行参考值，并通过该机组发电功率的运行参考值与实测值之差得到该参数偏离引起的发电功率损失。

9.根据权利要求1-5中任意一项所述的核电站热能效率监测与诊断系统，其特征在于，所述诊断模块还用于对核电站二回路的重要参数进行长期记录并分析其变化趋势以进行异常诊断。

10.根据权利要求1-5中任意一项所述的核电站热能效率监测与诊断系统，其特征在于，所述核电站热能效率监测与诊断系统嵌入在核电站的试验仪表系统中，其中所述数据采集模块、核心计算模块和诊断模块集成在试验仪表系统服务器中。

11.根据权利要求1-5中任意一项所述的核电站热能效率监测与诊断系统，其特征在于，所述核电站热能效率监测与诊断系统嵌入核电站的实时信息监控系统中，其中所述数据采集模块、核心计算模块和诊断模块集成在实时信息监控系统服务器中。

12.一种核电站热能效率监测与诊断方法，其特征在于，包括：

数据采集步骤，获取监测系统的仪表测量的核电站二回路基本参数，以及DCS工艺系统参数，经预处理后进行存储；

核心计算步骤，计算核电站二回路的热力性能参数的实测值并存储；其中核电站二回路的热力性能参数至少包括核电站二回路的机组单位热耗，所述核心计算步骤中以针对核电站二回路建立的能效分布矩阵方程为基础构建核电机组的能效计算模型，利用所述核电站二回路基本参数以及DCS工艺系统参数，计算得到核电站二回路的机组单位热耗；

诊断步骤，将核电站二回路的热力性能参数的实测值与预先存储的运行参考值进行比较，以判断该热力性能参数是否异常。

13.根据权利要求12所述的核电站热能效率监测与诊断方法，其特征在于，所述核心计算步骤中对所述核电站二回路基本参数以及DCS工艺系统参数进行二次计算获得能效计算模型的输入参数。

14.根据权利要求13所述的核电站热能效率监测与诊断方法，其特征在于，所述核心计算步骤在二次计算中判断加热器抽汽为过热蒸汽时，通过查表法或者公式法由该加热器抽汽的温度和压力参数确定出该加热器抽汽焓值。

15.根据权利要求13所述的核电站热能效率监测与诊断方法，其特征在于，所述核心计算步骤在二次计算中判断加热器抽汽为湿蒸汽时，通过拟合出湿度值相对于发电功率和冷凝器背压的经验公式，计算出加热器抽汽的湿度值，并结合测量得到的加热器抽汽的温度和压力，利用查表法或公式法计算该加热器抽汽焓值。

16.根据权利要求12所述的核电站热能效率监测与诊断方法，其特征在于，所述核电站二回路的热力性能参数还包括高压加热器的升温效率，所述核心计算步骤通过以下公式计算高压加热器的升温效率：

E_t＝(t₂-t₁)/(t₃-t₁)×100％；

其中E_t为升温效率，t₁为入口给水温度，t₂为出口给水温度，t₃为抽汽饱和温度。

17.根据权利要求12-16中任意一项所述的核电站热能效率监测与诊断方法，其特征在于，所述方法还包括：

数据维护步骤，用于生成和维护专家数据，所述专家数据至少包括诊断步骤所需的运行参考值。

18.根据权利要求12-16中任意一项所述的核电站热能效率监测与诊断方法，其特征在于，所述诊断步骤还在检测热力性能参数异常后，查找出异常变动的各个热力性能参数的运行参考值，输入所述能效计算模型计算出机组发电功率的运行参考值，并通过该机组发电功率的运行参考值与实测值之差得到该参数偏离引起的发电功率损失。

19.根据权利要求12-16中任意一项所述的核电站热能效率监测与诊断方法，其特征在于，所述诊断步骤还对核电站二回路的重要参数进行长期记录并分析其变化趋势以进行异常诊断。