CN108153258B - 一种火电机组运行稳定性量化判断的方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种火电机组运行稳定性量化判断的方法与装置,火电机组控制系统可以依据获取的主蒸汽压力值,计算得到各个主蒸汽管道各自对应的一个主蒸汽压力值,然后再计算这多个主蒸汽压力值的平均值,并将所述平均值存储于数据库中;每隔预设的周期时间,从所述数据库中提取所述周期时间内的平均值作为待处理数据;对获取的主蒸汽压力目标值以及所述待处理数据进行流程能力分析,计算出机组对应的稳定度。依据主蒸汽压力值,对火电机组的稳定性进行量化判断,计算出的稳定度越大,说明机组的稳定性越高,依据该稳定度可以准确的判断火电机组运行稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及火电评价技术领域,特别是涉及一种火电机组运行稳定性量化判断的方法与装置。
背景技术
目前,火电机组在线性能计算和热工院出具的试验报告分析,都要求系统处于稳定状态。在系统不稳定时,机组各项参数波动大,内耗大,得出的性能计算结果很难代表机组的实际性能。只有在系统处于稳定状态,即能量平衡和质量平衡状态,机组的性能计算结果才代表机组的真实水平。火电机组的稳定性,从热工调节的角度来表述,指机组在初始扰动的影响下,其过渡过程随时间的推移逐渐衰减并趋于零的能力。
但是在实际生产中,扰动是一直存在的,不可能出现一个趋于零的状态;然后,这种稳定性描述的是调节系统在外部扰动下,自动恢复到平衡状态的能力,属于调节系统能力的表征,不能用于代表热力系统的稳定性,所以不能从热工的角度来量化运行机组的稳定性。
传统方式中,对于火电机组热力系统的稳定性判断,常规的做法是设置一系列参数的变化范围,若参数都在范围内,那么机组是稳定的。这种方法虽然可以分辨出满足规则条件的稳定工况,但是规则条件即参数的变化范围往往根据经验设置,并不能很好的保证变化范围设定的合理性,并且对于满足规则的多个工况稳定性的优劣,并没有确切的区分方案,通过该种方式并不能准确的判定火电机组的稳定性。
可见,如何准确的判断火电机组运行稳定性,是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种火电机组运行稳定性量化判断的方法与装置,可以准确的判断火电机组运行稳定性。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种火电机组运行稳定性量化判断的方法,包括:
依据获取的主蒸汽压力值,计算得到各个主蒸汽管道各自对应的一个主蒸汽压力值;
依据各个所述主蒸汽压力值,计算对应的平均值,并将所述平均值存储于数据库中;
每隔预设的周期时间,从所述数据库中提取所述周期时间内的平均值作为待处理数据;
对获取的主蒸汽压力目标值以及所述待处理数据进行流程能力分析,计算出机组对应的稳定度。
可选的,所述对获取的主蒸汽压力目标值以及所述待处理数据进行流程能力分析,计算出机组对应的稳定度包括:
根据公式计算出机组的流程能力指数CPK;
其中,USL表示依据所述主蒸汽压力目标值计算出的主蒸汽压力的上限值,LSL表示依据所述主蒸汽压力目标值计算出的主蒸汽压力的下限值,X0.5表示所述待处理数据对应的中位数,X0.995表示所述待处理数据对应的0.995分位数,X0.005表示所述待处理数据对应的0.005分位数;
根据公式S=CPK*100%,计算出所述机组的稳定度S。
可选的,还包括:
将所述待处理数据转化为主蒸汽压力曲线图,并展示所述曲线图。
可选的,还包括:
判断所述稳定度是否大于预设阈值;
若否,则进行语音提示。
本发明实施例还提供了一种火电机组运行稳定性量化判断的装置,包括获取单元、存储单元、提取单元和计算单元;
所述获取单元,用于依据获取的主蒸汽压力值,计算得到各个主蒸汽管道各自对应的一个主蒸汽压力值;
所述存储单元,用于依据各个所述主蒸汽压力值,计算对应的平均值,并将所述平均值存储于数据库中;
所述提取单元,用于每隔预设的周期时间,从所述数据库中提取所述周期时间内的平均值作为待处理数据;
所述计算单元,用于对获取的主蒸汽压力目标值以及所述待处理数据进行流程能力分析,计算出机组对应的稳定度。
可选的,所述计算单元具体用于根据公式计算出机组的流程能力指数CPK;根据公式S=CPK*100%,计算出所述机组的稳定度S;
其中,USL表示依据所述主蒸汽压力目标值计算出的主蒸汽压力的上限值,LSL表示依据所述主蒸汽压力目标值计算出的主蒸汽压力的下限值,X0.5表示所述待处理数据对应的中位数,X0.995表示所述待处理数据对应的0.995分位数,X0.005表示所述待处理数据对应的0.005分位数。
可选的,还包括转化单元和展示单元;
所述转化单元,用于将所述待处理数据转化为主蒸汽压力曲线图,并触发所述展示单元,用于展示所述曲线图。
可选的,还包括判断单元和提示单元;
所述判断单元,用于判断所述稳定度是否大于预设阈值;
若否,则触发所述提示单元,用于进行语音提示。
由上述技术方案可以看出,火电机组控制系统可以依据获取的主蒸汽压力值,计算得到各个主蒸汽管道各自对应的一个主蒸汽压力值,然后计算这多个主蒸汽压力值的平均值,并将所述平均值存储于数据库中;每隔预设的周期时间,从所述数据库中提取所述周期时间内的平均值作为待处理数据;对获取的主蒸汽压力目标值以及所述待处理数据进行流程能力分析,计算出机组对应的稳定度。依据主蒸汽压力值,对火电机组的稳定性进行量化判断,计算出的稳定度越大,说明机组的稳定性越高,依据该稳定度可以准确的判断火电机组运行稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例,下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍,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为本发明实施例提供的一种火电机组运行稳定性量化判断的方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的一种火电机组运行稳定性量化判断的装置的结构示意图。
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,都属于本发明保护范围。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
传统方式中,通过设置一系列影响机组稳定性的参数的变化范围,根据机组运行的参数是否在设定的范围内,来判定机组的稳定性。但是该种方式并不能保证设定范围的合理性,从而影响机组稳定性判断的准确性。如果能够通过量化的方式,计算出反映机组稳定性的具体数值,则可以准确的反映出机组的稳定性。
考虑到机组主蒸汽压力、炉主控输出、主再热蒸汽温度、炉膛温度分布、氧量、炉膛负压等参数波动均能够代表工况的稳定,但是参数太多,会使稳态判定过于繁琐和灵敏,不符合实际需要。由于主蒸汽压力是机炉两侧的热力平衡最敏感的测点,故此,在本发明实施例中选取主蒸汽压力值作为机组稳定性的量化参数,通过对主蒸汽压力值的分析、处理,计算出对应的稳定度,根据稳定度的具体取值,可以准确的判断火电机组运行稳定性。
接下来,详细介绍本发明实施例所提供的一种火电机组运行稳定性量化判断的方法。图1为本发明实施例提供的一种火电机组运行稳定性量化判断的方法的流程图,该方法包括:
S101:依据获取的主蒸汽压力值,计算得到各个主蒸汽管道各自对应的一个主蒸汽压力值。
在本发明实施例中,以主蒸汽压力值作为机组稳定性判断的依据,可以通过设置压力传感器采集主蒸汽管道上的主蒸汽压力值,在每个主蒸汽管道的横截面上安装压力传感器,具体的,可以在发电机组位于汽机侧水平段的主蒸汽管道,横截面间隔90度布置4个压力传感器;在其他主蒸汽管道的相同位置布置同样的压力传感器。
对于一个主蒸汽管道而言,通过设置的多个压力传感器可以一次性获取到多个主蒸汽压力值,可以将获取到的多个主蒸汽压力值作为一组主蒸汽压力值,每个主蒸汽管道有其对应的一组主蒸汽压力值。考虑到在每组主蒸汽压力值中可能会包含有错误的数据,例如,相比于该组中的其它数据,数值明显偏大或偏小的主蒸汽压力值。为了提升数据分析的准确性,可以在每个主蒸汽管道测点设立一个小型计算处理单元,用于对该组主蒸汽压力值进行坏点判断,删除错误数据,并通过计算平均值的方式,得到这个主蒸汽管道最终对应的一个主蒸汽压力值,可以将其暂存于这个主蒸汽管道对应的处理单元中。
S102:依据各个所述主蒸汽压力值,计算对应的平均值,并将所述平均值存储于数据库中。
通过上述坏点判断、求平均的方式,可以得到每个主蒸汽管道对应的一个主蒸汽压力值,然后将所有主蒸汽管道对应的这些主蒸汽压力值再求平均,将最终得到的平均值作为机组的主蒸汽压力值。
S103:每隔预设的周期时间,从所述数据库中提取所述周期时间内的平均值作为待处理数据。
周期时间可以用于表示对机组进行一次稳定性判断的时间,周期时间的具体取值可以根据实际需求设定,例如,可以将周期时间设置为15分钟。
S104:对获取的主蒸汽压力目标值以及所述待处理数据进行流程能力分析,计算出机组对应的稳定度。
主蒸汽压力目标值可以由火电机组控制系统(Distributed Control System,DCS)根据负荷、凝汽器真空等条件给出,是DCS系统的输出值。
流程能力是指企业生产条件满足客户需求的能力,一般用于工业生产线。流程能力指数表示现有生产流程具备的产品质量与客户期望的产品质量的比值。流程能力指数CPK越大,表示产品的性能越接近客户的要求。稳定度与流程能力指数正相关,计算得到的稳定度越大,则说明火电机组的稳定性越高。
在本发明实施例中,可以根据公式计算出机组的流程能力指数CPK;根据公式S=CPK*100%,计算出所述机组的稳定度S。
其中,USL表示依据所述主蒸汽压力目标值计算出的主蒸汽压力的上限值,LSL表示依据所述主蒸汽压力目标值计算出的主蒸汽压力的下限值,X0.5表示所述待处理数据对应的中位数,X0.995表示所述待处理数据对应的0.995分位数,X0.005表示所述待处理数据对应的0.005分位数。
在具体实现中,可以通过调用EXCEL软件求出待处理数据对应的中位数、0.995分位数和0.005分位数的具体取值。
对于主蒸汽压力的上限值和下限值的具体取值,可以依据预先设定好的主蒸汽压力目标值偏差范围计算得到。例如,DCS系统输出的主蒸汽压力目标值为22.199574Mpa,偏差范围为±0.5,则可以计算出主蒸汽压力的上限值为22.199574+0.5=22.699574Mpa,主蒸汽压力的下限值为22.199574-0.5=21.699574Mpa。
由上述技术方案可以看出,火电机组控制系统可以依据获取的主蒸汽压力值,计算得到各个主蒸汽管道各自对应的一个主蒸汽压力值,然后再计算这多个主蒸汽压力值的平均值,并将所述平均值存储于数据库中;每隔预设的周期时间,从所述数据库中提取所述周期时间内的平均值作为待处理数据;对获取的主蒸汽压力目标值以及所述待处理数据进行流程能力分析,计算出机组对应的稳定度。依据主蒸汽压力值,对火电机组的稳定性进行量化判断,计算出的稳定度越大,说明机组的稳定性越高,依据该稳定度可以准确的判断火电机组运行稳定性。
为了便于用户直观的了解周期时间内机组的主蒸汽压力值的变化趋势,可以将所述待处理数据转化为主蒸汽压力曲线图,并展示所述曲线图。考虑到用户可能不会实时的查看计算出的稳定度,为了当火电机组稳定性较低时及时向用户反馈,可以设置预设阈值,通过判断所述稳定度是否大于预设阈值;若否,则进行语音提示。
预设阈值可以是稳定度的下限值。当稳定度大于该预设阈值时,则说明火电机组运行稳定性较高;当稳定度小于等于该预设阈值时,则说明火电机组运行稳定性较低,为了便于用户及时获知火电机组的不稳定的情况,当稳定度小于等于预设阈值时,可以进行语音提示。
图2为本发明实施例提供的一种火电机组运行稳定性量化判断的装置的结构示意图,包括获取单元21、存储单元22、提取单元23和计算单元24;
所述获取单元21,用于依据获取的主蒸汽压力值,计算得到各个主蒸汽管道各自对应的一个主蒸汽压力值;
所述存储单元22,用于依据各个所述主蒸汽压力值,计算对应的平均值,并将所述平均值存储于数据库中;
所述提取单元23,用于每隔预设的周期时间,从所述数据库中提取所述周期时间内的平均值作为待处理数据;
所述计算单元24,用于对获取的主蒸汽压力目标值以及所述待处理数据进行流程能力分析,计算出机组对应的稳定度。
可选的,所述计算单元具体用于根据公式计算出机组的流程能力指数CPK;根据公式S=CPK*100%,计算出所述机组的稳定度S;
其中,USL表示依据所述主蒸汽压力目标值计算出的主蒸汽压力的上限值,LSL表示依据所述主蒸汽压力目标值计算出的主蒸汽压力的下限值,X0.5表示所述待处理数据对应的中位数,X0.995表示所述待处理数据对应的0.995分位数,X0.005表示所述待处理数据对应的0.005分位数。
可选的,还包括转化单元和展示单元;
所述转化单元,用于将所述待处理数据转化为主蒸汽压力曲线图,并触发所述展示单元,用于展示所述曲线图。
可选的,还包括判断单元和提示单元;
所述判断单元,用于判断所述稳定度是否大于预设阈值;
若否,则触发所述提示单元,用于进行语音提示。
图2所对应实施例中特征的说明可以参见图1所对应实施例的相关说明,这里不再一一赘述。
由上述技术方案可以看出,火电机组控制系统可以依据获取的主蒸汽压力值,计算得到各个主蒸汽管道各自对应的一个主蒸汽压力值,然后再计算这多个主蒸汽压力值的平均值,并将所述平均值存储于数据库中;每隔预设的周期时间,从所述数据库中提取所述周期时间内的平均值作为待处理数据;对获取的主蒸汽压力目标值以及所述待处理数据进行流程能力分析,计算出机组对应的稳定度。依据主蒸汽压力值,对火电机组的稳定性进行量化判断,计算出的稳定度越大,说明机组的稳定性越高,依据该稳定度可以准确的判断火电机组运行稳定性。
以上对本发明实施例所提供的一种火电机组运行稳定性量化判断的方法与装置进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
Claims (6)
1.一种火电机组运行稳定性量化判断的方法,其特征在于,包括:
依据获取的主蒸汽压力值,计算得到各个主蒸汽管道各自对应的一个主蒸汽压力值;
依据各个所述主蒸汽压力值,计算对应的平均值,并将所述平均值存储于数据库中;
每隔预设的周期时间,从所述数据库中提取所述周期时间内的平均值作为待处理数据;
对获取的主蒸汽压力目标值以及所述待处理数据进行流程能力分析,计算出机组对应的稳定度;
其中,所述对获取的主蒸汽压力目标值以及所述待处理数据进行流程能力分析,计算出机组对应的稳定度包括:
根据公式计算出机组的流程能力指数CPK;
其中,USL表示依据所述主蒸汽压力目标值计算出的主蒸汽压力的上限值,LSL表示依据所述主蒸汽压力目标值计算出的主蒸汽压力的下限值,X0.5表示所述待处理数据对应的中位数,X0.995表示所述待处理数据对应的0.995分位数,X0.005表示所述待处理数据对应的0.005分位数;
根据公式S=CPK*100%,计算出所述机组的稳定度S。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
将所述待处理数据转化为主蒸汽压力曲线图,并展示所述曲线图。
3.根据权利要求1或2任意一项所述的方法,其特征在于,还包括:
判断所述稳定度是否大于预设阈值;
若否,则进行语音提示。
4.一种火电机组运行稳定性量化判断的装置,其特征在于,包括获取单元、存储单元、提取单元和计算单元;
所述获取单元,用于依据获取的主蒸汽压力值,计算得到各个主蒸汽管道各自对应的一个主蒸汽压力值;
所述存储单元,用于依据各个所述主蒸汽压力值,计算对应的平均值,并将所述平均值存储于数据库中;
所述提取单元,用于每隔预设的周期时间,从所述数据库中提取所述周期时间内的平均值作为待处理数据;
所述计算单元,用于对获取的主蒸汽压力目标值以及所述待处理数据进行流程能力分析,计算出机组对应的稳定度;
其中,所述计算单元具体用于根据公式计算出机组的流程能力指数CPK;根据公式S=CPK*100%,计算出所述机组的稳定度S;
其中,USL表示依据所述主蒸汽压力目标值计算出的主蒸汽压力的上限值,LSL表示依据所述主蒸汽压力目标值计算出的主蒸汽压力的下限值,X0.5表示所述待处理数据对应的中位数,X0.995表示所述待处理数据对应的0.995分位数,X0.005表示所述待处理数据对应的0.005分位数。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,还包括转化单元和展示单元;
所述转化单元,用于将所述待处理数据转化为主蒸汽压力曲线图,并触发所述展示单元,用于展示所述曲线图。
6.根据权利要求4或5任意一项所述的装置,其特征在于,还包括判断单元和提示单元;
所述判断单元,用于判断所述稳定度是否大于预设阈值;
若否,则触发所述提示单元,用于进行语音提示。
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