CN111399479A - 一种基于参数预测的高加系统故障监测方法及系统 - Google Patents

一种基于参数预测的高加系统故障监测方法及系统 Download PDF

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CN111399479A CN202010223980.7A CN202010223980A CN111399479A CN 111399479 A CN111399479 A CN 111399479A CN 202010223980 A CN202010223980 A CN 202010223980A CN 111399479 A CN111399479 A CN 111399479A
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聂怀志
陈建华
张含智
马成龙
袁雪峰
李晓静
陈世和
姜利辉
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Abstract

本发明公开了一种基于参数预测的高加系统故障监测方法及系统，通过获取的DCS历史数据进行处理得到当前运行方式下的高加疏水阀开度，并根据高加疏水阀的开度指令得到高加疏水阀的指令开度值，将二者进行偏差计算，当二者的偏差值大于等于第一偏差值时，发出“高加疏水阀故障”报警信号，并控制高加疏水阀由PID控制切换至“手动”方式运行且发出切“手动”报警信号。由此以防止高加疏水阀出现执行机构损坏，引起除氧器水位大幅波动，该方法通过对高加疏水阀异常实时监测，提前发出报警，可在设备异常发生前，将高加水位控制方式由PID控制切换至手动运行方式，保证高加水位相对稳定，不出现大幅波动，提高机组及系统运行的安全性。

Description

一种基于参数预测的高加系统故障监测方法及系统
技术领域
本发明涉及火电机组自动化控制技术领域，更具体地说，涉及一种基于参数预测的高加系统故障监测方法及系统。
背景技术
随着电力系统日益市场化发展，火力发电厂承担着越来越大的调峰功能，要求机组在稳定运行的基础上，机组可在30％～100％额定负荷下自动调节运行，这给火电厂设备自动化控制水平提出了更高的要求，为了配合机组深度调峰要求，同时提高设备自动化控制水平，需对原有的高加水位控制回路进行优化改造，同时对高加系统及所属设备进行状态实时监测，当设备出现劣化趋势时，及时发出报警信号，提醒运行人员及时关注和检查设备及参数，可避免设备劣化加剧造成设备异常的发生。
而现有的方法只能通过运行人员实时监测高加的水位、疏水阀门开度、疏水温度、抽汽温度、高加出水温度等众多参数，即使有劣化趋势，运行人员也很难发现，当发生异常时，运行人员也无充足时间干预，造成设备故障、高加解列、危急疏水阀开启等联锁动作，致使异常扩大，既导致热量损失，降低机组发电经济性，又危及机组运行安全，增加设备检修费用和工期、拉长了设备检修时间。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于参数预测的高加系统故障监测方法，以解决现有高加水位需人工实时监测，且当发生异常时运行人员无充足时间干预、机组及系统运行安全性低等问题。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于参数预测的高加系统故障监测方法，所述方法包括：
根据获取的DCS历史数据进行处理，得到当前运行方式下的高加疏水阀开度；
根据获取的高加疏水阀的开度指令得到高加疏水阀的指令开度值；
将所述当前运行方式下的高加疏水阀开度和所述高加疏水阀的指令开度值进行偏差计算，当二者的偏差值大于等于第一偏差值时，发出“高加疏水阀故障”报警信号，并控制高加疏水阀由PID控制切换至“手动”方式运行且发出切“手动”报警信号。
优选地，所述方法还包括：
根据获取的所述DCS历史数据进行处理得到机组负荷和高加疏水阀预测开度值的关系函数F1(X)；
根据所述机组负荷和高加疏水阀预测开度值的关系函数F1(X)和当前机组负荷得到高加疏水阀预测开度值A；
根据传递函数F2(X)实时获取高加疏水阀开度值B；
分别计算所述高加疏水阀预测开度值A和所述高加疏水阀开度值B的绝对值，当二者的偏差值大于等于第二偏差值时，发出“高加疏水阀开度异常”报警信号，并控制高加疏水阀由PID控制切换至“手动”方式运行且发出切“手动”报警信号。
优选地，所述方法还包括：
根据获取的所述DCS历史数据进行处理分别得到高加进口给水温度T1、高加疏水温度T3、高加进口给水流量FW1、高加出口给水流量FW；
根据高加下端差信号函数F3(X)＝T3-T1进行计算，其中，T3为高加疏水温度，T1为高加进口给水温度；当F3(X)≥3℃时，发出“高加下端差报警”信号；
根据高加进出口给水流量差函数F4(X)＝FW1-FW进行计算，其中，FW1为高加进口给水流量，FW为高加出口给水流量；当F4(X)≥160T/H时，发出“高加进出口给水流量报警”信号；
当在预设时间段内分别接收到所述“高加下端差报警”信号和所述“高加进出口给水流量报警”信号时，发出“高加参数异常”报警信号，并控制高加疏水阀由PID控制切换至“手动”方式运行且发出切“手动”报警信号。
优选地，所述根据获取的高加疏水阀的开度指令得到高加疏水阀的指令开度值之前，所述方法还包括：
获取当前高加水位信号输出值；
获取PID预设的水位设定值；
根据第一PID变参数折线函数F5(X)得到PID比例系数KP；
根据第二PID变参数折线函数F6(X)得到PID积分系数Ki；
根据第三PID变参数折线函数F7(X)得到PID微分系数Kd；
获取PID前馈的折线函数F8(X)；
根据所述高加水位信号输出值、所述水位设定值、所述PID比例系数KP、PID积分系数Ki和PID微分系数Kd进行计算，得到所述高加疏水阀的开度指令。
优选地，所述方法还包括：
判断是否在预设时间段内分别接收到所述“高加疏水阀开度异常”报警信号和所述“高加参数异常”报警信号，若是，则判断是否接收到所述“高加疏水阀故障”报警信号，若否，则判断为“高加疑似泄漏”并进行报警。
本发明还提供一种基于参数预测的高加系统故障监测系统，所述系统包括：
高加疏水阀开度数据处理模块，用于根据获取的DCS历史数据进行处理，得到当前运行方式下的高加疏水阀开度；
高加疏水阀开度指令获取模块，用于根据获取的高加疏水阀的开度指令得到高加疏水阀的指令开度值；
高加疏水阀开度偏差计算模块，用于将所述当前运行方式下的高加疏水阀开度和所述高加疏水阀的指令开度值进行偏差计算，当二者的偏差值大于等于第一偏差值时，发出“高加疏水阀故障”报警信号，并控制高加疏水阀由PID控制切换至“手动”方式运行且发出切“手动”报警信号。
优选地，所述系统还包括：
机组负荷和高加疏水阀预测开度值的关系函数处理模块，用于根据获取的所述DCS历史数据进行处理得到机组负荷和高加疏水阀预测开度值的关系函数F1(X)；
高加疏水阀预测开度值计算模块，用于根据所述机组负荷和高加疏水阀预测开度值的关系函数F1(X)和当前机组负荷得到高加疏水阀预测开度值A；
高加疏水阀开度值获取模块，用于根据传递函数F2(X)实时获取高加疏水阀开度值B；
高加疏水阀开度偏差计算模块，用于分别计算所述高加疏水阀预测开度值A和所述高加疏水阀开度值B的绝对值，当二者的偏差值大于等于第二偏差值时，发出“高加疏水阀开度异常”报警信号，并控制高加疏水阀由PID控制切换至“手动”方式运行且发出切“手动”报警信号。
优选地，所述系统还包括：
高加参数获取模块，用于根据获取的所述DCS历史数据进行处理分别得到高加进口给水温度T1、高加疏水温度T3、高加进口给水流量FW1、高加出口给水流量FW；
高加下端差计算模块，用于根据高加下端差信号函数F3(X)＝T3-T1进行计算，其中，T3为高加疏水温度，T1为高加进口给水温度；
高加下端差异常判断模块，用于当F3(X)≥3℃时，发出“高加下端差报警”信号；
高加进出口给水流量差计算模块，用于根据高加进出口给水流量差函数F4(X)＝FW1-FW进行计算，其中，FW1为高加进口给水流量，FW为高加出口给水流量；
高加进出口给水流量差异常判断模块，用于当F4(X)≥160T/H时，发出“高加进出口给水流量报警”信号；
高加参数异常判断模块，用于当在预设时间段内分别接收到所述“高加下端差报警”信号和所述“高加进出口给水流量报警”信号时，发出“高加参数异常”报警信号，并控制高加疏水阀由PID控制切换至“手动”方式运行且发出切“手动”报警信号。
优选地，所述系统还包括：
高加水位信号输出值获取模块，用于获取当前高加水位信号输出值；
PID水位设定值获取模块，用于获取PID预设的水位设定值；
PID比例系数获取模块，用于根据第一PID变参数折线函数F5(X)得到PID比例系数KP；
PID积分系数获取模块，用于根据第二PID变参数折线函数F6(X)得到PID积分系数Ki；
PID微分系数获取模块，用于根据第三PID变参数折线函数F7(X)得到PID微分系数Kd；
PID前馈折线函数获取模块，用于获取PID前馈的折线函数F8(X)；
高加疏水阀开度指令计算模块，用于根据所述高加水位信号输出值、所述水位设定值、所述PID比例系数KP、PID积分系数Ki和PID微分系数Kd进行计算，得到所述高加疏水阀的开度指令并发送至所述高加疏水阀开度指令获取模块。
优选地，所述系统还包括：
高加疑似泄漏判断模块，用于判断是否在预设时间段内分别接收到所述“高加疏水阀开度异常”报警信号和所述“高加参数异常”报警信号，若是，则判断是否接收到所述“高加疏水阀故障”报警信号，若否，则判断为“高加疑似泄漏”并进行报警。
本发明提供的基于参数预测的高加系统故障监测方法，包括根据获取的DCS历史数据进行处理，得到当前运行方式下的高加疏水阀开度；根据获取的高加疏水阀的开度指令得到高加疏水阀的指令开度值；将当前运行方式下的高加疏水阀开度和高加疏水阀的指令开度值进行偏差计算，当二者的偏差值大于等于第一偏差值时，发出“高加疏水阀故障”报警信号，并控制高加疏水阀由PID控制切换至“手动”方式运行且发出切“手动”报警信号。
应用本发明提供的基于参数预测的高加系统故障监测方法及系统，通过获取的DCS历史数据进行处理得到当前运行方式下的高加疏水阀开度，并根据高加疏水阀的开度指令得到高加疏水阀的指令开度值，将二者进行偏差计算，当二者的偏差值大于等于第一偏差值时，发出“高加疏水阀故障”报警信号，并控制高加疏水阀由PID控制切换至“手动”方式运行且发出切“手动”报警信号。由此以防止高加疏水阀出现执行机构损坏，引起除氧器水位大幅波动，该方法通过对高加疏水阀异常实时监测，提前发出报警，可在设备异常发生前，将高加水位控制方式由PID控制切换至手动运行方式，保证高加水位相对稳定，不出现大幅波动，提高机组及系统运行的安全性。
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基于参数预测的高加系统故障监测方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种基于参数预测的高加系统故障监测系统的系统结构示意图；
图3为本发明实施例提供的基于参数预测的高加水位控制系统图。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种基于参数预测的高加系统故障监测方法，以解决现有高加水位需人工实时监测，且当发生异常时运行人员无充足时间干预、机组及系统运行安全性低等问题。
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。
请参阅图1-图2，图1为本发明实施例提供的一种基于参数预测的高加系统故障监测方法的流程示意图；图2为本发明实施例提供的一种基于参数预测的高加系统故障监测系统的系统结构示意图。
在一种具体的实施方式中，本发明提供的基于参数预测的高加系统故障监测方法，包括：
S11：根据获取的DCS历史数据进行处理，得到当前运行方式下的高加疏水阀开度；对高加疏水阀开度的历史数据进行挖掘，得到不同运行方式下的高加疏水阀开度。
S12：根据获取的高加疏水阀的开度指令得到高加疏水阀的指令开度值；
S13：将当前运行方式下的高加疏水阀开度和高加疏水阀的指令开度值进行偏差计算，当二者的偏差值大于等于第一偏差值时，发出“高加疏水阀故障”报警信号，并控制高加疏水阀由PID控制切换至“手动”方式运行且发出切“手动”报警信号。通过绝对值函数ABS(A-B)进行计算，其中，A为高加疏水阀的指令开度值，B为当前运行方式下的高加疏水阀开度，第一偏差值可设定为8，当ABS(A-B)大于等于8时，发出“高加疏水阀故障”报警信号，高加水位PID控制自动切至“手动”方式运行且发出切“手动”报警信号，提示运行检查疏水阀状态是否正常，防止异常扩大，造成水位大幅波动，对高加及汽轮机设备的损坏。上述方法通过对高加疏水阀的状态进行监测，当高加疏水阀指令与反馈出现偏差时，判定为高加疏水阀故障，提醒运行人员检查。
应用本发明提供的基于参数预测的高加系统故障监测方法，通过获取的DCS历史数据进行处理得到当前运行方式下的高加疏水阀开度，并根据高加疏水阀的开度指令得到高加疏水阀的指令开度值，将二者进行偏差计算，当二者的偏差值大于等于第一偏差值时，发出“高加疏水阀故障”报警信号，并控制高加疏水阀由PID控制切换至“手动”方式运行且发出切“手动”报警信号。由此以防止高加疏水阀出现执行机构损坏，引起除氧器水位大幅波动，该方法通过对高加疏水阀异常实时监测，提前发出报警，可在设备异常发生前，将高加水位控制方式由PID控制切换至手动运行方式，保证高加水位相对稳定，不出现大幅波动，提高机组及系统运行的安全性。
具体的，方法还包括：
根据获取的DCS历史数据进行处理，得到机组负荷和高加疏水阀预测开度值的关系函数F1(X)；对机组负荷、高加疏水阀开度的历史数据进行挖掘，给出不同机组负荷下的高加疏水阀开度，通过历史数据得到F1(X)；F1(X)为拟合折线函数，对历史数据进行挖掘，横坐标为机组负荷，纵坐标为高加疏水阀预测开度值，可根据不同工况对该函数进行在线修订，输出为历史工况下盖疏水阀的开度，见表1所示，表1为机组负荷对应高加疏水阀开度预测值折线函数。
Figure BDA0002427037880000071
Figure BDA0002427037880000081
表1
根据机组负荷和高加疏水阀预测开度值的关系函数F1(X)和当前机组负荷得到高加疏水阀预测开度值A；
根据传递函数F2(X)实时获取高加疏水阀开度值B；
提取实时高加疏水阀开度值，经函数滤波，同时为了防止现场数据短暂跳变形成的毛刺干扰，引起对断定结果的影响，其传递函数为：
Figure BDA0002427037880000082
其中，S表示频域，通过传递函数F2(X)对实时高加疏水阀开度值进行延时和滤波。
分别计算高加疏水阀预测开度值A和高加疏水阀开度值B的绝对值，当二者的偏差值大于等于第二偏差值时，发出“高加疏水阀开度异常”报警信号，并控制高加疏水阀由PID控制切换至“手动”方式运行且发出切“手动”报警信号。其中，第二偏差值为5，可根据需要进行第二偏差值的设置。
进一步地，方法还包括：
根据获取的DCS历史数据进行处理，分别得到高加进口给水温度T1、高加疏水温度T3、高加进口给水流量FW1、高加出口给水流量FW；
根据高加下端差信号函数F3(X)＝T3-T1进行计算，其中，T3为高加疏水温度，T1为高加进口给水温度；当F3(X)≥3℃时，发出“高加下端差报警”信号；
根据高加进出口给水流量差函数F4(X)＝FW1-FW进行计算，其中，FW1为高加进口给水流量，FW为高加出口给水流量；当F4(X)≥160T/H时，发出“高加进出口给水流量报警”信号；
对上述两种信号进行“与”计算，当在预设时间段内分别接收到“高加下端差报警”信号和“高加进出口给水流量报警”信号时，发出“高加参数异常”报警信号，并控制高加疏水阀由PID控制切换至“手动”方式运行且发出切“手动”报警信号。其中，预设时间段可设置为秒或毫秒，根据系统精度进行设置。
在一种实施例中，根据获取的高加疏水阀的开度指令得到高加疏水阀的指令开度值之前，方法还包括：
获取当前高加水位信号输出值；
如图3所示，图3为本发明实施例提供的基于参数预测的高加水位控制系统图。在本实施例中，以#3高加疏水阀进行说明，获取现场送来的DCS的三个高加水位信号LV1、LV2和LV3；对上述三个#3高加水位信号取其中值，输出为LV_M，即为高加水位控制PID模块接收水位实际值。
获取PID预设的水位设定值；为运行人员设定PID的设定值LV_SP，#2高加疏水阀开度作为PID的前馈信号，根据第一PID变参数折线函数F5(X)得到PID比例系数KP；根据第二PID变参数折线函数F6(X)得到PID积分系数Ki；根据第三PID变参数折线函数F7(X)得到PID微分系数Kd；参与PID计算。
获取PID前馈的折线函数F8(X)；即为#2高加疏水阀开度对应PID前馈的折线函数。根据高加水位信号输出值、水位设定值、PID比例系数KP、PID积分系数Ki和PID微分系数Kd进行计算，得到高加疏水阀的开度指令。
其中，表2为机组负荷对应PID比例系数折线函数F5(X)；
X—机组负荷(MW) Y—PID比例系数(Kp)
0 2
200 2.25
300 2.5
350 2.65
400 2.85
500 3.0
550 3.25
600 3.6
表2
表3为机组负荷对应PID积分系数折线函数F6(X)；
Figure BDA0002427037880000091
Figure BDA0002427037880000101
表3
表4为机组负荷对应PID微分系数折线函数F7(X)；
X—机组负荷(MW) Y—PID比例系数(Kd)
0 1.5
200 1.4
300 1.35
350 1.25
400 1.2
500 1.15
550 1.1
600 1.05
表4
表5为#2高加疏水阀开度对应PID前馈折线函数F8(X)。
X—#2高加疏水阀开度(％) Y—PID前馈(FF)
0 0
30 8
50 12
75 15
100 18
表5
在一种具体的实施例中，该方法还包括：
判断是否在预设时间段内分别接收到“高加疏水阀开度异常”报警信号和“高加参数异常”报警信号，若是，则判断是否接收到“高加疏水阀故障”报警信号，若否，则判断为“高加疑似泄漏”并进行报警。
当接收到“高加疏水阀开度异常”报警信号、“高加参数异常”报警信号或“高加疏水阀故障”报警信号任意信号时，判断设备异常，当上述信号均无报警时，系统为PID自动控制水位，根据负荷变化自适应水位控制器参数，同时加入#2高加疏水阀开度作为#3高加水位控制器前馈信号。
当接收到“高加疏水阀故障”报警信号、同时“高加参数异常”报警信号和“高加疏水阀开度异常”未报警时，判断为“高加疏水阀故障”；
当接收到“高加疏水阀开度异常”报警信号和“高加参数异常”报警信号、且未接收到“高加疏水阀故障”报警信号时，判定为“高加疑似泄漏”并进行报警，触发#3高加水位控制PID切“手动”及切“手动”报警，提醒运行人员及时检查，防止异常扩大，引发高加泄漏加剧，造成更大的事故发生。
上述方法解决高加在设备劣化早期，参数发生微小变化时，运行人员很难发现异常的问题，通过对历史大数据分析和挖掘，人工智能算法，可实现对#3高加设备及系统状态的全面监测，提高机组及系统运行的安全性，同时通过优化#3高加水位控制策略，提高自动控制#3高加水位的稳定性、精确性，避免因工况变化、设备故障、参数及系统异常时出现#3高加水位的大幅波动。通过对#3高加3种典型故障全程监控，大大减少运行人员对设备监测的频次，减轻工作强度。
可以通过历史数据挖掘，自动判断设备运行状态，是否为设备异常，同时可判断设备是否有劣化趋势，提前发出设备异常信号，进行相关控制策略自动切换；并进行#3高加疏水阀异常实时监测、#3高加疏水阀开度异常实时监测、#3高加下端差参数异常实时监测、#3高加前后给水流量差参数异常实时监测，提前发出报警，可以在设备异常发生前，将高加水位控制方式自动切换至手动运行方式，能保持#3高加水位相对稳定，不出现大幅波动；通过综合#3高加疏水阀开度异常、高加下端差异常、高加前后给水流量差异常，综合信息，判断出“高加疑似泄漏”，判断设备早期故障，及时处理，避免设备损坏范围扩大。
给出在#3高加疏水阀故障、高加疏水阀开度异常、高加端差异常、高加前后给水流量差异常等异常工况下的自动控制策略，并能在各个控制策略之间切换，避免异常发生时造成高加水位的剧烈波动。
基于上述方法实施例，本发明还提供了一种基于参数预测的高加系统故障监测系统，系统包括：
高加疏水阀开度数据处理模块，用于根据获取的DCS历史数据进行处理，得到当前运行方式下的高加疏水阀开度；
高加疏水阀开度指令获取模块，用于根据获取的高加疏水阀的开度指令得到高加疏水阀的指令开度值；
高加疏水阀开度偏差计算模块，用于将当前运行方式下的高加疏水阀开度和高加疏水阀的指令开度值进行偏差计算，当二者的偏差值大于等于第一偏差值时，发出“高加疏水阀故障”报警信号，并控制高加疏水阀由PID控制切换至“手动”方式运行且发出切“手动”报警信号。
应用本发明提供的基于参数预测的高加系统故障监测方法及系统，通过获取的DCS历史数据进行处理得到当前运行方式下的高加疏水阀开度，并根据高加疏水阀的开度指令得到高加疏水阀的指令开度值，将二者进行偏差计算，当二者的偏差值大于等于第一偏差值时，发出“高加疏水阀故障”报警信号，并控制高加疏水阀由PID控制切换至“手动”方式运行且发出切“手动”报警信号。由此以防止高加疏水阀出现执行机构损坏，引起除氧器水位大幅波动，该方法通过对高加疏水阀异常实时监测，提前发出报警，可在设备异常发生前，将高加水位控制方式由PID控制切换至手动运行方式，保证高加水位相对稳定，不出现大幅波动，提高机组及系统运行的安全性。
请参阅图2，根据汽、水流向，分为三路输入(#3级抽汽来、给水泵来#3高加、#2高加输水来)，3路输出(#3高加疏水去除氧器、危急疏水去凝汽器、给水去锅炉)。给水至#3高加入口电动阀，FW1为#3高加入口给水流量，T1为#3高加入口给水温度，作为#3高加下端差计算量；#3级抽汽至#3高加电动阀，用于给水加热，TM为该级抽汽压力下对应的饱和蒸汽温度，作为#3高加下端差计算量。
具体的，系统还包括：
机组负荷和高加疏水阀预测开度值的关系函数处理模块，用于根据获取的DCS历史数据进行处理，得到机组负荷和高加疏水阀预测开度值的关系函数F1(X)；
高加疏水阀预测开度值计算模块，用于根据机组负荷和高加疏水阀预测开度值的关系函数F1(X)和当前机组负荷得到高加疏水阀预测开度值A；
高加疏水阀开度值获取模块，用于根据传递函数F2(X)实时获取高加疏水阀开度值B；
高加疏水阀开度偏差计算模块，用于分别计算高加疏水阀预测开度值A和高加疏水阀开度值B的绝对值，当二者的偏差值大于等于第二偏差值时，发出“高加疏水阀开度异常”报警信号，并控制高加疏水阀由PID控制切换至“手动”方式运行且发出切“手动”报警信号。
进一步地，系统还包括：
高加参数获取模块，用于根据获取的DCS历史数据进行处理，分别得到高加进口给水温度T1、高加疏水温度T3、高加进口给水流量FW1、高加出口给水流量FW；
高加下端差计算模块，用于根据高加下端差信号函数F3(X)＝T3-T1进行计算，其中，T3为高加疏水温度，T1为高加进口给水温度；
高加下端差异常判断模块，用于当F3(X)≥3℃时，发出“高加下端差报警”信号；
高加进出口给水流量差计算模块，用于根据高加进出口给水流量差函数F4(X)＝FW1-FW进行计算，其中，FW1为高加进口给水流量，FW为高加出口给水流量；
高加进出口给水流量差异常判断模块，用于当F4(X)≥160T/H时，发出“高加进出口给水流量报警”信号；
高加参数异常判断模块，用于当在预设时间段内分别接收到“高加下端差报警”信号和“高加进出口给水流量报警”信号时，发出“高加参数异常”报警信号，并控制高加疏水阀由PID控制切换至“手动”方式运行且发出切“手动”报警信号。
在一种实施例中，系统还包括：
高加水位信号输出值获取模块，用于获取当前高加水位信号输出值；
PID水位设定值获取模块，用于获取PID预设的水位设定值；
PID比例系数获取模块，用于根据第一PID变参数折线函数F5(X)得到PID比例系数KP；
PID积分系数获取模块，用于根据第二PID变参数折线函数F6(X)得到PID积分系数Ki；
PID微分系数获取模块，用于根据第三PID变参数折线函数F7(X)得到PID微分系数Kd；
PID前馈折线函数获取模块，用于获取PID前馈的折线函数F8(X)；
高加疏水阀开度指令计算模块，用于根据高加水位信号输出值、水位设定值、PID比例系数KP、PID积分系数Ki和PID微分系数Kd进行计算，得到高加疏水阀的开度指令并发送至高加疏水阀开度指令获取模块。
进一步地，系统还包括：
高加疑似泄漏判断模块，用于判断是否在预设时间段内分别接收到“高加疏水阀开度异常”报警信号和“高加参数异常”报警信号，若是，则判断是否接收到“高加疏水阀故障”报警信号，若否，则判断为“高加疑似泄漏”并进行报警。
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。
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。

Claims (10)

1.一种基于参数预测的高加系统故障监测方法，其特征在于，所述方法包括：
根据获取的DCS历史数据进行处理，得到当前运行方式下的高加疏水阀开度；
根据获取的高加疏水阀的开度指令得到高加疏水阀的指令开度值；
将所述当前运行方式下的高加疏水阀开度和所述高加疏水阀的指令开度值进行偏差计算，当二者的偏差值大于等于第一偏差值时，发出“高加疏水阀故障”报警信号，并控制高加疏水阀由PID控制切换至“手动”方式运行且发出切“手动”报警信号。
2.根据权利要求1所述的基于参数预测的高加系统故障监测方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据获取的所述DCS历史数据进行处理得到机组负荷和高加疏水阀预测开度值的关系函数F1(X)；
根据所述机组负荷和高加疏水阀预测开度值的关系函数F1(X)和当前机组负荷得到高加疏水阀预测开度值A；
根据传递函数F2(X)实时获取高加疏水阀开度值B；
分别计算所述高加疏水阀预测开度值A和所述高加疏水阀开度值B的绝对值，当二者的偏差值大于等于第二偏差值时，发出“高加疏水阀开度异常”报警信号，并控制高加疏水阀由PID控制切换至“手动”方式运行且发出切“手动”报警信号。
3.根据权利要求2所述的基于参数预测的高加系统故障监测方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据获取的所述DCS历史数据进行处理分别得到高加进口给水温度T1、高加疏水温度T3、高加进口给水流量FW1、高加出口给水流量FW；
根据高加下端差信号函数F3(X)＝T3-T1进行计算，其中，T3为高加疏水温度，T1为高加进口给水温度；当F3(X)≥3℃时，发出“高加下端差报警”信号；
根据高加进出口给水流量差函数F4(X)＝FW1-FW进行计算，其中，FW1为高加进口给水流量，FW为高加出口给水流量；当F4(X)≥160T/H时，发出“高加进出口给水流量报警”信号；
当在预设时间段内分别接收到所述“高加下端差报警”信号和所述“高加进出口给水流量报警”信号时，发出“高加参数异常”报警信号，并控制高加疏水阀由PID控制切换至“手动”方式运行且发出切“手动”报警信号。
4.根据权利要求1所述的基于参数预测的高加系统故障监测方法，其特征在于，所述根据获取的高加疏水阀的开度指令得到高加疏水阀的指令开度值之前，所述方法还包括：
获取当前高加水位信号输出值；
获取PID预设的水位设定值；
根据第一PID变参数折线函数F5(X)得到PID比例系数KP；
根据第二PID变参数折线函数F6(X)得到PID积分系数Ki；
根据第三PID变参数折线函数F7(X)得到PID微分系数Kd；
获取PID前馈的折线函数F8(X)；
根据所述高加水位信号输出值、所述水位设定值、所述PID比例系数KP、PID积分系数Ki和PID微分系数Kd进行计算，得到所述高加疏水阀的开度指令。
5.根据权利要求3所述的基于参数预测的高加系统故障监测方法，其特征在于，所述方法还包括：
判断是否在预设时间段内分别接收到所述“高加疏水阀开度异常”报警信号和所述“高加参数异常”报警信号，若是，则判断是否接收到所述“高加疏水阀故障”报警信号，若否，则判断为“高加疑似泄漏”并进行报警。
6.一种基于参数预测的高加系统故障监测系统，其特征在于，所述系统包括：
高加疏水阀开度数据处理模块，用于根据获取的DCS历史数据进行处理，得到当前运行方式下的高加疏水阀开度；
高加疏水阀开度指令获取模块，用于根据获取的高加疏水阀的开度指令得到高加疏水阀的指令开度值；
高加疏水阀开度偏差计算模块，用于将所述当前运行方式下的高加疏水阀开度和所述高加疏水阀的指令开度值进行偏差计算，当二者的偏差值大于等于第一偏差值时，发出“高加疏水阀故障”报警信号，并控制高加疏水阀由PID控制切换至“手动”方式运行且发出切“手动”报警信号。
7.根据权利要求6所述的基于参数预测的高加系统故障监测系统，其特征在于，所述系统还包括：
机组负荷和高加疏水阀预测开度值的关系函数处理模块，用于根据获取的所述DCS历史数据进行处理得到机组负荷和高加疏水阀预测开度值的关系函数F1(X)；
高加疏水阀预测开度值计算模块，用于根据所述机组负荷和高加疏水阀预测开度值的关系函数F1(X)和当前机组负荷得到高加疏水阀预测开度值A；
高加疏水阀开度值获取模块，用于根据传递函数F2(X)实时获取高加疏水阀开度值B；
高加疏水阀开度偏差计算模块，用于分别计算所述高加疏水阀预测开度值A和所述高加疏水阀开度值B的绝对值，当二者的偏差值大于等于第二偏差值时，发出“高加疏水阀开度异常”报警信号，并控制高加疏水阀由PID控制切换至“手动”方式运行且发出切“手动”报警信号。
8.根据权利要求7所述的基于参数预测的高加系统故障监测系统，其特征在于，所述系统还包括：
高加参数获取模块，用于根据获取的所述DCS历史数据进行处理分别得到高加进口给水温度T1、高加疏水温度T3、高加进口给水流量FW1、高加出口给水流量FW；
高加下端差计算模块，用于根据高加下端差信号函数F3(X)＝T3-T1进行计算，其中，T3为高加疏水温度，T1为高加进口给水温度；
高加下端差异常判断模块，用于当F3(X)≥3℃时，发出“高加下端差报警”信号；
高加进出口给水流量差计算模块，用于根据高加进出口给水流量差函数F4(X)＝FW1-FW进行计算，其中，FW1为高加进口给水流量，FW为高加出口给水流量；
高加进出口给水流量差异常判断模块，用于当F4(X)≥160T/H时，发出“高加进出口给水流量报警”信号；
高加参数异常判断模块，用于当在预设时间段内分别接收到所述“高加下端差报警”信号和所述“高加进出口给水流量报警”信号时，发出“高加参数异常”报警信号，并控制高加疏水阀由PID控制切换至“手动”方式运行且发出切“手动”报警信号。
9.根据权利要求6所述的基于参数预测的高加系统故障监测系统，其特征在于，所述系统还包括：
高加水位信号输出值获取模块，用于获取当前高加水位信号输出值；
PID水位设定值获取模块，用于获取PID预设的水位设定值；
PID比例系数获取模块，用于根据第一PID变参数折线函数F5(X)得到PID比例系数KP；
PID积分系数获取模块，用于根据第二PID变参数折线函数F6(X)得到PID积分系数Ki；
PID微分系数获取模块，用于根据第三PID变参数折线函数F7(X)得到PID微分系数Kd；
PID前馈折线函数获取模块，用于获取PID前馈的折线函数F8(X)；
高加疏水阀开度指令计算模块，用于根据所述高加水位信号输出值、所述水位设定值、所述PID比例系数KP、PID积分系数Ki和PID微分系数Kd进行计算，得到所述高加疏水阀的开度指令并发送至所述高加疏水阀开度指令获取模块。
10.根据权利要求8所述的基于参数预测的高加系统故障监测系统，其特征在于，所述系统还包括：
高加疑似泄漏判断模块，用于判断是否在预设时间段内分别接收到所述“高加疏水阀开度异常”报警信号和所述“高加参数异常”报警信号，若是，则判断是否接收到所述“高加疏水阀故障”报警信号，若否，则判断为“高加疑似泄漏”并进行报警。
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