CN113487237A - 一种火电机组或锅炉运行状态判别及报警的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种火电机组或锅炉运行状态判别及报警的方法，包括：1)设定机组的装机容量C，单位为MW；2)规定一个“时间跨度”T‑‑即距当前时间之前的多长时间；3)机组在“时间跨度”范围内的积分平均功率大于装机容量的10％且当前的实时功率G小于装机容量的10％，产生跳机报警等。本发明解决了通过判断发电机的并网开关状态获取机组启停状态，通过判断锅炉炉膛的火焰信号状态获取锅炉启停状态，而无法法判断机组或锅炉是否在运行过程中异常突降负荷的弊端；也为后续判断超限指标、解列指标、考核指标提供了机组或锅炉根本运行状态的依据。语音提示机组或锅炉的运行状态也大大减轻了监管人员的工作内容。

Description

一种火电机组或锅炉运行状态判别及报警的方法
技术领域
本发明属于火电厂判断机组或锅炉当前运行状态的技术领域。涉及一种火电机组或锅炉运行状态判别及报警的方法，适用于实时判别机组或或锅炉的当前运行状态，并为超限指标、解列指标、考核指标等提供基础的机组或锅炉运行状态依据。
背景技术
随着近年来国内各发电企业对于所属电厂监管力度的加强和精细化管理的推进，电厂SIS系统、区域生产实时监管系统、集团生产实时监管系统的投运，可以让管理者在办公室或手机APP上及时查看生产现场的实时数据。另国家环保部门对污染物排放的高度重视也让各发电企业需要及时获取所属电厂的污染物是否超标的状态。
国家环保部门对于电厂的污染物超标考核是在机组或锅炉正常运转的时候才计算，机组或锅炉在启停时候，由于辅助设备未正常投运，不考核污染物是否超标。电厂的管理者也关心的是机组或锅炉在正常运作的时候，是否出现异常的设备报警或故障。所以机组或锅炉的实时运行状态便成了许多超限指标、解列指标判断的根本依据。
目前国内判断机组启停的办法是获取发电机的并网开关状态；判断锅炉的启停的办法是炉膛的火焰信号。判断机组或锅炉启停的方法都是最准确的，但是却没有办法判断机组或锅炉是否在运行过程中异常突降负荷。且由于区域生产实时监管系统和集团生产实时监管系统同时需要监管十几或几十甚至上百个电厂，监管人员不可能实时盯着机组的状态，那么语音报警提示就显的非常必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种火电机组或锅炉运行状态判别及报警的方法，该方法用机组的功率或锅炉的流量来作为基础判别数据，根据判别规则得出当前机组或锅炉的实时运行状态，为超限指标、解列指标、考核指标提供根本运行状态依据。
本发明采用如下技术方案来实现的：
一种火电机组或锅炉运行状态判别及报警的方法，该方法的判别步骤如下：
1)设定机组的装机容量C，单位为MW；
2)规定一个“时间跨度”T----即距当前时间之前的多长时间；
3)机组在“时间跨度”范围内的积分平均功率大于装机容量的10％且当前的实时功率G小于装机容量的10％，产生跳机报警；
计算出“时间跨度”范围内的积分平均值Va：
如果Va＞C*0.1且G＜C*0.1，则判断为机组跳机，产生报警信号；
4)机组在“时间跨度”范围内的积分平均功率减去当前实时功率的差值若大于装机容量的30％，产生异常降负荷报警；
如果(Va-G)＞C*0.3，则判断为机组异常降负荷，产生报警信号；
5)机组的当前功率大于装机容量的10％，且在“时间跨度”范围内的积分平均功率小于装机容量的10％，产生启机报警；
如果G＞C*0.1且Va＜C*0.1，则判断为机组启动，产生报警信号；
6)机组在“时间跨度”范围内的积分平均功率小于装机容量的10％且当前功率也小于装机容量的10％，产生停机判断，不报警；
如果Va＜C*0.1且G＜C*0.1，则判断为机组已停机，不产生报警信号；
7)机组在“时间跨度”范围内的积分平均功率大于装机容量的10％且当前功率也大于装机容量的10％，产生运行判断，不报警；
如果Va＞C*0.1且G＞C*0.1，则判断为机组正常运行，不产生报警信号；
8)产生报警信号后，由程序调用Windows操作系统的win32com系统组件，初始化语音合成引擎，传入参数，产生合成语音提示监管人员当前的机组状态。
本发明进一步的改进在于，从步骤3)到步骤7)的顺序即优先顺序，即前边一条判断为真，后边不再判断。
本发明进一步的改进在于，步骤2)中，“时间跨度”T为5分钟，即：
T＝5*60 (1)
其中：T单位为秒，记为s。
本发明进一步的改进在于，步骤3)中，从实时数据库中读取某测点“时间跨度”范围内T0至当前时刻Tn时段内的历史数据，如该测点“时间跨度”范围内无对应的历史原始数据，需要用线性差值计算得到“时间跨度”范围内对应数据，得到n组历史数据(T0,C0)...(Ti,Ci)...(Tn,Cn)，其中(Ti,Ci)表示在Ti时刻测点的值为Ci，将Ti的时间值转换为整型的Si数值，对该测点历史数据进行时间的加权求和，计算得到“时间跨度”范围测点的时间积分值Ma。
本发明进一步的改进在于，步骤3)中，该测点的“时间跨度”范围内积分值Ma计算表达式：
Figure BDA0003189737380000031
本发明进一步的改进在于，步骤3)中，计算出“时间跨度”范围内的积分平均值Va：
Va＝Ma/T (3)。
本发明进一步的改进在于，秒级循环执行上述步骤3---步骤8即可用功率实时判别火电机组的启、停、异常降负荷、停机、运行的实时状态。
本发明进一步的改进在于，如果是锅炉则将实时功率替换为实时流量，将装机容量替换为锅炉的设计流量。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1.可以监测机组或锅炉的异常突降负荷
传统的判断机组或锅炉启停的方法都是最准确的，但是却没有办法判断机组或锅炉是否在运行过程中异常突降负荷。本方法可以根据功率或流量的突然变化监测到机组或锅炉的异常。
2.为判断超限指标、解列指标、考核指标等提供基础的机组或锅炉运行状态依据
管理人员关心的时机组或锅炉在正常运作的时候，是否出现异常的设备报警或故障，所以在机组停机的时候，对于管理人员来说设备的报警也就没有那么必要了，故在判断设备超限、解列等设备的运行状态时，必须先判断机组是否处于运行状态。另外一些考核指标也是在机组处于停机时不再进行计量考核的。
3.语音提示减轻监管人员的工作
由于区域生产实时监管系统和集团生产实时监管系统同时需要监管十几或几十甚至上百个电厂，监管人员不可能实时盯着机组的状态，那么语音报警提示就明显减低了监管人员的工作内容和及时了解各机组运行状态的时效性。
附图说明
图1为机组跳机判别图。
图2为机组异常降负荷判别图。
图3为机组启动判别图。
图4为机组停机判别图。
图5为机组运行判别图。
具体实施方式
本发明数据源可采用电厂SIS系统、区域生产实时监管系统或集团生产实时监管系统的实时数据库。如判断机组的状态用功率测点、如判断锅炉的状态用流量测点。如图1至图5所示，以判断机组的实时状态为例，将该方法的实施方式介绍如下：
1)调研实时数据库类型、IP地址和网络架构，确定系统服务器的安装位置和网络通路并配置相应的数据读取接口；
2)收集各机组的基础参数数据，包括电厂名称、机组名称、机组的装机容量、机组的功率测点、时间跨度等基本参数；
3)将步骤2中收集的基本参数录入判别程序的系统中；
4)根据实时数据库的访问规则，调试程序获取功率的实时数据、“时间跨度”范围内的历史数据；
5)根据本发明的技术方案中步骤3---步骤7的优先级依次判断机组的实时状态；
6)如果有报警信息产生，合成语音提示监管人员当前的机组状态，并记录报警的相关信息。例如：电厂名称、机组名称、报警类型、报警时间等。以备日后查询；
7)程序以秒级循环以上步骤4---步骤6，实时判别当前机组的运行状态。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种火电机组或锅炉运行状态判别及报警的方法，其特征在于，该方法的判别步骤如下：
1)设定机组的装机容量C，单位为MW；
2)规定一个“时间跨度”T----即距当前时间之前的多长时间；
3)机组在“时间跨度”范围内的积分平均功率大于装机容量的10％且当前的实时功率G小于装机容量的10％，产生跳机报警；
计算出“时间跨度”范围内的积分平均值Va：
如果Va＞C*0.1且G＜C*0.1，则判断为机组跳机，产生报警信号；
4)机组在“时间跨度”范围内的积分平均功率减去当前实时功率的差值若大于装机容量的30％，产生异常降负荷报警；
如果(Va-G)＞C*0.3，则判断为机组异常降负荷，产生报警信号；
5)机组的当前功率大于装机容量的10％，且在“时间跨度”范围内的积分平均功率小于装机容量的10％，产生启机报警；
如果G＞C*0.1且Va＜C*0.1，则判断为机组启动，产生报警信号；
6)机组在“时间跨度”范围内的积分平均功率小于装机容量的10％且当前功率也小于装机容量的10％，产生停机判断，不报警；
如果Va＜C*0.1且G＜C*0.1，则判断为机组已停机，不产生报警信号；
7)机组在“时间跨度”范围内的积分平均功率大于装机容量的10％且当前功率也大于装机容量的10％，产生运行判断，不报警；
如果Va＞C*0.1且G＞C*0.1，则判断为机组正常运行，不产生报警信号；
8)产生报警信号后，由程序调用Windows操作系统的win32com系统组件，初始化语音合成引擎，传入参数，产生合成语音提示监管人员当前的机组状态。
2.根据权利要求1所述的一种火电机组或锅炉运行状态判别及报警的方法，其特征在于，从步骤3)到步骤7)的顺序即优先顺序，即前边一条判断为真，后边不再判断。
3.根据权利要求1所述的一种火电机组或锅炉运行状态判别及报警的方法，其特征在于，步骤2)中，“时间跨度”T为5分钟，即：
T＝5*60 (1)
其中：T单位为秒，记为s。
4.根据权利要求1所述的一种火电机组或锅炉运行状态判别及报警的方法，其特征在于，步骤3)中，从实时数据库中读取某测点“时间跨度”范围内T0至当前时刻Tn时段内的历史数据，如该测点“时间跨度”范围内无对应的历史原始数据，需要用线性差值计算得到“时间跨度”范围内对应数据，得到n组历史数据(T0,C0)...(Ti,Ci)...(Tn,Cn)，其中(Ti,Ci)表示在Ti时刻测点的值为Ci，将Ti的时间值转换为整型的Si数值，对该测点历史数据进行时间的加权求和，计算得到“时间跨度”范围测点的时间积分值Ma。
5.根据权利要求4所述的一种火电机组或锅炉运行状态判别及报警的方法，其特征在于，步骤3)中，该测点的“时间跨度”范围内积分值Ma计算表达式：
Figure FDA0003189737370000021
6.根据权利要求4所述的一种火电机组或锅炉运行状态判别及报警的方法，其特征在于，步骤3)中，计算出“时间跨度”范围内的积分平均值Va：
Va＝Ma/T (3)。
7.根据权利要求1所述的一种火电机组或锅炉运行状态判别及报警的方法，其特征在于，秒级循环执行上述步骤3---步骤8即可用功率实时判别火电机组的启、停、异常降负荷、停机、运行的实时状态。
8.根据权利要求7所述的一种火电机组或锅炉运行状态判别及报警的方法，其特征在于，如果是锅炉则将实时功率替换为实时流量，将装机容量替换为锅炉的设计流量。
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