专利名称：一种直流百万机组过热汽温异常预警与故障诊断方法
技术领域：
本发明涉及大型火电生产过程自动控制领域，特别地，涉及直流百万机组过热汽温异常预警和故障诊断。
背景技术：
在节能减排、提高发电效率的大环境下，超超临界直流百万机组成为火力发电厂建设的主流趋势。经过近两年来的投产运行，电厂对1000MW超超临界机组的运行技术逐渐掌握，但锅炉汽温波动幅度较大的问题仍然存在，1000MW机组投产后发生爆管的现象时有发生。其原因是由于没有汽包环节，超超临界直流炉的给水经加热、蒸发和变成过热蒸汽是一次性连续完成的，各段受热面之间没有明显的分界面。给水、燃烧和汽温调节不是相对独立的，而是密切相关、相互影响的。特别是过热器减温水与锅炉给水同源，使过热器的汽温控制与水冷壁壁温保护紧密联系在一起，又相互制约。这都增加了汽温控制的难度。过热汽温是机组安全运行的重要参数，其温度的稳定性直接影响锅炉运行的效率和安全。汽温过高，管路金属壁温超温，会大大影响管路寿命，甚至会产生爆管事故而被迫停机维修。为了避免金属壁温、过热汽温超温，不少1000MW机组不得不降低参数运行，这又使得1000MW机组的运行效率打了折扣。由于蒸汽在加热链中的逐级传递，而1000MW机组锅炉的传热体系更长，汽温控制具有较大的迟滞性。一旦运行人员发现金属壁温、过热汽温接近超温，采取措施时往往为时已晚。如果能够预测过热汽温的变化趋势，提前发出超温报警，并且及时给出导致汽温变化的主要因素，这将为运行人员处理汽温异常赢得宝贵时间和方向指导，进而使汽温保持稳定。
发明内容
本发明的目的针对目前超超临界百万机组汽温控制尚有不足，末过汽温波动较大的问题，提供一种过热蒸汽温度异常预警和故障诊断方法。本发明的技术方案为
直流百万机组过热汽温异常预警与故障诊断方法的步骤如下
1)按机组负荷划分工况，选择满负荷的10%作为负荷段选取规则，从满负荷的45% 100%间确定6个典型工况；
2)从历史库中读取各个负荷工况下正常运行时关键变量的数据作为对应的训练样本 TX ；
3)对训练样本TT进行预处理，使得各关键变量的均值为0，得到输入矩阵JTeJiita , 步骤为
权利要求
1.一种直流百万机组过热汽温异常预警与故障诊断方法，其特征在于它的步骤如下1)按机组负荷划分工况，选择满负荷的10%作为负荷段选取规则，从满负荷的45% 100%间确定6个典型工况；2)从历史库中读取各个负荷工况下正常运行时关键变量的数据作为对应的训练样本 TX ；3)对训练样本 Γ进行预处理，使得各关键变量的均值为0，得到输入矩阵Ie炉-, 步骤为α)计算均值
2.如权利要求1所述的一种直流百万机组过热汽温异常预警与故障诊断方法，其特征在于所述的建立过热汽温预测模型，辨识模型参数步骤为(1)采集末级过热器入口蒸汽温度和出口蒸汽温度值； (2 )建立末级过热器入口蒸汽温度与出口蒸汽温度间的函数关系
3.如权利要求1所述的ー种直流百万机组过热汽温异常预警与故障诊断方法，其特征 在于所述的建立主元分析模型步骤为(1)计算I的协方差阵，记为
4.如权利要求1所述的ー种直流百万机组过热汽温异常预警与故障诊断方法，其特征 在于所述的故障诊断步骤为选取预警时刻前5分钟的数据为待检测数据VX，进行标准化处理，处理后的数据 作为对应负荷段的主元分析模型的输入，计算各变量对主元贡献值和残差贡献值，计算步 骤如下(1)第j个过程变量对残差贡献值为
5.如权利要求1所述的ー种直流百万机组过热汽温异常预警与故障诊断方法，其特征 在于所述的关键变量为过热汽温预测模型变量和故障诊断变量，过热汽温预测模型变量 为末级过热器入口汽温和末级过热器出口汽温，故障诊断变量为功率负荷、总燃煤量、空预 器总风量、总给水量、主汽压力、给水温度、一次风量、二次风量、风煤比、燃煤比和含氧量。
全文摘要
本发明公开了一种直流百万机组过热汽温异常预警与故障诊断方法。该方法包括工况划分，典型工况过热汽温预测模型参数辨识,在线过热汽温趋势预测和故障诊断。本方法所提供的诊断信息面向现场集控运行人员,运行人员在预警状态下点击,即可获得各变量对汽温波动的贡献信息,依此运行人员可快速确定故障原因,及时处理现场故障。本发明能提前几分钟预测出汽温变化趋势，所提供的诊断信息面向现场集控运行人员,运行人员在预警状态下点击,即可获得各变量对汽温波动的贡献信息,依此运行人员可快速确定故障原因,及时处理现场故障。本发明为大型直流机组的安全稳定运行提供了一种快速、简便的方法。
文档编号G05B23/02GK102331772SQ201110077590
公开日2012年1月25日 申请日期2011年3月30日 优先权日2011年3月30日
发明者许仙珍, 陈小强 申请人:浙江大学, 浙江省电力试验研究院