专利名称：用于实现发电站操作的单元级和集体级基准测试的自动化系统和方法
技术领域：
本文公开的主题涉及用于在发电站环境中实现自动化单元级和/或集体级基准测试分析的系统和方法，并且更具体地说，包括如记分卡生成、异常值检测和基准测试可视化的具体特征。
背景技术：
诸如在发电站环境内实现的高度复杂的エ业操作通常涉及多机器和关联过程的精密协调。这种发电站环境内的许多エ业组件可包括结合计算装置的传感器或其它监测设备，以使得可通过电子方式跟踪此类组件的实时状況。例如，发电站环境内的一些显示面板 能够显示与站内受监测的相应组件或过程关联的多种当前站操作条件。上述发电站操作数据通常仅以连续时间序列的形式是可获得的。換言之，传感器持续监测组件并提供不停止的数据流，以使得操作人员可发现多种站组件的当前操作状态的实时统计数据。从该数据中挑出特定站操作是重要事务。一些已知技术能够只通过按需进行响应具体问题或考虑所必需的整理和检查信息的手动过程来分析特定站操作。此类技术典型地涉及手动挖掘大量数据以找到具体站操作和/或事件，过滤这些操作/事件以找到相关联的操作/事件，从数据中提取ー些信号，然后互相參照绘制这些信号。所有这些冗长和复杂的步骤通常按需完成，并且典型地必须为每个出现的问题重复。因此，仍需要自动化和流水线的、与站环境内所发生事件关联的数据分析。由于在常规监测系统中捕获的较少信息量以及整理和访问此类数据的有限方式，分析历史数据的能力可能也是困难的。在没有办法识别和存储与过往操作事件关联的数据的情况下，分析人员可能被迫对海量的先前数据进行手动整理以识别所需的信息。因此，还需要提供整理和分析历史发电站数据和/或提供当前数据与历史数据的有意义的比较的能力。再者，特定站操作可能是相当复杂和多变的，因此难以在不同的操作实例间进行有用的比较。通过操作员与数据监测系统的交互来分析站操作可能变得越来越困难，因为需要操作人员在精神上概念化并比较与站环境关联的大量抽象參数。另外，可视化站操作，特别是一次可视化超过ー项，要求相当水平的艰巨数据操纵。所有这些事实都是在任何监测或改进程序中特征化和可视化站操作的重大障碍。因此，还需要设计用于特征化和可视化发电站及其操作间的数据比较的电子特征。为发电站操作开发有用的数据分析的另ー个考虑涉及如何比较与具体的操作实例关联的数据和其它类似数据。它通常可用于比较发电站操作的给定数据集和与类似操作关联的或与该类操作的理想或优选数据集关联的数据，有时称作“权利曲线”。因此，仍需要能够将与发电站关联的多种操作參数量化和特征化到理想的性能水平，从而为比较提供基准。这种需要还可选择性地应用于具体发电站中的不同组件(例如，具体发电站単元中的不同轮机)间的比较或不同単元(例如，集体机组、地理区域或単元的其它集合中的不同发电站单元)间的比较。本领域不断在寻找以电子方式分析与发电站内的多种组件和操作关联的条件和參数的改进系统和方法。
发明内容
在本公开技术的一个示范实施例中，ー种为发电站操作实现基准测试分析的方法，包括以电子方式访问发电站操作数据的步骤，操作数据包括定义发电站内的至少ー种操作类型的一个或多个受监测的參数。以电子方式分析来自多个发电站单元的ー个或多个集合中的ー个或多个不同发电站单元内的一个或多个发电站组件的数据，从而在多个发电站单元的组件级、単元级和集体级中的一个或多个上识别循环和关键事件。生成在包括多个发电站单元的组件级、単元级和集体级中的ー个或多个的选择的操作等级上的计算的发 电站操作特性的至少ー个记分卡摘要，并作为电子输出提供给用户。本公开技术的另ー个示范实施例涉及发电站分析和显示系统，包括至少ー个处理装置、至少ー个存储器(内含由至少ー个处理装置执行的计算机可读指令)以及至少ー个输出装置。至少ー个处理装置配置成以电子方式访问发电站操作数据(包括定义发电站内的至少ー种操作类型的ー个或多个受监测的參数)；以电子方式分析来自多个发电站单元的ー个或多个集合中的ー个或多个不同发电站单元内的一个或多个发电站组件的数据，以便在多个发电站单元的组件级、単元级和集体级中的一个或多个上识别循环和关键事件；以及生成在包括多个发电站单元的组件级、单元级和集体级中的ー个或多个的选择的操作等级上的计算的发电站操作特性的至少ー个记分卡摘要。至少ー个输出装置配置成将至少ー个记分卡摘要作为电子输出提供给用户。
在以下结合附图的详细描述中，更具体地描述了根据优选和示范实施例的本发明及其更多优点，在附图中图I是本公开技术的发电站分析系统内的示范硬件和软件组件的框图，此类组件包括联合循环(CC)发电站内的受监测的硬件元件以及访问操作发电站数据并根据本公开技术特征化和显示信息的服务器和计算机组件；图2是实现用于发电站操作的基准测试分析的方法中的示范步骤的流程图；图3 —般示出按照本公开基准测试分析技术的方面生成的示范记分卡，具体示出用于站起动操作的示范记分卡；图4提供与主题基准测试分析应用程序的异常值检测组件关联的特征的第一示范示图；图5提供与主题基准测试分析应用程序的异常值检测组件关联的特征的第二示范示图；图6提供与主题基准测试分析应用程序的示范聚类分析组件关联的特征的示范示图；图7是根据本公开技术的基准测试和可视化方面进行的起动类型比较分析的示范示图；图8是根据本公开技术的基准测试和可视化方面进行的起动循环摘要分析的示范示图；图9是根据本公开技术的基准测试和可视化方面进行的站热起动概图(profile)分析的示范示图；图10是根据本公开技术的基准测试和可视化方面确定的机组级站点特定统计数据的示范示图；图11是基于地图的地理可视化的示范示图，显示具有可选图标的多个发电站的集合以提供关于具体发电站単元的更多信息；
图12是用于发电站起动的特定记分卡和分析应用程序内的示范软件模块的示范框图；图13是根据本公开技术的选择的实施例的机组记分卡可视化的示范示图；图14是根据本公开技术的选择的实施例的毎次点火起动的每年点火小时概图可视化的示范示图；图15是根据本公开技术的选择的实施例的平均小时、起动次数和跳闸次数可视化的示范示图；图16是根据本公开技术的选择的实施例的平均跳闸次数可视化的示范示图；图17是根据本公开技术的选择的实施例的平均负载概图和平均小时可视化的示范示图；图18是根据本公开技术的选择的实施例的每1000点火小时的起动次数和跳闸次数的机组级概图的示范示图；图19是根据本公开技术的选择的实施例的起动时间统计数据可视化的示范示图；图20是根据本公开技术的选择的实施例的起动可靠性记分卡可视化的示范示图；图21是根据本公开技术的选择的实施例的离线水洗历史和性能分析可视化的示范示图；图22是根据本公开技术的选择的实施例的分析起动循环和可靠性的方法中的示范步骤的流程图；图23是根据本公开技术的方面的聚类分析可视化的示范示图；图24是与根据本公开技术的方面的聚类分析关联的客户分段可视化的示范示图；以及图25是根据本公开技术的方面的附加聚类分析特征的示范示图。
具体实施例方式现在參照本发明的具体实施例，在附图中示出它们的ー个或多个示例。每个实施例通过解释本发明的方面来呈现，并且不应视作本发明的限制。例如，针对ー个实施例所示或所述的特征可以与另ー个实施例配合使用，以便产生又一个实施例。本发明意在包括对本文所述实施例所做的这些和其它修改或变更。
一般来说，图1-15示出本公开系统的多种方面和实现用于发电站操作的基准测试分析的方法。图I示出可在主题系统之一中使用的多种示范硬件和软件组件。图2和图22示出实现本公开技术的示范方面的方法中的示范步骤。图3-图21和图23-图25分别示出可根据本公开技术的多种实施例实现的用于发电站操作的选择的分析、特征化和可视化特征的一般示例。现在參照图1，用于实现本公开技术方面的系统的主要物理组件对应于包括发电站分析应用程序168的软件包。发电站分析应用程序168是基于软件的模块，包括存储在实体计算机可读介质上的一组计算机可读和可执行指令。在图I的示例中，发电站分析应用程序168存储在本地服务器164上，服务器164在本地提供给ー个或多个发电站，例如联合循环(CC)发电站100。发电站分析应用程序168访问和分析发电站数据166，例如可从与多个传感器162接ロ的控制器160接收，传感器162在发电站100内提供用于跟踪和捕 获发电站100的多种受监测的特性。应该意识到，虽然发电站数据166和发电站分析应用程序168在图I中示出为存储于本地服务器定位164，但包括此类计算机可读数据和指令的存储器实际上可位于发电站本地或远程的多种定位。仍參照发电站分析应用程序168，存储在此类软件模块内的计算机可读信息包括用于根据定义ー个或多个发电站操作的多种预先配置的定义分析发电站測量数据的多种指令。示范发电站操作可包括但不限于起动、停机、跳闸、负载拒绝、电网干扰、燃料输送、燃烧模式输送、孤岛负载步骤、适合稳定状态性能评估的时段、加载、卸载以及影响组件寿命的瞬变。然后，针对上述预先配置的定义处理从多个传感器162或发电站100内的其它监测装置接收的持续实时发电站数据166。处理可包括根据本公开技术描述的多种监测和基准测试步骤，包括但不限于操作识别、特性确定、分段、记分卡生成、组件级、単元级和机组机分析和可视化、异常值检测、聚类分析、警报生成和报告。例如，仍參数图1，从本地计算机180或经由网络170链接的远程计算机190访问主题发电站分析应用程序168的用户能够访问与发电站操作的选择的已识别实例关联的多种数据的预先配置的可视化。此类可视化可使用例如在相应计算机180、190上提供的一个或多个输出装置188、198来显示或打印。计算机180、190还可包括输入装置(例如，187和197)以选择所需建模和分析结果的特定类型进行查看，以使得可能实现基于可选用户配置的自定义可视化，如本文中所述。与本地计算机180关联的输入装置187和输出装置188还可配置成为位于CC发电站100的控制器160或其它装置以提供输入和输出特征。更具体地參照图1，CC发电站100可包括多种具体组件，各具有可使用多个传感器162或适当地提供用于跟踪与发电站100的组件关联的參数的其它可比较的监测设备监测的某些特性。然后，来自此类传感器162的数据可通过控制器160接ロ到用户。參照图I所示和所述的物理组件经过简化以提供发电站组件类型的描述性示例，可监测其特性以提供发电站数据166。因此，图I的组件不应视作限制本公开技术的特征。在图I的示范实施例中，发电站100包括耦合到发电机104的ー个或多个燃气轮机(GT) 102。转轴106在操作上将燃气轮机102耦合到发电机104，以使得可通过燃气轮机102转动转轴106来生成功率。发电站100还可包括耦合到发电机112的汽轮机(ST) 110。转轴114在操作上将汽轮机110耦合到发电机112，以使得可通过汽轮机110转动转轴114来生成功率。虽然显示为单独的发电机104、112，但可能由两种轮机102、110为相同发电机供能。仍参照图1，可提供热回收蒸汽发电机(HRSG) 120以从燃气轮机102的排气124生成第一蒸汽流122。也就是说，燃气轮机102的排气124用于加热水以生成施加到汽轮机110的蒸汽流122。辅助锅炉140在操作上耦合到汽轮机110以产生具有适合起动汽轮机的特性的第二蒸汽流142。可选地，如有必要 ，可提供过热器(SH) 144以使蒸汽流142过热，例如从辅助锅炉140创建的饱和蒸汽状态。图I的示范发电站100还包括控制施加第一蒸汽流122到汽轮机110的第一控制阀150，以及控制施加第二蒸汽流142到汽轮机的第二控制阀152。控制器160控制发电站100的操作，并且具体地说，通过以下步骤在燃气轮机102的操作期间以联合循环持续操作站通过控制第二控制阀152从辅助锅炉140施加第二蒸汽流142到汽轮机以起动汽轮机110，再起动燃气轮机102和HRSG 120，然后从HRSG 120施加第一蒸汽流122到汽轮机。控制器160可包括以电子方式链接到每个组件的计算机化控制系统并且能够控制控制每个组件(例如控制阀150、152)的操作的任何机制。传感器162或其它监测设备可直接耦合到发电站100的选择的组件，或可通过控制器160或通过其它适当接口机制与此类组件接口。仍参数图1，从发电站100中的多种传感器162获得的数据可提供给本地服务器164例如，受监测的数据在图I中作为存储发电站数据的本地服务器164中的数据库166呈现。虽然示出为存储发电站数据的单一模块166，但应该意识到，可使用多个数据库、服务器或其它关联计算机或数据存储装置存储来自传感器162的受监测的数据。本地服务器164内的附加存储器模块可对应于在发电站分析应用程序168中提供的软件指令和定义。识别并特征化为对应于发电站操作的具体实例和/或此类实例中的关键事件和/或数据段的原始发电站数据部分可简单地在发电站数据存储器模块166中进行标签或可提取并存储在不同存储器定位(未示出)。一旦发电站分析应用程序168自动提取多种类型的发电站操作中的发电站测量数据，用户可能能够通过经由本地计算机180或远程计算机190 (它们都通过一个或多个有线或无线连接直接或间接耦合到本地服务器164)访问与发电站分析应用程序168关联的特征来访问并进一步操纵此类数据。远程计算机可经由网络170耦合，网络170可对应于任何类型的网络，包括但不限于拨号网络、公共设施网络、公共交换电话网(PSTN)、局域网(LAN)、广域网(WAN)、局域网(LAN)、广域网(WAN)、城域网(MAN)、个域网(PAN)、虚拟专用网络(VPN)、校园网络(CAN)、存储区域网络(SAN)、因特网、内联网或以太网类型网络、两个或更多这些类型的网络或其它网络的组合，使用任何种类的网络拓扑在一个或多个有线和/或无线通信链路的组合中实现。每个计算机180、190可分别包括一个或多个通信接口 182、192，一个或多个存储器模块184、194以及一个或多个处理装置，例如微处理器等186、196。计算/处理装置186、196可适合于通过执行以计算机可读形式存储在存储器/介质元件184、194中的软件指令作为专用机器操作。在使用软件时，可使用任何适当编程、脚本或其它类型的语言或语言组合来实现本文包含的教导。在其它实施例中，本文公开的方法可备选地由硬连线逻辑或其它电路(包括但不限于专用电路)来实现。本地服务器164、本地计算机180和/或远程计算机190中包含的存储器模块可作为一种或多种计算机可读介质的单一或多个部分提供，例如但不限于易失性存储器(例如随机存取存储器(RAM)，如DRAM、SRAM等)和非易失性存储器(例如ROM、闪存、硬盘驱动器、磁带、⑶-ROM、DVD-ROM等)的任何组合或任何其它存储器装置，包括磁盘、驱动器、其它基于磁性的存储介质、光存储介质、固态存储介质等。示范输入装置187、197可包括但不限于键盘、触摸屏监测器、眼球跟踪器(eye tracker)、麦克风、鼠标等。示范输出装置188、198可包括但不限于监测器、打印机或用于可视地描绘根据本公开技术创建的输出数据的其它
>j-U ρ α装直。在使用远程计算机访问主题发电站分析应用程序168时，此应用程序作为基于网络(即基于网)的入口提供，用于检索发电站环境中的选择的基准测试特征。为客户提供基于网的入口是有利的，这样客户不仅可以在特定站点级而且可以在一个或多个机组级、子机组级、站点级、单元级和组件级访问当前公开的基准测试特征以及相关联的分析信息。 在一些实施例中，将基于发电站分析应用程序168的用户的特性相应地进行不同等级的基准测试分析。例如，可为每个用户(例如站点用户、子机组用户、负责多个公共设施的机组等级用户等)提供唯一的识别符以登录装有主题应用程序168的系统。对多种应用程序和数据，以及具体用户所需的基准测试分析类型的自定义的访问可基于用户登录识别自动实现。例如，主题应用程序168可配置成接收用户登录请求，随后系统将自动和手动为用户指配唯一的识别符和密码。还可要求用户填写包含条款和条件以及与用户的站配置和/或机组配置相关联的问题的注册表。然后，用户经由自定义登录对主题应用程序168的访问可促进用户与系统的特定交互。根据本公开技术的选择的可视化的生成和显示还可基于通过用户登录系统识别的自动和/或预先配置的用户首选项来自定义。现在具体参照图2，根据为发电站操作提供监测和基准测试分析的方法200示出示范步骤。一般来说，图2中作为方法200的组成部分提供的多种步骤全部可各自实现为主题发电站分析应用程序168的组成部分。此类处理步骤可应用于受监测的并识别为发电站测量数据166的组成部分的一个或多个或全部参数。应当意识到，图2中所示的发电站测量数据166，具体是站参数202，可通过从可不断从发电站内的传感器获得的受监测的参数数据捕获具体信息子集来提供。附加发电站数据166可包括定义发电站的多种识别特性的数据，表示为站配置数据204。可对持续流动的发电站数据166进行初始分析以适当地仅识别对应于具体操作实例的数据部分。操作类型可包括但不限于起动、停机、跳闸、负载拒绝、电网干扰、燃料输送、燃烧模式输送、孤岛负载步骤、适合稳定状态性能评估的时段、加载、卸载以及影响组件寿命的瞬变中的一个或多个。作为初始分析的一个示例，考虑站起动比较。在此示例中，发电站测量数据可仅包括多个相应站起动时间范围内的参数信息。此类实例可通过例如访问持续发电站操作数据和比较该数据与预先配置的定义(定义给定操作类型开始和结束的参数等级以及定义操作中的其它关键事件)来识别。这样，只需要在操作实例开始与结束之间的这些具体时间范围的参数数据并作为发电站测量数据的组成部分提供。此类识别的实例可使用唯一识别符或时限索引进行标签以便在未来的分析步骤中准备再调用。提供给主题发电站分析应用程序168的附加信息还可包括用户/设计信息206，它可包括在比较发电站数据与一些其它标准进行基准测试时有用的信息。例如，用户/设计信息可包括但不限于以下信息例如燃料和电力价格信息、应用数据的预测模型、定义发电站操作的预先配置的定义、预期操作中的关键事件和其它分段、排放对负载设计值以及定义发电站环境的理想性能标准的权利曲线或类似数据。主题发电站监测和基准测试分析应用程序168包括适合于由访问应用程序168的一个或多个处理器执行的多个不同软件模块，以执行一个或多个处理步骤。图2中所示的示范软件模块包括数据收集和格式化模块210、组件级分析模块220、单元/区块级分析模块230、机组级分析模块240、记分卡生成模块250、统计分析模块260以及报告和可视化模块270。虽然图2所示的示例显示模块210-270之间的交互和此类模块内的示范步骤流程的具体示例，但应当意识到，所示步骤可按不同顺序执行并且不一定要求所有步骤和模块如图所示。 主题发电站监测和基准测试分析应用程序168内的第一示范模块对应于数据收集和格式化模块210。此类模块可选择性地实现一个或多个步骤，包括但不限于读取站配置文件和站数据的步骤212、处理遗失数据标签的步骤214、添加数据缓冲的步骤216以及实现数据验证的步骤218。在步骤212，从站配置数据库204读取站配置信息，并一般包括但不限于例如站/站点名称、区块号、轮机号、框架类型、HSRG类型、轴类型、循环类型、不同组件的数据可用性、标签格式和映射、燃气轮机和汽轮机设计常数以及用于分析的多种阈值(例如，基准测试阈值、权利曲线等)的信息。基于从站配置数据库204读取的配置信息，读取受关注发电区块的所需标签和实际发电站参数202。取决于用户所需的最终分析结果，检索的发电站数据可与发电站内的一个或多个选择的组件、一个或多个具体发电站单元/区块、或一个或多个机组(发电站单元的预先配置的集合)关联。在步骤214，处理任何标签的遗失数据以避免应用分析规则中的任何矛盾。在步骤216，来自之前运行的不完整操作(例如，起动循环)的任何缓冲数据可添加到当前运行的数据读取。步骤218示出的可选数据验证步骤可用作最终检查，确保以所需格式提供数据进行处理。主题发电站监测和基准测试分析应用程序168内的第二示范模块对应于组件级分析模块220。组件级分析模块168中的示范步骤包括分析来自各个发电站组件(例如，相应燃气轮机(GT)组件、相应汽轮机(ST)组件、示范热回收蒸汽发电机(HRSG)组件等)的数据以识别组件级上的发电站操作或循环和关键事件的步骤222。例如，考虑在起动循环中分析发电站组件的情况。在此类示例中，可应用用于燃气轮机和汽轮机的不同关键事件(例如，点火、清除、加速、全速无负载、断路器闭合、排放合规模式、基本负载、向前流动模式、真空拉动、蒸汽密封等)的规则。基于发电站数据中关键事件的识别，可能进一步识别某种类型的发电站操作/循环的具体实例。例如，可使用操作数据和控制逻辑标签识别每个燃气轮机的起动循环。附加步骤224涉及为选择的组件的已识别循环计算操作特性。例如，在起动循环中，可为发电站中的各个燃气轮机组件进行多种计算，例如但不限于保持时间、非运行时间、上述燃气轮机和汽轮机重要事件、所需关键事件之前的累积兆瓦时(MWH)评定和燃料消耗、排放等。这些组件级操作特性可最终作为记分卡的组成部分提供，馈送给附加统计分析或作为生成的可视化的组成部分提供。主题发电站监测和基准测试分析应用程序168内的第三示范模块对应于单元/区块级分析模块230。在单元/区块级分析模块中实现的第一示范步骤232包括分析来自发电单元/区块中的多个组件的数据以识别单元/区块级上的操作/循环和关键事件。例如，可分析整个发电区块以检测没有运行燃气轮机的区块级起动。在步骤234中为选择的单元/区块计算已识别循环的操作特性，类似于步骤224。这些单元级操作特性可最终作为记分卡的组成部分提供，馈送给附加统计分析或作为生成的可视化的组成部分提供。可确定的特定特性包括给定发电站单元中的超前和滞后组件的识别，如步骤236中所示。有时，单元级区块分析模块230还可要求使用相应数据缓冲处理不完整的循环数据，如步骤238所示。在此类实例的一个示例中，对任何不完整起动循环(其中燃气轮机无法达到排放合规模式)的原始数据进行缓冲以便用于持续性目的并在下一轮处理中进行处理。应当意识至IJ，可为不完整循环(例如不完整起动及相关联数据)采取附加步骤，由此在将信息写入输出档案用于进一步后续分析之前丢弃不完整循环及相关联数据以避免数据重复。主题发电站监测和基准测试分析应用程序168内的第四示范模块对应于机组级分析模块240，其中步骤242涉及在发电站组织的机组级上计算操作事件和/或特性。发电区块/单元的“机组”对应于给定地理区域或一些其它预定单元分组内的多个发电区块/单元，并经常指示一个用户负责多个公用设施。这些机组级操作特性可最终作为记分卡的组成部分提供，馈送给附加统计分析或作为生成的可视化的组成部分提供。 应当意识到，本公开分析可在与模块240所示的仅机组级不同的发电站集合上进行。例如，还可实现子机组级分析，和/或可在统计上比较站点级分析和/或客户特定分析或发电站单元的任何其它预配置集合。一旦通过主题监测和基准测试应用程序的模块220、230和240进行了多种组件级、单元级和/或机组级分析，针对在组件级、单元级和/或机组级上的计算的操作特性进行附加分析。在记分卡生成模块250、统计分析模块260以及报告和可视化模块270中识别了一个或多个类型的附加分析。参照此类模块250、260和270描述的一个或多个特征和步骤可在本公开基准测试分析的不同实施例中选择性地实现。现在参照记分卡生成模块250，步骤252涉及生成有关选择的操作等级-组件级、单元/区块级和/或机组级的一个或多个记分卡摘要。在组件级记分卡中，可提供与发电站中的一个或多个具体组件关联的选择的参数并选择性与其它类似发电站中的相应组件和/或为一个或多个具体组件定义理想性能水平的权利曲线进行比较。在单元级记分卡中，可提供与一个或多个具体发电站单元关联的选择的参数并选择性与其它类似发电站和/或为一个或多个具体发电站单元定义理想性能水平的权利曲线进行比较。在机组级记分卡中，可提供与发电站机组关联的选择的参数并选择性与发电站的相应机组和/或为一个或多个具体机组定义理想性能水平的权利曲线进行比较。在一个示例中，为联合循环发电站整体并为各个燃气轮机、汽轮机、HRSG、冷凝器及它们的其它站设备组件生成记分卡。记分卡一般包括具体组件/单元/机组的已识别特性的摘要以及得自已识别特性的一个或多个统计特性。步骤252在模块250中实现的记分卡生成可特别有利于提供涉及联合循环发电站起动和停机的基准测试信息。每个公用事业都希望更快地起动站以最大化其利润并减小排放率。因此，单元级和机组级记分卡可近乎实时地关联站起动并还可帮助识别改进起动时间的机会。类似地，跟踪发电站单元和/或机组的停机操作概图对于诊断影响组件(例如，转子、压缩机等)寿命的异常和异常操作条件来说同样很重要。下文参照图3和图12讨论有关记分卡分析和生成的附加细节。
现在参照统计分析模块260，可针对在步骤224、234和242中确定的操作特性实现一个或多个附加统计分析步骤。具体统计分析步骤可不同地包括但不限于异常值检测262、记分卡的经验分布263、聚类分析264、循环可靠性计算266及警报生成268。步骤268中的警报生成可用于例如在站操作或单元操作(例如，起动和停机)期间观察到某些非最佳和/或异常行为时生成警报。警报生成可使用音频、视频和其它控制信号的形式向站操作人员和/或中央监测定位转达。现在参照报告和可视化模块270，可针对在步骤224、234和242中确定的操作特性实现附加可视化和报告步骤。具体可视化和报告可选择性地包括按照步骤272的机组级循环基准测试、按照步骤274的应用专家规则以识别数据异常及此类异常的原因(例如循环延迟或其它性能问题)、步骤276中的单元级和/或机组级分段、和/或步骤278中的生成并作为输出向用户提供多种类型的记分卡、数据曲线、报告或其它分析信息。用户输出的示例可以是在计算机屏幕或其它显示装置上的可视化形式，如打印文 档或发送到移动装置、远程计算机或其它电子组件的电子消息。在步骤278中选择性地作为电子输出向用户提供的示范报告可包括组件特定、单元特定、发电站特定、机组特定的报告、记分卡、摘要等。在步骤278中选择性地提供的附加示范可视化可包括重叠图(例如单个起动/多个起动)、关联图、3D图、盒形图、交互图、散点图、矩阵刷、合图或其它图形格式。在单元/机组级分段步骤276中提供的报告信息的示例可包括诸如不同组件(例如GT、ST、HSRG、冷凝器等)的操作模式、组件的起动定义、与可靠性、性能和opflex有关的任务指标、使用计算以及基于工程/统计的特征的特性信息。另外，可在步骤276中对处理的数据应用聚类和分类技术以分段具有类似操作特性的站级或机组级起动并通过提供建议识别改进机会。可根据本公开技术在组件级、单元级和/或机组级上确定的特性的附加特定示例包括但不限于，无法起动的单元级和站级的识别和各个单元、站或机组的起动可靠性的计算、通过使用控制器数据和专家规则的滞后和超前燃气轮机的识别、达到点火的时间的识别、从超前燃气轮机到滞后燃气轮机达到排放合规模式的时间、选择的关键参数(例如每次起动的GT/ST/站WL HRSG蒸汽压力等)的暴露历史(在多种归入的、经验分布中花费的时间)、通过使用起动预测模型的未来起动概图的计算、基于框架类型、硬件类型、控制软件、地理定位和/或起动类型的机组级和单元级分段、以及用于单元级或机组级起动的起动时间可变性量化和与多种操作参数及硬件/软件配置的相关性。图3 —般示出按照本公开基准测试分析技术的方面生成的示范记分卡，具体示出用于站起动操作的示范记分卡。在此类示例中，记分卡摘要包括特征化相应发电站组件和/或单元在由操作中的已识别关键事件定义的给定操作分段中花费的持续时间的多个时间值。虽然记分卡可提供主题应用程序的用户所需的多种信息，但用于具体发电站起动的潜在适用的记分卡信息示例包括GT非运行时间、GT起动时间、达到曲柄的时间、达到点火的时间、预热时间、达到全速无负载(FSNL)的时间、处于FSNL的时间、从FSNL到85%速度的时间、达到同步的时间、达到电压匹配的时间、处于电压匹配的时间、达到断路器闭合的时间、达到排放合规模式(站、单元)的时间、保持时间、达到IPS模式的时间、卸载率、达到熄火的时间、滑行时间等。另外，GT/ST/站负载可归入不同类别，每次起动的HSRG HP蒸汽可识别，并且可识别单元级和/或站级无法起动。现在参照图4和图5，提供对应于图2的步骤262所示的异常值检测分析的示范可视化。一般执行异常值检测以检测主题发电站数据中不符合预先配置的操作标准的模式。异常值检测可应用于组件级、单元级和/或机组级的数据。在步骤262中检测到的异常或异常值对应于此类预先配置的标准之外的那些检测到的模式。在异常值检测的一个示例中，如图4中所示，使用单变量统计分析来识别处于预先配置的滞后时间性能预期之内的发电站以及处于可接受窗口之外的那些发电站。对于此类异常值可视化，盒形图可能有用。在异常值检测的另一示例中，如图5中所示，使用多变量统计分析来识别异常值。根据本公开技术可采用多种多变量统计分析选项，包括75/25法则、3 σ法则或马氏距离计算。这后一种选项用于通过以下公式生成图5的可视化，D2uc(Xu) = (Xu-Mc)T(Zcr(Xu-Mc),其中Σ。是协方差矩阵、Xu是第U行的日期，而U。是平均向量。现在参照图6，为具体发电站单元示出与聚类分析步骤264关联的示范可视化。在此类示例中，根据超前和滞后燃气轮机之间的关系绘制了具体发电站的不同起动操作实 例。为了可视化和后续分析，不同起动群组聚类到一起。本领域普通技术人员应当意识到，可为聚类选择多种不同的准则，并且可根据本公开技术使用多种特定聚类方法，包括但不限于混合模型、k-medoid算法、层次聚类等。在一些实施例中，聚类结果可用于通过实现将具体站映射到相应聚类的联系分析解释聚类与机组内不同单元/站的关系。此外，可开发统计模型以理解不同轮班(操作人员变动)之间的起动特性的差异以及操作中哪个燃气轮机是超前燃气轮机。这些可基于例如基于ANOVA的关键起动统计数据比较或不同起动情况的聚类成分比较。表格或其它数据摘要可提供映射到不同聚类的站列表。可提供附加图表以显示由聚类分组的每个站的参数结果。现在参照图7，此类示图示出了识别与发电站中的不同起动操作实例关联的选择的特性的示范可视化。例如，在步骤224、234、242和/或主题基准测试分析中的其它步骤计算的操作特性可实现将给定发电站中的起动操作识别为多个预定类型中的一个，例如但不限于热起动、冷起动或暖起动。可为所有发电站单元或所有机组(未示出)提供包括起动时间条形图的图形图示，以及与图表中高亮显示的用户关联的具体机组。另外，还可提供识别诸如所有机组还有具体用户的机组的平均值、中值和标准偏差的参数的、与起动实例集合关联的多种统计数量。可根据本公开技术提供的又一个可视化示例对应于图8的起动循环摘要分析，其中分析数据以确定发电站操作内的选择的时间段。然后，可提供为多个起动实例或多个不同发电站组件、单元或机组计算的时间段作为图形输出或数字统计输出。图9提供可根据本公开技术实现的可视化的另一个示例。在这种示例中，输出图表包括具体站以及此发电站的各个超前燃气轮机、滞后燃气轮机和汽轮机组件的电力负载对时间的图形比较。为每个组件和整个站跟踪操作起动的多个实例，并与定义站及其选择的组件的理想性能负载的权利曲线进行比较。图23-25示出可根据本公开发电站分析技术提供给用户的与聚类分析和相应可视化关联的附加特征。例如，考虑由图9中的站起动图总结的输出数据，用户想要对多个发电站单元中的多个起动实例的具体性能参数(例如，起动操作中的具体时间的超前GT的GT负载)进行基准测试。在图23中可以看到提供此信息的一个示范可视化，其中每个数据点表示多个发电站单元的不同发电站起动实例。一但为多个起动实例收集了数据，可应用聚类分析以将起动实例分组为相应聚类。图23的示例中示出五个不同聚类2302、2304、2306、2308和2310，但聚类数量不限于五个并可具有宽广的变化范围。图24示出相关聚类可视化，其中客户站按站点分段。图24中的每个环形数据点表示为相应客户站点(站点A、B、C等)绘制的统计数量。每个箭头表示已分析单元集合中的不同聚类的平均值，由此使客户能确定他的站点与其它站点及其已识别的聚类的发电站起动或其它受监测的事件相比如何。图25示出示范聚类可视化的又一个变型，其中每个聚类1-5的性能数据范围以盒形图格式绘制，以便客户可以理解不同聚类的多种物理参数。图25示出每个聚类的超前燃气轮机时间参数并在视觉和统计上示出不同聚类之间的差异。此聚类分析还可为单个站点完成以理解每个站点起动中的模式，从而理解操作人员相关的差异和其它变化。在一些实施例中，还可执行聚类分析以理解站操作特性随着时间从一个聚类迁移到另一个聚类。站的操作特性从一个聚类到另一个聚类的转移可表示由硬件和软件变化、站降级、操作准则变化等引起的站操作特性的变化。站操作可从一个比较优选的操作水平移到比较不优选的操作水平，或反之亦然。不同性能聚类的不同优选水平可通过建立用于受监测的性能参数的多种阈值水平来预先配置。在一些实施例中，当一个或多个站操作特性转移到比较不优选的 水平时，可触发警报并作为输出提供给用户。现在参照图10，可根据主题机组级基准测试特征实现的可视化的又一个示例涉及机组级排名，由此将用户的具体发电站机组与其它机组比较以确定相对其它机组的基于百分比或其它数字量化的排名或比较。在图10所示的具体示例中，给定机组在其它机组中存储器使用排名72%，灵活性排名10%效率排名63%。还对具体机组的可用性、每1000个点火小时的跳闸数量和可靠性特性进行了排名。应当意识到，图10中提供的排名类型可为机组级的不同特性提供或可备选地在单元级或组件级而不是机组级上提供。在本公开技术的又一个示例中，可生成用户特定可视化，以使得用户在地理图上看到其所有站点。例如，如图11所示，示范可视化1100包括地理图,其中包含指示机组中多种站定位的图标1102。机组中用户的特定定位1104可使用唯一图标示出，例如相对于机组中其它定位的不同颜色符号。还可生成聚焦于不同等级(例如单元级、子机组级、机组级或其它)上的地理显示。如图11所示的这种用户特定定位概览还可显示每个站点的状态(运行、未运行、强制或计划断电、系统断开等)。从定位概览，用户可通过单击地图上表示所需站点的相应图标来选择访问任何特定站点的附加详细信息。在一些示例中，随后站点选择可开始向用户显示站点摘要屏幕。此类屏幕可包含站点的多种选择的性能摘要，例如与关键性能指标(KPI)、活动警报和用户站的当前操作状态相关联的所有摘要。用户还可通过选择或取消选择多种选项来个性化其KPI摘要。几种KPI的一个示例是站起动时间、站可靠性、可用性、小时、起动次数、跳闸次数、发热量、功率输出、总发电、总排放等。附加监测和诊断可提供有关燃气轮机、发电机和其它站资产关联的多种异常的信息。异常检测系统可配置成在用户资产上诊断出某种异常时激活警报，例如GT燃烧警报、压缩机警报等。站点摘要表还可显示对于每个记分卡用户站点相对机组的排名。用户可打印摘要报告或通过电子邮件将选择的摘要报告发送给任何其他人。基于对本公开基准测试应用程序的用户特定访问，用户还可通过单击多种按钮或链接选择受关注的应用程序和/或记分卡。基于用户的站点配置和区域，可执行机组基准测试计算并在基于网的入口中创建图表。之后，用户可为机组级计算和分段选择其它配置和/或地理定位。在机组基准测试表/图中使用不同的颜色显示用户站点与机组数据形成比较可能是有用的。看到机组视图之后，用户可单击表(基于表类型)上的点或条以钻取到其子机组或站点表和数据中。用户还可基于其选择比较多个站点或相同站点内的多种单元。用户还可针对多种记分卡和KPI计算其子机组的排名。用户特定可视化设置的另一个具体示例涉及性能记分卡。在摘要页中，可为用户提供有关性能KPI (发热量、功率输出)的更高等级的摘要。在用户钻取到性能的更多详细信息时，可看到修正发热率和修正功率输出的机组级直方图。此直方图是针对用户选择的站点的最近时间段的硬件配置和地理区域。但是，用户可通过纳入附加配置和地理定位扩展此机组分段。用户还可改变持续时间。表格还可显示相对机组的用户站点排名以及多种机组和用户站点统计数据(例如，平均值、中值、标准偏差)。可为用户站点以及多个站点一起的比较显示详细的时序图。在此时序图上，用户可输入自己有关对多种站点维护活动和事件的意见。可在站点提供表示多种事件的附加可视指示器，例如，热气通道检查、大检查、 强制断电、离线水洗等。这些事件保存在一个事件数据库中。这些时序图对理解站点的站降级概图很重要，因为燃气轮机性能可能由于压缩机积垢、不可恢复的降级或某种维护措施而改变。用户还可查看所有历史水洗事件并还可从相同应用程序运行水洗优化器。作为本公开技术组成部分提供的特定分析和可视化的另一个示例涉及与站可靠性相关联的分析。从一般可视化的观点来看，主题应用程序可为用户生成在机组级可靠性直方图上显示所有用户站点的可视化。如果用户单击其站点条，它将显示所有不可靠性原因和首位跳闸原因的进一步分解。用户还可看到每年或每月的发电站跳闸率。在站可靠性分析的附加示例中，主题应用程序可配置成生成起动状态指示器。例如，可为发电站和/或发电站的选择的组件(例如，其中的燃气轮机和汽轮机)指配对应于具体状态定义的类别识别符。例如，站状态“O”可表示没有站燃气轮机成功起动并因此站起动失败。站状态“I”可表示一个站燃气轮机成功起动并因此发电站起动成功。在组件级上提供燃气轮机状态评定的一个示例中，状态“ O ”表示该单元未起动，状态“ I ”表示清除问题，状态“ 2 ”表示熄火问题,状态“ 3 ”表示点燃之后但达到FSNL之前的问题,状态“ 4 ”表示FSNL之后且达到ECM之前的问题，状态“6”表示水洗问题，而状态“ 10”可表示成功起动。可为汽轮机或发电站内的其它组件提供类似排名。取决于用户的偏好，实际状态识别符和相应定义可完全自定义。可根据本公开起动可靠性分析生成的附加特定计算可包括以下一个或多个上述不同起动状态排名的总和、起动总次数、起动尝试总数、无清除问题的起动尝试总数、失败起动总数、无清除问题的失败起动总数、起动可靠性百分比、无清除问题的起动可靠性百分比、清除问题百分比、熄火问题百分比、点燃之后且达到FSNL之前的问题百分比、FSNL之后且达到ECM之前的问题百分比、水洗计数及GT无法脱离计数。现在参照图12，示范系统实现1200示出可作为本公开发电站分析应用程序的组成部分，特别是根据本公开技术的记分卡和分析组件提供的特定软件模块。在这个示例中，提供以下不同模块机组记分卡模块1202、平均小时数、起动次数和跳闸次数模块1204、负载概图模块1206、每1000个点火小时的起动和跳闸模块1208、起动时间统计模块1210、起动可靠性模块1212、可靠性和可用性(RAM)模块1214、燃气轮机性能模块1216以及离线水洗优化器模块1218。现在将描述关于这些示范模块中的每一个的附加详细信息。应当意识到，本公开技术的不同实施例可选择性地在发电站分析应用程序中包括这些模块的任何一个或多个或这些模块的变型。先参照机组记分卡模块1202，可生成针对燃气轮机机组对用户操作小时、起动次数和跳闸次数进行基准测试的机组记分卡。这种模块还可为所有燃气轮机单元提供具体时间段或循环(例如，起动)的操作概图。用户还可将一个燃气轮机与其站点的其它单元进行比较。用户还可基于地理区域、工作周期、框架类型等对单元进行过滤和分段，如通过图13中用户给定持续时间的过滤器所示。图13的图表上的两条线1302为分段基本负载、循环负载和峰值负载单元。用户可通过单击“每年平均小时数和每年平均起动次数”选项卡1304钻取关于站点操作概图的更多信息。此选项卡提供关于每年小时数与起动次数比的更多信息，如图14中所示。此比率越高，单元在基本负载概图中运行得越多。用户可从其站点选择多个单元用于比较目的。用户还可通过进入“数据表”选项卡1304看到数据并下载数据。可根据机组记分卡模块1202计算的不同参数包括从以下列表中选择的参数 点火小时用户选择的年份的总点火小时计数器值。它是选择的年份的计数器 的最大值。 点火起动用户选择的年份的总点火起动计数器值。它是选择的年份的计数器的最大值。 每年平均小时数用户选择的持续时间内燃气轮机的平均操作小时数 每年平均起动次数用户选择的持续时间内燃气轮机点火起动的平均次数 小时数与起动次数比用户定义的年份或时间的点火小时计数器/点火起动计数器。较低比率指示单元的循环概图。峰值负载单元小时/起动<=10，循环单元小时/起动<=50，基本负载单元小时/起动> 50。现在参照平均小时数、起动次数和跳闸次数模块1204，此模块提供燃气轮机机组和站点特定单元的平均小时数、起动次数和跳闸次数概图。用户可如前所述进行分段和过滤。图15提供机组对于平均运行小时数、起动次数和跳闸次数的机组分布和站点位置的示例，其中图15图表中的Y轴指示频率(即单元数量)。图15顶部的第一个表格提供平均小时数、起动次数和跳闸次数的用户站点统计数据，而第二个表格则是关于机组统计数据。模块1204中可能有附加显示选项卡以提供关于点火小时数、点火起动次数和跳闸次数选项卡的信息，从而提供站点历史趋势、单元级比较和机组级比较。图16示出平均跳闸次数选项卡中所示的一个数据示例。用户可针对机组对其站点进行基准测试并可比较选择的单元。用户还可从数据选项卡查看和下载有关其站点的数据。现在参照负载概图模块1206，此示范模块提供在多种百分比负载条件下的操作小时数的基准测试和站点特定信息。此模块还总结了非运行小时数。百分比负载计算为按ISO参考条件修正的额定负载的分数。应用这些修正以考虑环境变化。完整的负载范围分为10%增量的统计堆。用户可选择受关注百分比)负载统计堆以计算机组级和单元级统计数据。例如，如图17所示，用户已选择70%基本负载统计堆(bins)以计算机组级和站点级统计数据。像其它图表一样，用户还可通过应用框架类型、年持续时间、工作类型、地理区域等过滤对机组进行分段。平均小时数选项卡具有用户选择的单元的相似每月和年度概图。附加可视化可提供负载概图选项卡详细信息，包括诸如用户选择的单元与机组范围百分比负载概图的每月或年度负载概图比较等示范详细信息。每月加载概图通过合计每月多种负载统计堆的累积小时数来计算。
现在参照每1000个点火小时的起动和跳闸次数模块1208，此模块类似于机组记分卡模块1201,但这里起动次数和跳闸次数规范化为1000个点火小时以考虑机组中的操作小时变化。更具体地说，每1000个小时的起动次数等于点火起动计数器的总数乘以1000并除以总点火小时计数器。每1000个小时的跳闸次数等于总跳闸计数器乘以1000并除以总点火小时计数器。图18示出每1000小时起动次数和跳闸次数概图的机组级视图的示例。附加示例可提供点火起动的单元比较和年度概图或其它信息。现在参照起动时间统计模块1210，此模块提供起动时间的机组级和单元级统计数据。每个公用事业公司都想通过优化起动时间、起动燃料消耗和起动MW发电来最大化其收益。此模块计算站点起动时间统计数据，例如用于2xl、lxl和1x0起动的达到排放合规模式(ECM)的起动时间、起动燃料消耗(MMBTU)及起动MWH发电等。这些起动还基于热起动、暖起动和冷起动进行分段。图19提供起动统计数据的快照。下面提供有关多种起动时间计算的定义。起动参数可通过下拉菜单或其它可选择用户界面特征选择。· GT 起动定义(GT_Start) L1S = I 或 LlX = I
超前GT起动第一燃气轮机起动 滞后GT起动自超前GT起动的第二 GT起动时间· ST起动定义(ST_Start):从超前GT起动时间达到ST起动条件(L4 = I且TNH> O. 3% )的时间。· 2x1起动燃气轮机和汽轮机起动(取决于轮机起动、2x1起动之间的时间差异)均可进一步分类为热起动、暖起动或冷起动。· Ixl起动一个GT和汽轮机起动· 1x0起动在另一个GT和汽轮机已经运行时的仅GT起动为了去除来自真实起动权利的派遣效应，可设置预先配置的条件以定义不同类型的起动分类、起动时间和发电定义、燃料消耗定义等。可提供附加图表，例如但不限于散点图，它提供用户选择的单元和参数的多种起动参数之间的相关性。用户还可钻取到其站点的各个起动。每天进行起动计算并且每天更新起动数据库。现在参照起动可靠性模块1212，这种模块根据本公开技术生成不同种类的记分卡，称作起动可靠性记分卡。在这些记分卡中，根据燃气轮机起动序列期间的下列事件的检测提供基准测试统计数据客户尝试起动单元、无法准备好起动、点火前故障、点火前延迟、点火后故障、点火后延迟、无法达到FSNL或后加速、FSNL延迟、同步故障、成功起动等。可选择性地在起动可靠性记分卡中提供的特定参数包括起动可靠性FSNL(即按照总尝试起动的成功FSNL或后加速起动事件)和起动可靠性同步到电网(即按照总尝试起动的成功电网同步起动总数)。图20为上面两个参数提供起动可靠性的机组级基准测试。可提供FSNL和同步到电网选项卡以显示更多详细信息和分解(如有用于相应指标的成功和起动失败事件)。现在参照可靠性和可用性模块(RAM) 1214，此RAM模块提供有关可靠性和可用性的基准测试。可计算简单循环可靠性以及站级可靠性。可靠性和可用性计算可基于从内部来源和外部来源收集的多种事件和断电信息。在一个实施例中，可靠性计算包括设备无故障的时间百分比、包括除计划断电之外所有的未计划断电因素定义以及仅包括强制断电(例如跳闸、起动失败和来自非操作状态的强制不可用性)的强制断电因素定义。在一个实施例中，可用性计算包括设备操作或可能曾操作的时间的百分比。可用性指标可考虑所有断电类型，包括未计划的断电和计划的断电。在一些示例中，可具体选择报告周期，例如自报告日期以来三(3)个月报告十二(12)个月周期上的数据范围。现在参照燃气轮机性能统计模块1216，此模块基于在基本负载和稳定状态获得的测量(随后按具体参考条件修正)计算燃气轮机性能(修正的发热量、修正的功率、容量因素)统计数据。性能参数(例如发热量、总功率等)按具体参考条件修正以用于更有意义的统计比较。参考条件可包括环境温度、气压、速率、进口压降、排气压降、站点特定全负载IGV角、功率因数、雾化空气状态、甲烷燃料(CH4)状态、进口抽汽加热状态、排气压力测量方法、单元特定排气温度控制阀的启用状态、进口冷却状态、水/蒸汽注入状态中的一个或多个的预定值。像其它模块一样，模块1216可提供每年发热量概图和单元级比较。现在参照离线水洗优化器模块1218，此模块提供寻找最佳离线水洗间隔或其它轮机维护工作的最佳的间隔的能力。具体的水洗实现对翻出由于空气中的杂质产生的燃气轮机压缩机的积垢是有利的。压缩机的积垢会导致压缩机性能的损失。但是，由于这个原因 的压缩机性能损失是可通过离线或在线清洗压缩机恢复的可恢复损失。离线水洗对于去除压缩机积垢非常有效，但它会导致压缩机停机时间。停机时间会由于燃气轮机可用性损失而导致收益损失。因此，离线水洗应在最佳的时间间隔进行，此时损失功率和发热量导致的财务损失大于水洗成本。因此，在模块1218中实现的水洗成本最佳可包括GT停机时间导致的收益损失、起动成本、清洗剂、水等材料成本及人力成本的计算。计算的参数还可包括水洗计数(即，在用户定义的持续时间内离线水洗事件的数量)以及降级成本(即，两个时间周期之间在损失功率、发热量等方面的性能损失)。此模块1218还可提供修正发热量和修正功率输出的时序图(基本负载和稳定状态过滤的每日平均值)。模块1218还可提供多种历史水洗事件日期、水洗前后的修正发热量、修正功率、Λ (delta)热耗率、历史水洗事件的Λ功率值。用户需要提供电力价格、燃料价格、水洗成本和最佳的准则以计算最佳的清洗间隔。可按照日历天和点火小时提供优化器建议。图21中示出水洗计算的示范可视化。图21的图形界面的上部示出发热量和功率输出的时序，上面以垂直线条覆盖水洗事件。还提供信息以识别水洗事件日期和后/前功率、发热量和恢复因素。还可按照日历天和点火小时提供洗涤时间建议。在图12的任何上述模块或根据本公开技术提供的其它模块中，应当意识到，可选择性地应用多种数据分析技术。例如，可提供过滤特征按年或月或其它时间段、按基于多种区域的地理定位、按硬件配置、按框架和模型类型、按工作类型、按客户站点和单元选择及分段来过滤数据。在其它示例中，可对用户站点和机组统计数据(例如多种性能参数的平均值、中值、标准偏差、计数等)应用基准测试特征。如果用户负责许多站点，则可为客户特定站点和用户定义的分段进行基准测试。可提供有关分析多个单元或站点比较的特征，由此用户还可就多种KPI和操作参数比较其单元和站点。站点特定钻取特征可用于提供超出机组级视图和基准测试能力，还能钻取用户站点和单元的操作历史。数据下载特征可由用户用于下载和查看用户的具体站点而不是他人的站点的表格。图表导出特征可用于导出可视图表以生成报告。提供机组排名特征以计算和显示在所有KPI方面机组内的百分比排名。还可提供刷涂能力特征以使得用户选择图表中的某个数据部分导致该选择传递到相应模块中的所有图表。现在参照图22，示出可在本公开技术的实施例中实现的步骤的另一个示例，该实施例专门为分析站起动、发电站环境中的一个或多个重要操作而实现。图22中示出的一些步骤与本文之前(特别是参数图2)描述的步骤相同或相似。此处将不再重复此类之前描述的特征的附加详细讨论，而是可通过之前的讨论意识到。图22中示出的许多步骤可实现用于多种特定类型的起动分析。一般来说，图22中示出的示范步骤涉及有关一般站起动循环和可靠性分析的步骤。仍参照图22，第一示范步骤2202涉及在步骤2202读取站配置信息并在步骤2204读取站数据，这些步骤共同与图2中的步骤212相似。遗失的数据标签在步骤2206中处理，类似于图2的步骤214。因为在图22中为具体发电站进行了起动分析，在步骤2208中为燃气轮机(GT)组件并在步骤2210中为汽轮机(ST)组件进行数据验证，类似于图2的数据验证步骤218。 仍参照图22，步骤2210-2232分别包括有关站起动分析的多种步骤。在步骤2212中，为具体发电站内的燃气轮机组件(GT)生成摘要记分卡。GT记分卡可包括有关燃气轮机组件起动期间的操作性能和时间分段的任何数量的选择的参数计算。在步骤2214中，为汽轮机组件(ST)生成摘要记分卡，包括有关汽轮机组件起动期间的操作性能和时间分段的任何数量的选择的参数计算。步骤2216涉及获得燃气轮机(GT)起动循环信息(即在确定的起动和停止时间期间选择定义GT起动实例的参数数据)。还可识别起动中的选择的重要事件或关键事件(例如燃烧检测、达到FSNL等)以及与这些重要事件关联的数据。在一些实例中，可能需要进一步过滤组件数据(如在步骤2220和2222中)以识别可能被误认为起动事件的选择的数据。例如，在步骤2220中，识别并提取或单独从其它起动数据中归类燃气轮机中的水洗事件或其它维护相关联的事件。在步骤2222中，还识别并相应地特征化燃气轮机无法脱离的事件。基于在步骤2216-2222中收集和过滤的数据，随后在步骤2224-2232中进行附加分析。例如，步骤2224涉及寻找超前和/或滞后GT部分以及含/或不含附加ST数据的站起动的特定实例。然后，在步骤2228中计算站起动循环数据，以便在步骤2230中可生成用于GT起动的摘要记分卡并且在步骤2232中可生成用于站起动的摘要记分卡。基于为多种已识别起动确定的发电机输出功率(Dwatt)等级，可将起动分类或归入不同的预先配置的等级(例如，热起动、暖起动、冷起动或起动的其它子类别)。仍参照图22，附加步骤2234-2242可涉及为实现站可靠性分析而采取的特定步骤。例如，步骤2234涉及为每个GT组件识别起动状态指示器，步骤2236涉及为每个ST组件生成起动状态指示器，而步骤2238涉及为全体发电站单元生成起动状态指示器。之前已讨论起动状态指示器(对应于不同定义的0、1、2、3等)的示例。在步骤2240中，计算了不同起动状态群组的统计数据，并且在步骤2242中计算了起动可靠性的最终百分比。上文已讨论的附加步骤，包括聚类、附加统计分析等，可在步骤2244中实现。以上改进和本技术的其它公开的特征提供的优点包括以下能力识别改进起动时间并提供建议的机会、升级当前发电站分析能力、识别起动可靠性问题、提供基于起动、停机或其它类型的发电站操作的记分卡的站/单元/组件的自动化排名、为整个站环境提供基于价值的服务、实现起动的机组级比较以实现客户服务管理的更好策略、利用机组级信息和建议帮助改进设计、通过前摄跟踪每次起动和停机提供异常检测以减少强制断电和停机时间、为单元级或机组级起动量化起动和停机时间可变性以及通过更好的操作、维护和控制软件或硬件升级识别改进站起动时间和停机概图的机会。虽然参照特定示范实施例及其方法详细描述了本主题，但是将意识到，本领域技术人员在理解上述内容的情况下，可容易产生对此类实施例的修改、变更和等效方案。相应地，本公开的范围作为举例而不是限制，并且主题公开不排除纳入对本主题的此类修改、变更和/或添加，如本领域普通技术人员所容易理解的。部件表
权利要求
1.一种实现用于发电站操作的基准测试分析的方法，包括 以电子方式访问发电站操作数据(166)，所述发电站操作数据包括定义发电站内的至少一种操作类型的一个或多个受监测的参数(202)； 以电子方式分析来自发电站的一个或多个集合中的一个或多个不同发电站单兀内的一个或多个发电站组件的数据，从而在多个发电站单元(240)的组件级(220)、单元级(232)和集体级中的一个或多个上识别循环和关键事件； 生成在包括多个发电站单元的组件级、单元级和集体级中的一个或多个的选择的操作等级上的计算的发电站操作特性的至少一个记分卡摘要(252);以及 将所述至少一个记分卡摘要作为电子输出提供给用户。
2.如权利要求I所述的方法，其中，所述至少一个记分卡摘要包括将发电站单元的至少一个给定发电站组件、单元或集合与发电站单元的其它站组件、单元或集合或为所述至 少一个给定发电站组件、单元或机组定义理想性能水平的权利曲线进行比较的信息。
3.如权利要求I所述的方法，其中，所述至少一个记分卡摘要包括具体发电站单元以及所述具体发电站单元内的选择的轮机组件和其它组件的发电站操作特性。
4.如权利要求I所述的方法，其中，所述至少一个记分卡摘要包括多个发电站的集体级上的操作特性，其中多个发电站的所述集体级由机组级、子机组级、客户级和站点级中的一个或多个定义。
5.如权利要求I所述的方法，其中，所述至少一个记分卡摘要包括特征化相应发电站组件和/或单元在由所述操作(276)内的已识别关键事件定义的给定操作分段中花费的持续时间的多个时间值。
6.如权利要求I所述的方法，还包括用于发电站的多个发电站组件、单元或集合的所计算的发电站操作特性应用统计分析(260)的步骤，以检测其数据模式处于至少一个预先配置的标准之外的异常值(262)，并且进一步将所述异常值检测的选择的结果作为电子输出提供给用户。
7.如权利要求I所述的方法，还包括将多个发电站单元的发电站组件、单元或集合以电子方式聚类(264)到相应群组中的步骤，每个群组具有一个或多个相似的发电站操作特性，并且将所聚类分析的选择的结果作为电子输出提供给用户。
8.如权利要求I所述的方法，还包括在以电子方式分析数据的所述步骤之前以电子方式识别发电站操作内的遗失数据(214)并缓冲所述遗失数据(216)的步骤。
9.如权利要求I所述的方法，还包括以电子方式分段(276)在多个发电站单元的单元级和集体级上具有相似操作特性的发电站操作，并将所述分段步骤的选择的结果作为电子输出提供给用户。
10.如权利要求I所述的方法，还包括以电子方式识别选择的发电站单元的失败起动、计算选择的站的起动可靠性以及提供将选择的所识别失败起动和所计算的起动可靠性作为电子输出提供给用户。
11.如权利要求I所述的方法，还包括在所分析的发电站内检测到非最佳或异常行为时以电子方式生成警报(268)。
12.如权利要求I所述的方法，还包括以电子方式识别滞后和超前燃气轮机(236)并将所识别的轮机的指示作为电子输出提供给用户。
13.如权利要求I所述的方法，还包括将与选择的发电站单元关联的起动以电子方式分类为预先配置的起动类型列表之一，所述预先配置的起动类型包括至少一个等级的热起动、至少一个等级的冷起动、以及至少一个等级的暖起动。
14.如权利要求I所述的方法，其中，发电站内的所述至少一种操作类型包括起动、停机、跳闸、负载拒绝、电网干扰、燃料输送、燃烧模式输送、孤岛负载步骤、适合稳定状态性能评估的时段、加载、卸载以及影响组件寿命的瞬变中的一个或多个。
15.如权利要求I所述的方法，还包括以电子方式生成多个发电站单元的集合的基于地图的可视化，其中每个发电站单元以所述基于地图的可视化上的相应图形图标表示，并且其中具体图形图标的用户选择开始显示相应具体发电站的附加摘要信息。
16.如权利要求I所述的方法，还包括以电子方式生成关键性能指标、活动警报和用于每个客户发电站单元的当前操作状态的客户特定摘要，并将所述客户特定摘要作为输出提供给用户。
17.如权利要求I所述的方法，还包括以电子方式计算最佳的时间以便在选择的发电站组件中执行水洗事件，并将所计算的最佳的时间作为输出提供给用户。
18.一种发电站分析和显示系统，包括 至少一个处理装置(186、196)； 包括由所述至少一个处理装置(186、196)执行的计算机可读指令的至少一个存储器(184、194)，其中所述至少一个处理装置配置成以电子方式访问包括定义发电站内的至少一种操作类型的一个或多个受监测的参数(202)的发电站操作数据(166)，以电子方式分析来自多个发电站的一个或多个集合中的一个或多个不同发电站单元内的一个或多个发电站组件的数据，以便在组件级(220)、单元级(230)和集体级(240)中的一个或多个上识别循环和关键事件，以及生成在包括多个发电站单元的组件级、单元级和集体级中的一个或多个的选择的操作等级上的计算的发电站操作特性的至少一个记分卡摘要(252);以及 至少一个输出装置(188、98)，用于将所述至少一个记分卡摘要作为电子输出提供给用户。
19.如权利要求18所述的系统，其中，用户可经由通过一个或多个有线或无线网络(170)访问的基于网的入口来访问所述发电站分析和显示系统。
20.如权利要求19所述的系统，其中，用户使用唯一的客户识别符获得对所述基于网的入口的访问，以使得在所述发电站分析和显示系统内进行的数据分析特定于匹配已识别客户的发电站组件、单元和集合。
全文摘要
本发明的名称为“用于实现发电站操作的单元级和集体级基准测试的自动化系统和方法”。用于实现发电站操作的基准测试分析(168)的系统和方法，包括以电子方式访问发电站中的至少一种操作类型内的发电站操作数据(166)；以电子方式分析来自多个发电站单元的一个或多个集合中的一个或多个不同发电站单元内的一个或多个发电站组件的数据，以便在多个发电站(240)的组件级(220)、单元级(230)和集体级中的一个或多个上识别循环和关键事件；生成在包括发电站单元的组件级、单元级和集体级中的一个或多个的选择的操作等级上的计算的发电站操作特性的至少一个记分卡摘要(252)；以及将所述至少一个记分卡摘要作为电子输出提供给用户。附加的可选步骤包括使用来自记分卡摘要的数据检测(262)异常值和/或聚类(264)具有相似操作特性的选择的组件、单元或机组。
文档编号G06F19/00GK102855376SQ20121014888
公开日2013年1月2日 申请日期2012年5月3日 优先权日2011年5月3日
发明者A·K·潘迪, M·K·阿萨蒂, K·曼纳, D·纳拉莫图 申请人:通用电气公司