燃煤電廠機組診斷裝置、系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及節(jié)能優(yōu)化，具體地，涉及一種燃煤電廠機組診斷裝置、系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，我國每年的發(fā)電量占總發(fā)電量的比例均在80%以上，全社會的用電主要靠 火電企業(yè)提供。發(fā)電企業(yè)面臨建立現(xiàn)代電力市場、廠網(wǎng)分開和競價上網(wǎng)的電力體制改革，急 需提高發(fā)電機組的運行效率，提高企業(yè)的競爭力。
[0003] 目前發(fā)電廠的設(shè)備故障診斷預(yù)報系統(tǒng)，通常存在以下問題：只能實現(xiàn)越限報警，不 能綜合利用測試數(shù)據(jù)、特征參數(shù)深入分析設(shè)備運行趨勢、設(shè)備故障部位、原因、程度和專家 建議;不能充分利用領(lǐng)域?qū)＜业闹R與經(jīng)驗、存在知識表達和利用的"瓶頸"和"柔性"差等 問題;不能有效地評估、完善、擴充專家知識庫;推理功能不強，對復(fù)雜多變量的非線性系統(tǒng) 往往出現(xiàn)"誤報"或者"漏報"的問題;缺乏對測試結(jié)果的解釋功能;通過數(shù)據(jù)采集和信號分 析處理得到的特征參數(shù)不能利用計算機自動地完成對測試結(jié)果的分析解釋。
[0004] 由于發(fā)電廠技術(shù)的復(fù)雜性越來越高，對可靠性和安全性的要求也越來越高，一旦 系統(tǒng)發(fā)生故障將會造成巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。所以開展故障診斷技術(shù)的研究及推廣 應(yīng)用，對于提高電廠設(shè)備的經(jīng)濟性和安全性具有重大的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種燃煤電廠機組診斷裝置、系統(tǒng)和方法，燃煤電廠機組診 斷裝置、系統(tǒng)和方法可精確迅速地診斷電廠機組故障，為生產(chǎn)、維修及決策提供強有力的保 障。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種燃煤電廠機組診斷裝置，該診斷裝置包括:接 收模塊，用于接收電廠機組數(shù)據(jù)和專家經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù);推理模塊，與所述接收模塊連接，用 于根據(jù)所述電廠機組數(shù)據(jù)和所述專家經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)進行判斷以得出診斷結(jié)果，并根據(jù)診斷 結(jié)果給出故障排除措施。
[0007] 本發(fā)明還提供一種燃煤電廠機組診斷系統(tǒng)，該診斷系統(tǒng)包括:數(shù)據(jù)采集裝置，用于 采集電廠機組的數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)存儲裝置，用于存儲專家經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)和處理結(jié)果數(shù)據(jù);上文所 述的燃煤電廠機組診斷裝置;操作顯示裝置，與所述數(shù)據(jù)存儲裝置連接，用于獲取所述處理 結(jié)果數(shù)據(jù)和顯示所述診斷結(jié)果。
[0008] 本發(fā)明還提供一種燃煤電廠機組診斷方法，該診斷方法包括:接收電廠機組數(shù)據(jù) 和專家經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù);根據(jù)所述電廠機組數(shù)據(jù)和所述專家經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)進行判斷以得出診 斷結(jié)果，并根據(jù)診斷結(jié)果給出故障排除措施。
[0009]通過上述技術(shù)方案，采用本發(fā)明提供的燃煤電廠機組診斷裝置、系統(tǒng)和方法，通過 接收模塊接收電廠機組數(shù)據(jù)和專家經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)，在通過推理模塊根據(jù)所述電廠機組數(shù)據(jù) 和所述專家經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)進行判斷以得出診斷結(jié)果，并根據(jù)診斷結(jié)果給出故障排除措施， 其中推理模塊為專家系統(tǒng)模塊、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊和模糊邏輯模塊，通過專家系統(tǒng)模塊進行處 理得出第一診斷結(jié)果，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊進行處理得出第二診斷結(jié)果，通過模糊邏輯模塊 進行處理得出第三診斷結(jié)果，然后利用綜合模塊選出最高可信度的診斷結(jié)果。本發(fā)明可精 確迅速地診斷電廠機組故障，為生產(chǎn)、維修及決策提供強有力的保障。
[0010]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0011]附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具 體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0012] 圖1是本發(fā)明提供的燃煤電廠機組診斷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖2是本發(fā)明提供的燃煤電廠機組診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖3是本發(fā)明提供的燃煤電廠機組診斷方法的流程圖。
[0015] 附圖標(biāo)記說明
[0016] 1接收模塊 2推理模塊
[0017] 3專家系統(tǒng)模塊 4神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊
[0018] 5模糊邏輯模塊 6綜合模塊
[0019] 11數(shù)據(jù)采集裝置 12數(shù)據(jù)存儲裝置
[0020] 13燃煤電廠機組診斷裝置 14操作顯示裝置。
【具體實施方式】
[0021] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描 述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0022] 圖1是本發(fā)明提供的燃煤電廠機組診斷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明提 供一種燃煤電廠機組診斷裝置，該診斷裝置包括:接收模塊1，用于接收電廠機組數(shù)據(jù)和專 家經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù);推理模塊2，與所述接收模塊1連接，用于根據(jù)所述電廠機組數(shù)據(jù)和所述專 家經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)進行判斷以得出診斷結(jié)果，并根據(jù)診斷結(jié)果給出故障排除措施。
[0023]專家經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)可以理解為長期以來積累下來的經(jīng)驗推論，例如：鍋爐汽包滿 水問題體現(xiàn)在主蒸汽溫度、推力瓦溫和軸位移上;冷油器冷卻水中斷問題體現(xiàn)在推力瓦溫 和潤滑油溫度上；負荷劇烈波動推力瓦過載體現(xiàn)在推力瓦溫、軸位移以及發(fā)電機有功負荷 是否波動上。另有其他推論，在此不再贅述。
[0024]燃煤電廠機組診斷裝置還可以包括預(yù)處理模塊，與接收模塊1連接，可以用于去除 不需要的數(shù)據(jù)。
[0025]所述推理模塊2包括:專家系統(tǒng)模塊3，與所述接收模塊1連接，用于結(jié)合所述專家 經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)判斷所述電廠機組數(shù)據(jù)代表的故障的可信度，以得出第一診斷結(jié)果。
[0026]所述推理模塊2還包括:神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊4,與所述接收模塊1連接，用于利用神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)數(shù)學(xué)模型對所述電廠機組數(shù)據(jù)和所述專家經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)進行處理，判斷所述電廠機組數(shù) 據(jù)代表的故障的可信度，以得出第二診斷結(jié)果;模糊邏輯模塊5,與所述接收模塊1連接，用 于利用模糊邏輯對所述電廠機組數(shù)據(jù)和所述專家經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)進行處理，判斷所述電廠機 組數(shù)據(jù)代表的故障的可信度，以得出第三診斷結(jié)果。
[0027]上文所述的結(jié)合所述專家經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)判斷所述電廠機組數(shù)據(jù)代表的故障的可 信度、利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型對所述電廠機組數(shù)據(jù)和所述專家經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)進行處理以及 利用模糊邏輯對所述電廠機組數(shù)據(jù)和所述專家經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)進行處理的過程中使用的推 理依據(jù)為"如果……那么……"的形式，例如："如果發(fā)電機定子外殼徑向振動幅值隨勵磁電 流增加而增大、特征頻率為轉(zhuǎn)頻、振動相位與軸擺度相位相同，那么定子圓度不足的可信度 為0.9"。
[0028] 專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊邏輯在信息分析應(yīng)用中各占優(yōu)勢，但也各有不足的方 面，本發(fā)明具有克服他們的弱點的能力，這可以從分析模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的能力方面來 理解：因為兩種方法的不同，它們各有優(yōu)缺點，具體地說，模糊系統(tǒng)試圖描述和處理人的語 言和思維中存在的模糊性概念，從而模仿人的智能，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)則是根據(jù)人腦的生理結(jié)構(gòu)和 信息處理過程，來創(chuàng)造人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其目的也是模仿人的智能。由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊邏輯 已經(jīng)在現(xiàn)有技術(shù)中常用，因此在此不再過多贅述。
[0029] 該診斷裝置還包括:綜合模塊6,與所述專家系統(tǒng)模塊3、所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊4以及 所述模糊邏輯模塊5連接，用于根據(jù)所述第一診斷結(jié)果、所述第二診斷結(jié)果和所述第三診斷 結(jié)果，判斷最高可信度的診斷結(jié)果以得出最優(yōu)診斷結(jié)果，并給出故障排除措施。如果最后的 三種診斷結(jié)果中有其中一種診斷結(jié)果與另外兩種差距過大，則忽視這種診斷結(jié)果。
[0030]圖2是本發(fā)明提供的燃煤電廠機組診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本發(fā)明還 提供一種燃煤電廠機組診斷系統(tǒng)，該診斷系統(tǒng)包括:數(shù)據(jù)采集裝置11，用于采集電廠機組的 數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)存儲裝置12，用于存儲專家經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)和處理結(jié)果數(shù)據(jù);上文所述的燃煤電廠 機組診斷裝置13;操作顯示裝置14，與所述數(shù)據(jù)存儲裝置12連接，用于獲取所述處理結(jié)果數(shù) 據(jù)和顯示所述診斷結(jié)果。所述操作顯示裝置14包括鍋爐及主要輔機操作顯示裝置14和汽輪 機操作顯示裝置14。
[0031] 數(shù)據(jù)采集裝置11采集電廠機組的數(shù)據(jù)，并將電廠機組的數(shù)據(jù)發(fā)送至燃煤電廠機組 診斷裝置13,數(shù)據(jù)存儲裝置12存儲有專家經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)，將專家經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)同樣發(fā)送至 燃煤電廠機組診斷裝置13中，燃煤電廠機組診斷裝置13進行處理，并生成處理結(jié)果數(shù)據(jù)，將 處理結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲裝置12進行存儲，然后操作顯示裝置14從數(shù)據(jù)存儲裝置12中 獲取處理結(jié)果數(shù)據(jù)并顯示診斷結(jié)果。
[0032] 圖3是本發(fā)明提供的燃煤電廠機組診斷方法的流程圖。如圖3所示，本發(fā)明還提供 一種燃煤電廠機組診斷方法，該診斷方法包括:接收電廠機組數(shù)據(jù)和專家經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù);根 據(jù)所述電廠機組數(shù)據(jù)和所述專家經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)進行判斷以得出診斷結(jié)果，并根據(jù)診斷結(jié)果 給出故障排除措施。
[0033] 根據(jù)所述電廠機組數(shù)據(jù)和所述專家經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)進行判斷以得出診斷結(jié)果還包 括:結(jié)合所述專家經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)判斷所述電廠機組數(shù)據(jù)代表的故障的可信度，以得出第一 診斷結(jié)果。
[0034] 根據(jù)所述電廠機組數(shù)據(jù)和所述專家經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)進行判斷以得出診斷結(jié)果還包 括:利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型對所述電廠機組數(shù)據(jù)和所述專家經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)進行處理，判斷 所述電廠機組數(shù)據(jù)代表的故障的可信度，以得出第二診斷結(jié)果;利用模糊邏輯對所述電廠 機組數(shù)據(jù)和所述專家經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)進行處理，判斷所述電廠機組數(shù)據(jù)代表的故障的可信 度，以得出第三診斷結(jié)果。
[0035] 該診斷方法還包括:根據(jù)所述第一診斷結(jié)