本發(fā)明屬于火電廠主給水系統(tǒng)智能監(jiān)測及控制領(lǐng)域，具體涉及一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的火電廠給水系統(tǒng)故障分析系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、給水系統(tǒng)的主要功能是將除氧器水箱中的主給水通過給水泵提高壓力，經(jīng)過高壓加熱器進一步加熱之后，輸送到鍋爐的省煤器入口作為鍋爐的給水。此外，給水系統(tǒng)還向鍋爐再熱器的減溫器、過熱器的一、二級減溫器以及汽輪機高壓旁路裝置的減溫器提供減溫水，用以調(diào)節(jié)上述設(shè)備出口蒸汽的溫度。給水系統(tǒng)的最初注水來自凝結(jié)水系統(tǒng)。供給鍋爐用水的泵叫做給水泵，其作用是把除氧器貯水箱內(nèi)具有一定溫度、除過氧的給水，提高壓力后輸送到鍋爐，以滿足鍋爐用水的需要。由于給水溫度高(為除氧器壓力對應(yīng)的飽和溫度)，在給水泵進口處水容易發(fā)生汽化，會形成汽蝕而引起出水中斷，最終導(dǎo)致給水泵出力不足。當(dāng)給水泵出力不足故障發(fā)生以后，給水泵出口壓力降低，雖然給水泵正常運行，但由于鍋爐自身壓力高，無法正常向鍋爐供水，導(dǎo)致鍋爐干燒，造成鍋爐爆管、機組設(shè)備損壞、機組非停。目前針對給水泵出力不足的安全運行，保護機制僅設(shè)置了給水泵正常運行信號消失后機組跳閘的操作；無法對給水泵出力不足的異常提前發(fā)出預(yù)警信號，進而采取措施消除缺陷，避免損害進一步增大。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的火電廠給水系統(tǒng)故障分析系統(tǒng)及方法，通過對系統(tǒng)運行的歷史數(shù)據(jù)進行采集并分析，建立給水泵異常數(shù)理模型和機理模型，將數(shù)理模型和機理模型相結(jié)合，可實現(xiàn)對給水泵出力不足運行狀態(tài)的實時監(jiān)測并及時預(yù)警給水泵運行異常。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的火電廠給水系統(tǒng)故障分析系統(tǒng)，包括數(shù)理模型預(yù)警模塊、連續(xù)報警次數(shù)大于5次模塊、機理模型判斷模塊、機組負荷預(yù)測模塊、轉(zhuǎn)速監(jiān)測模塊、輔汽至給水泵汽輪機蒸汽壓力參數(shù)監(jiān)測模塊、工業(yè)抽汽至給水泵汽輪機蒸汽壓力參數(shù)監(jiān)測模塊、小于5mw/min模塊、大于50r/min模塊、第一大于0.5mpa模塊和第二大于0.5mpa模塊；

4、數(shù)理模型預(yù)警模塊連接至連續(xù)報警次數(shù)大于5次模塊；機理模型判斷模塊分別連接至機組負荷預(yù)測模塊、轉(zhuǎn)速監(jiān)測模塊、輔汽至給水泵汽輪機蒸汽壓力參數(shù)監(jiān)測模塊和工業(yè)抽汽至給水泵汽輪機蒸汽壓力參數(shù)監(jiān)測模塊；機組負荷預(yù)測模塊連接至小于5mw/min模塊，轉(zhuǎn)速監(jiān)測模塊連接至大于50r/min模塊，輔汽至給水泵汽輪機蒸汽壓力參數(shù)監(jiān)測模塊連接至第一大于0.5mpa模塊，工業(yè)抽汽至給水泵汽輪機蒸汽壓力參數(shù)監(jiān)測模塊連接至第二大于0.5mpa模塊。

5、本發(fā)明進一步的改進在于，當(dāng)連續(xù)報警次數(shù)大于5次模塊為0時，則連接至數(shù)理模型預(yù)警模塊并重新進行判斷，當(dāng)連續(xù)報警次數(shù)大于5次模塊為1時，則連接至啟用機理模型判斷模塊。

6、本發(fā)明進一步的改進在于，還包括或模塊、第一與模塊和給水泵汽輪機進汽調(diào)閥卡澀及就地檢查小機進汽調(diào)閥實際工作狀態(tài)模塊；

7、第一大于0.5mpa模塊與第二大于0.5mpa模塊都連接至或模塊；5mw/min模塊、大于50r/min模塊與或模塊都連接至第一與模塊，第一與模塊連接至給水泵汽輪機進汽調(diào)閥卡澀及就地檢查小機進汽調(diào)閥實際工作狀態(tài)模塊。

8、本發(fā)明進一步的改進在于，還包括第二與模塊和給水泵汽輪機進汽參數(shù)低及提升進汽參數(shù)模塊；5mw/min模塊與或模塊都連接至第二與模塊，第二與模塊連接至給水泵汽輪機進汽參數(shù)低及提升進汽參數(shù)模塊。

9、本發(fā)明進一步的改進在于，還包括第三與模塊和汽動給水泵未運行狀態(tài)模塊；5mw/min模塊、大于50r/min模塊與或模塊都連接至第三與模塊，第三與模塊連接至汽動給水泵未運行狀態(tài)模塊。

10、本發(fā)明進一步的改進在于，還包括第四與模塊和汽動給水泵運行出力正常狀態(tài)模塊；小于5mw/min模塊、或模塊與連續(xù)報警次數(shù)大于5次模塊都連接至第四與模塊，第四與模塊連接至汽動給水泵運行出力正常狀態(tài)模塊。

11、一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的火電廠給水系統(tǒng)故障分析方法，該方法基于所述的一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的火電廠給水系統(tǒng)故障分析系統(tǒng)，包括：

12、當(dāng)數(shù)理模型預(yù)警模塊為1時，則觸發(fā)下一步的連續(xù)報警次數(shù)大于5次模塊；當(dāng)連續(xù)報警次數(shù)大于5次模塊為1時，則觸發(fā)下一步的啟用機理模型判斷模塊；啟用機理模型判斷模塊直接觸發(fā)機組負荷預(yù)測模塊、轉(zhuǎn)速監(jiān)測模塊及或模塊；此時機組負荷預(yù)測模塊滿足小于5mw/min模塊、轉(zhuǎn)速監(jiān)測模塊滿足大于50r/min模塊、輔汽至給水泵汽輪機蒸汽壓力參數(shù)監(jiān)測模塊滿足第一大于0.5mpa模塊或工業(yè)抽汽至給水泵汽輪機蒸汽壓力參數(shù)監(jiān)測模塊滿足第二大于0.5mpa模塊，以上條件都成立時則觸發(fā)第一與模塊，最中模塊輸出給水泵汽輪機進汽調(diào)閥卡澀及就地檢查小機進汽調(diào)閥實際工作狀態(tài)模塊。

13、本發(fā)明進一步的改進在于，還包括：

14、當(dāng)數(shù)理模型預(yù)警模塊為1時，則觸發(fā)下一步的連續(xù)報警次數(shù)大于5次模塊；當(dāng)連續(xù)報警次數(shù)大于5次模塊為1時，則觸發(fā)下一步的啟用機理模型判斷模塊；啟用機理模型判斷模塊直接觸發(fā)機組負荷預(yù)測模塊、轉(zhuǎn)速監(jiān)測模塊及或模塊；此時機組負荷預(yù)測模塊滿足小于5mw/min模塊、轉(zhuǎn)速監(jiān)測模塊滿足大于50r/min模塊、輔汽至給水泵汽輪機蒸汽壓力參數(shù)監(jiān)測模塊不滿足第一大于0.5mpa模塊且工業(yè)抽汽至給水泵汽輪機蒸汽壓力參數(shù)監(jiān)測模塊不滿足第二大于0.5mpa模塊，以上條件都成立時則觸發(fā)第二與模塊，最中模塊輸出給水泵汽輪機進汽參數(shù)低及提升進汽參數(shù)模塊。

15、本發(fā)明進一步的改進在于，還包括：

16、當(dāng)數(shù)理模型預(yù)警模塊為1時，則觸發(fā)下一步的連續(xù)報警次數(shù)大于5次模塊；當(dāng)連續(xù)報警次數(shù)大于5次模塊為1時，則觸發(fā)下一步的啟用機理模型判斷模塊；啟用機理模型判斷模塊直接觸發(fā)機組負荷預(yù)測模塊、轉(zhuǎn)速監(jiān)測模塊及或模塊；此時機組負荷預(yù)測模塊滿足小于5mw/min模塊、轉(zhuǎn)速監(jiān)測模塊不滿足大于50r/min模塊、輔汽至給水泵汽輪機蒸汽壓力參數(shù)監(jiān)測模塊滿足第一大于0.5mpa模塊或工業(yè)抽汽至給水泵汽輪機蒸汽壓力參數(shù)監(jiān)測模塊滿足第二大于0.5mpa模塊，以上條件都成立時則觸發(fā)第三與模塊，最中模塊輸出汽動給水泵未運行狀態(tài)模塊。

17、本發(fā)明進一步的改進在于，還包括：

18、當(dāng)數(shù)理模型預(yù)警模塊為1時，則觸發(fā)下一步的連續(xù)報警次數(shù)大于5次模塊；當(dāng)連續(xù)報警次數(shù)大于5次模塊為1時，則觸發(fā)下一步的啟用機理模型判斷模塊；啟用機理模型判斷模塊直接觸發(fā)機組負荷預(yù)測模塊、轉(zhuǎn)速監(jiān)測模塊及或模塊；此時機組負荷預(yù)測模塊滿足小于5mw/min模塊、轉(zhuǎn)速監(jiān)測模塊滿足大于50r/min模塊、輔汽至給水泵汽輪機蒸汽壓力參數(shù)監(jiān)測模塊滿足第一大于0.5mpa模塊或工業(yè)抽汽至給水泵汽輪機蒸汽壓力參數(shù)監(jiān)測模塊滿足第二大于0.5mpa模塊、連續(xù)報警次數(shù)大于5次模塊未觸發(fā)，以上條件都成立時則觸發(fā)第四與模塊，汽動給水泵運行出力正常狀態(tài)模塊。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益的技術(shù)效果：

20、本發(fā)明提供的一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的火電廠給水系統(tǒng)故障分析系統(tǒng)及方法，采用一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的火電廠給水系統(tǒng)故障分析系統(tǒng)，將各類型故障進行分析，分別劃分出：給水泵汽輪機進汽調(diào)閥卡澀，就地檢查小機進汽調(diào)閬實際工作狀態(tài)；給水泵汽輪機進汽參數(shù)低，提升進汽參數(shù)；汽動給水泵未運行狀態(tài)；汽動給水泵運行出力正常狀態(tài)。并結(jié)合給水泵出力不足異常專家知識庫進行異常工況機理分析，綜合推送出具體異常原因及解決措施，達到了指導(dǎo)運行監(jiān)盤人員及時調(diào)整機組運行工況，防止給水泵出力不足運行異常導(dǎo)致機組非計劃停機事件。