[发明专利]一种用于发电厂的DCS控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种用于发电厂的DCS控制系统，其特征在于，其包括原有DCS控制单元和智能DCS控制单元，所述原有DCS控制单元与所述智能DCS控制单元之间通过接口服务器以OPC协议方式实现数据传输；所述原有DCS控制单元将采集到的现场实时数据传输给所述智能DCS控制单元用于预警和故障的分析计算；所述智能DCS控制单元将预警和故障计算结果传输给所述原有DCS控制单元用于预警和故障自愈。

2.根据权利要求1所述的一种用于发电厂的DCS控制系统，其特征在于，所述智能DCS控制单元包括实时数据库服务器、历史数据库服务器、运算服务器、web发布服务器和工程师站；

所述实时数据库服务器用来保存从所述原有DCS控制单元获取的现场实时数据和所述计算服务器分析计算得到的计算结果；

所述历史数据库服务器用于保存所述运算服务器输出的历史计算结果以及现场采集的历史数据；

所述运算服务器用于存储适用于不同设备或系统的各数学模型、各故障诊断逻辑、各预警模型，并利用相应的数学模型、故障诊断逻辑、预警模型从所述实时数据库服务器中提取对应的实时数据进行分析计算，然后将计算结果存储至所述实时数据库服务器，并同时通过接口服务器返回至所述原有DCS控制单元，进行预警和故障处理；

所述web服务器可以实现所述智能DCS控制单元对外发布功能；

所述工程师站可以在线建立模型和修改模型。

3.根据权利要求2所述的一种用于发电厂的DCS控制系统，其特征在于，所述数学模型用于调取现场实时数据，并进行分析计算获得预警参数残差值存储至所述实时数据库服务器；

所述故障诊断逻辑用于从所述实时数据库服务器调取相应的预警参数残差值和现场实时数据，并进行分析计算获得故障诊断结果，将所述故障诊断结果存储至所述实时数据库服务器，同时通过接口服务器返回至所述原有DCS控制单元，进行故障处理；

所述预警模型用于从所述实时数据库服务器调取预警参数残差值并进行分析计算得到预警计算结果，将预警计算结果存储至所述实时数据库服务器，同时通过接口服务器返回至所述原有DCS控制单元，进行预警。

4.根据权利要求2所述的一种用于发电厂的DCS控制系统，其特征在于，所述原有DCS控制单元包括控制器和DCS操作员站，所述DCS操作员站接收到所述运算服务器发送的预警计算结果信息，激发DCS操作员站的预警画面信息，产生声光报警，提示监视人员；当所述控制器接收到所述运算服务器发送的故障诊断结果信息时，触发所述控制器内部对应的故障自愈逻辑，实现故障自动处理。

5.利用权利要求1-4任一所述一种用于发电厂的DCS控制系统的监控方法，其特征在于，其包括如下步骤：

(一)选择需要进行预警的预警参数，利用数学模型获得预警参数残差值；

(二)根据设备或系统实际运行情况设置好对应预警参数残差上、下限数值，形成预警模型，监测设备及系统运行状况；

(三)将所述预警参数残差值与预警参数残差上、下限数值进行比较，如超出预警参数残差预设范围，则发出预警至用户终端，提示监视人员；

(四)将所述预警参数残差值与其他参数利用运行经验进行逻辑组合，形成系统或设备的故障诊断逻辑；所述故障诊断逻辑利用预警参数残差值和现场实时采集的相关参数进行分析计算获得故障诊断结果；

(五)根据故障诊断结果触发故障自愈逻辑，进行故障处理，实现故障自愈。

6.根据权利要求5所述的监控方法，其特征在于，所述步骤(一)利用数学模型获得预警参数残差值具体包括如下步骤：

(1)选取与设备或系统相关联参数的历史样本；

(2)对选出的历史样本进行预处理，剔除无效数据；

(3)对预处理后的历史样本数据利用选取的相应算法进行样本训练，分析或计算历史样本各关联参数之间的内在影响关系，建立各关联参数之间的关系式即所述数学模型；

(4)利用随机历史数据对所述数学模型进行验证；

(5)利用经验证后所述数学模型对设备或系统实时运行的各相关联参数进行计算，得到当前运行工况下的预警参数的模型值；

(6)将所述预警参数的模型值与对应的实时运行参数做差获得预警参数残差值。

7.根据权利要求6所述的监控方法，其特征在于，对选出的历史样本进行预处理的具体方法为：对选出的历史样本进行清洗；然后对清洗后历史样本数据进行归一化处理。