[发明专利]一种燃煤机组热力过程控制在线智能分析诊断方法

权利要求书

1.一种燃煤机组热力过程控制在线智能分析诊断方法，其特征在于：系统包括定值扰动在线试验模块、性能指标在线计算模块、分析诊断模块和调节系统性能评估模块；系统在线智能分析诊断投入，激活在线智能分析诊断评估功能，实现对热力过程控制性能在线智能分析诊断和评估；若定值扰动在线试验投入，则自动进行阶跃定值扰动在线试验及数据在线智能分析；

定值扰动在线试验模块实现热力控制系统定值扰动在线试验；即定值扰动在线试验按钮投入且在线智能分析诊断投入，延时启动定值上扰动试验，延时或调节系统稳定，再延时，进行定值下扰动试验，延时一段时间或系统调节平稳，扰动定值归零，扰动试验结束，完成扰动在线试验数据智能分析诊断，定值扰动在线试验退出；

性能指标在线计算模块实时采集过程实际值PV和设定值SP信号，根据过程实际值PV曲线，对热力过程控制性能指标进行在线实时计算，其指标包括衰减率ψ、动态偏差e_max、静态偏差e_∞和调节时间t_s；

分析诊断模块根据性能指标在线计算模块得出的衰减率ψ、动态偏差e_max、静态偏差e_∞和调节时间t_s参数，结合标准值，对热力过程控制的调节性能进行分析诊断，具体如下：

(1)热力控制系统控制过程分析

根据衰减率ψ的变化趋势，对调节系统的控制过程进行分析诊断，如下所示：

当ψ满足上述表达式时，分析诊断结果，在可视化监控画面中显示；

(2)性能指标分析诊断

衰减率ψ：衰减率ψ小于设定下限值时，发出“衰减率不达标”告警；

动态偏差e_max：若动态偏差e_max小于或等于设定值，指标参数达标，否则“动态偏差e_max不达标”告警；

静态偏差e_∞：若静态偏差e_∞小于或等于设定值，指标参数达标，否则“静态偏差e_∞不达标”告警；

调节时间t_s：若调节时间t_s小于或等于设定值，指标参数达标，否则“调节时间t_s不达标”告警；

综上所述，得出热力过程控制指标分析诊断表达式如下：

调节系统性能评估模块实现燃煤机组热力过程控制性能分析诊断，分析热力控制系统稳定性，将指标参数折算成热力过程控制性能评价系数κ，对热力控制系统调节性能进行综合评价，其中a为折算系数；在线识别调节阀性能，并对调节阀性能进行评估，其分析诊断模型如下；

(1)热力控制系统稳定性分析诊断

(2)热力控制系统调节性能评价

(3)调节阀性能评估

ΔF＝|f(x)-F|

其中f(x)和F分别为调节阀指令和开度反馈，ΔF为偏差值，ΔFsp为标准规定值，f为调节阀性能评价系数，β为比例系数；

热力过程控制在线智能分析诊断系统在机组运行期间，其在线智能分析诊断过程如下：

步骤1：投入在线智能分析诊断，启动性能指标在线计算模块、分析诊断模块和调节系统性能评估模块，使其处于在线智能分析诊断状态；

步骤2：性能指标在线计算模块根据过程实际值PV值，在线实时计算衰减率ψ、动态偏差e_max、静态偏差e_∞和调节时间t_s指标参数；

步骤3：分析诊断模块按照标准设置参数，根据性能指标在线计算模块的计算值，依据衰减率ψ分析诊断热力系统的控制过程，当动态偏差e_max、静态偏差e_∞和调节时间t_s超限时，发出相应的告警；

步骤4：调节系统性能评估模块对热力过程控制系统进行在线智能分析诊断及评估，首先分析诊断热力过程控制系统的稳定性，其次将衰减率ψ、动态偏差e_max、静态偏差e_∞和调节时间t_s参数折算成热力过程控制调节性能综合评估系数，并根据系数大小，热力控制系统做出综合评价，并在可视化监视画面显示；最后根据控制指令和阀门开度反馈，实时计算偏差，对调节阀性能进行分析诊断评估；

同时将上述分析诊断数据存入历史数据库，作为燃煤机组热力过程控制系统评估和优化依据；

当设定值SP与过程实际值PV的偏差不等于零，且设定值SP增/减时，对热力过程控制在线智能分析诊断参数重置，为下一轮调节系统调节性能在线智能分析诊断做准备；

步骤5：将上/下定值扰动数值接入待测系统，投入定值扰动在线试验，定值扰动在线试验模块自动执行扰动在线试验，其数据采集及调节性能分析诊断，按照步骤1～步骤4的数据处理流程对测试系统调节性能进行实时在线智能分析诊断；

步骤6：退出定值扰动，退出在线智能分析诊断系统；

在机组停运阶段，强制退出自动调节在线智能分析诊断系统和定值扰动投入，在线分析诊断输出参数全部重置，显示待检。