一种基于大数据的汽轮机调门流量特性优化方法及系统

技术领域

本发明涉及一种基于大数据的汽轮机调门流量特性优化方法及系统，主要用于汽轮机调门流量特性优化。所述方法及系统通过采集DCS数据，获取火力发电机组稳定工况下主汽流量和调门开度数据，通过软件计算出最优调门开度和主汽流量的关系曲线，并反馈给DCS系统，利用机组原有的DCS系统控制当前工况下的调门开度，属于火力发电参数优化领域。

背景技术

火力发电厂的汽轮机在某个负荷下运行时，有一个效率最高的主汽压力，称之为标准主汽压力，对应的主汽温度称为标准主汽温度。调整主汽流量可以改变主汽压力。因此，能否通过控制主汽流量使汽轮机运行在标准主汽压力下，直接影响汽轮机的运行效率。主汽流量一般由四个调门控制。调整主蒸汽流量时，并不是对四个调门分别予以调整，而是给定一个虚拟的总开度，由DCS控制四个调门到预设的开度值，使四个调门的总进汽量与期望总进汽量一致。总进汽量和四个调门开度的对应关系需要通过实验来确定，该实验叫调门流量特性优化实验。在实验开始前，需要向电网调度申请；实验过程中需要在汽轮机允许调整的各种工况下进行验证。整个过程费时、费力，影响电网和机组的稳定运行，影响电厂收益。

发明内容

本发明填补现有的技术空白，提供一种基于大数据的汽轮机调门流量特性优化方法及系统。所述方法及系统通过采集DCS数据，获取火力发电机组稳定工况下主汽流量和调门开度数据，通过软件计算出最优调门开度和主汽流量的关系，并反馈给DCS系统，利用机组原有的DCS系统控制当前工况下的调门开度。所述方法及系统在机组正常运行的过程中，通过对机组运行和调整过程中大量数据的分析、对比及筛选，得出总进汽量和四个调门之间的对应关系，不需要进行调门流量特性优化实验，不影响电网和机组的稳定运行，不影响电厂收益。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。

一种基于大数据的汽轮机调门流量特性优化方法及系统，由OPC通信模块、流量特性优化服务器及所述服务器上安装的流量特性优化软件组成。所述 OPC通信模块能按照预设的频率，通过DCS系统采集当前负荷、当前主汽压力、当前主汽温度、当前阀门开度等参数，并由所述流量特性优化服务器上安装的流量特性优化软件进行预判，如果预判为有效数据则将当前工况下各个调门的开度录入数据库。当数据库中的数据达到预设要求，则由所述流量特性优化软件处理后，通过所述OPC通信模块写入DCS系统，由DCS系统生成优化后的流量特性曲线，并按优化后的流量特性曲线控制汽轮机调门开度。

本发明的有益效果是，首先通过流量特性优化软件判断并收集运行在最佳工况下对应的汽机主调门开度；其次，选取符合要求的一组数据写入DCS系统，由DCS系统生成优化后的流量特性曲线。避免在获取流量曲线参数过程中对机组负荷进行大范围的调整，因此无需向电网申请，不影响机组的正常稳定运行，机组检修后可以迅速投入运行，保证经济效益。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。其中，附图1 为流量特性优化系统结构示意图；附图2为流量特性优化软件逻辑示意图。须知，本说明书附图所绘的系统结构、软件逻辑关系等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的条件。故，不具技术上的实质意义。任何系统结构的改变，如寻优服务器的增加；软件逻辑关系的细微调整；或自动化程度的提高或降低，在不影响本发明所能产生的功效及所能达到的目的下，均应落在本发明所揭示的技术内容涵盖的范围内。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述。

在附图1中：

流量特性曲线优化服务器(01)通过OPC模块(02)与DCS(03)进行往来通信。

流量特性曲线优化服务器(01)通过OPC模块(02)采集DCS(03)上相关数据，并通过流量特性曲线优化服务器(01)对所述相关数据进行处理，处理后的数据由流量特性曲线优化服务器(01)通过OPC模块(02)写入DCS(03)，由DCS(03)生成流量特性曲线，并按优化后的流量特性曲线控制汽轮机调门开度。

在附图2中：

打开流量特性曲线优化服务器(04)；

启动流量特性曲线优化软件(05)，软件进行系统自检，如果启动失败，弹出启动失败对话框，并在对话框内注明错误信息(07)，对话框显示5秒后退出软件(16)；

软件启动成功后，系统等待接收从所述OPC模块(02)传来的实时数据(08)；并按照既定频率检测是否成功接收数据(09)，如果数据接收失败，系统继续等待接收实时数据(08)；

系统检测成功接收数据后，判断数据是否有效(10)，如果数据无效，则重新等待接收实时数据(08)，如果数据有效，则存入数据库(11)；

流量特性曲线优化服务器(01)按照预设条件，在数据库(11)的数据中选取符合条件的数据组成数据组(12)；系统根据通过所述OPC模块(02)，将(12)的数据组写入DCS(13)，完成第一轮工作循环；

如果用户没有停止软件运行，系统返回(08)，重新等待接收实时数据，经过(10)判断数据有效后，写入数据库(11)，并覆盖旧数据；再次返回(08)，进行数据收集；

如果用户点击更新流量特性曲线(14)，系统根据预设条件选出最新数据组成数据组(12)；系统根据通过所述OPC模块(02)，将(12)的数据组写入 DCS(13)，完成工作循环；

如果用户点击停止服务，系统关闭软件(16)。