高调阀运行状态监测方法、装置、机组及电子设备

技术领域

本公开涉及电厂汽轮机运行领域，具体地，涉及一种高调阀运行状态监测方法、装置、机组及电子设备。

背景技术

为了减小节流损失，保证火力发电组的经济运行，火力发电机组在并网发电后通常采用顺序阀控制模式，即通过逐次有序地启闭高调阀来改变汽轮机进气量，进而实现在一种节流损失相对较小的控制模式下改变发电机组负荷的目的。

但随着发电机组的长期运行，机组硬件的磨损等因素，会逐渐改变机组自身的调节特性，使得机组各高调阀在顺序阀模式下的实际运行规律偏离设计曲线。

发明内容

本公开的目的是提供一种高调阀运行状态监测方法、装置、机组及设备，监测高调阀的运行状态，在其偏离曲线时进行预警。

为了实现上述目的，第一方面，本公开提供一种高调阀运行状态监测方法，所述方法包括：

将机组对应的配气规律运行曲线等间隔分为预设数量的子区间；

计算各所述子区间对应的距离计算值；

将各所述子区间对应的所述距离计算值分别与其对应的距离阈值进行比较；

根据比较结果进行预警。

可选地，所述计算各所述子区间对应的距离计算值，包括：

针对各所述子区间，构建所述子区间每一高调阀对应的流量特性曲线；

获取每一所述高调阀的运行参数，根据所述运行参数和所述流量特性曲线确定所述高调阀的距离值，所述运行参数包括高调阀开度和综合流量指令；

根据所述子区间对应的多个距离值得到所述子区间对应的距离计算值。

可选地，所述构建所述子区间每一高调阀对应的流量特性曲线，包括：

针对每一高调阀，获取所述高调阀在所述子区间内任意相邻两个切分点；

根据两个所述切分点得到对应所述高调度阀的综合流量指令区间以及开度区间；

根据所述综合流量指令区间和所述开度区间构建所述高调阀对应的流量特性曲线。

可选地，所述根据所述运行参数和所述流量特性曲线确定所述高调阀的距离值，包括：

获取所述流量特性曲线的斜率和截距；

根据所述斜率，所述截距，所述高调阀开度和所述综合流量指令计算所述高调阀对应的距离值。

可选地，所述根据所述子区间对应的多个距离值得到所述子区间对应的距离计算值，包括：对各所述距离值求和并取平均值，得到所述子区间对应的距离计算值。

可选地，所述根据比较结果进行预警，包括：

在存在任一区间对应的所述距离计算值大于所述距离阈值的情况下，生成偏移预警信息进行预警。

第二方面，本公开提供一种高调阀运行状态监测装置，所述装置包括：

处理模块，被配置成用于将机组对应的配气规律运行曲线等间隔分为预设数量的子区间；

计算模块，被配置成用于计算各所述子区间对应的距离计算值；

比较模块，被配置成用于将各所述子区间对应的所述距离计算值分别与其对应的距离阈值进行比较；

预警模块，被配置成用于根据比较结果进行预警。

第三方面，本公开提供一种机组，包括第二方面所述的高调阀运行状态监测装置。

第四方面，本公开提供一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面所述方法的步骤

第五方面，本公开提供一种电子设备，包括：

存储器，其上存储有计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现第一方面所述方法的步骤。

通过上述技术方案，本公开计算根据机组对应的配气规律运行曲线划分的各子区间对应的距离计算值，实现对机组内各高调阀的实际运行规律进行监测，将该距离计算值与距离阈值进行比较，根据比较结果进行预警，在高调阀的实际运行规律偏离设计曲线后进行预警，便于维护人员实时获取高调阀的运行规律，以及在其偏离时提醒维护文员及时处理。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本公开实施例示出的一种高调阀运行状态监测方法的流程图；

图2是根据本公开实施例示出的一种高调阀的配气规律运行曲线图；

图3是根据本公开实施例示出的一种高调阀的流量特性曲线图；

图4是根据本公开实施例示出的另一种高调阀的流量特性曲线图；

图5是根据本公开实施例示出的另一种高调阀的流量特性曲线图；

图6是根据本公开实施例示出的另一种高调阀的流量特性曲线图；

图7是根据本公开实施例示出的比较结果示意图；

图8是根据本公开实施例示出的一种高调阀运行状态监测装置的框图；

图9是根据本公开实施例示出的一种电子设备的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

需要说明的是，本公开中所有获取信号、信息或数据的动作都是在遵照所在地国家相应的数据保护法规政策的前提下，并获得由相应装置所有者给予授权的情况下进行的。

正如背景技术所言，随着发电机组的长期运行，机组硬件的磨损等因素，使得机组各高调阀在顺序阀模式下的实际运行规律偏离设计曲线，从而影响发电机组的调节性能，改变机组流量特性曲线的线性度，导致机组负荷调节不灵敏。

有鉴于此，本公开提供一种高调阀运行状态监测方法、装置、机组及电子设备，通过将高调阀在实际运行中的数据与设计曲线进行匹配，实现对高调阀运行状态的监测，以及在机组流量特性偏移故障时进行预警。

图1是根据本公开实施例示出的一种高调阀运行状态监测方法的流程图，以该方法应用于火力发电机组为例，该方法包括如下步骤：

在步骤S101中，将机组对应的配气规律运行曲线等间隔分为预设数量的子区间。

其中，参见图2，配气规律运行曲线是指机组中各高调阀的开启顺序以及开启规律，主要表示机组的综合流量指令与每个高调阀开度之间的函数关系。

具体的，不同综合流量指令下配气规律运行曲线的斜率并不相同，需分别计算每一高调阀的运行参数与规律运行曲线之间的距离值，通过对配气规律运行曲线中的综合流量指令等间隔划分为多个子区间，以分别判断各高调阀的实际运行曲线对应配气规律运行曲线的子区间中的偏离状态。

举例说明，参见图2，针对每一高调阀，将综合流量指令[0～100％]区间划分为N个子区间，N不小于100，设置切分点分别为FDEM

其中，综合流量指令与高调阀开度点组并不是等间隔分配的，而是根据高调阀的开始顺序进行分配的。

举例说明，参见图3，当该高调阀为第一组开启的阀门时，其对应高调阀开度为0的区间段不存在，不设置区分点数量，则只保证该高调阀开度为100％的区间段的区分点数量为0.1N个；参见图4，当高调阀为第二组开启的阀门时，在高调阀开度为0的区间段，区分点数量为0.1N个，在高调阀开度为100％的区间段，区分点的数量为0.1N个，在高调阀开度调节区间，区分点的数量为0.8N个；参见图5，在高调阀为最后一组开启的阀门时，其对对应高调阀开度为100％的区间段不存在，不设置区分点数量，则只保证高调阀开度为0的区间段的区分点数量为0.1N个。

在步骤S102中，计算各子区间对应的距离计算值。

具体的，分别计算各个子区间中的各高调阀的距离值，得到各子区间对应的距离计算值。

在步骤S103中，将各子区间对应的距离计算值分别与其对应的距离阈值进行比较。

具体的，距离阈值在不同的区间段不完全相同，在高调阀开度为0的区间，可根据机组高调阀指令与实际获取的高调阀开度指令的偏差值确定；在高调阀开度为100％的区间，可根据机组高调阀开度指令与实际获取的高调阀开度指令的偏差值确定，本公开中距离阈值设置为1.5。

在步骤S104中，根据比较结果进行预警。

具体的，根据比较结果生成预警信息推送给维护人员。

本公开将配气规律运行曲线等间隔分为预设数量的子区间，计算各子区间对应的距离计算值，将距离计算值与其对应的距离阈值进行比较，实现对机组配气规律曲线与实际运行数据偏离程度的定量化分析，实现对高调阀实际运行规律的监测，在高调阀实际运行规律偏移较大时进行预警，以使维护人员及时处理，避免因高调阀实际运行规律偏移导致机组负荷调节不灵敏。

为了便于本领域技术人员更加理解本公开提出的高调阀运行状态监测方法，下面对上述步骤进行举例说明。

在一可行的实施例中，在步骤S102中，计算各子区间对应的距离计算值，包括：

针对各子区间，构建子区间每一高调阀对应的流量特性曲线；

获取每一高调阀的运行参数，根据运行参数和流量特性曲线确定高调阀的距离值，运行参数包括高调阀开度和综合流量指令；

根据子区间对应的多个距离值得到子区间对应的距离计算值。

举例说明，获取t时刻机组的综合流量指令FDEM

在一可行的实施例中，在步骤S102中，构建子区间每一高调阀对应的流量特性曲线，包括：

针对每一高调阀，获取高调阀在子区间内任意相邻两个切分点；

根据两个切分点得到对应高调度阀的综合流量指令区间以及开度区间；

根据综合流量指令区间和所述开度区间构建高调阀对应的流量特性曲线。

举例说明，设第j个高调阀开度调节区间内相邻两个切分点为(FDEM

其中，

在一可行的实施例中，在步骤S102中，根据运行参数和流量特性曲线确定高调阀的距离值，包括：

获取流量特性曲线的斜率和截距；

根据斜率，截距，高调阀开度和综合流量指令计算高调阀对应的距离值。

举例说明，获取流量特性曲线的斜率和截距：

k

b

将对应第j个高调阀在t时刻的取值(FDEM

在一可行的实施例中，在步骤S102中，根据子区间对应的多个距离值得到子区间对应的距离计算值，包括：对各距离值求和并取平均值，得到子区间对应的距离计算值。

举例说明，将整个时间序列

在一可行的实施例中，在步骤S104中根据比较结果进行预警，包括：

在存在任一区间对应的距离计算值大于距离阈值的情况下，生成偏移预警信息进行预警。

本公开中计算对应任一高调阀在当前时刻的取值与对应该区间的流量特性曲线之间的偏差，以及对偏差结果进行分段统计求均值，可充分消除因配气规律运行曲线涉及过大，使得实时数据计算结果分散在配气规律运行曲线周围，造成偏离计算结果异常大的问题，提高了比较结果的可靠性与准确性。

举例说明，以某六高调阀机组为例，参见图6，各曲线为机组中各高调阀的配气规律曲线，散点数据为机组的实际运行数据，基于各高调阀的配汽规律曲线，将各高调阀的配汽规律曲线等间隔的分为100个子区间，并求解各子区间对应的高调阀开度区间以及其配汽规律曲线的斜率及截距，以高调阀GV4为例，得到结果如下表1所示：

表1

根据表1中数据计算在各区间段的距离数据，并将各距离数据与1.5进行比较得到比较结果，如图7所示。可见，偏差值均未超过1.5，因此，高调阀GV4的实际运行状态与其对应的配气规律运行曲线匹配良好，无需进行预警。

基于同一发明构思，本公开还提供一种高调阀运行状态监测装置，参见图8，该装置200包括处理模块201、计算模块202、比较模块203以及预警模块204。

具体的，处理模块201，被配置成用于将机组对应的配气规律运行曲线等间隔分为预设数量的子区间。

计算模块202，被配置成用于计算各子区间对应的距离计算值。

比较模块203，被配置成用于将各子区间对应的距离计算值分别与其对应的距离阈值进行比较。

预警模块204，被配置成用于根据比较结果进行预警。

本公开将配气规律运行曲线等间隔分为预设数量的子区间，计算各子区间对应的距离计算值，将距离计算值与其对应的距离阈值进行比较，实现对机组配气规律曲线与实际运行数据偏离程度的定量化分析，实现对高调阀实际运行规律的监测，在高调阀实际运行规律偏移较大时进行预警，以使维护人员及时处理，避免因高调阀实际运行规律偏移导致机组负荷调节不灵敏。

进一步的，计算模块202被配置成用于针对各子区间，构建子区间每一高调阀对应的流量特性曲线；

获取每一高调阀的运行参数，根据运行参数和流量特性曲线确定高调阀的距离值，运行参数包括高调阀开度和综合流量指令；

根据子区间对应的多个距离值得到子区间对应的距离计算值。

进一步的，计算模块202被配置成用于针对每一高调阀，获取高调阀在子区间内任意相邻两个切分点；

根据两个切分点得到对应高调度阀的综合流量指令区间以及开度区间；

根据综合流量指令区间和开度区间构建高调阀对应的流量特性曲线。

进一步的，计算模块202被配置成用于获取流量特性曲线的斜率和截距；

根据斜率，截距，高调阀开度和综合流量指令计算高调阀对应的距离值。

进一步的，计算模块202被配置成用于对各距离值求和并取平均值，得到子区间对应的距离计算值。

进一步的，预警模块204被配置成用于在存在任一区间对应的距离计算值大于距离阈值的情况下，生成偏移预警信息进行预警。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

基于同一发明构思，本公开还提供一种发电机组，包括上述高调阀运行状态监测装置。

本公开将配气规律运行曲线等间隔分为预设数量的子区间，计算各子区间对应的距离计算值，将距离计算值与其对应的距离阈值进行比较，实现对机组配气规律曲线与实际运行数据偏离程度的定量化分析，实现对高调阀实际运行规律的监测，在高调阀实际运行规律偏移较大时进行预警，以使维护人员及时处理，避免因高调阀实际运行规律偏移导致机组负荷调节不灵敏。

基于同一发明构思，本公开还提供一种电子设备，包括：

存储器，其上存储有计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现高调阀运行状态监测方法的步骤。

图9是根据一示例性实施例示出的一种电子设备300的框图。如图9所示，该电子设备300可以包括：处理器301，存储器302。该电子设备300还可以包括多媒体组件303，输入/输出(I/O)接口304，以及通信组件305中的一者或多者。

其中，处理器301用于控制该电子设备300的整体操作，以完成上述的高调阀运行状态监测方法中的全部或部分步骤。存储器302用于存储各种类型的数据以支持在该电子设备300的操作，这些数据例如可以包括用于在该电子设备300上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器302可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件303可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器302或通过通信组件305发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。I/O接口304为处理器301和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件305用于该电子设备300与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如Wi-Fi，蓝牙，近场通信(Near FieldCommunication，简称NFC)，2G、3G、4G、NB-IOT、eMTC、或其他5G等等，或它们中的一种或几种的组合，在此不做限定。因此相应的该通信组件305可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块等等。

在一示例性实施例中，电子设备300可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的高调阀运行状态监测方法。

在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的高调阀运行状态监测方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器302，上述程序指令可由电子设备300的处理器301执行以完成上述的高调阀运行状态监测方法。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。