一种火电机组运行健康状态评估方法与流程

本发明涉及火电机组状态评估，具体涉及到一种火电机组运行健康状态评估方法。

背景技术：

1、火电机组正由基荷运行向深度调峰运行转变，深度调峰工况下，机组运行参数大幅偏离设计值，设备故障率上升，为了减小非计划停运造成的安全风险和经济损失，需要实时对火电机组运行健康状态评估，从而保障电网安全稳定运行、延长设备服役寿命及提升机组运行经济性。

2、现有技术主要采用基于固定阈值进行越限报警、基于历史数据静态建模的方式，上述现有技术存在以下不足：一、固定阈值无法适应深度调峰工况下负荷的大幅波动，容易造成漏判或误判；静态模型无法跟随设备性能的渐变式劣化，导致评估基准与设备实际状态之间产生系统性偏差，评估精度不足，进而难以通过评估结果采取有效的检修措施。

3、二、汽轮机通流部分、回热加热器及锅炉受热面的性能评估各自独立进行，缺乏统一的评估框架，难以实现整机层面的综合健康评价。同时，评估策略一旦确定即固定不变，未考虑不同设备在健康风险上的差异，无法随设备状态的演化而动态调整，导致评估资源配置不能得到高效分配和利用。

技术实现思路

1、本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种火电机组运行健康状态评估方法，包括以下步骤：基于机组负荷、入炉煤热值和环境温度，在滑动窗口内构建汽轮机的通流面积、加热器端差和锅炉排烟温度的参考基线，并结合实时数据得到残差序列。

2、根据各设备进出口工质的温度、压力及流量，计算输入热焓与输出热焓的差值；通过残差序列修正差值得到焓值偏差。

3、沿着依据工质流向确定的扰动传递方向，从焓值偏差中扣除上游传递至下游的分量，得到净焓值偏差。

4、根据进口工质压力与进出口工质流量将净焓值偏差区分为外生焓值偏差和内生焓值偏差。

5、根据内生焓值偏差的累积量确定各设备的效率衰减值；根据外生焓值偏差的幅值及变化率，确定异常设备与评估周期。

6、基于评估周期诊断各设备及异常设备的故障模式，结合效率衰减值生成单设备健康评分并逐级汇总，生成含设备维护等级的整机评估报告。

7、相较于现有技术，本发明的有益效果如下：

8、1.本发明以机组负荷、入炉煤热值和环境温度为自变量，并根据机组负荷的变化率自适应调整滑动窗口宽度，解决了固定阈值在深度调峰工况下因负荷大幅波动导致漏判或误判、静态模型无法跟随设备性能渐变式劣化导致评估基准与设备实际状态之间产生系统性偏差的问题，实现了工况波动与设备真实劣化的有效区分，提升了评估结果的准确性，为运行人员提供了指导依据。

9、2、本发明基于机组负荷、入炉煤热值和环境温度，在滑动窗口内构建汽轮机通流面积、加热器端差和锅炉排烟温度的参考基线，并通过外生焓值偏差与内生焓值偏差的区分，解决了三类设备性能评估各自独立进行、缺乏统一评估框架的问题，实现了整机层面的综合健康状态评估。

10、3、本发明根据效率衰减值、外生焓值偏差划分异常设备与非异常设备，并匹配对应的评估周期，解决了评估策略固定不变、未考虑不同设备在健康风险上的差异、无法随设备状态演化动态调整、评估资源配置不能得到高效分配和利用的问题，实现了评估资源的差异化配置，在保障异常设备监控力度的同时降低了计算资源消耗。

1.一种火电机组运行健康状态评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种火电机组运行健康状态评估方法，其特征在于，结合实时数据得到残差序列的过程为：

3.如权利要求2所述的一种火电机组运行健康状态评估方法，其特征在于，确定滑动窗口的宽度的过程为：

4.如权利要求2所述的一种火电机组运行健康状态评估方法，其特征在于，得到焓值偏差的过程为：

5.如权利要求4所述的一种火电机组运行健康状态评估方法，其特征在于，得到净焓值偏差的过程为：

6.如权利要求1所述的一种火电机组运行健康状态评估方法，其特征在于，区分外生焓值偏差和内生焓值偏差的过程为：

7.如权利要求1所述的一种火电机组运行健康状态评估方法，其特征在于，确定各设备效率衰减值的过程为：

8.如权利要求7所述的一种火电机组运行健康状态评估方法，其特征在于，确定异常设备的过程为：

9.如权利要求8所述的一种火电机组运行健康状态评估方法，其特征在于，确定评估周期的过程为：

10.如权利要求8所述的一种火电机组运行健康状态评估方法，其特征在于，生成整机评估报告的过程为：