隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)電廠設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性提出了更高的要求。冀北電力科學(xué)研究院積極響應(yīng)這一需求，針對(duì)煤電機(jī)組設(shè)備智能預(yù)警和監(jiān)測技術(shù)開展深入研究，成功研發(fā)出一種能夠自動(dòng)監(jiān)測、提前預(yù)警煤電機(jī)組運(yùn)行問題的智能預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)。

系統(tǒng)研發(fā)背景

  常規(guī)大型煤電機(jī)組由鍋爐、汽輪機(jī)等構(gòu)成，其設(shè)備復(fù)雜、參數(shù)眾多，依賴人工判斷測點(diǎn)參數(shù)是否異常來識(shí)別機(jī)組安全隱患，不僅效率低下，而且難以保證判斷的準(zhǔn)確性。冀北電力科學(xué)研究院針對(duì)這一問題，組建了智能發(fā)電質(zhì)量管理小組，致力于研發(fā)一種能夠自動(dòng)監(jiān)測、提前預(yù)警煤電機(jī)組運(yùn)行問題的系統(tǒng)。

系統(tǒng)核心技術(shù)

  智能發(fā)電質(zhì)量管理小組采用基于非線性狀態(tài)估計(jì)技術(shù)的殘差判斷方法，構(gòu)建了煤電機(jī)組設(shè)備記憶矩陣。當(dāng)煤電機(jī)組設(shè)備測點(diǎn)的參數(shù)出現(xiàn)異常時(shí)，記憶矩陣能夠立即捕捉并自動(dòng)判斷異常參數(shù)及對(duì)應(yīng)的設(shè)備，判斷準(zhǔn)確率達(dá)100%。此外，為了提升系統(tǒng)判斷的準(zhǔn)確性，小組還構(gòu)建了煤電機(jī)組設(shè)備在多維參數(shù)空間的相似度模型，并計(jì)算出設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)與理想狀態(tài)的相似度。當(dāng)相似度低于設(shè)定閾值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)診斷設(shè)備故障。為解決偶然因素導(dǎo)致的設(shè)備參數(shù)突變問題，小組采用滑動(dòng)窗口方法對(duì)輸入模型前的參數(shù)進(jìn)行處理，將相似度模型準(zhǔn)確率提高到98.61%。

系統(tǒng)應(yīng)用效果

  自2023年6月成功研發(fā)以來，煤電機(jī)組智能預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)已在冀北電科院服務(wù)的一家發(fā)電廠首次使用，并取得了顯著成效。該系統(tǒng)將煤電機(jī)組設(shè)備安全隱患排查時(shí)間由使用分布式控制系統(tǒng)（DCS）的19.7分鐘縮短至6.3分鐘，為后續(xù)隱患處置爭取了更多時(shí)間，提高了煤電機(jī)組運(yùn)行的可靠性。同時(shí)，該系統(tǒng)在研發(fā)過程中獲得了國家發(fā)明專利授權(quán)1項(xiàng)、軟件著作權(quán)2項(xiàng)，并在2024年獲得了河北省質(zhì)量管理小組活動(dòng)成果一等獎(jiǎng)。

系統(tǒng)未來展望

  目前，冀北電力科學(xué)研究院的智能發(fā)電質(zhì)量管理小組正采用模糊綜合評(píng)價(jià)方法繼續(xù)改進(jìn)該系統(tǒng)，以進(jìn)一步提高設(shè)備健康評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確率，讓隱患預(yù)警更精準(zhǔn)。未來，該系統(tǒng)有望在更廣泛的電廠中得到應(yīng)用，為電力行業(yè)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供更加有力的技術(shù)支持。

  總之，冀北電力科學(xué)研究院研發(fā)的煤電機(jī)組智能預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)以其預(yù)警快、判斷準(zhǔn)的特點(diǎn)，為電廠的安全運(yùn)行提供了有力保障。該系統(tǒng)的成功應(yīng)用不僅提升了電廠的技術(shù)監(jiān)督和技術(shù)服務(wù)能力，也為電力行業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型和升級(jí)注入了新的活力。