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燃煤火电机组智慧化监控系统研究及其应用

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完成单位:国能锦界能源有限责任公司

登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-***

登记年份:2025

发布时间:2025-07-22

成果主要完成人

杨忠飞、马引生、高 洋、乔 宇、曹耀武、刘 欣、方立波、张 帆

项目概况

1.项目背景、目的及意义 在新型电力系统下火电机组负荷工况调整剧烈、设备频繁启停操作,机组运行状态监测往往通过监视多组参数运行曲线,运行参数调整和异常风险判断往往基于个人经验,即使熟练的操作人员也难以做到准确判断、精准操作。这种监盘模式不仅增加了工作负担,且缺乏一定的理论支撑和指导,其判断结果的准确性和合理性仍值得商榷。因此要达到少人值守/无人值守的目标,需进一步借助先进的状态监测、诊断分析算法,提升运行人员的监盘效率。 2.项目研究的主要内容 本项目在机组原有DCS系统基础上进行智慧化研究,搭建智能应用数据服务、智能计算引擎、数据可视化引擎,分别开展实时故障诊断及预警,涉及关键参数/设备健康度智能预警、传感器信号故障诊断、执行机构性能检测以及控制回路性能评价;机组运行优化操作指导,涉及能效实时在线分析和基于数据挖掘和模型寻优的运行优化操作指导;基于大数据深度挖掘和分析的决策支持系统,建立基于数据分析的运行标准,提高精细管理水平和运行水平。 3.解决的关键技术问题及创新点 1)设计了针对设备层的参数预警及故障诊断、控制层的控制系统性能评价、监控层的运行优化操作指导相贯通的智慧化监控模式; 2)建立了基于深度神经网络的参数/设备状态预警、基于模型自奕的实时故障诊断和基于知识推理的故障根源分析相结合的三层状态监测与诊断体系; 3)构建了基于信号趋势分析的传感器信号诊断、基于专家知识库的执行机构性能监测以及基于理想控制器的控制回路品质评价的控制系统性能评价方法; 4)提出了基于数据挖掘和模型寻优相结合的运行优化技术,实现对关键运行参数和运行方式的实时优化。 4.推广应用成效 项目以提升燃煤火电机组智能化水平为目标,进行了实时故障诊断及预警、机组运行优化操作指导、历史数据深度挖掘及决策支持等功能研发,形成了燃煤火电机组智慧化监控系统的设计、开发及应用的核心技术,该系统有效提升了监控智能化水平,降低了运行人员工作强度,提高了机组运行安全性和经济性。