蒸汽发生系统故障检测方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及自动化控制，特别是涉及一种蒸汽发生系统故障检测方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、在熔盐储热系统中，蒸汽发生系统（steam generation system，简称sgs）一般由三级（预热器、蒸发器、过热器）或两级（预热蒸发器、过热器）换热器组成，是一个多级换热器串联的换热器网络。在蒸汽发生系统中，热侧介质（熔盐）放热，并将热量传递给冷侧介质（水），产生蒸汽。冷/热侧介质均存在多个状态、数十个状态参数。在蒸汽发生系统运行过程中，除了进口熔盐参数和进口给水参数部分已知外，其他运行参数均为未知数，因此在变负荷工况时，极易出现部分运行参数超出运行限值，不仅导致蒸汽发生系统运行不稳定外，还可能会发生运行安全问题。

2、常规蒸汽发生系统一般采用分散控制系统控制，与锅炉控制系统类似。分散控制系统一般采用有差调节方式，即控制点实测值与控制点最优值必须存在一定偏差值，在偏差值发生后，分散控制系统根据该偏差值进行控制。分散控制系统具有较大的、不确定的滞后性，且人工参与度高，对运行人员运行经验要求高，运行参数波动幅度大，调节精度差，调节时间长，难以避免系统运行安全事故的发生。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种蒸汽发生系统故障检测方法、装置、电子设备及存储介质，不仅保证蒸汽发生系统运行稳定，还极大的减少系统运行安全事故的发生概率。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、第一方面，本发明提供了一种蒸汽发生系统故障检测方法，包括：

4、将第一运行数据集中的数据输入至蒸汽发生系统平衡预测模型中，得到第一预测数据集；所述蒸汽发生系统包括具有交互关系的预热器、蒸发器以及过热器；所述第一运行数据集包括当前时刻蒸汽发生系统运行时的预热器进口端状态参数的实测值和过热器进口端状态参数的实测值；所述第一预测数据集包括未来时刻所述蒸汽发生系统平衡预测模型输出的汽包饱和压力预测值、预热器进口给水流量预测值、预热器出口端状态参数的预测值、蒸发器出口端状态参数的预测值以及过热器出口端状态参数的预测值；

5、将第二运行数据集中的数据输入至预热器预测控制模型中得到第二预测数据集，将第三运行数据集中的数据输入至蒸发器预测控制模型中得到第三预测数据集，将第四运行数据集中的数据输入至过热器预测控制模型中得到第四预测数据集；所述第二运行数据集包括在目标时间段内蒸汽发生系统运行时的预热器进口端状态参数的实测值；所述第二预测数据集包括在目标时间段内所述预热器预测控制模型输出的预热器出口端状态参数的预测值；所述第三运行数据集包括在目标时间段内蒸汽发生系统运行时的蒸发器进口端状态参数的实测值和汽包饱和压力实测值；所述第三预测数据集包括在目标时间段内所述蒸发器预测控制模型输出的蒸发器出口端状态参数的预测值；所述第四运行数据集包括在目标时间段内蒸汽发生系统运行时的过热器进口端状态参数的实测值；所述第四预测数据集包括在目标时间段内所述过热器预测控制模型输出的过热器出口端状态参数的预测值；所述目标时间段为当前时刻与未来时刻之间的时间段；

6、判断是否符合设定条件，若是则确定蒸汽发生系统未存在运行不稳定或者运行故障的问题，若否则确定蒸汽发生系统存在运行不稳定或者运行故障的问题；所述设定条件包括第一条件、第二条件和第三条件；所述第一条件为第一综合数据集中的出口端状态参数的预测值趋近于所述第一预测数据集中相应的出口端状态参数的预测值的条件；所述第二条件为所述第二运行数据集中的预热器进口给水流量实测值趋近于所述第一预测数据集中的预热器进口给水流量预测值的条件；所述第三条件为所述第三运行数据集中的汽包饱和压力实测值趋近于所述第三运行数据集中的汽包饱和压力实测值的条件；所述第一综合数据集包括第二预测数据集中的数据、第三预测数据集中的数据和第四预测数据集中的数据。

7、第二方面，本发明提供了一种蒸汽发生系统故障检测装置，包括：

8、第一预测数据集确定模块，用于将第一运行数据集中的数据输入至蒸汽发生系统平衡预测模型中，得到第一预测数据集；所述蒸汽发生系统包括具有交互关系的预热器、蒸发器以及过热器；所述第一运行数据集包括当前时刻蒸汽发生系统运行时的预热器进口端状态参数的实测值和过热器进口端状态参数的实测值；所述第一预测数据集包括未来时刻所述蒸汽发生系统平衡预测模型输出的汽包饱和压力预测值、预热器进口给水流量预测值、预热器出口端状态参数的预测值、蒸发器出口端状态参数的预测值以及过热器出口端状态参数的预测值；

9、多个预测数据集确定模块，用于将第二运行数据集中的数据输入至预热器预测控制模型中得到第二预测数据集，将第三运行数据集中的数据输入至蒸发器预测控制模型中得到第三预测数据集，将第四运行数据集中的数据输入至过热器预测控制模型中得到第四预测数据集；所述第二运行数据集包括在目标时间段内蒸汽发生系统运行时的预热器进口端状态参数的实测值；所述第二预测数据集包括在目标时间段内所述预热器预测控制模型输出的预热器出口端状态参数的预测值；所述第三运行数据集包括在目标时间段内蒸汽发生系统运行时的蒸发器进口端状态参数的实测值和汽包饱和压力实测值；所述第三预测数据集包括在目标时间段内所述蒸发器预测控制模型输出的蒸发器出口端状态参数的预测值；所述第四运行数据集包括在目标时间段内蒸汽发生系统运行时的过热器进口端状态参数的实测值；所述第四预测数据集包括在目标时间段内所述过热器预测控制模型输出的过热器出口端状态参数的预测值；所述目标时间段为当前时刻与未来时刻之间的时间段；

10、故障检测模块，用于判断是否符合设定条件，若是则确定蒸汽发生系统未存在运行不稳定或者运行故障的问题，若否则确定蒸汽发生系统存在运行不稳定或者运行故障的问题；所述设定条件包括第一条件、第二条件和第三条件；所述第一条件为第一综合数据集中的出口端状态参数的预测值趋近于所述第一预测数据集中相应的出口端状态参数的预测值的条件；所述第二条件为所述第二运行数据集中的预热器进口给水流量实测值趋近于所述第一预测数据集中的预热器进口给水流量预测值的条件；所述第三条件为所述第三运行数据集中的汽包饱和压力实测值趋近于所述第三运行数据集中的汽包饱和压力实测值的条件；所述第一综合数据集包括第二预测数据集中的数据、第三预测数据集中的数据和第四预测数据集中的数据。

11、第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行根据第一方面所述的一种蒸汽发生系统故障检测方法。

12、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的一种蒸汽发生系统故障检测方法。

13、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

14、本发明获取蒸汽发生系统运行时的进口端状态参数的实测值，并结合蒸汽发生系统平衡预测模型和单换热器（如预热器、蒸发器或者过热器）预测控制模型，来预测负荷变化时的系统平衡状态以及各状态参数实时变化，从而来确定蒸汽发生系统是否稳定。本发明不仅保证蒸汽发生系统运行稳定，还极大的减少系统运行安全事故的发生概率。