(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111112090.X (22)申请日 2021.09.23 (71)申请人 华能国际电力股份有限公司大连电 厂 地址 116000 辽宁省大连市甘井 子区大连 湾街道883号华能大连电厂 (72)发明人 陈筑　王海彬　韩旭　王建　李杨　 姜彦辰　郑添全　滕达　徐仁博　 张庆冠　吉鹏飞　蒋尚峰　姜鹏　 胡腾浩　邹勇　 (74)专利代理 机构 北京睿博行远知识产权代理 有限公司 1 1297 代理人 黄德跃 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01)G06F 30/28(2020.01) G01M 3/28(2006.01) G06F 113/14(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种故障预警方法 (57)摘要 本发明公开了一种故障预警方法， 包括如下 步骤： 通过热平 衡原理计算出高加系统正常工况 时8/7/6段抽汽流量， 利用流体力学原理， 在紊流 状态下流经管道的体积流量与管道两侧的差压 开根号成线性关系， 并对各高加疏水调门建立数 学模型， 在高加汽测水位稳定的情况下， 各高加 抽汽流量应等于对应高加的疏水流量 ‑前一级加 热器的疏水量。 本发明， 通过这样的一种故障预 警方法， 成功的提高了高加泄漏诊断的实时性， 提高了高加泄漏故障诊断的置信度， 可节省加装 测点的成本、 后期对测点的维护成本， 同时可减 少加装流量测点后的节流损失， 安全性和经济性 得到提高， 适用现有绝大部分电厂高加系统， 适 用性、 推广性较强。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 114048667 A 2022.02.15 CN 114048667 A 1.一种故障预警方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 通过热平衡原理计算出高加系统正常工况时8/7/ 6段抽汽流 量； 利用流体力学原 理， 在紊流状态下流经管道的体积流量与管道两侧的差压开根号成线 性关系， 并对各高加疏 水调门建立数 学模型； 在高加汽测水位稳定的情况下， 各高加抽汽流量应等于对应高加的疏水流量 ‑前一级 加热器的疏 水量； 提取高加系统正常运行时各高加正常疏 水阀开度对应的特 征向量参数； 利用pytorc h中的nn.Sequential神经网络算法对训练集数据进行模型训练； 调取高加泄漏的故障数据将高加泄漏的故障数据代入训练好的模型net验证模型的准 确性； 应用BP神经网络分类、 热力学建模计算及相似性原理实时的分析计算设备故障概 率； 比较各高加抽汽流 量及疏水流量两者的差值 Wdq876； 比较神经网络模型计算出的高加疏 水调阀开度与实际开度的差值D2； 将计算出的D2 代入到建立的疏 水调门数 学模型中计算出期望的高加泄漏量 Wdnet876； 根据相似性原理： Wdq876*Wdnet876/(||Wdq876*||Wdnet876||)求得两个向量的余弦夹角作为 两个向量的相识度n％。 2.根据权利要求1所述的一种故障预警方法， 其特征在于， 所述步骤利用流体力学原 理， 在紊流状态下流经管道的体积流量与管道两侧的差压开根号成线性关系包括： 建立好 数学模型之后； 模型的输入为调门的开度、 调门前的压力、 调门后的压力及工质温度， 中间参数为该调 门的导通系数及调门的非线性特性， 模型的输出为 流经调门的流体流 量。 3.根据权利要求1所述的一种故障预警方法， 其特征在于， 当在高加汽测水位稳定的情 况下， 提取高加系统历史数据验证利用流体力学原理， 在紊流状态下流经管道的体积流量 与管道两侧的差 压开根号成线性关系建立的数 学模型的准确性； 通过调整各高加疏水调门的导通系数及调门在不同开度时非线性特性， 使得各高加抽 汽流量的时域平均值等于对应高加的疏水流量的时域平均值， 选取时域区间为300s， 误差 可控制在5％以内。 4.根据权利要求1所述的一种故障预警方法， 其特征在于， 所述提取向量参数的数据尽 可能包含高加系统正常运行时所有的工况， 并将提取的特征向量数据分为训练集和测试 集， 按3/1的数量比例拆分。 5.根据权利要求1所述的一种故障预警方法， 其特征在于， 所述利用训练出的模型对测 试集进行预测， 得到神经网络计算出的各加热器疏水调门开度与实际疏水调门开度的对比 图， 及最大误差值， 记录最大误差范围D1， 并将该模型net存 储。 6.根据权利要求1所述的一种故障预警方法， 其特征在于， 所述将高加泄漏的故障数据 代入训练好的模型net验证模型的准确性， 模型计算的正常疏水调阀开度值与实际调阀开 度最小差值远大于D1， 则视该模型net为 合格的模型。 7.根据权利要求1所述的一种故障预警方法， 其特征在于， 所述两种模型的实现： 利用 华能大连电厂开 发的智慧运行管理平台实时的计算出各高加正常疏水阀开度的期 望值、 计 算各高加抽汽流 量及疏水流量前一时间段3 00s的平均值。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114048667 A 28.根据权利要求1所述的一种故障预警方法， 其特征在于， 所述当Wdq876＞设定的阈值时 发出预警， 并定位出 具体是哪个高加泄漏。 9.根据权利要求1所述的一种故障预警方法， 其特征在于， 所述当D2＞D1发出预警， 所 述将计算出 的计算出 的D2代入到建立的疏水调门数学模型中并计算出期望的高加泄漏量 Wdnet876。 10.根据权利要求1所述的一种故障预警方法， 其特征在于， 所述计算好相识度n％时， 然后定义一个最大泄漏 量wmax， n％*(max(Wdq876)/wmax*(max(Wdent876)/wmax)作为高加泄漏诊 断的置信度pre； 所述当高加泄漏置信度超过设定的阈值则判定高加泄漏， 高加泄漏量取最大值pre* max(Wdq876,Wdnet876)。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114048667 A 3