CN114235422A - 一种燃气轮机启动异常的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种燃气轮机启动异常的检测方法，包括以下步骤：基于燃气轮机的历史数据，选取启动过程涉及到的参数，建立燃气轮机启动过程的正常曲线，包括上边界、下边界和控制中心线；选取SPC数据状态检测规则，逐个标识采集到的燃气轮机启动过程参数的异常状态，得到一组检测结果；融合各燃气轮机启动过程参数的检测结果，判断燃气轮机启动过程的异常。本发明通过检测燃气轮机启动过程的运行参数，分析和判断启动过程状态的状态，及时发现燃气轮机启动过程的异常，提高燃气轮机启动过程异常检测的准确性和鲁棒性。

Description

一种燃气轮机启动异常的检测方法

技术领域

本发明涉及的是一种燃气轮机检测方法，具体地说是燃气轮机启动检测方法。

背景技术

燃气轮机的启动过程是一个复杂的过程，涉及到很多相关的设备和过程，启动过程中可能有很多原因会导致启动过程失败，这些异常均会在启动过程的运行参数表现出来。如果燃气轮机启动正常，则燃气轮机的主要参数，包括转速、排气温度、和压气机出口压力等，会按照特定的曲线变化。如果启动过程中燃气轮机的参数偏离特定的曲线，则表明燃气轮机的启动过程发生异常。

专利CN201310277372.4中描述了一种燃气轮机启动过程状态评估方法，但是该专利需要采集较多的参数，由于燃气轮机启动过程中存在着各种干扰和噪声的存在，对检测结果带来很大的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供能提高燃气轮机启动过程异常检测的准确性和鲁棒性的一种燃气轮机启动异常的检测方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种燃气轮机启动异常的检测方法，其特征是：

(1)建立燃气轮机的正常启动过程曲线，包括上边界、下边界和控制中心线；

(2)检测燃气轮机启动过程参数的异常状态，得到一组检测结果；

(3)融合各燃气轮机启动过程参数的检测结果，判断燃气轮机启动过程是否异常：针对燃气轮机启动过程，当燃气轮机启动转速异常，并且燃气轮机启动的低压涡轮排气温度参数异常，则判断燃气轮机启动过程异常。

本发明还可以包括：

1、所述建立燃气轮机的正常启动过程曲线，具体为：

燃气轮机启动过程涉及特征参数包括：转速、低压涡轮排气温度随时间变化的曲线；

控制中心线为历史正常启动过程曲线的平均值，上边界为控制中心线加上根据历史数据统计的n倍标准差，下边界控制中心线减去根据历史数据统计的n倍标准差。

2、所述检测燃气轮机启动过程参数的异常状态，具体为：

采集燃气轮机启动过程的状态参数包括燃气轮机转速、低压涡轮平均排温以及燃气轮机进口温度；对采集到的燃气轮机运行数据进行预处理，包括滤波、折合、标么化；选取SPC数据状态检测规则，逐个标识当前采集的运行参数的状态。

3、在判断燃气轮机启动过程是否异常过程中，比较燃气轮机当前启动过程的高压转速与正常启动过程的转速曲线，逐条匹配以下检测规则：

如果转速测量值与控制中心线的距离大于3倍的排气温度上边界或下边界与转速控制中心线的距离，如果转速连续9个点都在转速控制中心线上边，或者如果转速连续9个点都在转速控制中心线下边，或者转速测量值距离转速控制中心线的距离连续6个点稳定增加，则判断燃气轮机启动过程的高压转速异常。

4、在判断燃气轮机启动过程是否异常过程中，比较燃气轮机当前启动过程的低压涡轮排气温度与正常启动过程的低压涡轮排气温度曲线，逐条匹配以下检测规则：

如果排气温度测量值与控制中心线的距离大于3倍的低压涡轮排气温度上边界或下边界与低压涡轮排气温度控制中心线的距离，如果低压涡轮排气温度连续9个点都在低压涡轮排气温度控制中心线上边，如果低压涡轮排气温度连续9个点都在低压涡轮排气温度控制中心线下边，或者低压涡轮排气温度距离低压涡轮排气温度控制中心线的距离连续6个点稳定增加，则判断燃气轮机启动过程的低压涡轮排气温度异常。

本发明的优势在于：本发明通过检测燃气轮机启动过程的运行参数，分析和判断启动过程状态的状态，及时发现燃气轮机启动过程的异常，提高燃气轮机启动过程异常检测的准确性和鲁棒性。

附图说明

图1为燃气轮机正常启动过程的转速曲线；

图2为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1-2，本发明的包括以下步骤：

基于燃气轮机的历史数据，选取启动过程涉及到的参数，建立正常启动过程曲线，包括上边界、下边界和控制中心线；

燃气轮机启动过程涉及主要特征参数包括：转速、低压涡轮排气温度等几个参数随时间变化的曲线。

控制中心线为历史正常启动过程曲线的平均值(可以是几何平均值或者算术平均值或者其他加权平均值)，上边界为控制中心线加上根据历史数据统计的n倍标准差，下边界控制中心线减去根据历史数据统计的n倍标准差。

其中n的取值根据实际数据进行调整。刻画燃气轮机正常启动过程的参数应进行标么化。此过程可以离线进行。

检测燃气轮机启动过程参数的异常状态，得到一组检测结果；

1)采集燃气轮机启动过程的状态参数，具体包括燃气轮机转速、低压涡轮平均排温，以及燃气轮机进口温度；

2)对采集到的燃气轮机运行数据进行预处理，包括滤波、折合、标么化等；

3)选取SPC数据状态检测规则，逐个标识当前采集的运行参数的状态：

3.1)比较燃气轮机当前启动过程的高压转速与正常启动过程的转速曲线，逐条匹配以下检测规则：

如果转速测量值与控制中心线的距离大于3倍的排气温度上边界(下边界)与转速控制中心线的距离，如果转速连续9个点都在转速控制中心线上边，或者如果转速连续9个点都在转速控制中心线下边，或者转速测量值距离转速控制中心线的距离连续6个点稳定增加，则判断燃气轮机启动过程的高压转速异常；

3.2)比较燃气轮机当前启动过程的低压涡轮排气温度与正常启动过程的低压涡轮排气温度曲线，逐条匹配以下检测规则：

如果排气温度测量值与控制中心线的距离大于3倍的低压涡轮排气温度上边界(下边界)与低压涡轮排气温度控制中心线的距离，如果低压涡轮排气温度连续9个点都在低压涡轮排气温度控制中心线上边，如果低压涡轮排气温度连续9个点都在低压涡轮排气温度控制中心线下边，或者低压涡轮排气温度距离低压涡轮排气温度控制中心线的距离连续6个点稳定增加，则判断燃气轮机启动过程的低压涡轮排气温度异常。

融合各燃气轮机启动过程参数的检测结果，判断燃气轮机启动过程的异常。

针对燃气轮机启动过程，当燃气轮机启动转速异常，并且燃气轮机启动的低压涡轮排气温度参数异常，则判断燃气轮机启动过程异常。

Claims (5)

1.一种燃气轮机启动异常的检测方法，其特征是：

(1)建立燃气轮机的正常启动过程曲线，包括上边界、下边界和控制中心线；

(2)检测燃气轮机启动过程参数的异常状态，得到一组检测结果；

(3)融合各燃气轮机启动过程参数的检测结果，判断燃气轮机启动过程是否异常：针对燃气轮机启动过程，当燃气轮机启动转速异常，并且燃气轮机启动的低压涡轮排气温度参数异常，则判断燃气轮机启动过程异常。

2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机启动异常的检测方法，其特征是：所述建立燃气轮机的正常启动过程曲线，具体为：

燃气轮机启动过程涉及特征参数包括：转速、低压涡轮排气温度随时间变化的曲线；

控制中心线为历史正常启动过程曲线的平均值，上边界为控制中心线加上根据历史数据统计的n倍标准差，下边界控制中心线减去根据历史数据统计的n倍标准差。

3.根据权利要求1所述的一种燃气轮机启动异常的检测方法，其特征是：所述检测燃气轮机启动过程参数的异常状态，具体为：

采集燃气轮机启动过程的状态参数包括燃气轮机转速、低压涡轮平均排温以及燃气轮机进口温度；对采集到的燃气轮机运行数据进行预处理，包括滤波、折合、标么化；选取SPC数据状态检测规则，逐个标识当前采集的运行参数的状态。

4.根据权利要求1所述的一种燃气轮机启动异常的检测方法，其特征是：在判断燃气轮机启动过程是否异常过程中，比较燃气轮机当前启动过程的高压转速与正常启动过程的转速曲线，逐条匹配以下检测规则：

如果转速测量值与控制中心线的距离大于3倍的排气温度上边界或下边界与转速控制中心线的距离，如果转速连续9个点都在转速控制中心线上边，或者如果转速连续9个点都在转速控制中心线下边，或者转速测量值距离转速控制中心线的距离连续6个点稳定增加，则判断燃气轮机启动过程的高压转速异常。

5.根据权利要求1所述的一种燃气轮机启动异常的检测方法，其特征是：在判断燃气轮机启动过程是否异常过程中，比较燃气轮机当前启动过程的低压涡轮排气温度与正常启动过程的低压涡轮排气温度曲线，逐条匹配以下检测规则：

如果排气温度测量值与控制中心线的距离大于3倍的低压涡轮排气温度上边界或下边界与低压涡轮排气温度控制中心线的距离，如果低压涡轮排气温度连续9个点都在低压涡轮排气温度控制中心线上边，如果低压涡轮排气温度连续9个点都在低压涡轮排气温度控制中心线下边，或者低压涡轮排气温度距离低压涡轮排气温度控制中心线的距离连续6个点稳定增加，则判断燃气轮机启动过程的低压涡轮排气温度异常。

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