电厂的事故处理原则

随着电力事业的发展，电力系统设备的可靠运行显得越来越重要。事故处理可以及时发现设备的小故障，并采取相应的措施。设计了水电厂的事故处理模块。该模块利用水电厂监控系统的采集信号，经过分析和判断，可以为运行人员排除故障提供有效的指导原则和建议。事故处理模块采用分散递阶控制，通过将事故判断中复杂的指标进行分散。分层优化，使判断的过程简单化。控制中的协调器采用多种权衡机制实现对判断原则的选择，有效地克服集中控制存在的结构弊病，满足产生判断的实时性和准确性的要求。关键词：水电厂；事故处理；分散递阶控制；协调器中图分类号：TP393 文献标识码：A Distributed Hierarchical Control Design Applied in Accident Disposal of W aterpower PlantLIIJ Wlen．ze．FENG Ying Abstract：A module of accident disposal in waterpower plant was designed．This module Can effectively provide suggestions to eliminate the accident by analyzing the signals from the supervising system．This module used a distributed hierarchical structure．So complex indexes were distributed and hierarchically optimized to make the judgment easier．The coordinator adopted multi-balance mechanism to select judging principle．Therefore．it Can avoid the problems of the center control scheme and meet the requirements of judging rea1．time and accuracy．Key words：waterpower plant；accident disposal；distributed hierarchical control；coordinator 随着国民经济对电力需求的增加，电力生产在国民经济中的地位越来越高。水电厂担负着电网的调峰、调频及事故备用等任务，其设备安全、可靠地运行具有重要意义，但是电力系统设备在运行中由于种种原因，故障几乎是不可避免的，如能及时发现故障并能采用相应的措施，则可避免重大事故。在此要求下，实现实时故障分析并进行事故处理就十分必要。 对事故进行分析和处理是一项复杂、经验性很强的技术工作。目前，大型水电厂普遍安装了计算机监控系统，使运行人员能够对设备的运行状况有系统的了解。在此基础上开发的事故处理模块利用监控系统采集的信息，对监控系统提供的信号量进行分析，并根据现有的经验和标准，及时地发现系统运行中存在的异常和故障信息，实现对故障的报警、诊断，并给出相应的指导原则，为整个系统的安全运行提供保障。如何实现高效、准确的故障判断和事故分析，并提供可靠有效的指导原则，正是事故处理模块的核心任务。 1 系统结构和性能特点1．1 事故处理系统的结构 为了实现信息资源的充分利用，将事故处理系统建立在设备监控系统之上，对监控系统采集的实时数据进行判断和分析，实现实时的事故处理和事故分析，其结构如图l所示。目前，监控系统能够保证数据相当高的实时性和正确性，在主机处理、存储器存储、相应FO接口和通道传输等方面为事故处理的信号量提供了基础。 1．2 事故处理系统的主要功能 监控系统提供的各个设备运行参数信号，包括模拟量、光字牌信号和开关量等基本信号量，这些信号量反映了设备实际的正常运行情况。根据这些参数，首先建立知识库，存放信号量的正常、越限和故障值，以及相应的事故判断组合、事故类型和处理原则。其次，事故处理系统利用后台线程对监控系统中的光字牌信号、开关变位信号和模拟量数值等监控信号的实时量进行扫描，根据信号量的正常和异常的表现形式，将事故现象明确到各个参数量的表示上。然后，系统根据知识库中的信息在线判断事故：判断信号量是否异常，分析事故类型，确定故障类型并及时提供相应的处理指导原则和意见。系统功能关系如图2。 1．3 事故处理系统设计关键问题 事故处理系统设计是对所采集的信息进行汇总、分析、判断，并产生处理建议。设计所面临的关键问题有两方面。 (1) 数据量大。首先，水电厂是―个庞大的系统，设备种类繁多、结构复杂，设置的监测点相当多。同时为了实时掌握设备运行的动态，需要对设备进行实时数据采集，这样，实时数据量和历史数据量相当庞大。其次，随着水电厂规模的不断扩大，采集的信号量将成倍增加。随着需要处理的数据量日益庞大，如何保证模块运行过程中的性能高效和稳定，这是设计过程中需要处理的一个关键问题。 (2) 事故处理的规则复杂。电力系统中设备故障产生的原因极为复杂，某一设备的故障可以引起多起事故，或者多处设备的故障才引起某一类事故的发生。当水电厂的规模不断扩大时，事故处理规则增多，对事故诊断的复杂程度将会不断增加，如何根据规则实现对事故类型合理地判断和分析，这也正是设计过程中需要处理的另―个关键问题。 2 分散递阶结构在事故处理中的应用2．1 系统控制结构的选择 事故处理系统若采用集中处理和分析数据的方式时，其处理流程如图3所示，这样的结构模式无法满足模块的性能要求。其主要的弊病有： (1) 顺序处理的步骤是顺序扫描整个实时数据库，根据存放事故准则的知识库来实现对数据的分析，在计算和分析上受到了计算机性能和存储量的限制，这对及时发现事故并给出处理原则并不现实。 (2) 随着设备的不断增加，后台线程顺序扫描一次所花的时间会越来越长，模块的实时性会变得越来越差，最终失去其实际的参考价值。 (3) 在选择处理原则的过程中，由于缺乏一个对原则选择和协调的优化，使得给出的指导原则与实际情况不相适宜的情况较多，使得指导原则的可信度下降。由于集中分析难以胜任复杂的处理任务，信息不能及时地得到使用，所以，在事故分析的流程上需要采用分散递阶处理的结构。 2．2 系统结构划分 在递阶结构中，整个系统分成为独立平行处理的子系统，用―个协调器来考虑子系统之间的相互作用，通过较低级和协调级间重复的信息交换来实现递阶处理，协调器可以拥有子系统所有的全部信息，在第一级分散结构之上出现了第二级、第三级而形成锥形结构，这就是分散递阶结构。根据水电厂实际运行的应用情况，以机组为单位，划分为第一级；再将机组中的设备按照主要事故、一般事故和其他事故为标准来划分为第二级，其结构如图4所示。对不同的事故类型采用不同的线程进行后台扫描，这样缩短了不同类型事故扫描周期，从而能够保证处理的实时性。机组与机组之间的并联结构使得设备的增删对系统整体运行性能影响不大。 2．3 协调器的任务 由图可知，事故处理中的两个主要功能： (1) 故障判断：判断设备的信号量是否异常； (2) 原则推导：确定事故类型并给出相应的指导原则。 针对以上需要实现的功能，协调器的作用有以下两个方面：实现机组与机组之间的并联；实现对事故类型的正确判断，并给出适宜的指导原则。 为了实现准确高效的判断和分析，在协调器中引入了以下几种权衡机制，来实现对事故类型的正确判断，并给出可信度较高的指导原则。 2.3.1 可信度因子的引入 在协调器中对不同的事故类型加入可信度因子，将事故的不确定性用数值表示，其取值范围为[0，1]，该值越接近1，说明事故发生的次数越多；反之，其值越接近0，说明该事故发生的次数越少。每次处理完事故后，根据事故发生的频率实时调整可信度因子，当出现了事故条件相似或事故条件基本相同但事故处理原则不同时，协调器则要考虑可信度因子的影响，取可信度大的事故类型及判断原则，动态调整适宜的处理原则。 2.3.2 优先级的设置 在很多的情况下事故类型比较复杂。当多种事故发生时，首先，判断事故的可靠性，在后台线程扫描的过程中，当检测到异常信号量，协调器需要根据知识库中的准则对主要信号量进行核实。避免误报警的出现，提高事故判断的正确性。例如：当检测到光字牌信号异常时，为了确认事故，协调器还需要去核实发电机定子电流值是否异常来确定故障的发生。 其次，要确定是主要事故还是一般性事故，对于主要事故要给予更高的优先级，在分析指导原则时，以事故类型的优先级来排列顺序，对主要事故能够及时地给出相应的处理原则。其流程见图5。 2.3.3 主要事故与一般事故之间的协调 由于事故类型比较复杂，根据后台线程扫描各个信号量得到的主要事故和一般事故之间的处理原则也可能发生冲突，这需要协调器对已有的信息进一步分析，对主要的信号量进行核实。由于实际情况复杂，对于此类不确定性较大的情况，事故处理模块将主要信号量和得到的分析结果都保留下来并提示给运行人员，由运行人员根据实际情况来确定事故类型，同时将处理信息保留并存入知识库中，作为判断事故类型的新准则添加到知识库中，完善知识库的内容。 3 结论 分散递阶结构是在分散决策的各子系统之上加一级协调级。这样，可以减少同一级子系统之间的信息交换和决策的冲突，而由上一级来协调，其目的就是为了提高决策效率。在实际的应用中，取得了很好的效果。 (1) 具有更好的分析和处理性能，根据事故的重要程度设置不同的线程处理，即时分析最新数据，这样避免因分析过时数据而产生错误判断。同时，缩短了分析周期，降低系统对存储空间的要求。 (2) 系统结构灵活，易于修改。由于水电厂的设备多且复杂，同时随着生产的不断发展，新的设备不断添加到系统中，采用集中分析会使系统的运行随着需要扫查量的不断增加而变得越来越臃肿，从而使系统的性能下降。采用分散递阶的处理结构，将添加的设备按照划分标准，通过增加线程，采用并联结构，对其信号量实现后台扫描。当系统性能受到计算机处理能力的限制时，可以增加并行处理的服务器，这样保证了增加设备后的系统的运行可靠性和稳定性。同时系统设备的移除也不会降低系统运行的性能，保证了事故处理的效率。 (3) 协调器对事故处理原则的协调和权衡使得对给出的处理原则具有较高的可信度。这正是该系统设计的难点之一。。知识库中的判断准则除了人工的添加外，还可以根据实际的运行情况动态的添加，提高了事故处理的适应能力。在事故处理系统中采用分散递阶结构，将事故判断中复杂指标进行分散、分层优化，使判断的过程简单化，能够很好地满足实时性的要求，同时在此基础上，将判断、分析、推理及总结等需要花费时间的工作放在协调器中完成，大大提高了系统的性能。该结构在浙江某水电厂的事故处理中应用，取得了预期的良好效果。随着计算机计算、存储和互通信息的能力不断增强，分散递阶的处理方法的优势会得到进一步的发挥，其应用领域将更加广阔。 参考文献 【1】J Milton，A Garbi．Error types in the computer-aided translation of tourism texts [A]．Proceedings of Database and Expert Systems Applications[c]．2000．138～142． 【2】M Morin，M S Nadjm-Tehrani，P Osterling,et al．Real-time hierarchical control[J].IEEE Software，1992，9(5)：51～57． 【3】Tang-Ho Le，L Lamontagne．Defining basic units for knowledge interchange [A]．Proceedings of 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异常分析：通过对泄漏部位的管子进行现场检查，过热器侧省煤器入口联箱左数第160排上侧管子母材在管子与联箱焊口上方约10mm部位有一直径1.5mm左右小孔，呈现明显的母材制造缺陷的特征。左数第160排上侧管子泄漏小孔方向正对左数第159排下管被吹损减薄部位，致使159下管冲刷减薄后爆破，其爆口呈开放型，爆破反作用力使管子自联箱根部焊缝处断裂。左数第160排上侧管子泄漏将第159上管、157、158、160下管冲刷减薄。6. 防范措施：1、加强防爆检查工作，发现问题及时处理。2、合理定购备件管。7. 必须采取的应急措施：1、检查＃2～＃4炉承压部件进行检查，发现问题及时处理。2、联系哈锅，要求加强管材质量控制，保证设备质量。“叮咛……叮咛”，一阵急促的铃声响起，自动化所的赵娟所长按下接通键，电话里传来了巡检司电厂副厂长普荣林紧张而焦急的声音：“赵所长，我们厂135机组现在出现了故障，中压调节门关闭，负荷下降到40MW，但计算机画面上显示为100％开度，调门不能操作失去控制，我现在正在集控室，是否需要停机进行检查，请您们给予帮助指导……”。当赵所长复述完普总的电话得到“是这样”的回答后，手表正指20点10分。事故就是军令，时间就是安全，不能有丝毫的延误，“要车到现场那也是明天的事，来不及”赵所长这么想着立即拨通了热控专业技术主任工程师贺祥飞的手机，让他电话处理故障。 电波在空中飞速的流动，一场特殊而紧张的事故分析处理工作在5月10日20点15分彼此的电话声中拉开了序幕……，贺祥飞根据普副厂长电话提供的事故信息，凭着多 年来过硬的热控专业经验清晰地意识到了电厂目前所面临的情况非常危险：中压调门实际位置处于30％开位，而计算机上显示为100％全开指示，负荷下降到40MW，中调门无法操作，如果故障不能消除，机组只能停机处理，时间较为紧迫，必须马上采取措施。通过和电厂专业人员的沟通，初步判断为两种可能情况：其一、可能为汽轮机数字电液控制系统（DEH）发生故障，导致调门失去控制；其二、可能为中调门阀芯脱落，导致调门不能动作。如果是前者，可以从DEH系统来检查，如果是后者，只能停机。此时是停机还是在负荷下降的情况下继续运行？电厂135整个的机组都在等待结论的出现！来不及多想，贺工在对可能出现的事故进行预想的情况下，让电厂安排专人进行监控，必要时采取相应处理措施甚至关停机组。不一会儿从电厂监控电话中传来急促的报告“DEH系统高选卡输出为DC12V（正常工作时为DC10V），电压偏高，不正常。”在贺工的电话建议中，电厂技术人员迅速动作并得到这样的反馈：左中调门断开LVDT反馈线时，中压调门打开到100％；对右侧实施处理后，两侧中调门打开，负荷升到80MW。电厂监控电话中传来了“运行基本稳住”的回答。试验结果清楚的表明调门阀芯未脱落，故障主要来自DEH系统的。 时间在一秒秒的过去，故障依然没有完全消除，检查DEH系统的工作在彼此电话的问答中从两方面快速展开：一方面检查位置反馈信号（LVDT），由于现场每个调门采用两支LVDT进行高选作为伺服板的输入，如果仅一支损坏，可以对其进行屏蔽，利用单支工作能消除故障，但可靠性降低；另一方面检查高选卡，重点检查电压和输入LVDT偏差，确认其是否损坏，如果损坏，只有停机进行更换。这样，必将对电厂造成较大的经济损失。经过现场人员的测试检查，高选卡没有问题，左侧LVDT其中一支安装位置较高，超出了线性范围，右侧LVDT其中一支初级线圈局部短路，均造成高选后画面显示为100％，切除存在问题的LVDT后，系统恢复正常。“正常了，正常了！”正常了，电话的两端为电厂135MW机组故障的迅速排除恢复正常运行发出了舒心的笑声。时钟在凌晨1点20分时迅速地慢了下来，感谢声中放下了手机的贺祥飞此时确实感到有点累。夜深了，窗外的喧闹已归于寂静，天上的星星还是那么地明亮。今夜，又可以做个好梦！

请详细点，是什么事故。具体案件用到的法律依据是不同的。