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葛洲坝电厂最优维护方法研究与实践

艾友忠  
【摘要】: 科学化维护已成为水电企业建设的焦点。自20世纪90年代以来,一些大型电厂陆续开展“状态检修”系统建设,但由于认识、技术和管理多方面的原因,没有达到预定的目标。 葛洲坝电厂是我国自力更生、自主建设的大型水力发电厂,自1981年第一台机组投产以来,通过自主改造和建设,实现了机组微机控制和全厂计算机监控,在全国率先通过“无人值班”(少人职守)验收,又在总公司的统一规划下建立了生产管理信息系统(ePMS)。在对国内外水电厂自动化、信息化和维护技术进行广泛调研的基础上,借鉴葛洲坝电厂独立自主成功开发计算机监控系统、微机调速器、微机励磁系统、发变组微机保护装置等的经验,对葛洲坝电厂最优维护信息系统研究和开发目标、要求进行了研究和探讨,葛洲坝电厂最优维护信息系统一方面要实现与控制、管理系统的集成,充分利用现有数字化资源,实现维护自动化,另一方面,要使葛洲坝电厂信息化与自动化上一个台阶,使其能够与具有世界先进水平的三峡电厂梯级运行。 结合我国水电厂运行与维护实际情况,提出了综合考虑可靠性和经济效益两方面因素的最优维护策略。根据循序渐进的原则,提出了维护发展指导方针:减少计划检修、避免事后维修、逐步增加状态检修,以设备安全性和可靠性为中心,以获取最大的经济和社会效益为目标,将不同的维护方法科学的结合起来,实现最优维护。 建立了系统构成及其行为关系模型,简单、清晰地展示了系统由设备组成、以完成任务为目标的结构关系,以及对设备状况、系统行为和任务质量的描述与评价方法及相互间的联系,明确了控制自动化和维护自动化的任务和实现方法。在该模型的基础上,为了让系统开发更加具有针对性,更好地被电厂各方面人员接受、融入到企业活动中去,从运行、维护、管理和技术实现四个方面,阐明了对最优维护信息系统的要求。 机组数字化是提高电厂信息化与自动化水平的关键。在对机组数字化进行定义的基础上,对可以同时供人类专家和计算机专家系统使用的机组技术资料、专家知识、专家经验、运行状态数字化技术进行了探索性研究,初步建立了一套完整的数字化建模思想,并结合实例,阐明建模方法。 提出了一种基于专家智能的分析与诊断方法。在机组数字化平台的基础上,建立计算机分析与诊断专家系统,模仿运行和维护专家的对系统运行状态和设备健康状况分析与诊断的方法:首先根据系统运行状态和系统完成任务的性能指标,通过状态和性能越限检测找出故障事件、通过状态和性能趋势分析发现性能降低事件;然后根据数字化故障树模型,列出嫌疑设备,并按发生概率由高到低排列;最后采用模型参考诊断法或“签名”分析法对嫌疑设备进行排差,找出问题设备。在整个分析与诊断过程中接受专家的监督、审查和介入。 针对机组和电厂数字化、维护信息化与自动化系统建设技术难度高、周期长的特点,提出了总体规划、分步实施、边建设边收益的建设策略。在系统建设过程中,坚持基础研究、系统开发和推广应用并重的原则,以创新为灵魂、以应用为目标,在总体规划下模块化建设,成熟一项建设一项的管理方法。 葛洲坝电厂最优维护信息系统分为机组数字化及状态分析与诊断系统、葛洲坝枢纽广域信息平台、远程监测与诊断、维护辅助决策专家系统、技术培训与考核系统五个部分组成,对机组数字化及状态分析与诊断系统、广域信息平台的拓扑结构和功能进行设计。 葛洲坝电厂最优维护信息系统完成了3台机组系统和广域信息系统的建设,已初具规模,在电厂运行维护中发挥了重大的作用,产生了显著的经济和社会效益。


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