全厂发电设备诊断分析报告的自动生成与应用

洪 凯，陈小松，张志霞，郭鹏慧，文正国，甄国强

（1.黄河上游水电开发有限责任公司，青海 西宁 810000；2.北京中水科水电科技开发有限公司，北京 100038）

全厂发电设备诊断分析报告的自动生成与应用

洪 凯1，陈小松2，张志霞1，郭鹏慧1，文正国2，甄国强1

（1.黄河上游水电开发有限责任公司，青海 西宁 810000；2.北京中水科水电科技开发有限公司，北京 100038）

主要介绍了以黄河上游水电开发有限责任公司集控中心（以下简称集控中心）基于趋势分析的远程诊断系统为基础、具有丰富多样的人机交互界面、支持用户自定义模板结构的“全厂发电设备诊断分析报告的自动生成系统”（以下简称系统）。系统以集控中心海量历史数据及实时数据为基础，结合通用趋势分析、泵设备运行状况统计与诊断分析、通用数据诊断分析，实现了集控中心对苏只和班多两电厂的全厂设备诊断分析报告的自动生成。自动生成的报告能够评价电厂全厂发电设备的健康状况，为全厂各种发电设备提供检修依据。

模板；分析；报告；集控；电站

1 前言

随着国内水电事业的不断发展、水电企业流域开发的不断推进、水电厂设备管理水平的日益提高，各电力企业对电站各种发电设备的运行状态监测要求进一步提高。当前国内大多大中型水电站以及水电企业集控中心一般会以全厂发电设备诊断分析报告的形式，定期对全厂发电设备的运行状况进行评估，根据设备健康状况，提前确定何时对设备进行检修、何时对设备进行更换等，避免出现设备故障。

我们选取了国内几个具有代表性的水电站、集控中心，对全厂发电设备诊断分析报告的生成过程进行了调研。调研数据显示，各水电站及集控中心基本都采用人工手动方式，每月定期投入相当数量的人员从各功能系统中收集数据、编辑数据、生成图表、根据专家经验对设备健康状况进行文字描述，最后形成一个诊断分析报告。分析报告文件的大小从几十页至几百页不等，一个完整的报告从开始制作到完成需要的时间也各有不同，一般均需要7～10 d。以某中型电厂为例，每月需投入近10名人员，工作近10 d，方能完成一个完整的全厂发电设备诊断分析报告。

2004年因黄河上游水电开发有限责任公司发展需要，在青海西宁建成梯级水电站集控自动化系统，用于对黄河上游水利枢纽及梯级电站的防洪、发电统一联合调度及管理。经过10多年的运行调度实践，梯级联合调度的效益已逐步显现，集控中心在充分考虑中下游的发电、灌溉、供水、生态等综合利用任务要求的条件下，合理调配，日最大调峰幅度逐步增加。集控中心根据梯级水情信息及电网调度信息，合理做出各个梯级电站的出力计划，做到水量、水头合理利用，减少不必要的弃水损失，为国家节约大量的不可再生能源。

集控中心对黄河上游水电开发有限责任公司所属电站的海量数据进行了长期存储，数据具有精细化、扁平化等特点。利用集控中心丰富的历史及实时数据，对数据进行深度挖掘及诊断分析处理，自动生成集控中心相关电厂的全厂发电设备诊断分析报告，不仅可以提高生产效率，节省大量的人力物力，提高企业自动化水平，也是集控中心智能化建设面临的一个重要任务。

使用本系统自动生成全厂发电设备诊断分析报，只需要短短几分钟即可完成上文中的某电厂需要投入近10人、近10 d才能完成的工作，极大的提高了生产效率，节约了大量的人力物力。

2 系统设计

2.1 报告分析对象及内容

本系统的报告分析对象包括集控中心各水电站主要一次和二次设备，如水轮发电机组、调速系统、励磁系统、主变压器、油压装置、供气系统、直流系统、消防系统、厂用电系统、水泵、油泵、气泵及各种自动装置等。具体包括：

（1）根据集控中心实时及历史数据以及专家知识库、对各种泵设备的运行状况进行诊断分析，得出各种泵设备的各种运行数据及健康状况；

（2）各设备对象的趋势分析图表及状况描述；

（3）设备对象的数据变化速度、变化幅值、变化间隔报警及统计；

（4）设备对象的模拟量变化趋势，获取到不同复杂工况下的波动变化率报警、梯度报警等相关报警。2.2设计思路

本系统可实现水电站全厂发电设备诊断分析报告的自动生成，可通过配置WORD模板实现，采用模块化设计，用户可以任意定义报告格式，所见即所得，模板数据分为静态和动态两种内容。

静态内容在生成分析报告的时候不做任何更改，用户可以定义任意格式的静态内容，包括静态图形、文字、数据，表格等，字体、段落及颜色等均不限。

动态数据在生成分析报告时，根据动态数据定义生成相应数据内容填充，动态内容主要有以下几类：

（1）曲线组图形数据元：曲线组图形、越限报警及趋势报警动态文字描述；

（2）泵设备数据元：泵组数据统计、泵组数据诊断分析、泵组间数据诊断、越限报警动态文字描述等；

（3）数据组表格数据元：多数据统计、可设置数据特征值及越限报警动态文字描述等；

（4）单一数据元：实现读取单一数据，可设置特征值及是否显示越限报警字符等；

（5）数据积分及运算单元：实现数据读取、积分及运算。

2.3 曲线组图形数据元设计

曲线组图形数据元包括两部分内容，即图形与字符部分，一般情况下两者之间可能还存在静态内容，且动态字符一般位于动态图形前面，所以此部分动态内容定义方法为：

（1）定义曲线组数据,此部分内容在生成分析报告时会被删除；

（2）定义动态文字描述,此部分内容在生成时以动态字符替换;

（3）定义动态图形位置,此部分内容在生成时以上文中定义的动态图形替换。

2.4 泵设备数据元设计

泵设备数据元包括两部分内容，即表格与字符部分，一般情况下两者之间可能还存在静态内容，且动态字符一般位于动态图形前面，所以此部分动态内容定义方法为:

（1）定义泵数据组，此部分内容在生成分析报告时会被删除；

（2）定义动态文字描述,此部分内容在生成时以动态字符替换；

（3）定义动态数据位置,此部分内容在生成时以上文中定义的相应动态数据替换。

2.5 数据组表格数据元设计

数据组表格数据元包括两部分内容，即表格与字符部分，一般情况下两者之间可能还存在静态内容，且动态字符一般位于动态图形前面，所以此部分动态内容定义方法为：

（1）先定义数据组，此部分内容在生成分析报告时会被删除；

（2）定义动态文字描述,此部分内容在生成时以动态字符替换；

（3）定义动态数据位置，此部分内容在生成时以上文中定义的相应动态数据替换。

2.6 单一数据元设计

单一数据元定义较为简单,只需要定义名称、时间范围、特征值类型即可：

定义数据组，此部分内容在生成分析报告时会被动态数据替换。

2.7 数据积分元设计

数据积分只需要定义名称、时间范围、特征值类型即可：

定义数据组，此部分内容在生成分析报告时会被动态数据替换。

2.8 人机交互软件设计

客户端软件是人机交互的主要界面，因此要求软件设计除安全可靠外，还需要有友好的人机交互，能够适应不同用户的需要，既要功能丰富又要操作简便，本系统按模板生成的报告示例如图1所示。

图1 按模板生成的报告示例

3 结语

全厂发电设备诊断分析报告的自动生成系统满足了黄河上游水电开发有限公司集控中心对公司所属的苏只和班多等水电厂的全厂设备诊断分析报告自动生成的实际需求，提高了生产效率，提高了企业自动化水平，为黄河上游水电开发有限责任公司实现智慧化水电企业添砖加瓦。

[1]陈小松，王桂平，王峥嬴，等.H9000TR状态监测及趋势分析系统在三峡右岸水电站应用 [J].水电厂自动化，2007(4): 210-214.

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TV738

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1672-5387（2017）01-0032-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.01.010

2016-10-14

洪 凯（1987-），男，助理工程师，从事水电监控系统运维工作。