本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)測(cè)發(fā)電設(shè)施的運(yùn)行的方法，發(fā)電設(shè)施包括至少一個(gè)發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)以便向電網(wǎng)供給電力，其中

-發(fā)電機(jī)和/或旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行參數(shù)的值被獲取和存儲(chǔ)，

-斷定在規(guī)定的檢查時(shí)刻的運(yùn)行參數(shù)的值是否處于可容許范圍之外。

附加地，本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)測(cè)發(fā)電設(shè)施的運(yùn)行的設(shè)備，該發(fā)電設(shè)施包括至少一個(gè)發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)以便向電網(wǎng)供給電力，該設(shè)備包括：

-獲取部件，其被設(shè)計(jì)成獲取發(fā)電機(jī)和/或旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行參數(shù)的值，以及

-評(píng)價(jià)裝置，其被設(shè)計(jì)成接收并存儲(chǔ)由獲取部件所傳送的運(yùn)行參數(shù)的值，并且斷定在規(guī)定的檢查時(shí)刻的運(yùn)行參數(shù)的值是處于可容許范圍之內(nèi)還是可容許范圍之外。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中已知這樣的發(fā)電設(shè)施：借助于該發(fā)電設(shè)施，機(jī)械能可以被轉(zhuǎn)換成電能以提供電力。為了進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換，這種設(shè)施包括至少一個(gè)發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)由一個(gè)或多個(gè)例如內(nèi)燃機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)，以便發(fā)電。發(fā)電設(shè)施所提供的電能被饋送到與該設(shè)施相連的用戶電網(wǎng)中。在這種情況下，饋入根據(jù)需求來(lái)實(shí)現(xiàn)，即，在正常運(yùn)行時(shí)，發(fā)電設(shè)施所提供的電功率對(duì)應(yīng)于電網(wǎng)所需的負(fù)荷。在這種情況下，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)基本上以恒定轉(zhuǎn)速來(lái)旋轉(zhuǎn)。

如果用戶側(cè)所需的負(fù)荷突然發(fā)生顯著變化，則通常需要通過(guò)適當(dāng)?shù)目刂拼胧?duì)發(fā)電設(shè)施的運(yùn)行進(jìn)行必要調(diào)整。例如，如果由于電網(wǎng)的大用戶或全部部件的電源被切斷而導(dǎo)致用戶側(cè)負(fù)荷突然崩潰，則所供給的機(jī)械能不再以相同程度轉(zhuǎn)換成電能，并且因此，發(fā)電設(shè)施的所有旋轉(zhuǎn)部件會(huì)由于其固有的慣性矩而開(kāi)始加速。用戶側(cè)負(fù)荷的這種突然崩潰也被稱為甩負(fù)荷。

為了監(jiān)測(cè)發(fā)電設(shè)施的運(yùn)行，要獲取發(fā)電機(jī)和/或旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)運(yùn)行參數(shù)，并且這些運(yùn)行參數(shù)將連續(xù)地或以規(guī)定間隔被檢查，以確定這些運(yùn)行參數(shù)處于可容許范圍之內(nèi)還是之外。例如，如果該設(shè)施的一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)速超過(guò)可容許最大值，則出于安全原因而必須采取應(yīng)對(duì)措施。例如，可以對(duì)以燃料的形式供給到燃?xì)廨啓C(jī)的能量進(jìn)行限制。在極端情況下，必須使旋轉(zhuǎn)部件完全斷電。

作為應(yīng)對(duì)措施，特別地，使發(fā)電設(shè)施部件完全斷電將涉及相當(dāng)大的資源需求。在完全斷電后，發(fā)電設(shè)施必須被重啟、上電并與待供電的電網(wǎng)的頻率同步。

在這種情況下，存在如下問(wèn)題：有時(shí)在僅發(fā)生功率臨時(shí)崩潰的運(yùn)行狀況下也會(huì)啟動(dòng)應(yīng)對(duì)措施，而在這種運(yùn)行狀況下，在一個(gè)特定時(shí)段中，可以不考慮或不要求應(yīng)對(duì)措施。如果將這種功率波動(dòng)錯(cuò)誤地識(shí)別為甩負(fù)荷并且因此啟動(dòng)了應(yīng)對(duì)措施，將會(huì)不必要地引起大量資源需求。

鑒于此，現(xiàn)有技術(shù)中正嘗試改進(jìn)用于對(duì)發(fā)電設(shè)施的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)的已知方法。

例如de10328932a1公開(kāi)了一種方法，在該方法中，獲取由發(fā)電設(shè)施的發(fā)電機(jī)提供的電壓的交變頻率作為運(yùn)行參數(shù)，并將其與可容許最大值進(jìn)行比較。電壓的交變頻率與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比。除交變頻率之外，還獲取取決于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的慣性矩的第二運(yùn)行量。這可以是交變頻率的時(shí)間變化。僅當(dāng)兩個(gè)運(yùn)行量處于相應(yīng)的可容許最大值之外時(shí)，才會(huì)推斷存在甩負(fù)荷并啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。因此，在電網(wǎng)負(fù)荷突然崩潰的情況下，除發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速之外，所公開(kāi)的方法還試圖考慮發(fā)電機(jī)的加速度，并將其用作存在甩負(fù)荷的進(jìn)一步指示。由于如果確實(shí)存在甩負(fù)荷，則特性加速度值會(huì)隨之出現(xiàn)，所以該參數(shù)可以用作附加評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。

已經(jīng)基本證明，已知方法對(duì)于監(jiān)測(cè)發(fā)電設(shè)施的運(yùn)行和識(shí)別甩負(fù)荷是有效的。然而，需要進(jìn)一步的改進(jìn)方法，以使得能夠以特別可靠的方式區(qū)分不同的運(yùn)行狀態(tài)和故障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，從上述現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的目標(biāo)是提出一種用于監(jiān)測(cè)發(fā)電設(shè)施的運(yùn)行的方法，借助于該方法，甩負(fù)荷可以以特別可靠的方式被識(shí)別、并與其他運(yùn)行狀態(tài)或故障相區(qū)分。另外，本發(fā)明的目的是提出一種設(shè)備，借助于該設(shè)備，這樣的方法可以被執(zhí)行。

在本文開(kāi)始所述類(lèi)型的方法中，該目的通過(guò)以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)：

-如果在兩個(gè)緊鄰的檢查時(shí)刻，運(yùn)行參數(shù)的值均處于可容許范圍之外，則推斷具有可能的故障，并且附加地，在規(guī)定的檢查間隔中，檢查運(yùn)行參數(shù)的值是否處于逼近可容許范圍，該規(guī)定的檢查間隔處于兩個(gè)緊鄰的檢查時(shí)刻之間，特別是達(dá)到這兩個(gè)檢查時(shí)刻中的后一個(gè)檢查時(shí)刻，并且

-如果運(yùn)行參數(shù)的值未在逼近可容許范圍，則推斷存在故障。

在根據(jù)本發(fā)明的方法的范圍內(nèi)，在發(fā)電設(shè)施的運(yùn)行期間，為了監(jiān)測(cè)發(fā)電設(shè)施，在規(guī)定的檢查時(shí)刻，發(fā)電機(jī)或旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)被獲取并與規(guī)定極限值進(jìn)行比較。在兩個(gè)緊鄰的檢查時(shí)刻，如果所監(jiān)測(cè)的運(yùn)行參數(shù)的值不滿足規(guī)定極限值準(zhǔn)則，則推斷具有可能的故障，即偏離設(shè)施的正常運(yùn)行。

換言之，本發(fā)明的基本概念在于：在這種情況下，對(duì)運(yùn)行參數(shù)在這兩個(gè)緊鄰的檢查時(shí)刻中的第二個(gè)檢查時(shí)刻之前的情況進(jìn)行附加檢查。具體地，對(duì)于連續(xù)兩次記錄了未滿足極限值的兩個(gè)檢查時(shí)刻而言，在位于這兩個(gè)檢查時(shí)刻之間的檢查間隔中，檢查運(yùn)行參數(shù)是否已經(jīng)回到恢復(fù)狀態(tài)，即，是否已經(jīng)再次逼近可容許范圍。為此，運(yùn)行參數(shù)在檢查間隔中的一個(gè)或多個(gè)時(shí)刻的變化率可以被考慮。在此，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的、關(guān)于是否在逼近可容許范圍的附加檢查而言，已經(jīng)獲取和存儲(chǔ)的運(yùn)行參數(shù)的值可被使用。

如果附加檢查的結(jié)果是在所考慮的檢查間隔中未發(fā)生運(yùn)行參數(shù)的恢復(fù)，即，并未在再次逼近可容許范圍，則推斷存在故障，特別是甩負(fù)荷。

另一方面，如果根據(jù)本發(fā)明的附加檢查的結(jié)果是在所考慮的檢查間隔中存在所監(jiān)測(cè)的運(yùn)行參數(shù)的恢復(fù)，則可以推斷：運(yùn)行參數(shù)將在可預(yù)見(jiàn)的一段時(shí)間內(nèi)移回到可容許范圍內(nèi)。在這種情況下，不會(huì)推斷存在甩負(fù)荷。在這種情況下，可以重置故障識(shí)別、特別是甩負(fù)荷識(shí)別，而不啟動(dòng)應(yīng)對(duì)措施。很清楚，在這樣的情況下可以執(zhí)行進(jìn)一步的檢查步驟，以便更精確地分析運(yùn)行狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的附加檢查能夠以特別可靠的方式在甩負(fù)荷與偏離正常運(yùn)行的其他運(yùn)行狀態(tài)之間進(jìn)行區(qū)分，在這些其他運(yùn)行狀態(tài)中，會(huì)發(fā)生持續(xù)時(shí)間比兩個(gè)檢查時(shí)刻之間的相應(yīng)時(shí)間跨度更長(zhǎng)的功率波動(dòng)。特別地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)：在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)以下效果：在短路的消除過(guò)程中發(fā)生的功率波動(dòng)不會(huì)被錯(cuò)誤地識(shí)別為甩負(fù)荷。這是因?yàn)?，正是在短路的消除過(guò)程中，例如可能會(huì)發(fā)生如下情況：在兩個(gè)緊鄰的檢查時(shí)刻，發(fā)電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速在可容許范圍之外，但是在這兩個(gè)檢查時(shí)刻中的第二個(gè)檢查時(shí)刻之前的時(shí)間間隔中，運(yùn)行參數(shù)已經(jīng)再次恢復(fù)。這可以通過(guò)使用根據(jù)本發(fā)明的方法來(lái)識(shí)別，并且在這種情況下，可以可靠地避免啟動(dòng)不必要的應(yīng)對(duì)措施。

因此，發(fā)電設(shè)施可以特別可靠且高效地運(yùn)行。

在有利的設(shè)計(jì)中，根據(jù)本發(fā)明的過(guò)去的時(shí)間段被認(rèn)為是如下檢查間隔，該檢查間隔達(dá)到兩個(gè)檢查時(shí)刻中的第二個(gè)檢測(cè)時(shí)刻之前不久，或者達(dá)到該第二個(gè)檢查時(shí)刻，這兩個(gè)檢查時(shí)刻是被記錄為未滿足極限值準(zhǔn)則的兩個(gè)檢查時(shí)刻。因此，在以下范圍內(nèi)的運(yùn)行參數(shù)表現(xiàn)可以被考慮用于附加檢查，該范圍恰好處于兩個(gè)檢查時(shí)刻中的第二個(gè)檢查時(shí)刻之前。

此外，有利的是，在根據(jù)本發(fā)明的方法中所考慮的相應(yīng)的兩個(gè)檢查時(shí)刻之間，最大時(shí)間跨度例如可以是數(shù)百毫秒，該最大時(shí)間跨度可能出于安全原因或者電網(wǎng)要求而規(guī)定。

因此，依照根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例，提出了考慮如下檢查時(shí)刻，在這些檢查時(shí)刻中的各檢查時(shí)刻之間的時(shí)間間隔的范圍是從100毫秒至500毫秒，特別是從100毫秒至350毫秒，優(yōu)選地從200毫秒至300毫秒。

例如，電網(wǎng)要求可以規(guī)定，按照每幾百毫秒來(lái)關(guān)于運(yùn)行參數(shù)檢查極限值準(zhǔn)則符合與否。為了遵循這樣的規(guī)定，在根據(jù)本發(fā)明的方法內(nèi)，例如可以考慮關(guān)于時(shí)間而相應(yīng)隔開(kāi)的檢查時(shí)刻。

有利地，特別利用如下分辨率來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行參數(shù)的獲取，該分辨率顯著高于在檢查時(shí)刻極限值與所獲取的值的比較。例如可以連續(xù)地或者在規(guī)定的獲取時(shí)刻來(lái)獲取運(yùn)行參數(shù)的值，與檢查時(shí)刻相比，這些規(guī)定的獲取時(shí)刻在時(shí)間上更為靠近。例如，獲取的分辨率可以以如下方式來(lái)選擇，使得在兩個(gè)檢查時(shí)刻之間分別有數(shù)十個(gè)獲取時(shí)刻，或者甚至數(shù)百個(gè)獲取時(shí)刻。

根據(jù)該方法的進(jìn)一步示例，考慮具有如下長(zhǎng)度的檢查間隔，該長(zhǎng)度最大對(duì)應(yīng)于如下時(shí)間間隔的一半、特別是四分之一、優(yōu)選為十分之一并且特別優(yōu)選為二十分之一，這一時(shí)間間隔由如下兩個(gè)緊鄰的檢查時(shí)刻所限定，在這兩個(gè)緊鄰的檢查時(shí)刻，運(yùn)行參數(shù)的值處于可容許范圍之外。

例如，可以考慮長(zhǎng)度處于如下范圍內(nèi)的檢查間隔(δtp)：從5毫秒至50毫秒，特別是從5毫秒至30毫秒，優(yōu)選地從5毫秒至15毫秒。這些值已被證明是適當(dāng)?shù)摹?/p>

根據(jù)本發(fā)明，例如，通過(guò)將在兩個(gè)檢查時(shí)刻中的第二個(gè)檢查時(shí)刻的運(yùn)行參數(shù)的值與在檢查間隔內(nèi)的獲得測(cè)量值的時(shí)刻的運(yùn)行參數(shù)的值進(jìn)行比較，可以斷定在檢查間隔中運(yùn)行參數(shù)是否在逼近可容許范圍。在檢查間隔內(nèi)的多個(gè)獲取時(shí)刻處所獲取的運(yùn)行參數(shù)的值也可以被考慮，以便斷定運(yùn)行參數(shù)是否在再次逼近可容許范圍。

另外，根據(jù)本發(fā)明的方法的進(jìn)一步的實(shí)施例通過(guò)以下方式來(lái)區(qū)分：斷定在運(yùn)行參數(shù)的值處于可容許范圍之外時(shí)所在的、兩個(gè)檢查時(shí)刻中的后一個(gè)檢查時(shí)刻的運(yùn)行參數(shù)的值與在處于檢查間隔之內(nèi)的附加檢查時(shí)刻的運(yùn)行參數(shù)的值之間的差值，并且從差值的符號(hào)推斷運(yùn)行參數(shù)的值在檢查間隔中是否在逼近可容許范圍。

根據(jù)可容許范圍是在不可容許范圍之上還是之下，即，根據(jù)要考慮的是上極限值還是下極限值，來(lái)通過(guò)正號(hào)推斷存在逼近或者不存在逼近。如果在兩個(gè)檢查時(shí)刻中的后一個(gè)檢查時(shí)刻與在處于后一個(gè)檢查時(shí)刻之前的附加檢查時(shí)刻所獲取的功率值的差值具有正號(hào)，則從中推斷功率的值在逼近由下功率極限值界定的可容許范圍。就轉(zhuǎn)速而言，則正好相反，因?yàn)榭扇菰S轉(zhuǎn)速范圍在不可容許轉(zhuǎn)速范圍之下。

特別地，在這種情況下可以提供：如下附加檢查時(shí)刻被考慮，該附加檢查時(shí)刻處于在運(yùn)行參數(shù)的值處于可容許范圍之外時(shí)所在的、兩個(gè)緊鄰的檢查時(shí)刻中的后一個(gè)檢查時(shí)刻之前5毫秒至50毫秒、特別是5毫秒至30毫秒、優(yōu)選5毫秒至15毫秒。

在根據(jù)本發(fā)明的方法的變型中，還可以提供：斷定在兩個(gè)檢查時(shí)刻(在這兩個(gè)檢查時(shí)刻，運(yùn)行參數(shù)的值處于可容許范圍之外)中的后一個(gè)檢查時(shí)刻的運(yùn)行參數(shù)的值與在處于檢查間隔之內(nèi)的附加檢查時(shí)刻的運(yùn)行參數(shù)的值之間的差值的量，并且將該差值的量與規(guī)定的最大值進(jìn)行比較，其中如果該量超過(guò)最大值，則推斷存在故障。

這種設(shè)計(jì)使得除考慮該差值的符號(hào)之外，還可以考慮在兩個(gè)時(shí)刻中的后一個(gè)檢查時(shí)刻與在附加檢查時(shí)刻的運(yùn)行參數(shù)的值的差距。如果該差距太大，則可能有必要啟動(dòng)應(yīng)對(duì)措施，因此差值的量與最大值進(jìn)行比較，并且如果差值的量超過(guò)最大值，則推斷存在故障。

該差值通過(guò)使用來(lái)自所存儲(chǔ)的運(yùn)行參數(shù)值中的如下運(yùn)行參數(shù)值而被獲得，這些運(yùn)行參數(shù)值是：在附加檢查時(shí)刻獲取的運(yùn)行參數(shù)值，和在兩個(gè)檢查時(shí)刻的第二個(gè)檢查時(shí)刻獲取的運(yùn)行參數(shù)值。在該情況下，附加檢查時(shí)刻可以例如直接在所考慮的檢查間隔的開(kāi)始。例如，如果根據(jù)本發(fā)明考慮了具有20毫秒長(zhǎng)度的檢查間隔，其中該檢查間隔直接達(dá)到被記錄為未滿足極限值的兩個(gè)檢查時(shí)刻中的后一個(gè)檢查時(shí)刻，則因此附加檢查時(shí)刻在這兩個(gè)檢查時(shí)刻中的后一個(gè)檢查時(shí)刻之前的20毫秒。

此外，可以確定在預(yù)定檢查間隔中的運(yùn)行參數(shù)的變化率?？梢詮倪\(yùn)行參數(shù)的變化率的符號(hào)來(lái)推斷在檢查間隔中運(yùn)行參數(shù)的值是否在逼近可容許范圍。

根據(jù)該實(shí)施例，確定在檢查間隔中的至少一個(gè)時(shí)刻的運(yùn)行參數(shù)的斜率的符號(hào)，并且從該符號(hào)來(lái)推斷運(yùn)行參數(shù)是否在再次逼近可容許范圍。

最后，可以斷定變化率的值是處于可容許范圍之內(nèi)還是之外，并且如果變化率的值處于可容許范圍之外，則可以推斷存在故障。

如果運(yùn)行參數(shù)的值在再次逼近可容許范圍，但是只是非常緩慢，則調(diào)整發(fā)電設(shè)施的運(yùn)行可能是適當(dāng)?shù)?。因此，根?jù)該實(shí)施例，如果運(yùn)行參數(shù)的變化率處于可容許范圍之外，特別是如果該變化率低于規(guī)定的最小值，則推斷存在故障。

附加地，根據(jù)本發(fā)明，斷定在運(yùn)行參數(shù)的值處于可容許范圍之外的、兩個(gè)緊鄰的檢查時(shí)刻中的后一個(gè)檢查時(shí)刻的運(yùn)行參數(shù)的值與運(yùn)行參數(shù)參考值之間的差值，并且如果該差值的量超過(guò)規(guī)定值，則推斷存在故障。附加地，根據(jù)該實(shí)施例斷定，在兩個(gè)檢查時(shí)刻中的后一個(gè)檢查時(shí)刻所獲取的運(yùn)行參數(shù)的值相對(duì)于運(yùn)行參數(shù)參考值的差距的大小。如果該差距大于規(guī)定的最大值，則調(diào)整發(fā)電設(shè)施的運(yùn)行可以是適當(dāng)?shù)幕蛴斜匾摹?/p>

為了執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法，發(fā)電機(jī)的功率和/或發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以例如以計(jì)量的方式被獲取和存儲(chǔ)為發(fā)電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，和/或旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的扭矩可以被獲取和存儲(chǔ)為旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行參數(shù)。可選地或附加地，其他運(yùn)行參數(shù)可以被獲取。

該情況下，每個(gè)運(yùn)行參數(shù)均可以通過(guò)適當(dāng)?shù)氖侄味杂?jì)量的方式直接獲取，或者可以以計(jì)量的方式獲取一參量，其中由該參量可以斷定待考慮的運(yùn)行參數(shù)。例如，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以借助于適當(dāng)?shù)膫鞲衅鞫杂?jì)量的方式直接獲取，或者發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的交流電壓的交變頻率被測(cè)量，該交變頻率與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比。例如，通過(guò)以計(jì)量的方式檢測(cè)發(fā)電機(jī)的電壓和電流并將其彼此相乘，可以獲取發(fā)電機(jī)的功率。

原理上，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，可以僅獲取發(fā)電機(jī)的或旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的一個(gè)運(yùn)行參數(shù)，并將其存儲(chǔ)和用于根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)測(cè)?？蛇x地，也可以獲取發(fā)電機(jī)的和/或旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的多個(gè)運(yùn)行參數(shù)。例如，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率可以被直接測(cè)量，或者從直接測(cè)得的參量而得到。獲取運(yùn)行參數(shù)既指直接測(cè)量參數(shù)自身，也指直接測(cè)量繼而可以得到待考慮的運(yùn)行參數(shù)的另一值。

如果獲取了多個(gè)運(yùn)行參數(shù)(特別是發(fā)電機(jī)的或旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行參數(shù))，則針對(duì)這些運(yùn)行參數(shù)中的僅一個(gè)運(yùn)行參數(shù)、多個(gè)運(yùn)行參數(shù)或者全部運(yùn)行參數(shù)，可以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的、關(guān)于在規(guī)定的檢查間隔中運(yùn)行參數(shù)是否在逼近可容許范圍的附加檢查。

因此，可以在規(guī)定的檢查時(shí)刻獲取發(fā)電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速，并將這兩個(gè)參數(shù)與對(duì)應(yīng)的極限值進(jìn)行比較，以便斷定這些參數(shù)是處于相應(yīng)可容許范圍之內(nèi)還是相應(yīng)可容許范圍之外。如果極限值準(zhǔn)則在兩個(gè)緊鄰的檢查時(shí)刻未被兩個(gè)參數(shù)滿足，即，兩個(gè)參數(shù)不處于可容許范圍內(nèi)，則針對(duì)兩個(gè)參數(shù)中的僅一個(gè)或者兩者，可以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的、關(guān)于在規(guī)定的檢查間隔中可容許范圍是否被逼近的附加檢查。

驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)例如是燃?xì)廨啓C(jī)。

在有利設(shè)計(jì)中，如果多個(gè)發(fā)電機(jī)在發(fā)電設(shè)施中運(yùn)行，這些發(fā)電機(jī)各自由一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，則在對(duì)根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施中，每個(gè)發(fā)電機(jī)的和/或各旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行參數(shù)都被獲取并評(píng)價(jià)。

在本文開(kāi)始所述類(lèi)型的設(shè)備中，通過(guò)借助如下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)裝置，上述目標(biāo)被附加地實(shí)現(xiàn)：

-如果在兩個(gè)緊鄰的檢查時(shí)刻運(yùn)行參數(shù)的值處于可容許范圍之外，則推斷具有可能的故障，并且可以附加地檢查在規(guī)定的檢查間隔中運(yùn)行參數(shù)的值是否在逼近可容許范圍，其中所述規(guī)定的檢查間隔處于兩個(gè)緊鄰的檢查時(shí)刻之間，并且特別是達(dá)到兩個(gè)檢查時(shí)刻中的后一個(gè)檢查時(shí)刻；并且

-如果運(yùn)行參數(shù)的值未在逼近可容許范圍，則推斷存在故障。

具有以該方式設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)裝置的設(shè)備適合執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的、用于監(jiān)測(cè)發(fā)電設(shè)施的運(yùn)行的方法。

根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備可以例如被實(shí)現(xiàn)為發(fā)電設(shè)施的中央控制部件的整體構(gòu)成部分。

根據(jù)實(shí)施例，獲取部件借助如下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，以計(jì)量的方式檢測(cè)待考慮的運(yùn)行參數(shù)或多個(gè)參數(shù)，或者可以以計(jì)量的方式檢測(cè)至少一個(gè)量，從該量中可以得到待考慮的運(yùn)行參數(shù)或多個(gè)參數(shù)。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)通過(guò)參照附圖進(jìn)行的根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的實(shí)施例的以下描述來(lái)公開(kāi)，其中：

圖1以純粹的示意性表示而示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的發(fā)電設(shè)施的發(fā)電機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)，該發(fā)電設(shè)施具有用于監(jiān)測(cè)發(fā)電設(shè)施的運(yùn)行的設(shè)備；

圖2示出其中來(lái)自圖1的發(fā)電機(jī)的功率隨著時(shí)間的推移被繪制出的圖表；以及

圖3示出其中來(lái)自圖1的發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨著時(shí)間的推移被繪制出的圖表。

具體實(shí)施方式

圖1以完全示意性的表示示出了具有發(fā)電設(shè)施的一些部件的框圖。具體地，圖1中的框圖中表示的是發(fā)電設(shè)施的發(fā)電機(jī)1和燃?xì)廨啓C(jī)2。發(fā)電設(shè)施的另外的部件在圖1中未示出。

當(dāng)設(shè)施在運(yùn)行中時(shí)，燃料經(jīng)由氣體供給線路3被供給至燃?xì)廨啓C(jī)2，在氣體供給線路3中設(shè)置有可控閥4。由此，燃?xì)廨啓C(jī)2得以旋轉(zhuǎn)，并且驅(qū)動(dòng)經(jīng)由公共軸5而與該燃?xì)廨啓C(jī)2相連的發(fā)電機(jī)1，以用于發(fā)電的目的。發(fā)電機(jī)1經(jīng)由電線路6被連接至電網(wǎng)7，由發(fā)電機(jī)7所產(chǎn)生的電力被饋送到該電網(wǎng)中。

附加地，提供用于監(jiān)測(cè)發(fā)電設(shè)施的運(yùn)行的設(shè)備8。

設(shè)備8具有獲取部件9，借助于該獲取部件9，當(dāng)發(fā)電設(shè)施在運(yùn)行中時(shí)，發(fā)電機(jī)1的轉(zhuǎn)速和功率作為運(yùn)行參數(shù)而被獲取。具體地，通過(guò)借助于獲取部件9的適當(dāng)傳感器(圖1中未示出)、以計(jì)量的方式直接檢測(cè)，發(fā)電機(jī)1的轉(zhuǎn)速得以獲取。發(fā)電機(jī)1的功率通過(guò)發(fā)電機(jī)1的電流和電壓來(lái)獲取，發(fā)電機(jī)1的電流和電壓由獲取部件9的適當(dāng)?shù)臏y(cè)量裝置(未示出)以計(jì)量的方式來(lái)檢測(cè)，并且發(fā)電機(jī)1的功率從電流和電壓通過(guò)這些量的相乘來(lái)確定。

設(shè)備8還具有評(píng)價(jià)裝置10，其經(jīng)由線路11連接至獲取部件9，并經(jīng)由另外的線路12連接至可控閥4。

評(píng)價(jià)裝置10被設(shè)計(jì)成接收并存儲(chǔ)由獲取部件9傳送的運(yùn)行參數(shù)，即，發(fā)電機(jī)1的功率和轉(zhuǎn)速的值，以及斷定在規(guī)定的檢查時(shí)刻的運(yùn)行參數(shù)的值是處于可容許范圍之內(nèi)還是之外。為此目的，最大可容許轉(zhuǎn)速極限值nlimit和最小可容許功率極限值plimit被存儲(chǔ)在評(píng)價(jià)裝置10中。如果轉(zhuǎn)速在轉(zhuǎn)速限制nlimit之下，則該轉(zhuǎn)速在可容許范圍內(nèi)，并且如果功率在功率極限值plimit之上，則該功率在可容許范圍內(nèi)。為了能夠斷定功率和轉(zhuǎn)速是否處于可容許范圍內(nèi)，評(píng)價(jià)裝置10被設(shè)計(jì)成執(zhí)行對(duì)所獲取的功率值和轉(zhuǎn)速值與極限值的比較。

如果發(fā)電機(jī)1的功率和轉(zhuǎn)速在兩個(gè)連續(xù)的檢查時(shí)刻處于可容許范圍之外，則評(píng)價(jià)裝置10可以斷定：在兩個(gè)檢查時(shí)刻中的后一個(gè)檢查時(shí)刻之前的檢查間隔中，功率和轉(zhuǎn)速是否在逼近可容許范圍。

另外，轉(zhuǎn)速參考值nref.和功率參考值pref.被存儲(chǔ)在評(píng)價(jià)裝置10中，并且評(píng)價(jià)裝置可以斷定：在兩個(gè)檢查時(shí)刻中的后一個(gè)檢查時(shí)刻，所獲取的功率值或轉(zhuǎn)速值與功率參考值或轉(zhuǎn)速參考值之間的差值的量是否超過(guò)規(guī)定值。

最后，評(píng)價(jià)裝置10被以如下方式設(shè)計(jì)：使得其可以經(jīng)由線路12、向可控閥4輸出適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)，以便如果運(yùn)行參數(shù)未在逼近可容許范圍、或者如果運(yùn)行值的相對(duì)于相應(yīng)參考值的差值的量超過(guò)規(guī)定的最大值，則限制向燃?xì)廨啓C(jī)2的燃料供給。

當(dāng)發(fā)電設(shè)施在運(yùn)行中時(shí)，為了監(jiān)測(cè)后者，根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施例被執(zhí)行。

為此目的，在規(guī)定的獲取時(shí)刻，這些獲取時(shí)刻各自以5毫秒相隔，借助于設(shè)備8的獲取部件9以計(jì)量的方式來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)速、電流和電壓。功率被通過(guò)電流和電壓來(lái)確定，使得對(duì)于每個(gè)獲取時(shí)刻，即每5毫秒，轉(zhuǎn)速的當(dāng)前值和功率的當(dāng)前值是可得到的。

功率值和轉(zhuǎn)速值在被獲取之后，被傳送至評(píng)價(jià)裝置10并且被存儲(chǔ)在其中。

在圖2和圖3中，在圖標(biāo)中表示出了針對(duì)規(guī)定的時(shí)段所獲取的功率值和所獲取的轉(zhuǎn)速值。該圖表中的兩個(gè)軸是無(wú)量綱的。

在圖2中，功率極限值plimit和功率參考值pref.被繪制。以相同的方式，圖3中的圖表給出了轉(zhuǎn)速極限值nlimit和轉(zhuǎn)速參考值nref.。

借助于評(píng)價(jià)裝置10，在規(guī)定的檢查時(shí)刻t1至t5，這些獲取時(shí)刻各自以250毫秒相隔，要斷定功率值和轉(zhuǎn)速值是否處于相應(yīng)可容許范圍之外。為此目的，將在規(guī)定的檢查時(shí)刻t1至t5所獲取的轉(zhuǎn)速值和功率值與相應(yīng)極限值進(jìn)行比較。

如圖2和圖3所示，在兩個(gè)檢查時(shí)刻t1和t2，發(fā)電機(jī)1的功率和轉(zhuǎn)速處于可容許范圍內(nèi)，即，在這兩個(gè)檢查時(shí)刻，功率處于下功率極限值plimit之上，并且轉(zhuǎn)速處于上轉(zhuǎn)速極限值nlimit之下。

另一方面，在下一檢查時(shí)刻t3和再下一個(gè)檢查時(shí)刻t4，功率和轉(zhuǎn)速處于相應(yīng)的可容許范圍之外。在當(dāng)前的情況下，這是由發(fā)生了短路這一事實(shí)而引起的，該短路能夠被消除，與此相關(guān)聯(lián)的是在兩個(gè)圖中可見(jiàn)的功率和轉(zhuǎn)速的波動(dòng)。

由于在兩個(gè)緊鄰的檢查時(shí)刻t3和t4不滿足對(duì)于發(fā)電機(jī)1的功率和轉(zhuǎn)速的極限值準(zhǔn)則，所以從中推斷可能存在故障。在根據(jù)本發(fā)明的范圍內(nèi)，繼而借助于評(píng)價(jià)裝置10附加地檢查發(fā)電機(jī)1的功率和轉(zhuǎn)速在規(guī)定的檢查間隔δtp中的表現(xiàn)如何，該規(guī)定的檢查間隔δtp處于兩個(gè)檢查時(shí)刻t3與t4之間，且達(dá)到這兩個(gè)檢查時(shí)刻中的后一個(gè)檢查時(shí)刻，即達(dá)到檢查時(shí)刻t4。具體而言，要對(duì)以下進(jìn)行檢查，即，在規(guī)定的檢查間隔δtp中，功率的值和轉(zhuǎn)速的值是否在再次逼近可容許范圍。

在所示的示例性實(shí)施例中，考慮具有10毫秒長(zhǎng)度的檢查間隔δtp。相應(yīng)地，檢查間隔δtp的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于在兩個(gè)檢查時(shí)刻之間的間隔長(zhǎng)度(為250毫秒)的二十五分之一。

在當(dāng)前情況下，通過(guò)斷定在兩個(gè)檢查時(shí)刻(在這兩個(gè)檢查時(shí)刻，功率值處于可容許范圍之外)中的后一個(gè)檢查時(shí)刻(即檢查時(shí)刻t4)的功率值與在檢查間隔δtp內(nèi)的附加檢查時(shí)刻tz的功率值之間的差值，即p(t4)-p(tz)，來(lái)確定在檢查間隔δtp中發(fā)電機(jī)1的功率是否在逼近可容許范圍。附加檢查時(shí)刻tz處于檢查時(shí)刻δtp的開(kāi)始。附加檢查時(shí)刻tz因此處于檢查時(shí)刻t4之前10毫秒。

該差值的符號(hào)為正，由此推斷出發(fā)電機(jī)1的功率在逼近可容許功率范圍。

在圖3的圖表中所繪制的轉(zhuǎn)速值的情況下，就符號(hào)而言，狀況正好相反。在這里，獲得在檢查時(shí)刻t4所獲取的轉(zhuǎn)速值與在附加檢查時(shí)刻tz所獲取的轉(zhuǎn)速值之間差值，即n(t4)-n(tz)，并且該差值具有負(fù)號(hào)。以與功率的情況相同的方式，由此推斷在不可容許范圍之下延伸的可容許轉(zhuǎn)速范圍正在被逼近。

另外，確定在兩個(gè)檢查時(shí)刻中的后一個(gè)檢查時(shí)刻t4的發(fā)電機(jī)1的功率值與在附加檢查時(shí)刻tz的功率值之間的差值的量，即差值的量p(t4)-p(tz)。將該功率差值的量與存儲(chǔ)在評(píng)價(jià)部件10中的最大可容許差動(dòng)功率值進(jìn)行比較。在當(dāng)前情況中，差值的量不超過(guò)規(guī)定最大可容許差動(dòng)功率量。根據(jù)本發(fā)明，由此推斷不存在故障。

以相同方式，獲得在檢查時(shí)刻t4所獲取的轉(zhuǎn)速值與在附加檢查時(shí)刻tz所獲取的轉(zhuǎn)速值之間的差值的量，即差值的量n(t4)-n(tz)。將該差值的量與同樣存儲(chǔ)在評(píng)價(jià)裝置10中的規(guī)定最大轉(zhuǎn)速差動(dòng)值進(jìn)行比較。在當(dāng)前情況下，比較的結(jié)果是：轉(zhuǎn)速差值的量處于最大可容許值之下。根據(jù)本發(fā)明，由此推斷不存在故障。

在所表示的示例性實(shí)施例中，附加地，借助于設(shè)備8的評(píng)價(jià)裝置10，斷定在檢查時(shí)刻t4的功率值與功率參考值pref.之間的差值，即p(t4)-pref.，以及在檢查時(shí)刻t4的轉(zhuǎn)速值與轉(zhuǎn)速參考值nref.之間的差值，即n(t4)-nref.。將相應(yīng)差值的量與分別存儲(chǔ)在評(píng)價(jià)部件10中的規(guī)定的最大值進(jìn)行比較。在當(dāng)前情況下，這兩個(gè)比較的結(jié)果是：規(guī)定的值未被超過(guò)。由此，推斷不存在故障。

根據(jù)本發(fā)明的附加檢查是關(guān)于檢查間隔δtp中所考慮的兩個(gè)運(yùn)行參數(shù)(發(fā)電機(jī)1的功率和轉(zhuǎn)速)是否在逼近相應(yīng)可容許范圍，由于該附加檢查的結(jié)果是兩個(gè)運(yùn)行參數(shù)在逼近相應(yīng)可容許范圍，并且在時(shí)刻t4與在附加檢查時(shí)刻tz獲取的功率值的差值的量以及在時(shí)刻t4與在附加檢查時(shí)刻tz獲取的轉(zhuǎn)速值的差值的量均不超過(guò)相應(yīng)最大值，而且在后一檢查時(shí)刻t4，這些值的差值相對(duì)于相應(yīng)參考值也未過(guò)大，所以根據(jù)本發(fā)明，由此推斷不存在故障，特別是沒(méi)有甩負(fù)荷。

由此，不采取應(yīng)對(duì)措施。因此，向燃?xì)廨啓C(jī)2的燃料供給不會(huì)經(jīng)由可控閥4而受限。

以先前所描述的方式繼續(xù)監(jiān)測(cè)，如圖2和圖3所示，兩個(gè)運(yùn)行參數(shù)在下一檢查時(shí)刻t5再次處于可容許范圍內(nèi)。如果在兩個(gè)隨后的緊鄰檢查時(shí)刻，運(yùn)行參數(shù)再次處于可容許范圍之外，則再次附加地檢查在兩個(gè)檢查時(shí)刻中的后一個(gè)檢查時(shí)刻之前的檢查間隔δtp中，運(yùn)行參數(shù)是否在再次逼近可容許范圍，并以先前描述的方式得出結(jié)論，并且如果適當(dāng)，則采取應(yīng)對(duì)措施。

因此，使用根據(jù)本發(fā)明的方法，可以可靠地防止由短路的消除引起的、且如在圖2和圖3所示的功率的暫時(shí)崩潰和轉(zhuǎn)速上的暫時(shí)升高而被錯(cuò)誤地識(shí)別為甩負(fù)荷。因此，可以確保發(fā)電設(shè)施特別高效且可靠地運(yùn)行。

雖然已借助于優(yōu)選示例性實(shí)施例更詳細(xì)地圖示并描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不因此受本公開(kāi)的示例的限制，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍的情況下從中推斷其他變型。