[發(fā)明專利]一種水電站控制軟件故障在線監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110751804.5
• 申請(qǐng)日: 2021-07-02
• 公開（公告）號(hào): CN113608957B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐麟;王永潭;王樹新;王振羽;孟繁欣;萬(wàn)君;陳伏高;張蕾;牛志偉;左建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南瑞集團(tuán)有限公司;南京南瑞水利水電科技有限公司;松花江水力發(fā)電有限公司豐滿大壩重建工程建設(shè)局;國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司
• 主分類號(hào): G06F11/30
• 分類號(hào): G06F11/30;G06F11/32;G06F11/36
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 韓紅莉

本發(fā)明公開了一種水電站控制軟件故障在線監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)，基于運(yùn)行數(shù)據(jù)計(jì)算當(dāng)前控制階段狀態(tài)；檢測(cè)運(yùn)行數(shù)據(jù)、控制階段狀態(tài)和控制輸出與機(jī)組響應(yīng)是否異常；若運(yùn)行數(shù)據(jù)、控制階段狀態(tài)、控制輸出或機(jī)組響應(yīng)出現(xiàn)故障隔離類異常，多個(gè)唯一的隔離代碼判定產(chǎn)生故障，并轉(zhuǎn)入相應(yīng)的隔離處理；若運(yùn)行數(shù)據(jù)、控制階段狀態(tài)、控制輸出或機(jī)組響應(yīng)出現(xiàn)故障恢復(fù)類異常，則多個(gè)唯一的恢復(fù)代碼判定產(chǎn)生故障，并轉(zhuǎn)入相應(yīng)的恢復(fù)處理。本發(fā)明細(xì)分運(yùn)行數(shù)據(jù)異常、控制階段狀態(tài)異常、控制輸出異常和機(jī)組響應(yīng)異常等控制流全流程的異常，并精準(zhǔn)實(shí)施軟件故障隔離或故障恢復(fù)，使得軟件中的缺陷不會(huì)在后續(xù)運(yùn)行中產(chǎn)生實(shí)際失效，以快速恢復(fù)執(zhí)行關(guān)鍵任務(wù)的能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水電站控制軟件故障在線監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)，屬于水電站AGC/AVC軟件控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

水電站AGC/AVC軟件的可靠穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)電廠、電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都具有重要作用。大量案例和研究結(jié)果表明，即使是在軟件開發(fā)階段采用非常規(guī)范和嚴(yán)格的方法來(lái)提高關(guān)鍵控制軟件的可靠性和穩(wěn)定性，軟件故障或失效仍然難以避免。一旦這些軟件發(fā)生失效，會(huì)給電網(wǎng)及電廠的安全、經(jīng)濟(jì)和設(shè)備等方面帶來(lái)極大損失。

發(fā)明專利201610505136.7公開了一種抽水蓄能電站控制軟件在線故障診斷方法及系統(tǒng)，對(duì)于應(yīng)用級(jí)軟件故障，根據(jù)約束集判斷前一個(gè)軟件模塊輸出是否異常，一旦異常，確定引起故障的關(guān)鍵變量，同時(shí)轉(zhuǎn)入相應(yīng)的隔離處理；對(duì)于代碼級(jí)軟件故障，通過(guò)收集各軟件模塊入口相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)行針對(duì)性的測(cè)試獲取樣本數(shù)據(jù)，對(duì)樣本數(shù)據(jù)-進(jìn)行判定，找出引起故障的關(guān)鍵變量，一旦關(guān)鍵變量再次出現(xiàn)異常值，轉(zhuǎn)入相應(yīng)的隔離處理。該發(fā)明針對(duì)應(yīng)用級(jí)軟件故障和代碼級(jí)軟件故障的不同特點(diǎn)，分別采用約束集和布爾函數(shù)學(xué)習(xí)機(jī)制進(jìn)行分析診斷，實(shí)現(xiàn)了故障識(shí)別、故障模塊定位、故障隔離的全流程，有效提高了抽水蓄能電站控制軟件的在線故障診斷效果，提高了抽水蓄能電站AGC/AVC控制功能的運(yùn)行安全。

控制流錯(cuò)誤是軟件故障的一個(gè)主要來(lái)源，由于控制流類很大一部分屬于邏輯類和語(yǔ)義類錯(cuò)誤，難以由成熟的自動(dòng)化檢測(cè)工具進(jìn)行自動(dòng)分析與檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種水電站控制軟件故障在線監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)，本方法的目的在于細(xì)分運(yùn)行數(shù)據(jù)異常、控制階段狀態(tài)異常、控制輸出異常、機(jī)組響應(yīng)異常等控制流全流程的異常，并精準(zhǔn)實(shí)施軟件故障隔離或故障恢復(fù)，使得軟件中的缺陷不會(huì)在后續(xù)實(shí)際運(yùn)行中產(chǎn)生失效，以快速恢復(fù)執(zhí)行關(guān)鍵任務(wù)的能力。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種水電站控制軟件故障在線監(jiān)測(cè)方法，包括：

基于當(dāng)前時(shí)刻的運(yùn)行數(shù)據(jù)和上一時(shí)刻的運(yùn)行數(shù)據(jù)，根據(jù)約束集檢測(cè)運(yùn)行數(shù)據(jù)是否異常，計(jì)算當(dāng)前控制階段狀態(tài)；

檢測(cè)控制階段狀態(tài)是否異常和控制輸出與機(jī)組響應(yīng)是否異常；

若運(yùn)行數(shù)據(jù)、控制階段狀態(tài)、控制輸出或機(jī)組響應(yīng)出現(xiàn)故障隔離類異常，預(yù)先生成的多個(gè)唯一的隔離代碼判定產(chǎn)生故障，并轉(zhuǎn)入相應(yīng)的隔離處理；

若運(yùn)行數(shù)據(jù)、控制階段狀態(tài)、控制輸出或機(jī)組響應(yīng)出現(xiàn)故障恢復(fù)類異常，則預(yù)先生成的多個(gè)唯一的恢復(fù)代碼判定產(chǎn)生故障，并轉(zhuǎn)入相應(yīng)的恢復(fù)處理。

優(yōu)先地，運(yùn)行數(shù)據(jù)包括系統(tǒng)頻率、機(jī)組水頭、機(jī)組出力值和控制目標(biāo)；

約束集包括頻率約束、水頭約束、出力約束、出力平衡約束、控制目標(biāo)變化限值約束、有功出力與頻率相關(guān)性約束、機(jī)組可運(yùn)行區(qū)與機(jī)組實(shí)際出力相關(guān)約束和不可頻繁穿越振動(dòng)區(qū)約束。

優(yōu)先地，控制階段狀態(tài)包括機(jī)組開機(jī)起始階段，機(jī)組開機(jī)執(zhí)行階段，機(jī)組停機(jī)起始階段，機(jī)組停機(jī)執(zhí)行階段，機(jī)組負(fù)荷調(diào)整起始階段，機(jī)組負(fù)荷調(diào)整執(zhí)行階段和平穩(wěn)負(fù)荷階段；

檢測(cè)控制階段狀態(tài)是否異常包括：

判斷當(dāng)前時(shí)刻的控制階段狀態(tài)和上一時(shí)刻的控制階段狀態(tài)是否屬于控制階段狀態(tài)關(guān)系對(duì)，如果屬于則表示沒(méi)有異常，如果不屬于則表示存在異常；