為提高自動控制水平，國內許多大型火電機組幾乎都采用了DCS系統，故使得對生產過程中大量實時數據的獲取變得越來越容易。在此基礎上，火電機組性能實時監測系統（監測系統）逐漸在電廠中得到普及和應用。
　　
　　然而由于儀表故障、變送器飄移、接線錯誤等原因，使得從DCS系統采集來的測量數據中存在一些不良數據，這樣會導致基于這些數據開發的監測系統性能下降，甚至造成該系統計算結果失真或者根本無法工作。因此，對從控制系統（DCS、PLC等）采集來的測量數據的檢驗，就成為開發監測系統必須解決的首要問題。
　　
　　本文在開發的監測系統中，對測量數據進行了三重校驗，并基于熱工機理模型的方法，對不良數據進行重構。開發的測量數據處理模塊較好地解決了由于測量數據不良帶來的性能計算結果不準確問題，并成功地將該技術應用于國內某電廠60OMW機組運行優化系統，取得了良好的效果。
　　
　　一、不良測量數據的校驗方法
　　
　　不良數據的校驗包括三方面內容：數據檢測、不良數據定位和重構。隨著計算機信息技術的發展，不良數據的檢驗也引起了國內外學者和研究人員的重視，并且發展了多種方法:（1）基于硬件冗余的實踐互相判別法;（2）由統計學發展而成的基于采樣數據時間序列關系的AR、ARM及Kalman等時間序列預測模型法[1];（3）基于采樣數據的相關性分析PCA方法[2]等。
　　
　　基于硬件冗余的實踐互相判別法的應用前提是需要增加一次元件，這樣會增加監測系統投資，對開發本文所述的監測系統顯然不適用;對于AR、ARM及Kalman和PCA方法，雖然它們已經形成了較為成熟的預測模型和計算軟件，但由于前置處理軟件需要耗費大量的計算用時，且這些方法有的僅僅適用于關鍵參數的校驗，對電站熱力系統參數之間普遍存在的相關性，不能*數據檢驗要求，而根據電站對象物理機理模型建立的基準參數預測法克服了上述方法的不足，能較好解決電站熱力系統不良數據的校驗問題，如對汽輪機熱力系統各參數和通流部分熱力數據的校驗等。因此本文采用了這種方法。
　　
　　由電站控制系統采集來的數據一般經過下列三步校驗（圖1）。　　
　　1.1傳感器信號校驗
　　
　　*，應用于電站系統的控制系統（DCS、PLC等）的壓力、溫度、流量、液位、功率、閥位、電量等輸出信號均可以轉化為（4～20）mA信號或數字信號，對應該參數的工程單位量程范圍，數據校驗的*步就是對這些參數進行量程校驗。如果該參數不在量程范圍內，則給出不合格標志（越上限、越下限），并對該參數在當前工況下進行重構。
　　
　　1.2偏差帶校驗
　　
　　根據每個測量參數的物理意義和當前工況下的基準值及確定的偏差帶進行校驗,如超出該偏差帶，則給出不合格標志（偏低、偏高），用當前工況下的基準值替代不合格數據。在進行偏差帶校驗時，確定代表該工況下的基準線和測量參數的相對偏差值是校驗的關鍵。
　　
　　對電站系統中某一正常運行的設備，在某一工況下，表示其特性的參數可以借助于機組zui近一次的熱力性能試驗數據，如果沒有該數據，也可以根據制造廠提供的數據，通過熱力系統變工況模型計算得到。該標準曲線要根據機組工況的變化進行動態修正。
　　
　　偏差帶的確定應該考慮由于采樣數據的波動，測量值不至于落在該偏差帶外。偏差帶可以初步設定為該特性參數基準值的±（10%～20%）。一般，壓力參數取下限，溫度參數取上限。
　　
　　1.3熱力設備模型校驗
　　
　　電站熱力系統的熱力參數存在相關性。以加熱器為例:（1）加熱器水側出口溫度與加熱器進汽壓力對
　　
　　應的飽和溫度、上端差、下游加熱器的下端差相關，并可以根據該級加熱器的熱平衡模型，計算得到其應達溫升，以此對該加熱器的出口水溫進行校驗;（2）加熱器進汽壓力與加熱器對應的抽汽壓力、抽汽壓損相關;（3）加熱器進汽溫度與加熱器對應的抽汽溫度、抽汽壓損以及進加熱器的軸封漏汽參數相關。因此，可以根據這些參數的相關性進行互相校驗，對不良數據進行重構。
　　
　　二、不良數據的重構
　　
　　當測量數據按順序經過三重有效性檢驗，確定為不合格后，就需要用預先準備的替代值進行重構，以便減少測量數據不良對系統計算結果精度的影響，確保系統能正常和有效運行。
　　
　　當機組運行工況變化時，熱力系統各部分的參數會相應變化，有時變化幅度可能會較大。目前一般采用的用固定值或設計值將不合格測量數據替換的方法，雖然能夠解決由于測量數據不良引起的計算結果失真的問題，但計算結果的精度會大大降低。
　　
　　在準備不良數據的替代值時，可以采用機組穩定工況運行時的熱力數據，如可以準備幾組典型工況下的汽輪機通流部分和熱力系統參數，表1為某電廠60OMW汽輪機組在不同工況下的穩定運行數據[3]。　　
　　在實際運行工況下出現一些不良數據時，可以根據這組數據由費留格爾公式進行在線計算，得到實際運行工況下各測量數據的替代值。
　　
　　因熱力系統低壓部分的壓力測量數據受低壓缸排汽壓力影響較大，從表1變工況計算得到的替代值還需要根據實際低壓缸排汽壓力進行修正。
　　
　　三、準穩態處理
　　
　　機組在穩定工況下運行時，熱力系統的參數波動較小，對在線性能計算精度一般沒有什么影響，能滿足監測系統計算精度要求。然而，當機組從一個穩定工況變化到另一個穩定工況時，機組熱力系統的參數波動范圍將會變大，如果以瞬時采集來的測量數據進行計算，將會使系統的計算結果出現大幅度波動，這顯然與機組實際運行性能不符。為此，提出了準穩態數據處理的概念。
　　
　　準穩態處理就是在機組準穩態過程中，將采集來的測量數據在一段時間內進行平均，用平均值進行性能計算。首先根據機組負荷升降率的設定值，判斷機組是否處于準穩態工況。準穩態工況的標志是以機組的負荷升降率不大于實際控制值，大型機組負荷升降率一般不大于3%/min，該值應視機組具體的負荷升降率而定。平均值計算時間段的間隔選取，應綜合考慮機組的熱慣性、質量慣性、DCS系統調節品質等因素，一般以（1～5）min為宜。如果選取的時間間隔過長，系統的計算結果較難反映機組當前的實際運行水平；反之，系統的計算結果波動偏大，達不到準穩態處理效果。
　　
　　四、結論
　　
　　（1）本文提出了對火電機組性能實時監測系統中原始測量數據進行三重校驗的方法，使該系統計算精度和可靠性有了很大提高。
　　
　　（2）采用本文方案構建的火電機組性能實時監測系統己經成功應用于60OMW機組運行性能優化系統，并取得良好的連續運行業績。
　　
　　（3）基于熱力設備模型的不良數據重構和準穩態處理方法，對于開發火電機組性能實時監測系統及相關系統具有指導意義。