CN103500425B - 水电机组运行状态智能评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明介绍了一种水电机组状态智能评价方法，该方法包括如下步骤：（1）、获取水电机组状态实时数据；（2）、设定智能评价依据及评价周期；（3）、评价水电机组运行状态区；（4）、建立水电机组运行状态区数据库；（5）、存入水电机组实时运行状态区数据库；（6）、评价水电机组运行状态；（7）、发布信息。该方法：1)、可实时掌握水电机组运行状态，调整运行方式和检修计划；2)、实用性强，不另加设备，即可实现状态评价，及时准确划分水电机组的运行状态区；3)、对确保水电机组的安全运行和避免事故扩大极具指导意义；4)、对源网的协调发展亦具重要意义。
Description
技术领域
本发明属于水力发电设备技术领域，尤其涉及一种水电机组运行状态智能评价方法。
背景技术
实时掌握和准确评价水电机组的运行状态，是确保水电机组安全运行的有效手段。这是因为，水电机组运行区域的划分与运行水头和工况有着密切的联系。不同的水头下，振动区的负荷范围是不同的。目前，振动区的鉴定通常采用试验的方式确定：试验前需要在水电机组上临时布置大量的传感器，在运行水头范围内划分三至五个水头段，在水电机组运行负荷内进行十至二十余个负荷段测试，根据试验分析结果，确定不同水头段下的振动区。水电厂的水头变幅较缓，完成一个水电厂各水头段及所有机组的试验通常需要好几年的时间。此外，水电机组检修后通常状态较好、稳定运行区相对较宽，随着时间的延长、水电机组状态将变差，所述振动区也随着时间的推移而发生变化。
因此，采用试验的办法划分水电机组振动区，试验历时长、工作量过大、实效性差。亟待研究出一种高效评价方法来监视水电机组运行状态的变化，实时掌握水电机组的振动区，及时指导水电厂的检修和运行，确保水电机组的安全运行，促进源网协调发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术的落后状况，提供一种水电机组运行状态智能评价方法。使用该方法可快捷、准确掌握水电机组的运行区域及其变化情况，实现对水电机组运行状态的高效评价，以确保水电机组安全稳定运行、防止事故扩大。该方法应简便、操作性强、实用性高。
本发明的技术方案是，所提供的水电机组运行状态智能评价方法，系以水电机组在线监测***中的振动、摆度及水压脉动为技术突破口来实现，具体来说，该方法包括如下步骤：
(1)、获取水电机组状态实时数据。使用常规方法，通过水电机组在线监测***搜索出待评价水电机组包括振动参量、摆度参量、水压脉动参量在内的状态参量实时数据，及包括有功参量、无功参量、水头参量在内的背景参量实时数据；
(2)、设定智能评价依据及评价周期。依据国家标准GB/T11348.5或国家标准GB/T6075.5或国家标准GB/T7894或国家标准GB/T15468或国家标准GB/T8564，使用常规方法，分别设定步骤(1)所获待评价水电机组的振动参量、摆度参量、水压脉动参量的最小阈值作为智能评价依据，同时，分别设定步骤(1)所获待评价水电机组的振动参量、摆度参量、水压脉动参量、有功参量、无功参量及水头参量的评价周期；
(3)、评价水电机组运行状态区。将步骤(1)所获待评价水电机组的振动参量、摆度参量、水压脉动参量依序对应比较步骤(2)所设定的待评价水电机组的振动参量的最小阈值、摆度参量的最小阈值、水压脉动参量的最小阈值。
如果所述振动参量大于所述振动参量的最小阈值，所述摆度参量大于所述摆度参量的最小阈值，所述水压脉动参量大于所述水压脉动参量的最小阈值，或其中至少任意一个参量大于该参量的最小阈值，则将当前待评价水电机组的有功区域和无功区域评价为严禁运行区；否则，将当前待评价水电机组的混流式水轮机45％以下负荷或转桨式水轮机35％以下负荷或定桨式水轮机75％以下负荷或冲击式水轮机25％以下负荷评价为可运行区，将当前待评价水电机组的混流式水轮机45％以上负荷或转桨式水轮机35％以上负荷或定桨式水轮机75％以上负荷或冲击式水轮机25％以上负荷评价为稳定运行区；
(4)、建立水电机组运行状态区数据库。使用常规方法，将步骤(3)所评价的待评价水电机组的运行状态区与待评价水电机组的运行水头进行关联与设置分段。依据所述水电机组在线监测***所存储的待评价水电机组运行状态区性质，建立包括待评价水电机组历史运行状态区数据库和待评价水电机组实时运行状态区数据库在内的待评价水电机组运行状态区数据库；
(5)、存入水电机组实时运行状态区数据库。将步骤(3)所评价的待评价水电机组运行状态区存入步骤(4)所建待评价水电机组运行状态区数据库中的待评价水电机组实时运行状态区数据库，以便与历史数据库进行对比；
(6)、评价水电机组运行状态。将步骤(5)所存入待评价水电机组实时运行状态区数据库的待评价水电机组运行状态区的水头段、有功区域、无功区域与步骤(4)所建待评价水电机组运行状态区数据库中的待评价水电机组历史运行状态区数据库进行对比，依据对比结果做出如下判断：
(6.1)、如果待评价水电机组历史运行状态区数据库的水头段无待评价水电机组实时运行状态区数据库中的水头，将待评价水电机组实时运行状态区数据库中评价的水电机组运行状态区、水电机组状态参量和水电机组背景参量存入待评价水电机组历史运行状态区数据库中，做出扩大水电机组运行状态区的决定和信息发布准备，以利指导电厂运行和供给检修部门参考；
(6.2)、如果待评价水电机组历史运行状态区数据库的水头段已经涵盖待评价水电机组实时运行状态区数据库中的水头，将待评价水电机组实时运行状态区数据库中评价的水电机组运行状态区与待评价水电机组历史运行状态区数据库中评价的水电机组运行状态区进行对比，如果对比结果不一致，则将待评价水电机组实时运行状态区数据库中评价的水电机组运行状态区、水电机组状态参量和水电机组背景参量存储到待评价水电机组历史运行状态区数据库中以更新历史运行状态区数据库中的信息，做出水电机组运行状态区发生变化的判断和信息发布准备，以便随时发布待评价水电机组运行状态区发生变化的信息；
(6.3)、如果待评价水电机组历史运行状态区数据库的水头段与步骤(6.2)一样，已经涵盖待评价水电机组实时运行状态区数据库中的水头，将待评价水电机组实时运行状态区数据库中评价的水电机组运行状态区与待评价水电机组历史运行状态区数据库中评价的水电机组运行状态区进行对比，如果对比结果一致，则按步骤(2)所设定的评价周期，将待评价水电机组运行状态参量和待评价水电机组背景参量存储到待评价水电机组历史运行状态区数据库中，做出水电机组运行状态区无变化发生的判断和信息发布准备，以便随时发布待评价水电机组运行状态区无变化发生的信息；
(7)、发布信息。在上述水电机组在线监测***中发布步骤(6)作出的终极判断或最终决定。
本发明的有益效果是：
1)、可准确掌握水电机组的运行状态区，及时发布水电机组运行状态变化信息。电厂可根据水电机组的运行状态区及变化信息，实时掌握水电机组运行状态情况，以便及时调整运行方式和检修计划；
2)、实用性强。仅借助水电厂现有的水电机组在线监测***，不需另加设备，即可实现对水电机组运行状态进行评价，及时准确划分水电机组的运行状态区；
3)、本方法对水电机组运行状态区及其变化情况进行的判断，对于确保水电机组的安全运行和避免事故的扩大极具指导意义；
4)、用本方法指导水电厂及时调整水电机组运行方式，并根据水电机组运行状态的变化情况制定水电机组检修方案，不仅对确保水电机组的安全运行极具指导意义，而且对于源网的协调发展亦具有重要意义。
具体实施方式
实施例1：
(1)、获取水电机组状态实时数据。使用常规方法，通过水电机组在线监测***搜索出待评价水电机组包括振动参量、摆度参量、水压脉动参量在内的状态参量实时数据，及包括有功参量、无功参量、水头参量在内的背景参量实时数据；
(2)、设定智能评价依据及评价周期。依据国家标准GB/T11348.5或国家标准GB/T6075.5或国家标准GB/T7894或国家标准GB/T15468或国家标准GB/T8564，使用常规方法，分别设定步骤(1)所获待评价水电机组的振动参量、摆度参量、水压脉动参量的最小阈值作为智能评价依据，同时，分别设定步骤(1)所获待评价水电机组的振动参量、摆度参量、水压脉动参量、有功参量、无功参量及水头参量的评价周期；
(3)、评价水电机组运行状态区。将步骤(1)所获待评价水电机组的振动参量、摆度参量、水压脉动参量依序对应比较步骤(2)所设定的待评价水电机组的振动参量的最小阈值、摆度参量的最小阈值、水压脉动参量的最小阈值。对比结果显示，所述振动参量大于所述振动参量的最小阈值，所述摆度参量大于所述摆度参量的最小阈值，所述水压脉动参量大于所述水压脉动参量的最小阈值，将当前待评价水电机组的有功区域和无功区域评价为严禁运行区；
(4)、建立水电机组运行状态区数据库。使用常规方法，将步骤(3)所评价的待评价水电机组的运行状态区与待评价水电机组的运行水头进行关联与设置分段。依据所述水电机组在线监测***所存储的待评价水电机组运行状态区性质，建立包括待评价水电机组历史运行状态区数据库和待评价水电机组实时运行状态区数据库在内的待评价水电机组运行状态区数据库；
(5)、存入水电机组实时运行状态区数据库。将步骤(3)所评价的待评价水电机组运行状态区存入步骤(4)所建待评价水电机组运行状态区数据库中的待评价水电机组实时运行状态区数据库；
(6)、评价水电机组运行状态。将步骤(5)所存入待评价水电机组实时运行状态区数据库的待评价水电机组运行状态区的水头段、有功区域、无功区域与步骤(4)所建待评价水电机组运行状态区数据库中的待评价水电机组历史运行状态区数据库进行对比，对比结果显示，待评价水电机组历史运行状态区数据库的水头段无待评价水电机组实时运行状态区数据库中的水头，将待评价水电机组实时运行状态区数据库中评价的水电机组运行状态区、水电机组状态参量和水电机组背景参量存入待评价水电机组历史运行状态区数据库中，做出扩大水电机组运行状态区的决定和信息发布准备；
(7)、发布信息。在上述水电机组在线监测***中发布步骤(6)作出的终极判断或最终决定。
实施例2：
步骤(1)～(2)同实施例1；
(3)、评价水电机组运行状态区。将步骤(1)所获待评价水电机组的振动参量、摆度参量、水压脉动参量依序对应比较步骤(2)所设定的待评价水电机组的振动参量的最小阈值、摆度参量的最小阈值、水压脉动参量的最小阈值。对比结果显示，所述振动参量不大于所述振动参量的最小阈值，所述摆度参量不大于所述摆度参量的最小阈值，所述水压脉动参量不大于所述水压脉动参量的最小阈值，将当前待评价水电机组的混流式水轮机45％以下负荷或转桨式水轮机35％以下负荷或定桨式水轮机75％以下负荷或冲击式水轮机25％以下负荷评价为可运行区，将当前待评价水电机组的混流式水轮机45％以上负荷或转桨式水轮机35％以上负荷或定桨式水轮机75％以上负荷或冲击式水轮机25％以上负荷评价为稳定运行区；
步骤(4)～(5)同实施例1；
(6)、评价水电机组运行状态。将步骤(5)所存入待评价水电机组实时运行状态区数据库的待评价水电机组运行状态区的水头段、有功区域、无功区域与步骤(4)所建待评价水电机组运行状态区数据库中的待评价水电机组历史运行状态区数据库进行对比，对比结果显示，待评价水电机组历史运行状态区数据库的水头段已经涵盖待评价水电机组实时运行状态区数据库中的水头，将待评价水电机组实时运行状态区数据库中评价的水电机组运行状态区与待评价水电机组历史运行状态区数据库中评价的水电机组运行状态区进行对比，对比结果显示为一致，按步骤(2)所设定的评价周期，将待评价水电机组运行状态参量和待评价水电机组背景参量存储到待评价水电机组历史运行状态区数据库中，做出水电机组运行状态区无变化发生的判断和信息发布准备；
步骤(7)同实施例1。
Claims (1)
1.一种水电机组运行状态智能评价方法，该方法包括如下步骤：
(1)、获取水电机组状态实时数据，使用常规方法，通过水电机组在线监测***搜索出待评价水电机组包括振动参量、摆度参量、水压脉动参量在内的状态参量实时数据，及包括有功参量、无功参量、水头参量在内的背景参量实时数据；
(2)、设定智能评价依据及评价周期，依据国家标准GB/T11348.5或国家标准GB/T6075.5或国家标准GB/T7894或国家标准GB/T15468或国家标准GB/T8564，使用常规方法，分别设定步骤(1)所获待评价水电机组的振动参量、摆度参量、水压脉动参量的最小阈值作为智能评价依据，同时，分别设定步骤(1)所获待评价水电机组的振动参量、摆度参量、水压脉动参量、有功参量、无功参量及水头参量的评价周期；
(3)、评价水电机组运行状态区，将步骤(1)所获待评价水电机组的振动参量、摆度参量、水压脉动参量依序对应比较步骤(2)所设定的待评价水电机组的振动参量的最小阈值、摆度参量的最小阈值、水压脉动参量的最小阈值，如果所述振动参量大于所述振动参量的最小阈值，所述摆度参量大于所述摆度参量的最小阈值，所述水压脉动参量大于所述水压脉动参量的最小阈值，或其中至少任意一个参量大于该参量的最小阈值，则将当前待评价水电机组的有功区域和无功区域评价为严禁运行区；否则，将当前待评价水电机组的混流式水轮机45％以下负荷或转桨式水轮机35％以下负荷或定桨式水轮机75％以下负荷或冲击式水轮机25％以下负荷评价为可运行区，将当前待评价水电机组的混流式水轮机45％以上负荷或转桨式水轮机35％以上负荷或定桨式水轮机75％以上负荷或冲击式水轮机25％以上负荷评价为稳定运行区；
(4)、建立水电机组运行状态区数据库，使用常规方法，将步骤(3)所评价的待评价水电机组的运行状态区与待评价水电机组的运行水头进行关联与设置分段，依据所述水电机组在线监测***所存储的待评价水电机组运行状态区性质，建立包括待评价水电机组历史运行状态区数据库和待评价水电机组实时运行状态区数据库在内的待评价水电机组运行状态区数据库；
(5)、存入水电机组实时运行状态区数据库，将步骤(3)所评价的待评价水电机组运行状态区存入步骤(4)所建待评价水电机组运行状态区数据库中的待评价水电机组实时运行状态区数据库；
(6)、评价水电机组运行状态，将步骤(5)所存入待评价水电机组实时运行状态区数据库的待评价水电机组运行状态区的水头段、有功区域、无功区域与步骤(4)所建待评价水电机组运行状态区数据库中的待评价水电机组历史运行状态区数据库进行对比，依据对比结果做出如下判断：
(6.1)、如果待评价水电机组历史运行状态区数据库的水头段无待评价水电机组实时运行状态区数据库中的水头，将待评价水电机组实时运行状态区数据库中评价的水电机组运行状态区、水电机组状态参量和水电机组背景参量存入待评价水电机组历史运行状态区数据库中，做出扩大水电机组运行状态区的决定和信息发布准备；
(6.2)、如果待评价水电机组历史运行状态区数据库的水头段已经涵盖待评价水电机组实时运行状态区数据库中的水头，将待评价水电机组实时运行状态区数据库中评价的水电机组运行状态区与待评价水电机组历史运行状态区数据库中评价的水电机组运行状态区进行对比，如果对比结果不一致，则将待评价水电机组实时运行状态区数据库中评价的水电机组运行状态区、水电机组状态参量和水电机组背景参量存储到待评价水电机组历史运行状态区数据库中以更新历史运行状态区数据库中的信息，做出水电机组运行状态区发生变化的判断和信息发布准备；
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Dai Qinghua Inventor after: Wang Huibin Inventor after: Zou Guili Inventor before: Wang Huibin Inventor before: Zou Guili |
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| COR | Change of bibliographic data | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180720 Address after: 410004 398 new Shao Dong Road, Tianxin District, Changsha, Hunan Co-patentee after: Power Science Research Institute of Hunan Electric Power Co., Ltd. Patentee after: State Grid Hunan Electric Power Co., Ltd. Co-patentee after: State Grid Corporation of China Address before: 100033 West Chang'an Avenue, Xicheng District, Xicheng District, Beijing Co-patentee before: Electric Power Research Institute, State Grid Hunan Electric Power Company Patentee before: State Grid Corporation of China Co-patentee before: Hunan Xiangdian Electric Power Text & Research Co., Ltd. |