CN110440138A - 一种测压管路的排气检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测压管路的排气检测方法及装置，包括：建立健康参数样本；所述健康样本参数包括上库水位、下库水位、水泵水轮机的导叶开度、GCB合闸信号和压力量；获取当前运行参数样本；所述当前运行参数样本包括当前上库水位、当前下库水位、水泵水轮机的当前导叶开度、当前GCB合闸信号和当前压力量；对所述健康参数样本与所述当前运行参数样本进行处理，根据处理结果，判断测压管路是否需要排气操作。本发明能够根据抽水储能机组的各项运行参数，确定排气操作时机，提高测量结果准确性，提高机组运行稳定性。

Description

一种测压管路的排气检测方法及装置

技术领域

本发明涉及水电工程技术领域，特别是指一种测压管路的排气检测方法及装置。

背景技术

抽水蓄能机组是在电力负荷低谷时将剩余电能转化为机械能，把下库水抽至上水库，在电力负荷高峰期通过放水将上库水的势能转化为电能的发电抽水装置，主要包括水泵水轮机、发电电动机、调速***、励磁***与用于采集监测各项运行参数的监测***等设备。其中，在水泵水轮机的关键部位铺设有测压管路，用于观测对应部位的压力及脉动，例如蜗壳进口压力、无叶区压力、顶盖压力、尾水管进出口压力等，测压管路的一端固定于水泵水轮机的测压孔，另一端安装排气阀门，在排气阀门的外侧安装测量仪表，根据测量仪表的测量数据，当测压管路中有较多的气体时，需要打开排气阀门放水排气，以避免影响监测***的测量准确性，影响机组运行稳定性。目前，一般是技术人员根据工作经验，采取定期或是非定期的方式通过操作排气阀门进行排气操作，无法准确掌握排气时机，存在需要排气的未排气，影响测量结果准确性，而不需要排气的时候进行排气操作，额外增加了工作量。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种测压管路的排气检测方法及装置，能够根据检测结果确定排气操作时机，提高测量结果准确性，提高机组运行稳定性。

基于上述目的，本发明提供了一种测压管路的排气检测方法，包括：

建立健康参数样本；所述健康样本参数包括上库水位、下库水位、水泵水轮机的导叶开度、GCB合闸信号和压力量；

获取当前运行参数样本；所述当前运行参数样本包括当前上库水位、当前下库水位、水泵水轮机的当前导叶开度、当前GCB合闸信号和当前压力量；

对所述健康参数样本与所述当前运行参数样本进行处理，根据处理结果，判断测压管路是否需要排气操作。

可选的，所述对所述健康参数样本与所述当前运行参数样本进行处理，根据处理结果，判断测压管路是否需要排气操作，包括：

根据所述上库水位、下库水位、导叶开度，从所述健康参数样本中确定出第一健康中间样本区间，根据所述当前上库水位、当前下库水位、当前导叶开度，从所述当前运行参数样本中确定出第一运行中间样本区间；

从所述第一健康中间样本区间与所述第一运行中间样本区间中，截取从导叶开启到GCB合闸之间的健康样本区间与运行样本区间；

根据所述健康样本区间中的压力量，计算健康压力脉动量，根据所述运行样本区间中的当前压力量，计算运行压力脉动量；

分别计算所述健康压力脉动量和所述运行压力脉动量的通频脉动幅值和脉动有效值；

根据所述健康压力脉动量和所述运行压力脉动量的通频脉动幅值和脉动有效值，计算通频脉动幅值变化指数和脉动有效值变化指数，根据计算结果判断是否需要排气。

可选的，所述第一健康中间样本区间的上库水位、下库水位分别与所述第一运行中间样本区间的当前上库水位、下库水位之间的偏差小于等于预设的偏差阈值。

可选的，从所述第一健康中间样本区间中，截取从导叶开启到GCB合闸之间的第二健康中间样本区间，从所述第一运行中间样本区间中，截取从导叶开启到GCB合闸之间的第二运行中间样本区间，分别确定所述第二健康中间样本区间和所述第二运行中间样本区间的数据长度，确定短的数据长度，从所述第二健康中间样本区间中确定出所述短的数据长度对应的所述健康样本区间，从所述第二运行中间样本区间中确定出所述短的数据长度对应的所述运行样本区间。

可选的，所述健康样本区间中的压力量包括蜗壳进口压力数据、无叶区压力数据、顶盖压力数据、转轮与底环压力数据、尾水管进口压力数据、尾水管出口压力数据；对每一类压力数据，利用滑动平均法，计算对应的滑动平均趋势量；

所述运行样本区间中的压力量包括当前蜗壳进口压力数据、当前无叶区压力数据、当前顶盖压力数据、当前转轮与底环压力数据、当前尾水管进口压力数据、当前尾水管出口压力数据；对每一类当前压力数据，利用滑动平均法，计算对应的滑动平均趋势量。

可选的，将所述健康样本区间的每一类压力数据减去对应的滑动平均趋势量，得到对应类型的健康压力脉动量；将所述运行样本区间的每一类当前压力数据减去对应的滑动平均趋势量，得到对应类型的运行压力脉动量。

可选的，对于每一类健康压力脉动量/运行压力脉动量的若干数据，将数据从大到小排序，计算剔除量，从最大值开始去掉剔除量的数据，从最小值开始去掉剔除量的数据，剔除之后，从剩余的数据中重新确定出最大值和最小值，将所述最大值减去最小值，相减结果作为每一类健康压力脉动量/运行压力脉动量对应的通频脉动幅值；

对于每一类健康压力脉动量/运行压力脉动量的若干数据，按照以下公式计算对应的脉动有效值：

其中，YLMDRMS为脉动有效值，N为数据个数，i为整数。

可选的，计算所述通频脉动幅值变化指数的公式为：

FZZS＝(YXFZ-JKFZ)/JKFZ×100％ (3)

其中，FZZS为通频脉动幅值变化指数，YXFZ为运行压力脉动量的通频脉动幅值，JKFZ为健康压力脉动量的通频脉动幅值；

计算所述脉动有效值变化指数的公式为：

RMSZS＝(YXRMS-JKRMS)/JKRMS×100％ (4)

其中，RMSZS为脉动有效值变化指数，YXRMS为运行压力脉动量的脉动有效值，JKRMS为健康压力脉动量的脉动有效值。

本发明实施例还提供一种测压管路的排气检测装置，包括：

第一构建模块，用于建立健康参数样本；所述样本参数包括上库水位、下库水位、水泵水轮机的导叶开度、GCB合闸信号和压力量；

第二构建模块，用于根据获取当前运行参数样本；所述当前运行样本参数包括当前上库水位、当前下库水位、当前导叶开度、当前GCB合闸信号和当前压力量；

数据处理模块，用于对所述健康参数样本与所述当前运行参数样本进行处理，根据处理结果，判断测压管路是否需要排气操作。

可选的，所述数据处理模块包括：

样本选取模块，用于从所述健康参数样本中确定出第一健康中间样本区间，从所述当前运行参数样本中确定出第一运行中间样本区间；

样本处理模块，用于从所述第一健康中间样本区间与所述第一运行中间样本区间中，分别截取从导叶开启到GCB合闸之间的健康样本区间与运行样本区间；

第一计算模块，用于根据所述健康样本区间中的压力量，计算健康压力脉动量，根据所述运行样本区间中的当前压力量，计算运行压力脉动量；

第二计算模块，用于分别计算所述健康压力脉动量和所述运行压力脉动量的通频脉动幅值和脉动有效值；

第三计算模块，用于根据所述健康压力脉动量和所述运行压力脉动量的通频脉动幅值和脉动有效值，计算通频脉动幅值变化指数和脉动有效值变化指数，根据计算结果判断是否需要排气。

从上面所述可以看出，本发明提供的测压管路的排气检测方法及装置，通过建立健康参数样本，获取运行过程中的当前运行参数样本，对健康参数样本与当前运行参数样本进行处理、对比分析，根据处理分析结果，判断测压管路是否需要排气操作。本发明能够根据抽水储能机组在运行过程中的各项运行参数，准确确定排气操作时机，提高测量结果准确性，提高机组运行稳定性，减少不必要的工作量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的方法流程示意图；

图2为本发明实施例的抽水蓄能电站的拓扑结构示意图；

图3为本发明实施例的样本分析与比对的方法流程示意图；

图4A为本发明实施例的第一健康中间样本区间的曲线示意图；

图4B为本发明实施例的第一运行中间样本区间的曲线示意图；

图5A为本发明实施例从第一健康中间样本区间截取第二健康中间样本区间的示意图；

图5B为本发明实施例从第一运行中间样本区间截取第二运行中间样本区间的示意图；

图6为本发明实施例的压力量、滑动趋势量、压力脉动量的曲线示意图；

图7为本发明实施例的脉动通频幅值的曲线示意图；

图8为本发明实施例的装置结构框图；

图9为本发明实施例的数据处理模块的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

抽水蓄能机组通常在发电、发电调相、抽水、抽水调相四个工况下运行，运行过程中，抽水蓄能机组启停频繁，运行模式是“二发二抽”即上午开机(是指启动抽水蓄能机组)发电，中午开机抽水，傍晚开机发电，凌晨开机抽水，本发明实施例通过对发电方向开机过渡过程中的压力量测量结果进行分析，确定测压管路是否需要排气。

图1为本发明实施例的方法流程示意图。如图所示，本发明实施例提供的测压管路的排气检测方法，包括：

S10：建立健康参数样本；

于排气操作后的开机过程中，采集获取健康参数样本，样本参数包括上库水位、下库水位、水泵水轮机的导叶开度、转动部件的转速、发电机出口断路器(GCB)合闸信号和压力量等参数。

于一些实施例中，抽水蓄能机组配置有机组状态监测***，机组状态监测***用于监测抽水蓄能机组的各项运行参数，包括上库水位、下库水位、水泵水轮机的活动导叶的导叶开度、转动部件的转速、发电机出口断路器合闸信号、水泵水轮机的关键部位的压力量等参数。

机组状态监测***包括上位机、水位计、位移传感器、测速仪器、多个压力传感器，水位计、位移传感器、测速仪器、多个压力传感器的数据输出端均接入上位机，上位机接收水位计、位移传感器、测速仪器、多个压力传感器采集的数据。结合图2所示，两水位计分别安装于上池水库和下池水库，分别用于测量上池水库的上库水位与下池水库的下库水位，并将测量的上库水位数据与下库水位数据传输给上位机；位移传感器安装于水泵水轮机的活动导叶位置，用于测量水泵水轮机的活动导叶的导叶开度，位移传感器将测量的导叶开度数据传输给上位机；测速仪器安装于水泵水轮机和发电电动机的转动部件位置，测速仪器用于测量水泵水轮机和发电电动机的转动部件的旋转转速，测速仪器将测量的转速数据传输给上位机，转动部件的转速快慢会影响压力脉动的大小，因此需要对转动部件的转速进行监测；发电机出口断路器的开关量数据输出端与上位机相连接，发电机出口断路器合闸信号，即发电机并入电网时发电机出口断路器合闸时发出的开关量信号传输至上位机；压力传感器分别安装于蜗壳进口、无叶区、顶盖、转轮与底环、尾水管进口、尾水管出口等水泵水轮机的关键部位处，各压力传感器分别测量的各位置的压力数据分别传输给上位机。

S11：获取当前运行参数样本；

于日常运行的开机过程中，可利用机组状态监测***采集获取当前运行参数样本，样本参数包括当前上库水位、当前下库水位、水泵水轮机的当前导叶开度、转动部件的当前转速、当前GCB合闸信号和当前压力量等参数。

S12：将健康参数样本与当前运行参数样本进行分析与比对，判断测压管路是否需要排气操作。

图3为本发明实施例的样本分析与比对的方法流程示意图。如图所示，将健康参数样本与当前运行参数样本进行分析与比对，判断测压管路是否需要排气操作的方法，具体包括：

S120：从健康参数样本中确定出第一健康中间样本区间，从当前运行参数样本中确定出第一运行中间样本区间；

抽水蓄能机组开机时，水泵水轮机的活动导叶是按照设定的开启规律开启的，只有当导叶控制机构出现故障，或是活动导叶开启过程中出现卡塞时，活动导叶的开启规律才会明显发生变化。因此，在正常情况下，活动导叶在开启过程的开启规律是一致的。这样，根据活动导叶的开启规律，从健康参数样本中确定出第一健康中间样本区间，从当前运行参数样本中选取第一运行中间样本区间，将第一运行中间样本区间和第一健康中间样本区间进行比较，能够判断出是否出现异常情况，进一步可判断是导叶控制机构或是活动导叶出现故障。

如图4A、4B所示，根据活动导叶的导叶开启规律，结合上库水位、下库水位，从健康参数样本中，确定出第一健康中间样本区间，从当前运行参数样本中，确定出第一运行中间样本区间，如图所示，正常情况下，活动导叶的开启规律一致。从导叶开启到GCB合闸的区间之内，分别计算健康参数样本中的上库水位、下库水位与运行参数样本中的上库水位、下库水位之间的偏差，若偏差小于等于预设的偏差阈值，则认为运行参数样本的上库水位、下库水位分别与健康参数样本的上库水位、下库水位一致。

如图4A所示，于一些实施例中，在第一健康中间样本区间中，上库水位为728.6米，下库水位为169.5米，如图4B所示，在第一运行中间样本区间中，上库水位为728.9米，下库水位为169.3米，在第一健康中间样本区间和第一运行中间样本区间中，上库水位之间和下库水位之间允许具有一定范围内的偏差，例如设定偏差阈值为0.5％，偏差的计算方法为：从导叶开启到GCB合闸的时间区间之内，计算对应时间点的上库水位之间的差值的绝对值，将时间区间之内计算得到的多个绝对值相加，得到的加和值作为偏差值与设定的偏差阈值进行比较，下库水位的计算方法相同。其中，偏差的具体取值可根据电站、运行水头等设置，一般而言，高水头偏差取值较小，低水头偏差取值偏大。

S121：从第一健康中间样本区间与第一运行中间样本区间中，截取从导叶开启到GCB合闸之间的健康样本区间与运行样本区间；

图5A为本发明实施例从第一健康中间样本区间截取第二健康中间样本区间的示意图，如图所示，从第一健康中间样本区间中截取从导叶开启到GCB合闸之间的第二健康中间样本区间(两条竖向虚线之间)；如图5A所示，于一些实施例中，第一健康中间样本区间的上库水位为728.6米，下库水位为169.5米；导叶开启时间t1为8.356秒，GCB合闸时间t2为93.281秒，压力信号采样频率为1200赫兹，截取的第二健康中间样本区间的数据时长为84.925秒，数据长度为101910。

图5B为本发明实施例从第一运行中间样本区间截取第二运行中间样本区间的示意图，如图所示，从第一运行中间样本区间中截取从导叶开启到GCB合闸之间的第二运行中间样本区间(两条竖向虚线之间)；如图5B所示，于一些实施例中，第一运行中间样本区间的上库水位为728.7米，下库水位为169.7米；导叶开启时间t1为8.307秒，GCB合闸时间t2为91.197秒，压力信号采样频率为1200赫兹，截取的第二运行中间样本区间的数据时长为82.890秒，数据长度为99108。

由于健康参数样本中的上库水位、下库水位、导叶开度与当前运行参数样本中的当前上库水位、当前下库水位、当前导叶开度不完全一致，所以，所截取的第二健康中间样本区间的数据长度与第二运行中间样本区间的数据长度可能不一致。这种情况下，若数据长度短的样本区间其数据长度为第一长度，数据长度长的样本区间其数据长度为第二长度，则以第一长度的样本区间为准，从第二长度的样本区间中截取第一长度的样本区间，最终得到具有第一长度的健康样本区间和具有第一长度的运行样本区间。如图5A、5B所示，第二健康中间样本区间的数据长度为101910，第二运行中间样本区间的数据长度为99108，即第一长度为99108，第二长度为101910，则从第二健康中间样本区间中截取第一长度的样本区间，作为健康样本区间，具有第一长度的第二运行中间样本区间直接作为运行样本区间。

S122：根据健康样本区间中的压力量，计算健康压力脉动量，根据运行样本区间中的当前压力量，计算运行压力脉动量；

结合图6所示，具体包括：

S1220：计算压力量滑动平均趋势量；

对于健康样本区间中的压力量，计算压力量滑动平均趋势量。健康样本区间中的压力量包括蜗壳进口压力数据、无叶区压力数据、顶盖压力数据、转轮与底环压力数据、尾水管进口压力数据、尾水管出口压力数据等水泵水轮机的关键部位的压力数据。

对健康样本区间中的每一种压力数据，利用滑动平均法，计算对应滑动平均趋势量。计算方法是，若压力信号的采样频率为f赫兹，即每秒采样f个压力信号，从压力信号中截取第1个到第f个压力数据，计算压力数据的平均值，计算结果为滑动平均趋势量的第1个数值，截取第2个到第f+1个压力数据，计算压力数据的平均值，计算结果为滑动平均趋势量的第2个数值，以此类推，直至对最后一个压力数据处理后，计算得到滑动平均趋势量的最后1个数值。

于一些实施例中，对于尾水管出口压力数据，假如压力信号的采样频率为1200赫兹，从采样的压力信号中截取第1个至1200个尾水管出口压力信号，计算1200个尾水管出口压力数据的平均值，计算结果作为给尾水口出口压力滑动平均趋势量的第1个数值，取第2个至1201个尾水管出口压力信号，计算1200个尾水管出口压力数据的平均值，计算结果作为尾水管出口压力滑动平均趋势量的第2个数值，以此类推，直至对最后一个尾水管出口压力数据处理后，计算得到尾水管出口压力滑动平均趋势量的最后1个数值。

按照以上方法，依次计算得到健康样本区间中的蜗壳进口压力数据对应的蜗壳进口压力滑动平均趋势量、无叶区压力数据对应的无叶区压力滑动平均趋势量、顶盖压力数据对应的顶盖压力滑动平均趋势量、转轮与底环压力数据对应的转轮与底环压力滑动平均趋势量、尾水管进口压力数据对应的尾水管进口压力滑动平均趋势量、尾水管出口压力数据对应的尾水管出口压力滑动平均趋势量。

对于运行样本区间中的当前压力量，利用上述方法，依次计算得到当前蜗壳进口压力数据对应的当前蜗壳进口压力滑动平均趋势量、当前无叶区压力数据对应的当前无叶区压力滑动平均趋势量、当前顶盖压力数据对应的当前顶盖压力滑动平均趋势量、当前转轮与底环压力数据对应的当前转轮与底环压力滑动平均趋势量、当前尾水管进口压力数据对应的当前尾水管进口压力滑动平均趋势量、当前尾水管出口压力数据对应的当前尾水管出口压力滑动平均趋势量。

S1221：根据压力量与压力量滑动平均趋势量，计算压力脉动量；

将压力量减去滑动平均趋势量，得到压力脉动量，即：

YLMD＝YL-YLQS (1)

其中，YLMD为压力脉动量，YL为压力量，YLQS为滑动平均趋势量。

对于健康样本区间，根据压力量与压力量滑动平均趋势量，计算健康压力脉动量。

对于健康样本区间，压力量包括蜗壳进口压力数据、无叶区压力数据、顶盖压力数据、转轮与底环压力数据、尾水管进口压力数据、尾水管出口压力数据，每一类压力数据以数组形式表示。滑动平均趋势量包括蜗壳进口压力滑动平均趋势量、无叶区压力滑动平均趋势量、顶盖压力滑动平均趋势量、转轮与底环压力滑动平均趋势量、尾水管进口压力滑动平均趋势量、尾水管出口压力滑动平均趋势量，每一类滑动平均趋势量以数组形式表示。健康压力脉动量包括蜗壳进口压力脉动量、无叶区压力脉动量、顶盖压力脉动量、转轮与底环压力脉动量、尾水管进口压力脉动量、尾水管出口压力脉动量，每一类健康压力脉动量以数组形式表示，且健康压力脉动量的数组中，每个数值由压力数据的数组中的相应数值减去相应的压力滑动趋势量的数组中的相应数值，例如，无叶区压力脉动量的第i个数值，由无叶区压力数据的第i个数值减去无叶区压力滑动平均趋势量的第i个数值得到。

对于运行样本区间，根据当前压力量与当前压力量滑动平均趋势量，计算运行压力脉动量。

对于运行样本区间，当前压力量包括当前蜗壳进口压力数据、当前无叶区压力数据、当前顶盖压力数据、当前转轮与底环压力数据、当前尾水管进口压力数据、当前尾水管出口压力数据，每一类当前压力数据以数组形式表示。当前滑动平均趋势量包括当前蜗壳进口压力滑动平均趋势量、当前无叶区压力滑动平均趋势量、当前顶盖压力滑动平均趋势量、当前转轮与底环压力滑动平均趋势量、当前尾水管进口压力滑动平均趋势量、当前尾水管出口压力滑动平均趋势量，每一类当前滑动平均趋势量以数组形式表示。运行压力脉动量包括当前蜗壳进口压力脉动量、当前无叶区压力脉动量、当前顶盖压力脉动量、当前转轮与底环压力脉动量、当前尾水管进口压力脉动量、当前尾水管出口压力脉动量，每一类运行压力脉动量以数组形式表示，且运行压力脉动量的数组中，每个数值由当前压力数据的数组中的相应数值减去相应的当前压力滑动趋势量的数组中的相应数值，例如，当前无叶区压力脉动量的第m个数值，由当前无叶区压力数据的第m个数值减去当前无叶区压力滑动平均趋势量的第m个数值得到。

S123：分别计算健康压力脉动量和运行压力脉动量的通频脉动幅值和脉动有效值；

结合图7所示，计算健康压力脉动量的通频脉动幅值，计算方法为：对于健康压力脉动量的每一类压力脉动量数组，将数据从大到小排序，计算剔除量，从最大值开始去掉剔除量的数据，从最小值开始去掉剔除量的数据，剔除之后，从剩余的数据中重新确定出最大值和最小值，将最大值减去最小值，结果作为健康压力脉动量的每一类压力脉动量对应的通频脉动幅值。其中，剔除量的计算式为数组长度×0.1％。

计算运行压力脉动量的通频脉动幅值，计算方法为：对于运行压力脉动量的每一类压力脉动量数组，将数据从大到小排序，计算剔除量，从最大值开始去掉剔除量的数据，从最小值开始去掉剔除量的数据，剔除之后，从剩余的数据的中重新确定出最大值和最小值，将最大值减去最小值，结果作为运行压力脉动量的每一类压力脉动量对应的通频脉动幅值。

计算健康压力脉动量和运行压力脉动量的脉动有效值，计算公式为：

其中，YLMDRMS为脉动有效值，N为压力脉动量数组的长度，i为整数。即，对于健康压力脉动量的每一类压力脉动量数组，利用公式(2)计算每一类压力脉动量的脉动有效值，对于运行压力脉动量的每一类压力脉动量数组，计算每一类压力脉动量的脉动有效值。

S124：计算通频脉动幅值变化指数和脉动有效值变化指数，根据计算结果判断是否需要排气。

计算通频脉动幅值变化指数，公式为：

FZZS＝(YXFZ-JKFZ)/JKFZ×100％ (3)

其中，FZZS为通频脉动幅值变化指数，YXFZ为运行压力脉动量的每一类压力脉动量的通频脉动幅值，JKFZ为健康压力脉动量中与之对应的一类压力脉动量的通频脉动幅值。即，根据运行压力脉动量的每一类压力脉动量对应的通频脉动幅值与健康压力脉动量的每一类压力脉动量对应的通频脉动幅值，按照公式(3)计算得到每一类压力脉动量的通频脉动幅值变化指数。

计算脉动有效值变化指数，公式为：

RMSZS＝(YXRMS-JKRMS)/JKRMS×100％ (4)

其中，RMSZS为脉动有效值变化指数，YXRMS为运行压力量的每一类压力脉动量的脉动有效值，JKRMS为健康压力脉动量中与之对应的一类压力脉动量的脉动有效值。即，根据运行压力脉动量的每一类压力脉动量的脉动有效值和健康压力脉动量的每一类压力脉动量的脉动有效值，按照公式(4)计算得到每一类压力脉动量的脉动有效值变化指数。

本发明实施例中，设定通频脉动幅值变化阈值A，设定脉动有效值变化阈值B，当FZZS>A，RMSZS>B时，判定需要排气，否则不需要排气。

其中，通频脉动幅值变化阈值A和脉动有效值变化阈值B的取值与测压管路的长度、安装于测压管路上的压力传感器的安装高程等因素有关。在一种实施例中，通频脉动幅值变化阈值A可以是110％，脉动有效值变化阈值B可以是130％。

在一些实施例中，当根据计算结果，判定需要排气时，可利用报警单元进行报警提示。

图8为本发明实施例的装置结构框图。如图所示，本发明实施例提供的测压管路的排气检测装置，包括：

第一构建模块，用于建立健康参数样本；

于排气操作后的开机过程中，采集获取健康参数样本，样本参数包括上库水位、下库水位、水泵水轮机的导叶开度、转动部件的转速、发电机出口断路器(GCB)合闸信号和压力量等参数。利用抽水蓄能机组配置的机组状态监测***，采集获取健康参数样本。

第二构建模块，用于根据获取当前运行参数样本；

于日常运行的开机过程中，采集获取当前运行参数样本，样本参数包括当前上库水位、当前下库水位、当前导叶开度、转动部件的当前转速、当前GCB合闸信号和当前压力量等参数。

数据处理模块，用于将健康参数样本与当前运行参数样本进行分析与比对，判断测压管路是否需要排气操作。

图9为本发明实施例的数据处理模块的结构框图，如图所示，本发明实施例提供的数据处理模块包括：

样本选取模块，用于从健康参数样本中确定出第一健康中间样本区间，从当前运行参数样本中确定出第一运行中间样本区间；

样本处理模块，用于从第一健康中间样本区间与第一运行中间样本区间中，分别截取从导叶开启到GCB合闸之间的健康样本区间与运行样本区间；

第一计算模块，用于根据健康样本区间中的压力量，计算健康压力脉动量，根据运行样本区间中的当前压力量，计算运行压力脉动量；

第二计算模块，用于分别计算健康压力脉动量和运行压力脉动量的通频脉动幅值和脉动有效值；

第三计算模块，用于根据健康压力脉动量和运行压力脉动量的通频脉动幅值和脉动有效值，计算通频脉动幅值变化指数和脉动有效值变化指数，根据计算结果判断是否需要排气。

上述实施例的装置用于实现前述实施例中相应的方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本发明难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本发明难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本发明的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本发明的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本发明。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种测压管路的排气检测方法，其特征在于，包括：

建立健康参数样本；所述健康样本参数包括上库水位、下库水位、水泵水轮机的导叶开度、GCB合闸信号和压力量；

获取当前运行参数样本；所述当前运行参数样本包括当前上库水位、当前下库水位、水泵水轮机的当前导叶开度、当前GCB合闸信号和当前压力量；

对所述健康参数样本与所述当前运行参数样本进行处理，根据处理结果，判断测压管路是否需要排气操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述健康参数样本与所述当前运行参数样本进行处理，根据处理结果，判断测压管路是否需要排气操作，包括：

根据所述上库水位、下库水位、导叶开度，从所述健康参数样本中确定出第一健康中间样本区间，根据所述当前上库水位、当前下库水位、当前导叶开度，从所述当前运行参数样本中确定出第一运行中间样本区间；

从所述第一健康中间样本区间与所述第一运行中间样本区间中，截取从导叶开启到GCB合闸之间的健康样本区间与运行样本区间；

根据所述健康样本区间中的压力量，计算健康压力脉动量，根据所述运行样本区间中的当前压力量，计算运行压力脉动量；

分别计算所述健康压力脉动量和所述运行压力脉动量的通频脉动幅值和脉动有效值；

根据所述健康压力脉动量和所述运行压力脉动量的通频脉动幅值和脉动有效值，计算通频脉动幅值变化指数和脉动有效值变化指数，根据计算结果判断是否需要排气。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一健康中间样本区间的上库水位、下库水位分别与所述第一运行中间样本区间的当前上库水位、下库水位之间的偏差小于等于预设的偏差阈值。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，从所述第一健康中间样本区间中，截取从导叶开启到GCB合闸之间的第二健康中间样本区间，从所述第一运行中间样本区间中，截取从导叶开启到GCB合闸之间的第二运行中间样本区间，分别确定所述第二健康中间样本区间和所述第二运行中间样本区间的数据长度，确定短的数据长度，从所述第二健康中间样本区间中确定出所述短的数据长度对应的所述健康样本区间，从所述第二运行中间样本区间中确定出所述短的数据长度对应的所述运行样本区间。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述健康样本区间中的压力量包括蜗壳进口压力数据、无叶区压力数据、顶盖压力数据、转轮与底环压力数据、尾水管进口压力数据、尾水管出口压力数据；对每一类压力数据，利用滑动平均法，计算对应的滑动平均趋势量；

所述运行样本区间中的压力量包括当前蜗壳进口压力数据、当前无叶区压力数据、当前顶盖压力数据、当前转轮与底环压力数据、当前尾水管进口压力数据、当前尾水管出口压力数据；对每一类当前压力数据，利用滑动平均法，计算对应的滑动平均趋势量。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述健康样本区间的每一类压力数据减去对应的滑动平均趋势量，得到对应类型的健康压力脉动量；将所述运行样本区间的每一类当前压力数据减去对应的滑动平均趋势量，得到对应类型的运行压力脉动量。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对于每一类健康压力脉动量/运行压力脉动量的若干数据，将数据从大到小排序，计算剔除量，从最大值开始去掉剔除量的数据，从最小值开始去掉剔除量的数据，剔除之后，从剩余的数据中重新确定出最大值和最小值，将所述最大值减去最小值，相减结果作为每一类健康压力脉动量/运行压力脉动量对应的通频脉动幅值；

对于每一类健康压力脉动量/运行压力脉动量的若干数据，按照以下公式计算对应的脉动有效值：

其中，YLMDRMS为脉动有效值，N为数据个数，i为整数。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

计算所述通频脉动幅值变化指数的公式为：

FZZS＝(YXFZ-JKFZ)/JKFZ×100％ (3)

其中，FZZS为通频脉动幅值变化指数，YXFZ为运行压力脉动量的通频脉动幅值，JKFZ为健康压力脉动量的通频脉动幅值；

计算所述脉动有效值变化指数的公式为：

RMSZS＝(YXRMS-JKRMS)/JKRMS×100％ (4)

其中，RMSZS为脉动有效值变化指数，YXRMS为运行压力脉动量的脉动有效值，JKRMS为健康压力脉动量的脉动有效值。

9.一种测压管路的排气检测装置，其特征在于，包括：

第一构建模块，用于建立健康参数样本；所述样本参数包括上库水位、下库水位、水泵水轮机的导叶开度、GCB合闸信号和压力量；

第二构建模块，用于根据获取当前运行参数样本；所述当前运行样本参数包括当前上库水位、当前下库水位、当前导叶开度、当前GCB合闸信号和当前压力量；

数据处理模块，用于对所述健康参数样本与所述当前运行参数样本进行处理，根据处理结果，判断测压管路是否需要排气操作。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述数据处理模块包括：

样本选取模块，用于从所述健康参数样本中确定出第一健康中间样本区间，从所述当前运行参数样本中确定出第一运行中间样本区间；

样本处理模块，用于从所述第一健康中间样本区间与所述第一运行中间样本区间中，分别截取从导叶开启到GCB合闸之间的健康样本区间与运行样本区间；

第一计算模块，用于根据所述健康样本区间中的压力量，计算健康压力脉动量，根据所述运行样本区间中的当前压力量，计算运行压力脉动量；

第二计算模块，用于分别计算所述健康压力脉动量和所述运行压力脉动量的通频脉动幅值和脉动有效值；

第三计算模块，用于根据所述健康压力脉动量和所述运行压力脉动量的通频脉动幅值和脉动有效值，计算通频脉动幅值变化指数和脉动有效值变化指数，根据计算结果判断是否需要排气。