[發(fā)明專利]基于水輪機(jī)主閥開(kāi)度數(shù)據(jù)過(guò)程的診斷控制方法、系統(tǒng)、存儲(chǔ)介質(zhì)和終端

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910339955.2
• 申請(qǐng)日: 2019-04-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110334374B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙國(guó)建;何軍;趙澤西;何嘯天;劉昊鵬;王謙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川中鼎智能技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;F03B11/00;F03B15/02
• 代理公司: 成都華風(fēng)專利事務(wù)所(普通合伙) 51223
• 代理人: 張巨箭;徐豐

1.基于水輪機(jī)主閥開(kāi)度數(shù)據(jù)過(guò)程的診斷控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：設(shè)置水輪機(jī)主閥數(shù)據(jù)與時(shí)間的過(guò)程關(guān)系，所述的數(shù)據(jù)包括控制數(shù)據(jù)和與控制數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)非控制數(shù)據(jù)；所述控制數(shù)據(jù)為開(kāi)度，所述非控制數(shù)據(jù)包括主閥開(kāi)啟/關(guān)閉速度、接力器油壓、接力器行程、主閥開(kāi)啟/關(guān)閉時(shí)間、電動(dòng)機(jī)電流和電動(dòng)機(jī)電壓中的一種或者多種；

S2：設(shè)置各個(gè)數(shù)據(jù)的極限過(guò)程區(qū)間；其中，所述的設(shè)置各個(gè)數(shù)據(jù)的極限過(guò)程區(qū)間包括以下子步驟：

通過(guò)人為設(shè)置水輪機(jī)主閥開(kāi)度在正常運(yùn)行下的極限工況，獲得在極限工況下的所述水輪機(jī)主閥開(kāi)度數(shù)據(jù)及其非控制數(shù)據(jù)的極限過(guò)程區(qū)間，即所述水輪機(jī)主閥開(kāi)度在正常運(yùn)行中出現(xiàn)極限工況時(shí)的數(shù)據(jù)的最大值和最小值；或者：

根據(jù)所述水輪機(jī)主閥開(kāi)度投入運(yùn)行后檢測(cè)到的開(kāi)度數(shù)據(jù)及其非控制數(shù)據(jù)來(lái)自動(dòng)設(shè)置極限過(guò)程區(qū)間，即獲得所述水輪機(jī)主閥開(kāi)度在運(yùn)行過(guò)程中各個(gè)數(shù)據(jù)的最大值和最小值；或者：

通過(guò)軟件仿真的方式，模擬水輪機(jī)主閥開(kāi)度在運(yùn)行中出現(xiàn)極限工況時(shí)獲得的數(shù)據(jù)的最大值和最小值，來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)極限過(guò)程區(qū)間的設(shè)置；

S3：實(shí)時(shí)檢測(cè)水輪機(jī)主閥的開(kāi)度，當(dāng)開(kāi)度超出極限過(guò)程區(qū)間，對(duì)開(kāi)度診斷報(bào)錯(cuò)；和/或：

實(shí)時(shí)檢測(cè)水輪機(jī)主閥的非控制數(shù)據(jù)，當(dāng)非控制數(shù)據(jù)超出極限過(guò)程區(qū)間，對(duì)非控制數(shù)據(jù)診斷報(bào)錯(cuò)；

其中，對(duì)于控制數(shù)據(jù)超出極限區(qū)間以及非控制數(shù)據(jù)超出極限區(qū)間，包括以下三種情況：

(1)當(dāng)檢測(cè)到數(shù)據(jù)的輸入通道故障，即數(shù)據(jù)無(wú)法被檢測(cè)到或者無(wú)法被獲取，此時(shí)被認(rèn)為是超出極限區(qū)間；具體為水輪機(jī)主閥開(kāi)度的開(kāi)度模擬量輸入通道發(fā)生故障，開(kāi)度數(shù)據(jù)無(wú)法獲取；

(2)當(dāng)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)信號(hào)不在該輸入通道的檢測(cè)范圍內(nèi)，即數(shù)據(jù)超出正常檢測(cè)范圍；具體為通過(guò)水輪機(jī)主閥開(kāi)度的開(kāi)度模擬量輸入通道輸入的信號(hào)，超出該模擬量輸入通道能夠檢測(cè)到的數(shù)據(jù)的范圍以內(nèi)；

(3)當(dāng)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)信號(hào)不在步驟S2中設(shè)置的極限過(guò)程區(qū)間以內(nèi)；具體為開(kāi)度、主閥開(kāi)啟/關(guān)閉速度、接力器油壓、接力器行程、主閥開(kāi)啟/關(guān)閉時(shí)間、電動(dòng)機(jī)電流和電動(dòng)機(jī)電壓是否處于步驟S2中的極限過(guò)程區(qū)間以內(nèi)；

當(dāng)出現(xiàn)以上三種情況的任意一種情況時(shí)，即有可能為數(shù)據(jù)本身出現(xiàn)異常，包括控制數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)檢測(cè)傳感器損壞、非控制數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)檢測(cè)裝置損壞或者兩者傳輸路徑損壞，而不是環(huán)境出現(xiàn)異常；因此，當(dāng)控制數(shù)據(jù)超出極限過(guò)程區(qū)間，或者非控制數(shù)據(jù)超出極限過(guò)程區(qū)間時(shí)，采用報(bào)錯(cuò)的形式，而不是直接將其作為依據(jù)去控制水輪機(jī)主閥開(kāi)度；

所述方法還包括以下兩個(gè)步驟中的一個(gè)或兩個(gè)：

當(dāng)實(shí)時(shí)檢測(cè)的開(kāi)度超出極限過(guò)程區(qū)間時(shí)，而非控制數(shù)據(jù)處于極限過(guò)程區(qū)間以內(nèi)時(shí)，以非控制數(shù)據(jù)為依據(jù)對(duì)水輪機(jī)主閥的開(kāi)度進(jìn)行容錯(cuò)控制，即以非控制數(shù)據(jù)為依據(jù)對(duì)水輪機(jī)主閥的開(kāi)度進(jìn)行間接控制；即在水輪機(jī)主閥開(kāi)度超出極限區(qū)間時(shí)，不以該開(kāi)度數(shù)據(jù)對(duì)水輪機(jī)主閥開(kāi)度進(jìn)行控制，而是以主閥開(kāi)啟/關(guān)閉速度、接力器油壓、接力器行程、主閥開(kāi)啟/關(guān)閉時(shí)間、電動(dòng)機(jī)電流和電動(dòng)機(jī)電壓中的其中一個(gè)或者多種非控制數(shù)據(jù)對(duì)水輪機(jī)主閥開(kāi)度進(jìn)行控制；檢測(cè)主閥開(kāi)啟時(shí)間長(zhǎng)度，若主閥開(kāi)啟時(shí)間長(zhǎng)度超過(guò)允許的過(guò)程區(qū)間范圍，則發(fā)送水輪機(jī)主閥的主閥開(kāi)啟時(shí)間長(zhǎng)度超過(guò)允許的變化區(qū)間的報(bào)警信號(hào)，否則自動(dòng)計(jì)算整個(gè)過(guò)程中主閥開(kāi)啟時(shí)間長(zhǎng)度，在控制過(guò)程中不斷自主學(xué)習(xí)并自主修正；水輪機(jī)主閥的主閥開(kāi)啟/關(guān)閉速度、接力器油壓、接力器行程、主閥關(guān)閉時(shí)間、電動(dòng)機(jī)電流和電動(dòng)機(jī)電壓也相同；

當(dāng)實(shí)時(shí)檢測(cè)的水輪機(jī)主閥的非控制數(shù)據(jù)超出極限過(guò)程區(qū)間時(shí)，以開(kāi)度為依據(jù)對(duì)水輪機(jī)主閥進(jìn)行開(kāi)度的預(yù)測(cè)控制，即在非控制數(shù)據(jù)診斷報(bào)錯(cuò)的情況下，依據(jù)開(kāi)度數(shù)據(jù)以提前和/或滯后方式，對(duì)水輪機(jī)主閥開(kāi)度進(jìn)行預(yù)測(cè)控制；當(dāng)開(kāi)度處于極限過(guò)程區(qū)間時(shí)，而水輪機(jī)主閥的主閥開(kāi)啟/關(guān)閉速度、接力器油壓、接力器行程、主閥開(kāi)啟/關(guān)閉時(shí)間、電動(dòng)機(jī)電流和電動(dòng)機(jī)電壓中的一種或者多種處于極限過(guò)程區(qū)間以外時(shí)，參考開(kāi)度對(duì)水輪機(jī)主閥開(kāi)度進(jìn)行提前和/或滯后的控制；

所述的極限過(guò)程區(qū)間替換為正負(fù)偏差范圍，其中，所述的正負(fù)偏差范圍的獲取方式包括以下步驟：

S21’：在水輪機(jī)主閥開(kāi)度實(shí)際運(yùn)行中，持續(xù)不斷的檢測(cè)所述水輪機(jī)主閥開(kāi)度及其關(guān)聯(lián)的非控制數(shù)據(jù)與時(shí)間的過(guò)程關(guān)系；

S22’：獲取數(shù)據(jù)時(shí)間過(guò)程的平均值，并建立標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布規(guī)律曲線；

S23’：根據(jù)所述平均值以及標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布規(guī)律曲線確定數(shù)據(jù)過(guò)程的正負(fù)偏差范圍；

當(dāng)判斷到包括控制數(shù)據(jù)和非控制數(shù)據(jù)在內(nèi)的過(guò)程數(shù)據(jù)超過(guò)正負(fù)偏差范圍，不符合正態(tài)分布規(guī)律要求時(shí)，對(duì)水輪機(jī)主閥開(kāi)度進(jìn)行報(bào)錯(cuò)、優(yōu)選方案中的容錯(cuò)控制和預(yù)測(cè)控制；

根據(jù)所述水輪機(jī)主閥開(kāi)度的過(guò)程數(shù)據(jù)計(jì)算出變化的平均值及按照標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布規(guī)律確定的所述正負(fù)偏差范圍，并且隨時(shí)間的遷移情況，確定所述水輪機(jī)主閥開(kāi)度的過(guò)程數(shù)據(jù)隨時(shí)間的變化趨勢(shì)，診斷所述水輪機(jī)主閥開(kāi)度的運(yùn)行狀況及趨勢(shì)分析，用于評(píng)價(jià)所述水輪機(jī)主閥開(kāi)度的健康惡化狀況；

極限過(guò)程區(qū)間用于水輪機(jī)主閥開(kāi)度剛開(kāi)始啟動(dòng)的一段時(shí)間，此時(shí)用于計(jì)算正負(fù)偏差范圍的數(shù)據(jù)較少；而正負(fù)偏差范圍用于在運(yùn)行一段時(shí)間后替換極限過(guò)程區(qū)間，使得數(shù)據(jù)判斷具有水輪機(jī)主閥開(kāi)度本身特性；

正負(fù)偏差范圍是可變動(dòng)的，在數(shù)據(jù)越多的情況下，比例越小；包括，使用的初始情況下，可以采用平均值周?chē)?0％的浮動(dòng)，而后期則采用平均值周?chē)?5％甚至是99％的浮動(dòng)。