[發明專利]一種基于多維狀態向量的抽蓄機組性能劣化預警方法

有效

• 申請號: 202010183841.6
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111522858B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 唐擁軍
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;國網新源控股有限公司;國網新源控股有限公司技術中心
• 主分類號: G06F16/2458
• 分類號: G06F16/2458;G06F16/248;G06F17/18;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 張擁

本發明提供一種基于多維狀態向量的抽蓄機組性能劣化預警方法，包括：獲取預設歷史時間內的健康狀態監測數據，將健康狀態監測數據依次按照有功功率、水頭和冷卻水溫度進行篩選分組，得到多個健康數據子集；分別計算得到每個健康數據子集對應的健康狀態特征向量；分別根據每個健康狀態特征向量中的各個健康特征值的增幅和權重計算機組性能劣化指數閾值，并計算線性擬合斜率閾值；實時獲取機組狀態監測數據，計算預設周期的機組性能劣化指數和斜率；依次分別判斷劣化指數是否大于對應的劣化指數閾值，得到第一判斷結果；判斷擬合直線的斜率是否大于斜率閾值，得到第二判斷結果，對抽蓄機組進行保護。

技術領域

本發明涉及技術領域，尤其涉及一種基于多維狀態向量的抽蓄機組性能劣化預警方法。

背景技術

抽水蓄能機組反應迅速、運行方式靈活，在電力系統中有調峰、填谷、調頻、調相、緊急事故備用和黑啟動等多種功能，為電網的安全穩定及經濟運行發揮了重要作用。此外，隨機性、間歇性新能源大規模的開發需要抽水蓄能電站來進行消納和存儲。這就使得抽水蓄能電站迎來了良好的發展機遇。近年來，抽水蓄能電站建設的速度加快，在研、在設、在建及投入運行的抽水蓄能電站總數量和總機組數量不斷擴大。

進行水電科技、裝備和生態技術研發，建設“互聯網+”智能水電站。重點發展與信息技術的融合，推動水電工程設計、建造和管理數字化、網絡化、智能化，充分利用物聯網、云計算和大數據等技術，研發和建立數字區域和數字水電，促進智能水電站、智能電網、智能能源網友好互動，是水電科技發展的大趨勢。

抽水蓄能電站由于多具有水頭高、轉速快、雙向旋轉和運行工況復雜等特點，使得抽水蓄能機組比常規水電機組更易發生故障，機組運行穩定性成為關注重點。目前，絕大多數抽水蓄能機組已安裝狀態在線監測系統，監測參數包括機組振動、主軸擺度、水壓脈動和工況參數等。但對狀態監測系統的應用大多數還停留在簡單比較監測參數數值觀測和簡單的閾值報警方面，對機組的安全性能的保護不夠及時，不夠準確。

因此，亟需一種新的機組狀態監測數據進行安全報警的方法。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提出一種抽蓄機組性能劣化預警方法，以解決目前的狀態監測系統對機組的安全性能的保護不夠及時，不夠準確的問題。

基于上述目的，本發明提供了一種基于多維狀態向量的抽蓄機組性能劣化預警方法，包括：

獲取預設歷史時間內的抽蓄機組正常運行時的健康狀態監測數據；

將健康狀態監測數據依次按照有功功率、水頭和冷卻水溫度進行篩選分組，得到多個健康數據子集。每個健康數據子集分別包含多個對應于同一穩態工況的健康多維狀態向量，每個健康多維狀態向量分別對應不同時刻，每個健康多維狀態向量分別含有有功功率、水頭、冷卻水溫度和多個其它監測參數；

分別計算每個健康數據子集中的多個其它監測參數的健康特征值，得到每個健康數據子集對應的健康狀態特征向量；

分別根據每個健康狀態特征向量中的各個健康特征值的增幅和權重計算機組性能劣化指數閾值，并計算機組性能劣化指數閾值的線性擬合斜率閾值；

實時獲取機組狀態監測數據，每隔預設周期篩選實時數據子集，并分別計算每個實時數據子集對應的實時狀態特征向量；

分別根據每個實時狀態特征向量中的各個實時特征值的增幅和權重計算機組性能劣化指數，并計算機組性能劣化指數的線性擬合的斜率；

依次分別判斷預設周期內的機組性能劣化指數序列中劣化指數是否大于對應的劣化指數閾值，得到第一判斷結果；判斷所述機組性能劣化指數序列的擬合直線的斜率是否大于斜率閾值，得到第二判斷結果；

根據所述第一判斷結果和所述第二判斷結果對抽蓄機組進行保護。