[發明專利]一種水輪機調速器液壓系統狀態監測與故障診斷方法

在審

• 申請號: 202010832283.1
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN112196717A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 李亞雄;韓謙毅;蘇力;胡波;劉惠娟
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院有限公司
• 主分類號: F03B11/00
• 分類號: F03B11/00;F03B15/00;F03B13/00
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙) 33209
• 代理人: 張狄峰

本發明涉及一種水輪機調速器液壓系統狀態監測與故障診斷方法，用于水輪機調速器液壓系統的狀態評估，為設備的維護、檢修、故障診斷提供決策。本發明包括維護決策中心工作站、現地監測單元、遠程專家工作站、移動工作站和工程師工作站，所述現地監測單元、遠程專家工作站、移動工作站和工程師工作站均與維護決策中心工作站連接，所述維護決策中心工作站包括數據庫服務器和診斷與管理中心，所述數據庫服務器包括實時數據庫、歷史數據庫和知識庫，所述診斷與管理中心包括推理機和生命周期管理模塊，所述推理機與生命周期管理模塊連接，所述實時數據庫、歷史數據庫和知識庫均與生命周期管理模塊連接，所述歷史數據庫與推理機連接。

技術領域

本發明涉及一種水輪機調速器液壓系統狀態監測與故障診斷方法，用于水輪機調速器液壓系統的狀態評估，為設備的維護、檢修、故障診斷提供決策。

背景技術

能源是人類生存與發展的基本條件，水電作為一種可再生的清潔能源受到了世界各國的大力發展，水力發電量約占全球發電總量的20％。中國是世界上水力資源最雄厚的國家，水力發電技術可開發裝機容量約為5.4億千瓦，其在總發電比例中占據很大一部分，并且水力發電仍具有相當大的開發潛力。同時水電在電網中還占據特殊的地位，有調峰、調頻、調相的作用，對電力質量、電力生產成本有著重要影響。因此，水電機組的安全穩定運行對國民經濟的發展至關重要。

水輪機調速器是水輪機組的控制設備，調速器運行狀態的好壞，直接關系到整個水電機組是否能正常運行，而水輪機調速器故障中有61.1％的故障來自液壓系統。液壓系統屬于調速器的執行機構，對于液壓系統的故障診斷需得到額外重視。在專家系統中，已對其執行器故障有所涉及。而一般自動化系統40％以上的故障警報皆是由于傳感器系統自身故障的誤報警。因此對液壓系統傳感器進行故障診斷就顯得尤為重要。多年來，學者們對水輪機調速器已有了較深入的研究，對其已提出了相對成熟的數學模型。但是，水輪機調速器是一個復雜的、非線性的、非最小相位系統，利用模型精確地反映水輪機調速器的運行過程是很困難的，特別是在估計各狀態量的數值上存在一定的偏差。

有鑒于此，在申請公布號為CN111007835A的專利文獻中公開了一種調速器主接傳感器故障的控制裝置及控制方法，其主要公開的是控制方法，并沒有公開本申請中的調速器遠程數據傳輸方法。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種結構設計合理的水輪機調速器液壓系統狀態監測與故障診斷方法。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：該水輪機調速器液壓系統狀態監測與故障診斷方法，所述方法通過水輪機調速器液壓系統狀態監測與故障診斷體系實現的，其特點在于：所述水輪機調速器液壓系統狀態監測與故障診斷體系包括維護決策中心工作站、現地監測單元、遠程專家工作站、移動工作站和工程師工作站，所述現地監測單元、遠程專家工作站、移動工作站和工程師工作站均與維護決策中心工作站連接，

所述維護決策中心工作站包括數據庫服務器和診斷與管理中心，所述數據庫服務器包括實時數據庫、歷史數據庫和知識庫，所述診斷與管理中心包括推理機和生命周期管理模塊，所述推理機與生命周期管理模塊連接，所述實時數據庫、歷史數據庫和知識庫均與生命周期管理模塊連接，所述歷史數據庫與推理機連接；

所述水輪機調速器液壓系統狀態監測與故障診斷方法包括異常狀態檢測和故障診斷兩部分，在故障診斷的部分上采用自動診斷和交互式診斷兩種方式。

進一步地，采用Canbus將數據由調速器傳輸至現地監測單元或直接由傳感器采集至現地監測單元，然后現地監測單元由廠級Internet與服務器端連接，以TCP/IP的方式將數據傳輸給服務器。