[發明專利]一種智能水電廠全廠水輪機調速系統及診斷方法

有效

• 申請號: 202110372495.0
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113187650B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 陳啟明;徐建文;呂在生;王華軍;趙紅紅;丁偉
• 申請（專利權）人: 武漢四創自動控制技術有限責任公司
• 主分類號: F03B15/00
• 分類號: F03B15/00;F03B11/00;F03B3/18
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 嚴超

本發明提供一種智能水電廠全廠水輪機調速系統及診斷方法，診斷方法包括：采集每一個單機水輪機調速系統的各關鍵部件的特征量，全廠水輪機調速系統智能分析平臺根據所有單機水輪機調速系統的各關鍵部件的特征量，通過協同分析，診斷每一個單機水輪機調速系統的各關鍵部件的健康度。本發明根據全廠水輪機調速系架構，可實現單機水輪機調速系統的各部件健康狀態的診斷，以及建立一種多層次多機調速系統健康狀態協同監測架構，根據所有水輪機調速系統的各個部件的特征量，對每一個水輪機調速系統的每一個部件進行健康狀態的診斷。

技術領域

本發明涉及水電廠健康診斷領域，更具體地，涉及一種智能水電廠全廠水輪機調速系統及診斷方法。

背景技術

傳統水電廠針對水輪機調速系統運行監測與診斷，采用單機數據進行自診斷，存在可學習數據量少，監測性能不穩定且精度低的情況。

單機水輪機調速系統的自診斷方法，通過采集本機水輪機調速系統各個關鍵部件的特征量，通過對特征量的分析，來診斷本機水輪機調速系統各個關鍵部件的健康狀態。

利用本機水輪機調速系統的數據來診斷自身健康狀態，缺乏更多數據的支撐，導致最終診斷的健康狀態不夠準確。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的技術問題，提供一種智能水電廠全廠水輪機調速系統及診斷方法。

根據本發明的第一方面，提供了一種智能水電廠全廠水輪機調速系統，包括廠站層、單元層和過程層，多個單機水輪機調速系統布置在所述單元層，每一個單機水輪機調速系統均與所述廠站層通信連接，且與所述過程層中對應的一套元器件通過電纜連接，每一個單機水輪機調速系統均通過光纖以太網交換機和正向隔離模塊與全廠水輪機調速系統智能分析平臺連接，其中，每一個單機水輪機調速系統均有單機健康狀態監測分析平臺；

每一個單機健康狀態監測分析平臺，用于采集本單機水輪機調速系統的各關鍵部件的特征量，并將其上傳給所述全廠水輪機調速系統智能分析平臺；

所述全廠水輪機調速系統智能分析平臺，用于根據所有單機水輪機調速系統的各關鍵部件的特征量，通過協同分析，診斷每一個單機水輪機調速系統的各關鍵部件的健康度。

根據本發明的第二方面，提供對智能水電廠全廠水輪機調速系統的診斷方法，包括：

采集每一個單機水輪機調速系統的各關鍵部件的特征量；

全廠水輪機調速系統智能分析平臺根據所有單機水輪機調速系統的各關鍵部件的特征量，通過協同分析，診斷每一個單機水輪機調速系統的各關鍵部件的健康度。

可選的，所述本單機水輪機調速系統的各關鍵部件包括水輪機調速器、油壓裝置和漏油裝置，所述水輪機調速器包括電氣調節器、電液轉換器、主配、事故配壓閥、分段關閉裝置和接力器，所述油壓裝置包括電氣控制系統、三套油泵及電機、三套組合閥、壓力油罐和回油箱，所述漏油裝置包括電氣控制系統、二套油泵及電機、二套溢流閥和回油箱；

相應的，所述水輪機調速器的特征量包括電氣調節器的靜特性死區、開機特性、空載頻率擺動、甩負荷特性、接力器不動時間和一次調頻特性，電液轉換器的時延特性、跟蹤特性和電轉零位，主配的漏油量、零位、開方向最大位移和關方向最大位移，事故配壓閥的漏油量和接力器事故關閉時間，分段關閉裝置的漏油量、導葉分段拐點和分段關閉時間，接力器關腔與開腔壓力差、串油量和漏油量；

所述油壓裝置的特征量包括油泵控制系統的壓力油罐油壓誤差、油氣比例和油泵啟動間隔，三套電機的力矩特性、電流特性、電壓特性和故障信息，三套油泵的加載流量、停泵流量、流量斜率、單次運行時間和累計運行時間，組合閥的卸載時間和安全閥動作壓力，壓力油罐的油位變化特性和油壓變化特性，回油箱的油位變化特性和油溫變化特性，液壓油的總油量、含水量和顆粒度；

所述漏油裝置的特征量包括油泵啟動間隔時間、油泵單次運行時間、油泵累計運行時間、油位變化特性和油泵流量特性。