[發明專利]一種基于振動相關性的汽輪機異常參數確定方法

有效

• 申請號: 202110649603.4
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113378107B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 李勇;張文濤;夏亞磊;梁卓;邢志剛;張許陽;杜新定;楊旭輝;楊森
• 申請（專利權）人: 中國大唐集團科學技術研究院有限公司中南電力試驗研究院;大唐三門峽電力有限責任公司
• 主分類號: G06F17/12
• 分類號: G06F17/12;G06F17/16
• 代理公司: 鄭州中鼎萬策專利代理事務所(普通合伙) 41179
• 代理人: 林新園

本發明涉及一種基于振動相關性的汽輪機異常參數確定方法，可以在機組振動爬升時，幫助運行人員及時發現與之密切相關的異常運行參數，并進行調整，通過對振動數據進行多項式擬合，并對多項式進行求導計算，快速定位振動爬升區間，進而確定振動爬升幅度，振動爬升幅度超過一定值后，以經典的統計學相關性評價指標通徑系數為基礎，可計算出各運行參數對振動的直接影響，通徑系數精確定位對振動的直接影響最大的運行參數，減少故障分析時的試驗時間，保障設備安全運行，可用于汽輪機、發電機等大型旋轉機械的振動相關性異常參數確定，其使用方便，效果好，是火電廠振動相關性分析方法上的創新，有良好的社會和經濟效益。

技術領域

本發明涉及汽輪機、發電機振動異常故障判斷，特別是一種基于振動相關性的汽輪機異常參數確定方法。

背景技術

振動是影響汽輪發電機組等大型旋轉機械安全穩定運行的重要因素，需要人們快速、準確地分析和診斷故障原因。對于大型發電機組而言，其振動不僅僅與轉速有關，還與機組負荷、溫度、壓力、電流等過程參數有關。例如，匝間短路引起的振動與勵磁電流有關，汽流激振引起的振動與負荷有關，動靜摩擦引起的振動與軸封進汽溫度、密封油溫等參數有關。快速、精準確定與振動爬升明顯相關的異常運行參數，在抑制機組振動發散方面作用巨大。

隨著信息技術的發展，發電企業積累的軸承振動相關的數據越來越多，對數據進行快速綜合計算和分析不再是技術難題，相關單位和人員也對振動和過程參數的相關性進行了研究，但是目前的研究僅局限于單一運行參數和單一振動之間的相關關系。對于汽輪發電機組而言，在工況變化過程中，各參數都在變化，參數之間也存在一定的關聯性，單一運行參數的影響不適用與多維參數相關分析問題。因此，其改進和創新勢在必行。

發明內容

針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本發明之目的就是提供一種基于通徑系數的汽輪發電機組異常參數確定方法，可快速、準確的判斷振動對振動爬升的直接影響最大的運行參數，確定振動相關性的異常運行參數。

本發明解決的技術方案是：

一種基于振動相關性的汽輪機異常參數確定方法，包括以下步驟：

S1：選擇定時計算時長t、數據分析時長T、數據采集頻率f、振動爬升閾值Δy_max、待分析振動數據y和待分析運行參數數據x₁、x₂…、x_n，其中，n為運行參數的個數；

S2：根據步驟一的設置，定時自機組DCS系統數據庫中讀取振動數據y＝{y₁、y₂、…、y_m}，其中m＝T/f(向下取整)；

S3：判斷振動數據是否爬升；

第一步：利用最小二乘法對振動數據擬合3次多項式；

第二步：對多項式進行求導，尋找振動數據的單調遞增區間；

第三步：計算振動單調遞增區間內振動增長幅度，若增長幅度大于預設的振動爬升閾值Δy_max，則進行下一步計算，否則返回S2，再次讀取數據；

S4：計算運行參數x₁、x₂…、x_n及振動y之間的相關性系數；

其步驟包括：

第一步：讀取待分析運行參數數據，數據起始點與末點同振動數據時間保持一致，構建運行參數數組x₁＝{x₁₁、x₁₂、…、x_1m}、…、x_n＝{x_n1、x_n2、…、x_nm}；

第二步：通過皮爾遜系數計算各運行參數之間的相關性及各運行參數與振動的相關性，構成相關系數矩陣：