一种水电机组供油设备健康状态评估方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种水电机组供油设备健康状态评估方法和系统，包括：获取水电机组在启停过程中待评估的供油设备状态参数以及与供油设备状态参数关联性超过预设阈值的机组运行状态参数和推力轴承状态参数；将所述与供油设备状态参数关联性超过预设阈值的机组运行状态参数和推力轴承状态参数输入预先构建的供油设备健康状态模型，根据模型输出的正常运行时的供油设备状态参数和待评估的供油设备状态参数对机组供油设备健康状态进行评估；本发明专利技术根据模型输出的正常运行时的供油设备状态参数和待评估的供油设备状态参数判断机组供油设备健康状态，可以及时发现供油设备的异常状态，并能及时对机组进行维护，避免设备出现故障，从而造成更大的经济损失。从而造成更大的经济损失。从而造成更大的经济损失。

【技术实现步骤摘要】
一种水电机组供油设备健康状态评估方法和系统


[0001]本专利技术属于水力发电机组数据监测与状态分析
，具体涉及一种水电机组供油设备健康状态评估方法和系统。

技术介绍

[0002]水电机组是水电厂的关键设备，机组运行状态的好坏直接影响水电厂安全运行。当前，随着监测技术和管理模式不断发展和完善，现代化电厂的设备维修方式正在逐渐从过去的以时间为基础的定期“预防性维修”向今天以状态监测为基础的“预测性维修”方式过渡，但是现有水电机组供油设备健康状态评估方法存在评估指标单一和评估不准确的问题。推力轴承是水电机组最重要的部件之一，它承受着发电机组转子质量及轴向水推力等轴向负荷，其工作性能不仅影响机组的出力和效率，而且还直接关系到机组能否安全运行。由于推力轴承在水力发电机组中的重要性，无论是对于机组设计，还是运行管理，推力轴承工作特性的预估都极为重要。供油设备在机组启停过程中为推力轴承提供润滑油，润滑油在高压作用下在推力轴承瓦块间形成油膜，保证机组高速旋转运行。运行中，注油泵出口压力突变降低，对推力轴承的运行造成不良影响，轻则导致轴瓦温度升高，重则导致机组事故停机。

技术实现思路

[0003]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提出一种水电机组供油设备健康状态评估方法，包括：
[0004]获取水电机组在启停过程中待评估的供油设备状态参数以及与供油设备状态参数关联性超过预设阈值的机组运行状态参数和推力轴承状态参数；
[0005]将所述与供油设备状态参数关联性超过预设阈值的机组运行状态参数和推力轴承状态参数输入预先构建的供油设备健康状态模型，根据模型输出的正常运行时的供油设备状态参数和待评估的供油设备状态参数对机组供油设备健康状态进行评估；
[0006]其中，所述供油设备健康状态模型是基于极限学习机对关联性超过预设阈值的正常状态的正常运行时的机组运行状态参数和推力轴承状态参数进行训练，并对正常状态的供油设备状态参数进行预测。
[0007]优选的，所述供油设备健康状态模型的构建包括：
[0008]获取水电机组在启停过程中正常运行的机组运行状态参数、推力轴承状态参数和供油设备状态参数；
[0009]并将与供油设备状态参数关联性超过预设阈值的机组运行状态参数和推力轴承状态参数作为所述供油设备健康状态模型输入值；
[0010]将供油设备状态参数作为所述供油设备健康状态模型的输出值，对构建的所述供油设备健康状态模型进行训练；
[0011]当供油设备健康状态模型训练次数与预设训练次数相等时，结束训练，获取训练
完成的供油设备健康状态模型。
[0012]优选的，所述机组运行状态参数包括下述中的一种或多种：水头、导叶开度、转速、励磁电流、轴电流和有功功率；
[0013]所述推力轴承状态参数包括下述中的一种或多种：推力轴承油管流量、推力和上导外循环冷却水排水流量、推力和上导轴承外置油箱油位、推力轴承油槽油位、推力轴瓦最高温度和推力轴瓦最低温度；
[0014]所述供油设备状态参数包括：出口压力。
[0015]优选的，所述关联性计算式如下：
[0016][0017]式中，r表示皮尔逊相关系数；X
i
表示第i个供油设备状态参数，其中i＝1，2，
…
，n；Y
i
表示第i个离散变量机组运行状态参数或推力轴承状态参数；表示供油设备状态参数的均值；表示机组运行状态参数或推力轴承状态参数的均值。
[0018]优选的，所述将所述与供油设备状态参数关联性超过预设阈值的机组运行状态参数和推力轴承状态参数输入预先构建的供油设备健康状态模型，根据模型输出的正常运行时的供油设备状态参数和待评估的供油设备状态参数对机组供油设备健康状态进行评估，包括：
[0019]将获取的水电机组在启停过程中待评估的与供油设备状态参数关联性超过预设阈值的机组运行状态参数和推力轴承状态参数输入至所述预先构建的供油设备健康状态模型中，得到供油设备的正常运行时的供油设备状态参数；
[0020]将所述供油设备正常运行时的供油设备状态参数与待评估的供油设备状态参数进行对比，当对比结果显示所述供油设备正常运行时的供油设备状态参数与待评估的供油设备状态参数一致，则机组供油设备运行状态正常，若不一致，则机组供油设备运行状态异常。
[0021]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供一种水电机组供油设备健康状态评估系统，包括：
[0022]参数获取模块，用于获取水电机组在启停过程中待评估的供油设备状态参数以及与供油设备状态参数关联性超过预设阈值的机组运行状态参数和推力轴承状态参数；
[0023]设备评估模块，用于将所述与供油设备状态参数关联性超过预设阈值的机组运行状态参数和推力轴承状态参数输入预先构建的供油设备健康状态模型，根据模型输出的正常运行时的供油设备状态参数和待评估的供油设备状态参数对机组供油设备健康状态进行评估；
[0024]其中，所述供油设备健康状态模型是基于极限学习机对关联性超过预设阈值的正常状态的正常运行时的机组运行状态参数和推力轴承状态参数进行训练，并对正常状态的供油设备状态参数进行预测。
[0025]优选的，所述设备评估模块中的供油设备健康状态模型的构建，包括：
[0026]参数采集子单元，用于获取水电机组在启停过程中正常运行的机组运行状态参
数、推力轴承状态参数和供油设备状态参数；
[0027]模型输入子单元，用于将与供油设备状态参数关联性超过预设阈值的机组运行状态参数和推力轴承状态参数作为所述供油设备健康状态模型输入值；
[0028]模型训练子单元，用于将供油设备状态参数作为所述供油设备健康状态模型的输出值，对构建的所述供油设备健康状态模型进行训练；
[0029]模型获取子单元，用于当供油设备健康状态模型训练次数与预设训练次数相等时，结束训练，获取训练完成的供油设备健康状态模型。
[0030]优选的，所述参数获取模块中的机组运行状态参数包括下述中的一种或多种：水头、导叶开度、转速、励磁电流、轴电流和有功功率；
[0031]所述推力轴承状态参数包括下述中的一种或多种：推力轴承油管流量、推力和上导外循环冷却水排水流量、推力和上导轴承外置油箱油位、推力轴承油槽油位、推力轴瓦最高温度和推力轴瓦最低温度；
[0032]所述供油设备状态参数包括：出口压力。
[0033]优选的，所述关联性计算式如下：
[0034][0035]式中，r表示皮尔逊相关系数；X
i
表示第i个供油设备状态参数，其中i＝1，2，
…
，n；Y
i
表示第i个离散变量机组运行状态参数或推力轴承状态参数；表示供油设备状态参数的均值；表示机组运行状态参数或推力轴承状态参数的均值。
[0036]优选的，所述设备评估模块具体用于：
[0037]将获取的水电机组在启停过程中待评估的与供油设备状态参数关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水电机组供油设备健康状态评估方法，其特征在于，包括：获取水电机组在启停过程中待评估的供油设备状态参数以及与供油设备状态参数关联性超过预设阈值的机组运行状态参数和推力轴承状态参数；将所述与供油设备状态参数关联性超过预设阈值的机组运行状态参数和推力轴承状态参数输入预先构建的供油设备健康状态模型，根据模型输出的正常运行时的供油设备状态参数和待评估的供油设备状态参数对机组供油设备健康状态进行评估；其中，所述供油设备健康状态模型是基于极限学习机对关联性超过预设阈值的正常状态的正常运行时的机组运行状态参数和推力轴承状态参数进行训练，并对正常状态的供油设备状态参数进行预测。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述供油设备健康状态模型的构建包括：获取水电机组在启停过程中正常运行的机组运行状态参数、推力轴承状态参数和供油设备状态参数；并将与供油设备状态参数关联性超过预设阈值的机组运行状态参数和推力轴承状态参数作为所述供油设备健康状态模型输入值；将供油设备状态参数作为所述供油设备健康状态模型的输出值，对构建的所述供油设备健康状态模型进行训练；当供油设备健康状态模型训练次数与预设训练次数相等时，结束训练，获取训练完成的供油设备健康状态模型。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机组运行状态参数包括下述中的一种或多种：水头、导叶开度、转速、励磁电流、轴电流和有功功率；所述推力轴承状态参数包括下述中的一种或多种：推力轴承油管流量、推力和上导外循环冷却水排水流量、推力和上导轴承外置油箱油位、推力轴承油槽油位、推力轴瓦最高温度和推力轴瓦最低温度；所述供油设备状态参数包括：出口压力。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述关联性计算式如下：式中，r表示皮尔逊相关系数；X
i
表示第i个供油设备状态参数，其中i＝1，2，
…
，n；Y
i
表示第i个离散变量机组运行状态参数或推力轴承状态参数；表示供油设备状态参数的均值；表示机组运行状态参数或推力轴承状态参数的均值。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述与供油设备状态参数关联性超过预设阈值的机组运行状态参数和推力轴承状态参数输入预先构建的供油设备健康状态模型，根据模型输出的正常运行时的供油设备状态参数和待评估的供油设备状态参数对机组供油设备健康状态进行评估，包括：将获取的水电机组在启停过程中待评估的与供油设备状态参数关联性超过预设阈值的机组运行状态参数和推力轴承状态参数输入至所述预先构建的供油设备健康状态模型中，得到供油设备的正常运行时的供油设备状态参数；
将所述供油设备正常运行时的供油设备状态参数与待评估的供油设备状态参数进行对比，当对比结果显示所述供油设备正常运行时的供油设备状态参数与待评估的供油设备状态参数一致，则机组供油设备运行状态正常，若不一致，则机组供油...

【专利技术属性】
技术研发人员：姬联涛，荆岫岩，陈龙翔，陶以彬，王璞，黄坤，吴福保，杨波，王德顺，李官军，李超顺，许颜贺，李泽，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：