【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水电机组健康评估，具体涉及一种水电机组轴系可靠性评价方法及装置。
技术介绍
1、水电机组是复杂水力、机械和电气的耦合系统，随着机组使用年限的增加，结构疲劳和劣化的问题越来越突出。如何对机组运行状况做出准确的判断，构建有效的水电机组劣化趋势，是水电机组状态检修的重要课题。
2、现有的水电机组轴系评估方法中，往往只选取一个或多个特定的振动指标，通过单一阈值来判断轴系状态的优劣，忽略不同工况条件下机组振动的差异性对轴系可靠性的影响，导致评估结果失实的问题。
3、水电机组工况转换频繁，所以很难长时间运行在设计工况附近。机组在长期运行过程中会逐渐偏离正常运行状态，机组性能退化的速度随着时间的推移会逐渐变快，由量变到质变，这势必会对机组设备带来很大的疲劳损伤，影响机组的寿命。水电机组轴系会因磁拉力不平衡、转子动不平衡等问题产生变形，长期运行后会导致严重的事故。
4、目前，水电机组仅采用单一阈值对机组振摆数据进行报警，明显无法满足机组安全稳定运行的要求。因此，需评价水电机组轴系可靠性，研究水电机组轴系可靠性演变规律，为水电机组运行与检修决策提供支撑，降低事故发生的概率。大部分水电厂已经投入振摆在线监测系统，水电机组在长期服役期间已经积累了海量的状态监测数据，但是只进行数据的监测对机组的稳定运行明显不足。
技术实现思路
1、为了克服上述缺陷，本专利技术提出了一种水电机组轴系可靠性评价方法及装置。
2、第一方面，提供一种水电机组轴系可靠性
3、基于待评价水电机组的各评价指标规范值和各评价指标对应的权重确定加权规范化矩阵，并获取所述加权规范化矩阵对应的协方差矩阵；
4、基于所述协方差矩阵确定待评价水电机组分别与最优方案和最劣方案的接近程度；
5、基于所述待评价水电机组分别与最优方案和最劣方案的接近程度确定待评价水电机组的可靠性量化值。
6、优选的，所述各评价指标包括：上导摆度水平分量、上导摆度垂直分量、下导摆度水平分量、下导摆度垂直分量、水导摆度水平分量和水导摆度垂直分量。
7、优选的，所述待评价水电机组的各评价指标规范值的获取过程包括：
8、
9、上式中，zij为第i待评价水电机组的第j个评价指标规范值，maxxj为各待评价水电机组中第j个评价指标的最大值，minxj为各待评价水电机组中第j个评价指标的最小值，xij为第i待评价水电机组的第j个评价指标，i＝1，2，…，m，j＝1，2，…，n，m为待评价水电机组数量，n为评价指标数量。
10、进一步的，所述各评价指标对应的权重的获取过程包括：
11、构建待评价水电机组的评价指标初始矩阵；
12、基于所述评价指标初始矩阵确定各评价指标下各待评价对象所占的比重；
13、基于所述各评价指标下各待评价对象所占的比重确定各评价指标的信息熵；
14、基于所述各评价指标的信息熵确定各评价指标对应的权重。
15、进一步的，所述待评价水电机组的评价指标初始矩阵如下：
16、
17、上式中，xmn为第m待评价水电机组的第n个评价指标；
18、所述各评价指标下各待评价对象所占的比重如下：
19、
20、上式中，hij为第j个评价指标下第i待评价水电机组所占的比重；
21、所述各评价指标的信息熵如下：
22、
23、上式中，ej为第j个评价指标的信息熵。
24、进一步的，所述各评价指标对应的权重如下：
25、
26、上式中，wj为第j个评价指标对应的权重，dj为第j个评价指标对应的偏差度，dj＝1-ej。进一步的，所述加权规范化矩阵中第i行第j列元素如下：
27、aij＝zijwj
28、上式中，aij为第i待评价水电机组的第j个评价指标加权规范值。
29、优选的，所述待评价水电机组分别与最优方案和最劣方案的接近程度如下：
30、
31、
32、上式中，为第i待评价水电机组与最优方案的接近程度，为第i待评价水电机组与最劣方案的接近程度，zi为第i待评价水电机组的各评价指标规范值向量，a+为加权规范化矩阵中每列元素的最大值构成的向量，a-为加权规范化矩阵中每列元素的最小值构成的向量，s为加权规范化矩阵的协方差矩阵。
33、进一步的，所述待评价水电机组的可靠性量化值如下：
34、
35、上式中，为第i待评价水电机组的可靠性量化值。
36、第二方面，提供一种水电机组轴系可靠性评价装置，所述水电机组轴系可靠性评价装置包括：
37、第一确定模块，用于基于待评价水电机组的各评价指标规范值和各评价指标对应的权重确定加权规范化矩阵，并获取所述加权规范化矩阵对应的协方差矩阵；
38、第二确定模块，用于基于所述协方差矩阵确定待评价水电机组分别与最优方案和最劣方案的接近程度；
39、第三确定模块，用于基于所述待评价水电机组分别与最优方案和最劣方案的接近程度确定待评价水电机组的可靠性量化值。
40、优选的，所述各评价指标包括：上导摆度水平分量、上导摆度垂直分量、下导摆度水平分量、下导摆度垂直分量、水导摆度水平分量和水导摆度垂直分量。
41、优选的，所述待评价水电机组的各评价指标规范值的获取过程包括：
42、
43、上式中，zij为第i待评价水电机组的第j个评价指标规范值，maxxj为各待评价水电机组中第j个评价指标的最大值，minxj为各待评价水电机组中第j个评价指标的最小值，xij为第i待评价水电机组的第j个评价指标，i＝1，2，…，m，j＝1，2，…，n，m为待评价水电机组数量，n为评价指标数量。
44、进一步的，所述各评价指标对应的权重的获取过程包括：
45、构建待评价水电机组的评价指标初始矩阵；
46、基于所述评价指标初始矩阵确定各评价指标下各待评价对象所占的比重；
47、基于所述各评价指标下各待评价对象所占的比重确定各评价指标的信息熵；
48、基于所述各评价指标的信息熵确定各评价指标对应的权重。
49、进一步的，所述待评价水电机组的评价指标初始矩阵如下：
50、
51、上式中，xmn为第m待评价水电机组的第n个评价指标；
52、所述各评价指标下各待评价对象所占的比重如下：
53、
54、上式中，hij为第j个评价指标下第i待评价水电机组所占的比重；
55、所述各评价指标的信息熵如下：
56、
57、上式中，ej为第j个评价指标的信息熵。
58、进一步的，所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水电机组轴系可靠性评价方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各评价指标包括：上导摆度水平分量、上导摆度垂直分量、下导摆度水平分量、下导摆度垂直分量、水导摆度水平分量和水导摆度垂直分量。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待评价水电机组的各评价指标规范值的获取过程包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述各评价指标对应的权重的获取过程包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述待评价水电机组的评价指标初始矩阵如下：
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述各评价指标对应的权重如下：
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述加权规范化矩阵中第i行第j列元素如下：
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待评价水电机组分别与最优方案和最劣方案的接近程度如下：
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述待评价水电机组的可靠性量化值如下：
10.一种水电机组轴系可靠性评价装置，其特征在于，所述装
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述各评价指标包括：上导摆度水平分量、上导摆度垂直分量、下导摆度水平分量、下导摆度垂直分量、水导摆度水平分量和水导摆度垂直分量。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述待评价水电机组的各评价指标规范值的获取过程包括：
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述各评价指标对应的权重的获取过程包括：
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述待评价水电机组的评价指标初始矩阵如下：
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述各评价指标对应的权重如下：
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述加权规范化矩阵中第i行第j列元素如下：
17.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述待评价水电机组分别与最优方案和最劣方案的接近程度如下：
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述待评价水电机组的可靠性量化值如下：
19.一种计算机设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；
20.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如权利要求1至9中任意一项所述的水电机组轴系可靠性评价方法。
...【技术特征摘要】
1.一种水电机组轴系可靠性评价方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各评价指标包括：上导摆度水平分量、上导摆度垂直分量、下导摆度水平分量、下导摆度垂直分量、水导摆度水平分量和水导摆度垂直分量。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待评价水电机组的各评价指标规范值的获取过程包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述各评价指标对应的权重的获取过程包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述待评价水电机组的评价指标初始矩阵如下：
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述各评价指标对应的权重如下：
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述加权规范化矩阵中第i行第j列元素如下：
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待评价水电机组分别与最优方案和最劣方案的接近程度如下：
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述待评价水电机组的可靠性量化值如下：
10.一种水电机组轴系可靠性评价装置，其特征在于，所述装置包括：
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述各...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭志锋，姬联涛，荆岫岩，王璞，陈龙翔，张涛，牛翔宇，王泽森，周健，张雷，李泽，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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