一种抽水蓄能机组故障预测与健康管理系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种抽水蓄能机组故障预测与健康管理系统和方法，其中，系统的实现包括：设备监测模块、处理中心模块和决策支持模块；方法的实施包括：使用状态监测传感器和机内自检设备对抽水蓄能机组各子系统的运行状态进行实时监测，得到抽水蓄能机组各子系统的状态特征数据；对各子系统的状态特征数据进行处理分析，得到抽水蓄能机组维修决策建议；利用抽水蓄能机组维修决策建议，通过综合分析，实现对抽水蓄能机组的故障预测与健康管理。本发明专利技术系统完善合理，方法有效可行，可用于对抽水蓄能机组实施预防性状态维修，提高抽水蓄能机组整体运行水平。

A fault prediction and health management system and method for pumped storage units

The invention discloses a pumped storage unit of Prognostics and health management system and method, wherein, the realization of the system include: equipment monitoring module, processing center module and decision support module; the implementation of methods including: real-time monitoring of the running state of pumping units in each subsystem of energy storage equipment condition monitoring sensor and self use the machine, get pumped storage units in each subsystem state characteristic data; analyzing the data characteristics of each subsystem, get pumped storage unit maintenance decision; pumped storage unit maintenance decision-making advice utilization, through comprehensive analysis, implementation of pumped storage unit failure prediction and health management. The system is perfect and reasonable, and the method is effective and feasible, which can be used to implement preventive maintenance of pumped storage units and improve the overall operation level of pumped storage units.

【技术实现步骤摘要】
一种抽水蓄能机组故障预测与健康管理系统和方法
本专利技术属于电力系统水力发电机组的健康管理领域，更具体地，涉及一种抽水蓄能机组故障预测与健康管理系统和方法。
技术介绍
伴随着经济和社会的快速发展，电力负荷迅速增长，峰谷差不断加大，电网对稳定性提出了更高的要求，调峰能力不足将成为制约电力系统发展的关键问题。抽水蓄能电站作为世界公认的运行灵活可靠的调峰电源，以其调峰填谷的独特运行特性，发挥着调节负荷、促进电力系统节能和维护电网安全稳定运行的功能，逐步成为电力系统有效的、不可或缺的调节手段。为保障抽水蓄能机组的安全稳定运行，提升电站的整体运营效率，研究开发抽水蓄能机组故障预测与健康管理(PHM)系统成为当前改提高抽水蓄能机组维护水平的一项重要工作。PHM技术由美国军方首次提出，因其实现了从设备状态监测到健康管理思想的转变，逐步被应用于多个领域不同类型设备的维护保障策略之中。针对抽水蓄能机组的故障预测与健康管理，目前尚未系统深入地开展相关研究，缺乏完善合理的抽水蓄能机组PHM系统体系结构，不能满足对机组实施预防性状态维修的功能需求。由此可见，现有技术尚未考虑构建完善合理的抽水蓄能机组PHM系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抽水蓄能机组故障预测与健康管理系统，其特征在于，包括：设备监测模块，用于使用状态监测传感器和机内自检设备对抽水蓄能机组各子系统的运行状态进行实时监测，得到抽水蓄能机组各子系统的状态特征数据；处理中心模块，用于对抽水蓄能机组各子系统的状态特征数据进行处理分析，得到抽水蓄能机组的维修决策建议；决策支持模块，用于利用抽水蓄能机组的维修决策建议，通过远程维修决策保障中心、专家决策库、现场维修决策保障中心的综合分析，得到最终的抽水蓄能机组系统层级维修决策方案，实现对抽水蓄能机组的故障预测与健康管理；所述抽水蓄能机组各子系统包括水泵水轮机系统、发电电动机系统、振动系统、摆度系统、调速器系统、进水阀系统...

【技术特征摘要】
1.一种抽水蓄能机组故障预测与健康管理系统，其特征在于，包括：设备监测模块，用于使用状态监测传感器和机内自检设备对抽水蓄能机组各子系统的运行状态进行实时监测，得到抽水蓄能机组各子系统的状态特征数据；处理中心模块，用于对抽水蓄能机组各子系统的状态特征数据进行处理分析，得到抽水蓄能机组的维修决策建议；决策支持模块，用于利用抽水蓄能机组的维修决策建议，通过远程维修决策保障中心、专家决策库、现场维修决策保障中心的综合分析，得到最终的抽水蓄能机组系统层级维修决策方案，实现对抽水蓄能机组的故障预测与健康管理；所述抽水蓄能机组各子系统包括水泵水轮机系统、发电电动机系统、振动系统、摆度系统、调速器系统、进水阀系统、压缩空气系统、变压器系统、SFC系统、励磁系统、GIS系统和GCB系统。2.如权利要求1所述的一种抽水蓄能机组故障预测与健康管理系统，其特征在于，所述处理中心模块，包括：数据处理子模块，用于对接收到的抽水蓄能机组各子系统的状态特征数据进行数据融合和特征提取，并经数据转换得到处理后的数据；状态评估子模块，用于利用处理后的数据对抽水蓄能机组各子系统进行故障征兆辨识和健康状态评估，得到抽水蓄能机组各子系统的潜在性故障发生时刻、隐患和初期异常、故障根源、健康状况；故障推理子模块，用于利用抽水蓄能机组各子系统的潜在性故障发生时刻、隐患和初期异常、故障根源、健康状况依次对抽水蓄能机组子系统的部件、抽水蓄能机组子系统和抽水蓄能机组进行故障诊断及故障趋势预测，利用故障趋势预测结果估计抽水蓄能机组的剩余使用寿命；决策分析子模块，用于对抽水蓄能机组的故障诊断及故障趋势预测的结果进行分析，形成最终故障诊断及预测结果；同时，根据最终故障诊断及预测结果、抽水蓄能机组的剩余使用寿命、维修检查费用和抽水蓄能机组的使用特点，制定抽水蓄能机组的维修决策建议。3.如权利要求2所述的一种抽水蓄能机组故障预测与健康管理系统，其特征在于，所述抽水蓄能机组的维修决策建议包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建中，姜伟，彭宣霖，许颜贺，郑阳，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42