基于水力机组转速数据过程的诊断控制方法、系统、存储介质和终端技术方案

本发明专利技术公开了基于水力机组转速数据过程的诊断控制方法、系统、存储介质和终端，方法包括：设置水力机组数据与时间的过程关系，所述数据包括控制数据和非控制数据；控制数据为转速，非控制数据包括转速上升/下降速度、导叶开度、接力器行程、断路器位置、发电机出力和工作水头中的一种或者多种；设置各个数据的极限过程区间，实时检测水力机组的转速，当转速超出极限过程区间，对转速诊断报错；和/或：实时检测水力机组的非控制数据，当非控制数据超出极限过程区间，对非控制数据诊断报错。本发明专利技术在水力机组的转速数据和非控制数据出现过程异常时诊断报错而不进行相应控制，只有对数据过程综合诊断后才进行控制。

Diagnostic Control Method, System, Storage Medium and Terminal Based on Speed Data Processes of Hydraulic Units

【技术实现步骤摘要】
基于水力机组转速数据过程的诊断控制方法、系统、存储介质和终端
本专利技术涉及自动化控制领域，尤其涉及基于水力机组转速数据过程的诊断控制方法、系统、存储介质和终端。
技术介绍
控制对象又称被控对象。在自动控制系统中，一般指被控制的设备或过程为对象，如反应器、精馏设备的控制，或者传热过程、燃烧过程的控制等。从定量分析和设计角度，控制对象只是被控设备或过程中影响对象输入、输出参数的部分因素，并不是设备的全部。在自动控制系统中，作为广义的控制对象，除控制器(调节器)以外的执行器(调节阀)及测量变送装置都包括在内。而作为狭义的控制对象，其端部参数(输入、输出)有被控参数、控制参数和扰动参数(统称为过程参数或者过程数据)，它们通过水力机组转速的内部状态而相互联系。在现有技术中，对于控制方式来说，对控制对象的控制方式采用预设值+固定流程控制，把复杂控制系统简化为基于简单的基于输入执行输出的简化的控制模型，此时控制模型与被控对象不再有任何关系，一旦输入信号出错则控制也出错，并且对输入信号无法去识别其可用性，只实现基本自动控制。同类控制对象采用同样的控制模型进行控制。举一个例子，控制器仅仅对其接收到的来自外部传感器或其他检测单元发送的模拟量信号(即上述过程参数或者过程数据)进行相应的数据判别，根据判别的结果控制相应工作器件的启动和停止。但实际情况是：即使是同类控制对象，不同的具体控制对象之间有差异，具有不同的特性，现有控制方式不能自动识别每个具体控制对象的特性，当然无法根据具体对象的特性进行实现差异化控制。在控制过程中只关注被控参数是否到达预设值，而不监测被控参数的变化过程，由于没有关注被控参数的变化过程，无法做到综合自诊断和预测控制。而对于检测元件来说，由于现有控制方式都是基于检测元件工作正常的前提下进行的，但实际上在可靠的检测元件都有可能出错。对检测元件只做是否在其检测范围内的简单诊断和处理，对检测元件可靠性的要求高，大量采用进口价高的检测元件。即便如此，没有对其进行综合自诊断和处理，当这些检测元件一旦出现异常变化或出现故障，控制系统控制就会出现误动或无法工作，无容错控制功能。人们在工程实践中也逐步认识到，选用最可靠的检测元件和执行机构，不一定就能组装出最可靠的控制系统，相反，只要设计、组装和使用得当，用低可靠性元件组成高可靠性的控制系统也是可能的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供基于水力机组转速数据过程的诊断控制方法、系统、存储介质和终端，解决现有技术在数据采集端出现数据异常时，不对整体数据进行分析即进行相应启停操作，从而造成整个自动化控制系统产生影响的问题。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：根据本申请的第一方面，提供基于水力机组转速数据过程的诊断控制方法，包括以下步骤：设置水力机组数据与时间的过程关系，所述的数据包括控制数据和与控制数据关联的至少一个非控制数据；所述控制数据为转速，所述非控制数据包括转速上升/下降速度、导叶开度、接力器行程、断路器位置、发电机出力和工作水头中的一种或者多种；设置各个数据的极限过程区间；实时检测水力机组的转速，当转速超出极限过程区间，对转速诊断报错；和/或：实时检测水力机组的非控制数据，当非控制数据超出极限过程区间，对非控制数据诊断报错。进一步地，当实时检测的转速超出极限过程区间时，而非控制数据处于极限过程区间以内时，以非控制数据为依据对水力机组的转速进行容错控制，即以非控制数据为依据对水力机组的转速进行间接控制。进一步地，当实时检测的水力机组的非控制数据超出极限过程区间时，以转速为依据对水力机组进行转速的预测控制，即在非控制数据诊断报错的情况下，依据转速数据以提前和/或滞后方式，对水力机组转速进行预测控制。进一步地，所述的设置各个数据的极限过程区间包括以下子步骤：通过人为设置水力机组转速在正常运行下的极限工况，获得在极限工况下的所述水力机组转速数据及其关联的非控制数据的极限过程区间，即所述水力机组转速在正常运行中出现极限工况时的数据的最大值和最小值；或者：根据所述水力机组转速投入运行后检测到的转速数据及其非控制数据来自动设置极限过程区间，即获得所述水力机组转速在运行过程中各个数据的最大值和最小值；或者：通过软件仿真的方式，模拟水力机组转速在运行中出现极限工况时获得的数据的最大值和最小值，来进行数据极限过程区间的设置。进一步地，所述的极限过程区间替换为正负偏差范围，所述的正负偏差范围的获取方式包括以下步骤：在水力机组转速实际运行中，持续不断的检测所述水力机组转速及其关联的非控制数据与时间的过程关系；获取数据时间过程的平均值，并建立标准正态分布规律曲线；根据所述平均值以及标准正态分布规律曲线确定数据过程的正负偏差范围。进一步地，所述的非控制数据包括数据检测值本身和/或数据检测值的变化速度。根据本申请的第二方面，提供基于水力机组转速数据过程的诊断控制系统，包括：数据设置模块：用于设置水力机组数据与时间的过程关系，所述的数据包括控制数据和与控制数据关联的至少一个非控制数据；所述控制数据为转速，所述非控制数据包括转速上升/下降速度、导叶开度、接力器行程、断路器位置、发电机出力和工作水头中的一种或者多种；极限区间设置模块：用于设置各个数据的极限过程区间；控制数据检测与判断模块：用于实时检测水力机组的转速，当转速超出极限过程区间，对转速诊断报错；和/或：非控制数据检测与判断模块：用于实时检测水力机组的非控制数据，当非控制数据超出极限过程区间，对非控制数据诊断报错。进一步地，在控制数据检测与判断模块中，当实时检测的转速超出极限过程区间时，而非控制数据处于极限过程区间以内时，以非控制数据为依据对水力机组的转速进行容错控制，即以非控制数据为依据对水力机组的转速进行间接控制。进一步地，在非控制数据检测与判断模块中，当实时检测的水力机组的非控制数据超出极限过程区间时，以转速为依据对水力机组进行转速的预测控制，即在非控制数据诊断报错的情况下，依据转速数据以提前和/或滞后方式，对水力机组转速进行预测控制。进一步地，所述的极限区间设置模块的设置方式包括：通过人为设置水力机组转速在正常运行下的极限工况，获得在极限工况下的所述水力机组转速数据及其关联的非控制数据的极限过程区间，即所述水力机组转速在正常运行中出现极限工况时的数据的最大值和最小值；或者：根据所述水力机组转速投入运行后检测到的转速数据及其非控制数据来自动设置极限过程区间，即获得所述水力机组转速在运行过程中各个数据的最大值和最小值；或者：通过软件仿真的方式，模拟水力机组转速在运行中出现极限工况时获得的数据的最大值和最小值，来进行数据极限过程区间的设置。进一步地，所述的极限过程区间替换为正负偏差范围；其中极限区间设置模块替换为正负偏差范围设置模块，包括以下子模块：数据获取子模块：用于在水力机组转速实际运行中，持续不断的检测所述水力机组转速及其关联的非控制数据与时间的过程关系；数据计算子模块：用于获取数据时间过程的平均值，并建立标准正态分布规律曲线；正负偏差范围确定子模块：根据所述平均值以及标准正态分布规律曲线确定数据过程的正负偏差范围；所述的控制数据检测与判断模块用于实时检测水力机组转速的控制数据，当转速超出正负偏差范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于水力机组转速数据过程的诊断控制方法，其特征在于：包括以下步骤：设置水力机组数据与时间的过程关系，所述的数据包括控制数据和与控制数据关联的至少一个非控制数据；所述控制数据为转速，所述非控制数据包括转速上升/下降速度、导叶开度、接力器行程、断路器位置、发电机出力和工作水头中的一种或者多种；设置各个数据的极限过程区间；实时检测水力机组的转速，当转速超出极限过程区间，对转速诊断报错；和/或：实时检测水力机组的非控制数据，当非控制数据超出极限过程区间，对非控制数据诊断报错。

【技术特征摘要】
1.基于水力机组转速数据过程的诊断控制方法，其特征在于：包括以下步骤：设置水力机组数据与时间的过程关系，所述的数据包括控制数据和与控制数据关联的至少一个非控制数据；所述控制数据为转速，所述非控制数据包括转速上升/下降速度、导叶开度、接力器行程、断路器位置、发电机出力和工作水头中的一种或者多种；设置各个数据的极限过程区间；实时检测水力机组的转速，当转速超出极限过程区间，对转速诊断报错；和/或：实时检测水力机组的非控制数据，当非控制数据超出极限过程区间，对非控制数据诊断报错。2.根据权利要求1所述的基于水力机组转速数据过程的诊断控制方法，其特征在于：当实时检测的转速超出极限过程区间时，而非控制数据处于极限过程区间以内时，以非控制数据为依据对水力机组的转速进行容错控制，即以非控制数据为依据对水力机组的转速进行间接控制。3.根据权利要求1所述的基于水力机组转速数据过程的诊断控制方法，其特征在于：当实时检测的水力机组的非控制数据超出极限过程区间时，以转速为依据对水力机组进行转速的预测控制，即在非控制数据诊断报错的情况下，依据转速数据以提前和/或滞后方式，对水力机组转速进行预测控制。4.根据权利要求1～3中任意一项所述的基于水力机组转速数据过程的诊断控制方法，其特征在于：所述的设置各个数据的极限过程区间包括以下子步骤：通过人为设置水力机组转速在正常运行下的极限工况，获得在极限工况下的所述水力机组转速数据及其关联的非控制数据的极限过程区间，即所述水力机组转速在正常运行中出现极限工况时的数据的最大值和最小值；或者：根据所述水力机组转速投入运行后检测到的转速数据及其非控制数据来自动设置极限过程区间，即获得所述水力机组转速在运行过程中各个数据的最大值和最小值；或者：通过软件仿真的方式，模拟水力机组转速在运行中出现极限工况时获得的数据的最大值和最小值，来进行数据极限过程区间的设置。5.根据权利要求1～3中任意一项所述的基于水力机组转速数据过程的诊断控制方法，其特征在于：所述的极限过程区间替换为正负偏差范围，所述的正负偏差范围的获取方式包括以下步骤：在水力机组转速实际运行中，持续不断的检测所述水力机组转速及其关联的非控制数据与时间的过程关系；获取数据时间过程的平均值，并建立标准正态分布规律曲线；根据所述平均值以及标准正态分布规律曲线确定数据过程的正负偏差范围。6.根据权利要求1中所述的基于水力机组转速数据过程的诊断控制方法，其特征在于：所述的非控制数据包括数据检测值本身和/或数据检测值的变化速度。7.基于水力机组转速数据过程的诊断控制系统，其特征在于：包括：数据设置模块：用于设置水力机组数据与时间的过程关系，所述的数据包括控制数据和与控制数据关联的至少一个非控制数据；所述控制数据为转速，所述非控制数据包括转速上升/下降速度、导叶开度、接力器行程、断路器位置、发电机出力和工作水头中的一种或者多种；极限区间设置模块：用于设置各个数据的极限过程区间；控制数据检测与判断模块：用于实时检测水力机组的转...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵国建，何军，赵泽西，何啸天，刘昊鹏，王谦，
申请(专利权)人：四川中鼎智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51