一种水轮发电机组油压系统健康状况的评价方法技术方案

本发明专利技术公开一种水轮发电机组油压系统健康状况的评价方法，包括：S100、采集调速器系统、油压系统、监控系统和生产管理系统的模拟量数据、开关量数据及文本数据；S200、将采集的各模拟量数据、开关量数据预处理；S300、经过预处理后的数据进行定值计算，厘定定值并确定定值的大小，搭建水轮发电机组油压系统健康评价模型；S400、将经过预处理后的数据导入水轮发电机组油压系统健康评价模型，进行运行数据分析解析出油压系统运行发展趋势，进行故障检测解析出油压系统故障类型和次数，进行缺陷分析解析出油压系统出现缺陷的类型和次数。本发明专利技术实现水轮发电机组油压系统健康状况的全方位、实时评价。

An evaluation method for the health condition of hydraulic pressure system of hydro generator unit

【技术实现步骤摘要】
一种水轮发电机组油压系统健康状况的评价方法
本专利技术属于水轮发电机组油压系统
，具体涉及一种水轮发电机组油压系统健康状况的评价方法。
技术介绍
目前油压系统在油量检测异常、补气阀组异常、系统内漏等情况下无报警功能，需要工作人员通过巡回、数据分析、现场试验等方式进行排查，工作量大，效率低下，且不具备时效性，往往在发现异常时情况已经明显恶化。具体的，油压系统现有评价方式存在以下问题：(1)人工参与度高，效率低下，工作人员的工作能力对数据采集及评价结果影响较大；(2)数据指标过于单一或分散，不能准确反映设备存在的隐患，隐患排查工作难度大；(3)数据采集、分析周期固定，数据时效性差，不能及时反应设备运行工况。设备定值往往具有自己的工作特性，在相关国家及行业标准中无法找到对应的设定依据，现场工作人员经常凭借经验和试验进行调试，不但试验周期长，而且试验过程存在较大的安全风险。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术目的在于提供一种水轮发电机组油压系统健康状况的评价方法。本专利技术所采用的技术方案为：一种水轮发电机组油压系统健康状况的评价方法，包括如下步骤：S100、采集调速器系统、油压系统、监控系统和生产管理系统的模拟量数据、开关量数据及文本数据；S200、将采集的各模拟量数据、开关量数据经过时间窗平移法预处理，消除数据瞬时跳变的现象；S300、经过预处理后的数据通过离散点分布图算法和线性回归算法进行定值计算，厘定定值并确定定值的大小，搭建水轮发电机组油压系统健康评价模型；S400、将经过预处理后的数据导入水轮发电机组油压系统健康评价模型，进行运行数据分析解析出油压系统运行发展趋势，进行故障检测解析出油压系统故障类型和次数，进行缺陷分析解析出油压系统出现缺陷的类型和次数。在上述技术方案的基础上，一种水轮发电机组油压系统健康状况的评价方法，其特征在于：所述水轮发电机组油压系统健康评价模型包括运行数据分析模块、故障检测模块和缺陷分析模块；所述运行数据分析模块用于油压系统的油泵运行时间与启动次数评估、油泵工作效率评估、补气阀组运行时间与启动次数评估、漏油泵运行时间与启动次数评估和系统总油量变化评估，解析油压系统运行发展趋势；所述故障检测模块用于油压系统的系统总油量异常检测、补气阀组异常检测和系统内漏隐患检测，解析出油压系统故障类型和次数，并提供故障告警；所述缺陷分析模块用于分析油压系统存在的缺陷、隐患的发生情况，解析出油压系统出现缺陷的类型和次数，评价运维工作质量。在上述技术方案的基础上，一种水轮发电机组油压系统健康状况的评价方法，所述油泵运行时间与启动次数评估、补气阀组运行时间与启动次数评估和漏油泵运行时间与启动次数评估通过统计检测周期内油泵或补气阀组运行时间与启动次数，与历史数据相同周期内的油泵或补气阀组平均运行时间与启动次数比较，若大于通过历史数据利用离散点分布图算法厘定的定值，则判定油压系统健康水平变差；所述油泵工作效率评估通过统计检测周期内水轮发电机组功率变化量和油泵总运行时间，计算油泵启动单位时间内水轮发电机组功率变化量，反应油泵工作效率，将检测周期内油泵工作效率与历史数据统计的油泵工作效率比较，若大于通过历史数据利用离散点分布图算法厘定的定值，则判定油压系统健康水平变差；所述系统总油量评估通过统计检测油压系统各部位储油量计算系统总油量，若系统总油量超过检修后注油量，则判定油压系统健康水平变差。在上述技术方案的基础上，一种水轮发电机组油压系统健康状况的评价方法，所述系统总油量异常检测通过计算当前系统总油量与检修后注油量的差值判断油压系统是否存在进水或漏油情况，若差值大于0且大于通过历史数据利用离散点分布图算法厘定的定值时，判定为油压系统进水，并根据各部位油混水检测信号判定进水部位；若差值小于0且小于通过历史数据利用离散点分布图算法厘定的定值时，且油罐油位、回油箱油位和漏油箱油位之间的函数关系同时被破坏，则判定油压系统漏油；所述补气阀组异常检测通过建立油罐油位与油压的函数关系判定补气阀组是否存在异常，若实际油罐油位与通过历史数据中的油罐油压与油罐油位数据并利用线性回归算法厘定的定值将实际油压折算成的理论计算油罐油位的差值超过通过历史数据利用离散点分布图算法厘定的定值，且补气阀组运行时间与启动次数增加，则判定油压系统漏气；若实际油罐油位与理论计算油罐油位的差值低于通过历史数据利用离散点分布图算法厘定的定值，则判定补气阀组阀门关闭不严导致补气过量；系统内漏隐患检测包括阀门关闭不严检测、油泵安全阀或卸载阀定值漂移检测和隐患排查；其中，阀门关闭不严检测通过检测油管路是否存在异常油流进行判定；油泵安全阀或卸载阀定值漂移检测通过统计油泵启动时间、系统总油量变化和油泵启动时间内功率调整情况，判定油泵单次启动效率是否正常，若系统总油量变化、油泵功率调整在正常范围内，油泵启动时间超时则判定油泵安全阀或卸载阀定值漂移；隐患排查通过统计检测周期内油泵启动次数、回油箱油温温升、水轮发电机组功率变化，判断油压系统是否存在内漏，若各阀门关闭正常，水轮发电机组功率变化在允许的情况下油泵启动次数、回油箱油温温升增加，则判定油压系统存在内漏，然后通过统计曾经出现过的各种内漏缺陷的发生率，进行隐患警告。在上述技术方案的基础上，一种水轮发电机组油压系统健康状况的评价方法，所述缺陷分析模块通过统计检测周期内生产管理系统记录的缺陷和隐患记录，对不同类型的事件进行归纳，评价运维工作质量。在上述技术方案的基础上，一种水轮发电机组油压系统健康状况的评价方法，所述运行数据分析解析出油压系统运行发展趋势得分，故障检测解析出油压系统故障类型和次数并得分，缺陷分析解析出油压系统出现缺陷的类型和次数并得分，将运行数据分析得分、故障检测得分、缺陷分析得分按占比不同进行相加计算出油压系统最终得分。在上述技术方案的基础上，一种水轮发电机组油压系统健康状况的评价方法，所述时间窗平移法的处理过程如下：以60分钟为窗口，每分钟平移一次；或以一周为窗口，每小时平移一次；或以一月为窗口，每天平移一次的方式，对油压系统的水轮发电机组功率、油罐油压、油罐油位、回油箱油位、漏油箱油位和导叶开度等的多月上亿个模拟量数据、开关量数据进行预处理，筛除因传感器采集或电磁干扰引起的瞬时跳变数据。在上述技术方案的基础上，一种水轮发电机组油压系统健康状况的评价方法，所述离散点分布图算法的处理过程如下：将油压系统的多月模拟量数据进行大数据分析，判断水轮发电机组功率变化、一周内油泵运行时间的分布情况，对集中分布的数据进行取平均值、最大值或最小值来确定定值的厘定，并随着生产数据不断增加，定值进行自动更新。在上述技术方案的基础上，一种水轮发电机组油压系统健康状况的评价方法，所述线性回归算法用于厘定A和B两个定值，A、B分别为油罐油压与油罐油位线性关系函数的斜率和系数，线性回归算法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水轮发电机组油压系统健康状况的评价方法，其特征在于：包括如下步骤：/nS100、采集调速器系统、油压系统和生产管理系统、监控系统的模拟量数据、开关量数据及文本数据；/nS200、将采集的各模拟量数据、开关量数据经过时间窗平移法预处理，消除数据瞬时跳变的现象；/nS300、经过预处理后的数据通过离散点分布图算法和线性回归算法进行定值计算，厘定定值并确定定值的大小，搭建水轮发电机组油压系统健康评价模型；/nS400、将经过预处理后的数据导入水轮发电机组油压系统健康评价模型，进行运行数据分析解析出油压系统运行发展趋势，进行故障检测解析出油压系统故障类型和次数，进行缺陷分析解析出油压系统出现缺陷的类型和次数。/n

【技术特征摘要】
1.一种水轮发电机组油压系统健康状况的评价方法，其特征在于：包括如下步骤：
S100、采集调速器系统、油压系统和生产管理系统、监控系统的模拟量数据、开关量数据及文本数据；
S200、将采集的各模拟量数据、开关量数据经过时间窗平移法预处理，消除数据瞬时跳变的现象；
S300、经过预处理后的数据通过离散点分布图算法和线性回归算法进行定值计算，厘定定值并确定定值的大小，搭建水轮发电机组油压系统健康评价模型；
S400、将经过预处理后的数据导入水轮发电机组油压系统健康评价模型，进行运行数据分析解析出油压系统运行发展趋势，进行故障检测解析出油压系统故障类型和次数，进行缺陷分析解析出油压系统出现缺陷的类型和次数。


2.根据权利要求1所述的一种水轮发电机组油压系统健康状况的评价方法，其特征在于：所述水轮发电机组油压系统健康评价模型包括运行数据分析模块、故障检测模块和缺陷分析模块；
所述运行数据分析模块用于油压系统的油泵运行时间与启动次数评估、油泵工作效率评估、补气阀组运行时间与启动次数评估、漏油泵运行时间与启动次数评估和系统总油量变化评估，解析油压系统运行发展趋势；
所述故障检测模块用于油压系统的系统总油量异常检测、补气阀组异常检测和系统内漏隐患检测，解析出油压系统故障类型和次数，并提供故障告警；
所述缺陷分析模块用于分析油压系统存在的缺陷、隐患的发生情况，解析出油压系统出现缺陷的类型和次数，评价运维工作质量。


3.根据权利要求2所述的一种水轮发电机组油压系统健康状况的评价方法，其特征在于：所述油泵运行时间与启动次数评估、补气阀组运行时间与启动次数评估和漏油泵运行时间与启动次数评估通过统计检测周期内油泵或补气阀组运行时间与启动次数，与历史数据相同周期内的油泵或补气阀组平均运行时间与启动次数比较，若大于通过历史数据利用离散点分布图算法厘定的定值，则判定油压系统健康水平变差；
所述油泵工作效率评估通过统计检测周期内水轮发电机组功率变化量和油泵总运行时间，计算油泵启动单位时间内水轮发电机组功率变化量，反应油泵工作效率，将检测周期内油泵工作效率与历史数据统计的油泵工作效率比较，若大于通过历史数据利用离散点分布图算法厘定的定值，则判定油压系统健康水平变差；
所述系统总油量评估通过统计检测油压系统各部位储油量计算系统总油量，若系统总油量超过检修后注油量，则判定油压系统健康水平变差。


4.根据权利要求3所述的一种水轮发电机组油压系统健康状况的评价方法，其特征在于：所述系统总油量异常检测通过计算当前系统总油量与检修后注油量的差值判断油压系统是否存在进水或漏油情况，若差值大于0且大于通过历史数据利用离散点分布图算法厘定的定值时，判定为油压系统进水，并根据各部位油混水检测信号判定进水部位；若差值小于0且小于通过历史数据利用离散点分布图算法厘定的定值时，且油罐油位、回油箱油位和漏油箱油位之间的函数关系同时被破坏，则判定油压系统漏油；
所述补气阀组异常检测通过建立油罐油位与油压的函数关系判定补气阀组是否存在异常，若实际油罐油位与通过历史数据中的油罐油压与油罐油位数据并利用线性回归算法厘定的定值将实际油压折算成的理论计算油罐油位的差值超过通过历史数据利用离散点分布图算法厘定的定值，且补气阀组运行时间与启动次数增加，则判定油压系统漏气；若实际油罐油位与理论计算油罐油位的差值低于通过历史数据利用离散点分布图算法厘定的定值，则判定补气阀组阀门关闭不严导致补气过量；
系统内漏...

【专利技术属性】
技术研发人员：周文军，严映峰，邱巍，曾伟，吴艳春，
申请(专利权)人：国电大渡河流域水电开发有限公司龚嘴水力发电总厂，
类型：发明
国别省市：四川;51