发电机状态预警方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种发电机状态预警方法及系统。该发电机状态预警方法包括：根据第一特征值、第二特征值、当前时刻的目标相关状态估算值和当前时刻的目标相关变化量状态估算值确定当前时刻的目标状态估算值；根据第一时刻的非目标状态历史值、第二时刻的非目标状态历史值、第一时刻的目标状态历史值、相关状态参数、相关状态变化量参数、第一特征值和第二特征值确定历史目标状态估算值；根据历史目标状态估算值、第二时刻的目标状态历史值和当前时刻的目标状态估算值确定安全工作区间；当当前时刻的目标状态实际值不在安全工作区间时，发出报警信息。本发明专利技术可以及时发现发电机潜在的故障缺陷，减少经济损失和社会损失。

【技术实现步骤摘要】
发电机状态预警方法及系统
本专利技术涉及发电机故障预警
，具体地，涉及一种发电机状态预警方法及系统。
技术介绍
大型发电机是电力系统中的关键主设备之一，不论从装机容量看，还是从实际发电量角度看，都在电能生产环节中占据绝对优势，其安全可靠运行是整个电能供应体系的基石。近年来，大型发电机呈现出更大容量，更高电压的发展形势，同时也越来越频繁的参与到系统调频、调峰和调相的工作中来，对机组安全稳定运行提出了更高地要求。发电机是一个复杂的多物理系统，同时涉及电气、机械、热和化学等物理量，对机组运行中的上述物理量的状态进行实时监测，是保障机组安全稳定运行的基本举措。现阶段，状态监测信息的使用基本仍采用简单的固定阈值判断方式。阈值的取值，或由专家经验提供，或由制造厂家提供，在一定程度上确定了机组的正常工作范围。不过，这种方式还存在一定的不足。一方面，当机组的状态量达到阈值时，表明机组已进入一个较危险的运行区间，而不能在机组向较危险运行区间发展时及早发出预警的功能，可能会错失解决机组轻微缺陷的时机；另一方面，上述阈值在同类型机组上设定是一致固定的，既无法考虑本台机组自身的一些特殊性和运行特点，也无法根据运行工况进行实时调整。目前，已有的主动预警应用也只是基于预设的固定阈值的方案，无法根据发电机特性和运行工况进行阈值的动态调整，进而无法在发电机存在轻微缺陷时主动发出预警。此外，现有技术也未针对发电机各状态量的相互耦合关系加以考虑，对每一个状态量都只是进行单独的分析和判断，而没有进行多个状态量的综合分析处理。
技术实现思路
本专利技术实施例的主要目的在于提供一种发电机状态预警方法及系统，以及时发现发电机潜在的故障缺陷，减少经济损失和社会损失。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种发电机状态预警方法，包括：根据第一特征值、第二特征值、当前时刻的目标相关状态估算值和当前时刻的目标相关变化量状态估算值确定当前时刻的目标状态估算值；根据第一时刻的非目标状态历史值、第二时刻的非目标状态历史值、第一时刻的目标状态历史值、相关状态参数、相关状态变化量参数、第一特征值和第二特征值确定历史目标状态估算值；根据历史目标状态估算值、第二时刻的目标状态历史值和当前时刻的目标状态估算值确定安全工作区间；判断当前时刻的目标状态实际值是否位于安全工作区间；当当前时刻的目标状态实际值不在安全工作区间时，发出报警信息。本专利技术实施例还提供一种发电机状态预警系统，包括：当前估算值单元，用于根据第一特征值、第二特征值、当前时刻的目标相关状态估算值和当前时刻的目标相关变化量状态估算值确定当前时刻的目标状态估算值；历史估算值单元，用于根据第一时刻的非目标状态历史值、第二时刻的非目标状态历史值、第一时刻的目标状态历史值、相关状态参数、相关状态变化量参数、第一特征值和第二特征值确定历史目标状态估算值；安全工作区间单元，用于根据历史目标状态估算值、第二时刻的目标状态历史值和当前时刻的目标状态估算值确定安全工作区间；判断单元，用于判断当前时刻的目标状态实际值是否位于安全工作区间；报警单元，用于当当前时刻的目标状态实际值不在安全工作区间时，发出报警信息。本专利技术实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现所述的发电机状态预警方法的步骤。本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现所述的发电机状态预警方法的步骤。本专利技术实施例的发电机状态预警方法及系统先确定当前时刻的目标状态估算值和历史目标状态估算值，再根据历史目标状态估算值、第二时刻的目标状态历史值和当前时刻的目标状态估算值确定安全工作区间，当当前时刻的目标状态实际值不在安全工作区间时，发出报警信息，可以及时发现发电机潜在的故障缺陷，减少经济损失和社会损失。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例中发电机状态预警方法的流程图；图2是本专利技术实施例中发电机状态预警系统的结构框图；图3是本专利技术实施例中计算机设备的结构框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本领域技术人员知道，本专利技术的实施方式可以实现为一种系统、装置、设备、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。鉴于现有技术无法在发电机存在轻微缺陷时主动发出预警，本专利技术实施例提供一种发电机状态预警方法，以及时发现发电机潜在的故障缺陷，减少经济损失和社会损失。以下结合附图对本专利技术进行详细说明。发电机的状态量涉及电、热和机械等多个维度，不同维度的状态量达到稳定的时间常数有所差异，一般而言，电气类状态量最快，机械类状态量次之，热类状态量最慢。本专利技术考虑发电机已观测到的全部状态量，因而历史数据的获取时间范围以热类状态量的时间常数为参考。根据该原则，设历史数据获取时间范围为2T。所取的历史数据应为机组正常运行数据，可通过专家及运维人员对数据判断后加以确认。图1是本专利技术实施例中发电机状态预警方法的流程图。如图1所示，发电机状态预警方法包括：S101：根据第一特征值、第二特征值、当前时刻的目标相关状态估算值和当前时刻的目标相关变化量状态估算值确定当前时刻的目标状态估算值。具体实施时，可以通过如下方式确定当前时刻的目标状态估算值：其中，T为历史数据获取时间范围2T的一半，M为状态量的数量，为第一特征值，为当前时刻的目标相关状态估算值，为第二特征值，为当前时刻的目标相关变化量状态估算值，为第i个状态在当前时刻(τ时刻)的估算值(当前时刻的目标状态估算值)。S102：根据第一时刻的非目标状态历史值、第二时刻的非目标状态历史值、第一时刻的目标状态历史值、相关状态参数、相关状态变化量参数、第一特征值和第二特征值确定历史目标状态估算值。具体实施时，可以通过如下方式确定历史目标状态估算值：其中，t"∈[T+1,2T]，相关状态参数包括相关状态斜率和相关状态截距，相关状态变化量参数包括相关状态变化量斜率和相关状态变化量截距，ai,j,0为相关状态斜率，bi,j,0为相关状态截距，ai,j,Δt为相关状态变化量斜率，bi,j,Δt为相关状态变化量截距本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发电机状态预警方法，其特征在于，包括：/n根据第一特征值、第二特征值、当前时刻的目标相关状态估算值和当前时刻的目标相关变化量状态估算值确定当前时刻的目标状态估算值；/n根据第一时刻的非目标状态历史值、第二时刻的非目标状态历史值、第一时刻的目标状态历史值、相关状态参数、相关状态变化量参数、所述第一特征值和所述第二特征值确定历史目标状态估算值；/n根据所述历史目标状态估算值、第二时刻的目标状态历史值和所述当前时刻的目标状态估算值确定安全工作区间；/n判断当前时刻的目标状态实际值是否位于所述安全工作区间；/n当所述当前时刻的目标状态实际值不在所述安全工作区间时，发出报警信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种发电机状态预警方法，其特征在于，包括：
根据第一特征值、第二特征值、当前时刻的目标相关状态估算值和当前时刻的目标相关变化量状态估算值确定当前时刻的目标状态估算值；
根据第一时刻的非目标状态历史值、第二时刻的非目标状态历史值、第一时刻的目标状态历史值、相关状态参数、相关状态变化量参数、所述第一特征值和所述第二特征值确定历史目标状态估算值；
根据所述历史目标状态估算值、第二时刻的目标状态历史值和所述当前时刻的目标状态估算值确定安全工作区间；
判断当前时刻的目标状态实际值是否位于所述安全工作区间；
当所述当前时刻的目标状态实际值不在所述安全工作区间时，发出报警信息。


2.根据权利要求1所述的发电机状态预警方法，其特征在于，还包括：
根据目标状态历史值和非目标状态历史值确定第一相关系数和所述相关状态参数；
根据当前时刻的非目标状态实际值和所述相关状态参数确定所述当前时刻的目标相关状态估算值；
根据所述第一相关系数确定所述第一特征值。


3.根据权利要求1所述的发电机状态预警方法，其特征在于，还包括：
根据目标状态历史变化量和非目标状态历史变化量确定第二相关系数和所述相关状态变化量参数；
根据当前时刻的非目标状态实际变化量、目标状态变化量基础值和所述相关状态变化量参数确定所述当前时刻的目标相关变化量状态估算值；
根据所述第二相关系数确定所述第二特征值。


4.根据权利要求1所述的发电机状态预警方法，其特征在于，根据所述历史目标状态估算值、第二时刻的目标状态历史值和所述当前时刻的目标状态估算值确定安全工作区间包括：
根据所述历史目标状态估算值和所述第二时刻的目标状态历史值确定历史标准差；
根据所述历史标准差和所述当前时刻的目标状态量估算值确定安全工作区间。


5.一种发电机状态预警系统，其特征在于，包括：
当前估算值单元，用于根据第一特征值、第二特征值、当前时刻的目标相关状态估算值和当前时刻的目标相关变化量状态估算值确定当前时刻的目标状态估算值；
历史估算值单元，用于根据第一时刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，雷雨，孙士涛，刘柏延，岳冬旭，朱守舵，
申请(专利权)人：华北电力科学研究院有限责任公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11