一种抽水蓄能机组高压注油泵出口压力异常关联分析方法技术

本发明专利技术公开了一种抽水蓄能机组高压注油泵出口压力异常关联分析方法，方法包括以下步骤：首先汇集抽水蓄能电站机组启停过程机组工况参数、振动摆度监测量、推力轴承运行状态量与高压注油泵运行状态量；其次，建立数据层级的事件索引、时频关联、时空耦合数据集合逻辑架构；在此基础上，采用数据挖掘方法，依据数据集合关联分析架构，分析获得高压注油泵压力异常突变与工况参数、振摆数据、推力轴承运行状态的映射关系，以解决机组转速与高压注油泵出口压力与流量的一致性问题，为匹配机组运行工况的高压注油泵参数自适应设置提供理论支撑。况的高压注油泵参数自适应设置提供理论支撑。况的高压注油泵参数自适应设置提供理论支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种抽水蓄能机组高压注油泵出口压力异常关联分析方法


[0001]本专利技术属于水力发电机组数据监测与状态分析
，具体涉及一种抽水蓄能机组高压注油泵出口压力异常关联分析方法。

技术介绍

[0002]抽水蓄能机组由于启动快、调节灵活、负荷变化范围广等特点，在电网中担任调峰、填谷、调相的任务，是电网运行调度的重要工具，对保障电网安全和供电质量，协调电网中火电、核电、风电运行调度，提高电网质量及经济效益具有重大意义。
[0003]推力轴承是抽水蓄能机组最重要的部件之一，它承受着发电机组转子质量及轴向水推力等轴向负荷，其工作性能不仅影响机组的出力和效率，而且还直接关系到机组能否安全运行。由于推力轴承在水力发电机组中的重要性，无论是对于机组设计，还是运行管理，推力轴承工作特性的预估都极为重要。高压注油泵在机组启停过程中为推力轴承提供润滑油，润滑油在高压作用下在推力轴承瓦块间形成油膜，保证机组高速旋转运行。运行中，注油泵出口压力突变降低，对推力轴承的运行造成不良影响，轻则导致轴瓦温度升高，重则导致机组事故停机。
[0004]因此，分析注油泵出口压力与机组运行状态量的关联映射关系，对机组的安全运行和状态维护有着重要的指导意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种抽水蓄能机组高压注油泵出口压力异常关联分析方法，以解决机组转速与高压注油泵出口压力与流量的一致性问题。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案实现：
[0007]一种抽水蓄能机组高压注油泵出口压力异常关联分析方法，包括以下步骤：
[0008]步骤一、汇集注油泵出口压力异常关联分析所需的关键状态量信息；
[0009]步骤二、根据各个关键状态量的时序图，确定油泵出口压力异常工况时各个关键状态量的值；
[0010]步骤三、采用频繁模式增长算法，分析各个关键状态量与注油泵出口压力的关联度系数，求得最小支持度、最小置信度两个重要评价指标。
[0011]进一步优化，所述步骤一中，关键状态量包括机组工况状态、振动摆度状态量、推力轴承状态量和高压注油泵状态量；
[0012]其中，机组工况状态量包括：水头、导叶开度、有功功率、机组转速、轴电流和励磁电流、相关压力值和压力脉动值；
[0013]振动摆度状态量包括：启停过程中振摆数据、振摆的测定与限制；
[0014]推力轴承状态量包括：推力轴承油管流量、推力轴承和上导轴承外置油箱油位、推力轴承油槽油位、推力轴承轴瓦最高温度、推力轴承轴瓦最低温度、推力轴承和上导轴承外置式油箱油温和推力轴承轴瓦油温度；
[0015]高压注油泵状态量包括：启停过程注油泵的所有监测数据以及限值和注油泵的参数设定值数据。
[0016]进一步优化，所述步骤二中，针对机组转速、轴电流、有功功率、推力轴承油管流量、交直流高压注油泵出口压力、振摆、推力轴承轴瓦油温度，以及相关压力值和压力脉动值，分别做出时序图；以时序图分析推力轴承轴瓦油温度最高值或最高值附近时间区域内对应的转速、振摆、轴电流、油泵出口压力和油管流量的数值。
[0017]进一步优化，所述步骤三中，首先，对FP
‑
growth算法计算中的涉及的参数的变化进行数字化定义，如下表1所示；
[0018]表1对参数的变化进行数字化定义
[0019]参数上升不变下降交流出口压力123机组转速456轴电流789有功功率101112油管流量131415大轴位移161718顶盖x向位移192021轴瓦最高温度222324
[0020]其中，“上升”表示和当前时刻相比下一时刻该参数的数值变大，“不变”表示当前时刻和下一时刻该参数的数值相等，“下降”表示和当前时刻相比下一时刻该参数的数值变小；将各参数在同一时段所对应的变化趋势组合成的事务集；
[0021]其次、构建FP
‑
tree：将通过时序图得到的各参数原始数据中的事务压缩到一个FP
‑
tree树；FP
‑
tree的根节点默认为null，将新事务数据集中的每个事务变成FP
‑
tree中的一条路径，并统计每个项出现的次数；对于后插入的路事务先从树的根节点开始找与其相同的部分，从第一个不重合的项开始建立一个新的分支；
[0022]第三、得到了FP
‑
tree和项头表以及节点链表，从项头表的底部项依次向上挖掘，对于项头表对应于FP
‑
tree的每一项，要找到它的条件模式基，由条件模式基递归挖掘得到频繁项集；计算FP
‑
Growth算法中涉及三个重要评价指标支持度、置信度、提升度；
[0023][0024]式中，support(A)是支持度的定义，即项集A在全体项集D中的概率，等于项集A的总事务数占全体项集D总事务数的比值。
[0025][0026]式中，是置信度的定义，表示由A能推出B的概率，即条件概率。其中suppor_tcou(nAt∩B)是包含项集A∩B的事务数，而support_count(A)是包含项集A的事务数。关联规则可以产生如下：
[0027]1)、对于每个频繁项集L，产生L的所有非空子集。
[0028]2)、对于L的每个非空子集s，若则输出关3)、联规则其中min_conf是最小置信度阈值。
[0029]将步骤二中各参数的时序序列代入基于时序序列趋势变化的FP
‑
growth算法中进行参数关联性分析，分析抽水开机过程中交流出口压力降低同其他参数变化之间的关联性，生成FP
‑
tree和关联度分析表。
[0030]进一步优化，设置最小支持度为0.03，置信度不小于0.8为具有强关联性。
[0031]与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0032]本专利技术首先汇集抽水蓄能电站机组启停过程机组工况参数、振动摆度监测量、推力轴承运行状态量与高压注油泵运行状态量；其次，建立数据层级的事件索引、时频关联、时空耦合数据集合逻辑架构；在此基础上，采用数据挖掘方法，依据数据集合关联分析架构，分析获得高压注油泵压力异常突变与工况参数、振摆数据、推力轴承运行状态的映射关系，以解决机组转速与高压注油泵出口压力与流量的一致性问题，为匹配机组运行工况的高压注油泵参数自适应设置提供理论支撑。
附图说明
[0033]图1是高压注油泵出口压力异常关联分析流程图；
[0034]图2是机组转速信号时序图；
[0035]图3是轴电流的时序图；
[0036]图4是交直流高压注油泵出口压力信号时序图；
[0037]图5是推力轴承轴瓦油温的时序图信号时序图；
[0038]图6是推力轴承油管流量的时序信号时序图；
[0039]图7是大轴位移的时序信号时序图；
[0040]图8是生成的FP
‑
tree图；
[0041]图9是频繁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抽水蓄能机组高压注油泵出口压力异常关联分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、汇集注油泵出口压力异常关联分析所需的关键状态量信息；步骤二、根据各个关键状态量的时序图，确定油泵出口压力异常工况时各个关键状态量的值；步骤三、采用频繁模式增长算法，分析各个关键状态量与注油泵出口压力的关联度系数，求得最小支持度、最小置信度两个重要评价指标。2.根据权利要求1所述的抽水蓄能机组高压注油泵出口压力异常关联分析方法，其特征在于，所述步骤一中，关键状态量包括机组工况状态、振动摆度状态量、推力轴承状态量和高压注油泵状态量；其中，机组工况状态量包括：水头、导叶开度、有功功率、机组转速、轴电流和励磁电流、相关压力值和压力脉动值；振动摆度状态量包括：启停过程中振摆数据、振摆的测定与限制；推力轴承状态量包括：推力轴承油管流量、推力轴承和上导轴承外置油箱油位、推力轴承油槽油位、推力轴承轴瓦最高温度、推力轴承轴瓦最低温度、推力轴承和上导轴承外置式油箱油温和推力轴承轴瓦油温度；高压注油泵状态量包括：启停过程注油泵的所有监测数据以及限值和注油泵的参数设定值数据。3.根据权利要求2所述的抽水蓄能机组高压注油泵出口压力异常关联分析方法，其特征在于，所述步骤二中，针对机组转速、轴电流、有功功率、推力轴承油管流量、交直流高压注油泵出口压力、振摆、推力轴承轴瓦油温度，以及相关压力值和压力脉动值，分别做出时序图；以时序图分析推力轴承轴瓦油温度最高值或最高值附近时间区域内对应的转速、振摆、轴电流、油泵出口压力和油管流量的数值。4.根据权利要求3所述的抽水蓄能机组高压注油泵出口压力异常关联分析方法，其特征在于，所述步骤三中，使用FP
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growth算法进行关联性分析主要包括事务集生成、构建FP
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tree和挖掘FP
‑
tree；首先，对FP
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gr...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦程，王康生，杨雄，章志平，张玉全，胥千鑫，张智，王雪梅，郑源，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：