【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于流体机械试验，具体涉及一种水泵水轮机旋转失速状态联合判别方法和装置。
技术介绍
1、水泵水轮机是抽水蓄能电站中的核心设备，其安全稳定对整个电站的运行至关重要。水泵水轮机存在多种不安全运行工作状态，旋转失速是其中一种。当机组在高水位或者电网低频运行时，此时运行工况偏离设计工况，转轮内部流动状态紊乱，不稳定流动引发的失速团堵塞流道，当失速团以一定速度沿着周向旋转时，会诱发旋转失速，机组进入驼峰区运行，造成机组输入功率剧烈摆动及输水系统的剧烈震荡，导致机组跳机，严重时可能引发机组或输水系统破坏。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是，提出一种水泵水轮机旋转失速状态联合判别方法和装置，通过扬程和流量的一阶差商变化规律，最优工况和不稳定工况振动信号、压力脉动信号关联性分析进行联合判别，提高了判别精度，对确定水泵水轮机是否进入旋转失速状态，预警机组进入驼峰区运行提供了参考依据。
2、为实现上述目的，本专利技术所采用如下技术方案：
3、一种水泵水轮机旋转失速状态的联合判别方法，包括以下步骤：
4、获取机组在最优工况下机组转动轴的振动信号x1(t)和机组活动导叶压力脉动信号y1(t)以及机组扬程h和流量q；
5、对扬程h和流量q数据进行实时一阶差商计算，得到δm；
6、当δm整体趋近于0时，获取机组转动轴的振动信号和机组活动导叶压力脉动信号，将得到的振动信号和压力脉动信号进行采样截取，得到截取后的时间序列x2(t)
7、根据振动信号x1(t)和压力脉动信号y1(t)、振动信号x2(t)和压力脉动信号y2(t)，得到具有不同特征尺度的本征模态函数；
8、对本征模态函数进行相关性分析，得到相关系数；
9、根据相关系数，判别水泵水轮机旋转失速状态。
10、作为优选，当相关系数|r|＞0.8，认为机组此时已进入不稳定状态，继续运行会进入驼峰区运行。
11、作为优选，根据获振动信号x1(t)和压力脉动信号y1(t)、振动信号x2(t)和压力脉动y2(t)，使用经验模态分解进行处理，分别得到k1和k2个具有不同特征尺度的本征模态函数。
12、作为优选，相关系数计算公式如下：
13、
14、其中，r为函数相关系数，x为振动信号经验模态分解函数，y为压力脉动信号经验模态分解函数，为振动信号经验模态分解函数平均值，为压力脉动信号经验模态分解函数平均值。
15、本专利技术提供一种水泵水轮机旋转失速状态的联合判别装置，包括：
16、第一获取模块，用于机组在最优工况下机组转动轴的振动信号x1(t)和机组活动导叶压力脉动信号y1(t)以及机组扬程h和流量q；
17、计算模块，用于对扬程h和流量q数据进行实时一阶差商计算，得到δm；
18、第二获取模块，用于当δm整体趋近于0时，获取机组转动轴的振动信号和机组活动导叶压力脉动信号，将得到的振动信号和压力脉动信号进行采样截取，得到截取后的时间序列x2(t)和y2(t)；
19、分解模块，用于根据获振动信号x1(t)和压力脉动信号y1(t)、振动信号x2(t)和压力脉动y2(t)，得到具有不同特征尺度的本征模态函数；
20、分析模块，用于对本征模态函数进行相关性分析，得到相关系数；
21、判别模块，用于根据相关系数，判别水泵水轮机旋转失速状态。
22、作为优选，当相关系数|r|＞0.8，认为机组此时已进入不稳定状态，继续运行会进入驼峰区运行。
23、作为优选，根据振动信号x1(t)和压力脉动信号y1(t)、振动信号x2(t)和压力脉动信号y2(t)，使用经验模态分解进行处理，分别得到k1和k2个具有不同特征尺度的本征模态函数。
24、作为优选，相关系数计算公式如下：
25、
26、其中，r为函数相关系数，x为振动信号经验模态分解函数，y为压力脉动信号经验模态分解函数，为振动信号经验模态分解函数平均值，为压力脉动信号经验模态分解函数平均值。
27、本专利技术的有益效果是，基于扬程和流量一阶差商在驼峰区附近的变化规律，以及最优工况和不稳定工况振动信号、压力脉动信号关联性分析对水泵水轮机是否发生旋转失速进行联合判别，提高了判别精度和准确性，对确定水泵水轮机是否进入旋转失速状态，预警机组进入驼峰区运行提供了新的判别方式，给技术人员提供了新的判别依据。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种水泵水轮机旋转失速状态的联合判别方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的水泵水轮机旋转失速状态的联合判别方法，其特征在于，当相关系数|r|＞0.8，认为机组此时已进入不稳定状态，继续运行会进入驼峰区运行。
3.如权利要求2所述的水泵水轮机旋转失速状态的联合判别方法，其特征在于，根据获振动信号x1(t)和压力脉动信号y1(t)、振动信号x2(t)和压力脉动y2(t)，使用经验模态分解进行处理，分别得到k1和k2个具有不同特征尺度的本征模态函数。
4.如权利要求3所述的水泵水轮机旋转失速状态的联合判别方法，其特征在于，相关系数计算公式如下：
5.一种水泵水轮机旋转失速状态的联合判别装置，其特征在于，包括：
6.如权利要求5所述的水泵水轮机旋转失速状态的联合判别装置，其特征在于，当相关系数|r|＞0.8，认为机组此时已进入不稳定状态，继续运行会进入驼峰区运行。
7.如权利要求6所述的水泵水轮机旋转失速状态的联合判别装置，其特征在于，根据振动信号x1(t)和压力脉动信号y1(t)、振动信号x2
8.如权利要求7所述的水泵水轮机旋转失速状态的联合判别装置，其特征在于，相关系数计算公式如下：
...【技术特征摘要】
1.一种水泵水轮机旋转失速状态的联合判别方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的水泵水轮机旋转失速状态的联合判别方法，其特征在于，当相关系数|r|＞0.8，认为机组此时已进入不稳定状态，继续运行会进入驼峰区运行。
3.如权利要求2所述的水泵水轮机旋转失速状态的联合判别方法，其特征在于，根据获振动信号x1(t)和压力脉动信号y1(t)、振动信号x2(t)和压力脉动y2(t)，使用经验模态分解进行处理，分别得到k1和k2个具有不同特征尺度的本征模态函数。
4.如权利要求3所述的水泵水轮机旋转失速状态的联合判别方法，其特征在于，相关系数计算公式如下：
【专利技术属性】
技术研发人员：王李科，姚亮，罗兴锜，冯建军，朱国俊，卢金玲，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。