[发明专利]一种水电机组分工况振摆越限监测预警方法

权利要求书

1.一种水电机组分工况振摆越限监测预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)利用振摆测控装置布设于水电机组若干处监测点的振摆传感器和测量传感器分别采集各监测点的振摆数据和与机组工况关联的输入信号，所采集的振摆数据呈现为时域波形数据；

2)对采集的振摆数据和与机组工况关联的输入信号进行汇总处理；并采用8周Conf97融合平均时段法对每一监测点通道的时域波形数据进行峰-峰值计算，获得各监测点对应的振摆实测峰-峰值；

3)根据采集的与机组工况关联的输入信号进行机组工况判定，获取机组当前的运行工况状态；

4)在机组当前的运行工况下，对该工况各监测点通道分别进行越限检测和越高限检测；

若符合越限检测的条件，则启动一级报警；若符合越高限检测的条件，则同时启动一级报警和二级报警；

5)在该工况监测点通道启动二级报警动作后进行振摆保护逻辑条件运算，若水电机组满足综合越限停机保护逻辑和保护延时时间，则启动停机保护；

所述步骤2)中采用8周Conf97融合平均时段法对每一监测点通道的时域波形数据进行峰-峰值计算，具体为，

2-1)选取一个计算样本；

选取某一监测点通道的振摆传感器所采集的时域波形数据；以键相信号为起点，选取包含8个旋转周期的时域波形样本数据作为一个计算样本；

2-2)计算该样本的峰-峰值；

对时域波形样本数据进行97％置信度分析，剔除样本波形奇异数据；

计算97％置信度后的样本波形最大值与最小值之间的差值，得到该监测点通道的振动峰-峰值；

2-3)选取下一个计算样本；

右移一个旋转周期，获得下一个计算样本的时域波形数据，该计算样本数据由上一个计算样本的后7个旋转周期数据和已更新的下一个相邻旋转周期数据组成；

重复步骤2-2)，计算获得机组每旋转一周更新一次的该监测点通道的振摆实测峰-峰值。

2.根据权利要求1所述的一种水电机组分工况振摆越限监测预警方法，其特征在于：所述步骤1)中所采集的振摆数据，包括水轮发电机组的上机架X向、Y向、Z向振动的时域波形数据，上导X向、Y向摆度的时域波形数据，下机架X向、Y向、Z向振动的时域波形数据，下导X向、Y向摆度的时域波形数据，顶盖X向、Y向、Z向振动的时域波形数据，水导X向、Y向摆度的时域波形数据，以及用来标记每个旋转周期振摆时域波形数据起点位置的水轮机键相/转速传感器时域脉冲信号；

所述与机组工况关联的输入信号包括水轮机键相/转速模拟量信号、机组负荷模拟量信号、机组事故停机开关量信号。

3.根据权利要求1所述的一种水电机组分工况振摆越限监测预警方法，其特征在于：所述计算样本的点数为2048点，每个旋转周期等间隔地采集256点的数据。

4.根据权利要求1所述的一种水电机组分工况振摆越限监测预警方法，其特征在于：所述步骤3)中机组工况判定包括开停机工况判定、非稳态工况判定、稳态工况判定、变负荷工况判定和特殊工况判定，进而可分别获取机组当前的运行工况状态为开停机工况、非稳态工况、稳态工况、变负荷工况和特殊工况；

所述开停机工况是指机组正常的开机过程、停机过程，其中冷态开机并网后设定时间内同样归入开机过程；

所述非稳态工况是指机组在由生产厂家给出的或者由现场试验确定的正常负荷区工况之外运行，包括低负荷区运行或者超负荷区运行；

所述稳态工况是指机组在由主机制造厂家给出的模型试验或由机组现场稳定性试验确定的正常负荷区内运行；

所述变负荷工况是指机组运行在负荷调整过程，处于机组负荷、导叶开度不稳定的状态；

所述特殊工况是指机组运行在除开停机工况、非稳态工况、稳态工况和变负荷工况此四中工况之外的特殊情形，包括机组运行在甩负荷试验、过速试验以及事故停机工况。