[发明专利]一种水电机组开机过程稳定性状态评价方法

说明书

本发明公开了一种水电机组开机过程稳定性状态评价方法。该方法包括：S1：获取工作在各个不同水头的水电机组正常开机过程的健康样本，健康样本包括工况参数数据及N类稳定性参数数据；S2：划分水电机组工作的水头区间，并按照各水头区间整理各水头区间内的水电机组正常开机过程的健康样本；S3：提取各水头区间内的健康样本，绘制各水头区间内每类稳定性参数对应的稳定性参数峰峰值健康区域；S4：对待评价水电机组开机过程进行实时监测，计算待评价水电机组开机过程整体稳定性状态评价指标。本发明能有效地监测水电机组开机过程，对机组开机过程稳定性状态程度进行量化评价，从而保障机组稳定运行，对水电机组开机过程的稳定运行提供指导建议。

技术领域

本发明涉及水电机组运行评价状态技术领域，尤其涉及一种水电机组开机过程稳定性状态评价方法。

背景技术

随着制造水平提高及自动化控制技术进步，混流式水轮发电机组呈现出巨型、高效和智能化的发展趋势。机组运行稳定性水平越来越受重视。

行业标准要求的水轮发电机组状态监测系统所监测的机组运行稳定性参数包括振动、摆度和压力脉动等，用以反映机组的运行稳定性水平。为了能够更大程度地保障机组安全稳定运行，必须尽快实现机组运行过程中稳定性参数的实时监测、机组稳定性状态劣化评价，以及越限报警、跳闸停机预警等重要功能。

当前水电站一般采用的稳定性状态劣化评价方法是一种简单绝对值的直接比较。根据国家和行业内的相关标准设置各稳定性参数的一级、二级报警值，当现场在线监测获取的振动、摆度和压力脉动量超过相应限值时，则触发报警，能一定程度上保障机组稳定运行。

在现阶段施行的稳定性状态劣化评价方法中，阈值的设定主要考虑机组稳定工况，因而有效性也主要体现在此工况，阈值设定范围较宽松，且对不同机组的针对性不强，没有对水电机组开机等大波动过渡过程进行参数限值的针对性调整，因而，难以准确反映开机过程这一重要过渡过程中机组稳定性性能的劣化程度。

水电机组开机过程中，机组水力条件复杂，振动摆度较大，机组稳定性状态差，这一过程中，机组振动摆度的劣化程度较难判断，仅仅通过简单的阈值对比判断容易出现多处报警现象。实际投运中，绝大多数水电站均未将振摆越限预警及跳闸停机输出信号接入其实际运行的机组异常停机保护控制回路。频繁的报警并不意味着机组状态的劣化，也不能反映机组的劣化程度，反而容易引起现场运行人员疲劳反应，进而忽视机组的真实故障征兆。

水电机组开机过程中，调速器发出开机令，导叶开度逐渐开大并根据转速变化进行跟踪调节，最终将转速稳定在额定转速。水电机组运行过程中可能出现多种形式的故障，且故障机理复杂。对机组开机过程进行监测，获得的机组稳定性参数和工况参数包含丰富的机组稳定性状态信息，分析这些数据，可以发现机组在稳定工况运行中不能发现的缺陷和问题，有助于机组状态检修的发展与实现。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种水电机组开机过程稳定性状态评价方法，其能够更加准确地反映水电机组开机过程中的水电机组的过渡过程稳定性性能。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明的一种水电机组开机过程稳定性状态评价方法，包括以下步骤：

S1：对工作在各个不同水头的水电机组进行实时稳定性监测，获取工作在各个不同水头的水电机组正常开机过程的健康样本，健康样本包括工况参数数据及N类稳定性参数数据，所述工况参数数据包括水头数据和转速数据；

S2：划分水电机组工作的水头区间，并按照各水头区间整理各水头区间内的水电机组正常开机过程的健康样本；

S3：提取各水头区间内的健康样本，绘制各水头区间内每类稳定性参数对应的稳定性参数峰峰值健康区域；

绘制某个水头区间内某类稳定性参数对应的稳定性参数峰峰值健康区域的方法包括以下步骤：