[发明专利]一种抽水蓄能电站主进水阀在线监测评估方法和系统

说明书

本发明公开了一种抽水蓄能电站主进水阀在线监测评估方法和系统，其中所述方法包括：对采集的主进水阀状态信息和主进水阀状态过程量信息进行分析，得到特征参数和告警阈值；根据所述特征参数和越限阈值，实时监测主进水阀运行状态；对所述状态信息和过程量信息进行评分，并根据所述评分对主进水阀及组成主进水阀的各部件进行运行状态评估与故障诊断。本发明通过主进水阀专家系统和知识库，建立主进水阀评分标准，对主进水阀运行状态及组成主进水阀的各部件进行运行状态评分，根据评分实现主进水阀与部件的状态评估与故障诊断，并提供具有针对性的维护与检修建议，提高了抽水蓄能机组及整个电站运行的安全性和可靠性。

技术领域

本发明属于水力发电站主进水阀在线监测评估技术领域，更具体地，涉及一种抽水蓄能电站主进水阀在线监测评估方法和系统。

背景技术

抽水蓄能电站是在电力负荷低谷时抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站，可将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能，还适于调频、调相，稳定电力系统的周波和电压，且宜为事故备用，还可提高系统中火电站和核电站的效率。我国抽水蓄能电站的建设起步较晚，但由于后发效应起点较高，其数量和容量不断增多，目前我国抽水蓄能电站技术已处于世界先进水平。

抽水蓄能电站主进水阀作为电站重要的机电设备，上游与压力钢管连接，下游与水轮机进水蜗壳连接，主进水阀是抽水蓄能机组正常生产和事故情况下保障安全的重要设备。与常规水力发电机组主进水阀相比，抽水蓄能机组主进水阀在多种运行工况下交替工作，更易直接引起抽水蓄能机组主进水阀部件磨损、振动加剧，导致非常严重的后果，因此抽水蓄能电站主进水阀在线监测对于保证其安全稳定运行具有重要意义，它有利于工作人员及时发现主进水阀故障，并进行检修维护，提高整个机组的安全性与稳定性，减少经济损失。

但目前我国只针对抽水蓄能电站主进水阀重要工况的部分特征参量实现动态监测与离线分析，并不具备状态评估与故障诊断，提供维护与检修建议等功能，造成主进水阀可能处于安全隐患状态下运行，甚至在检修过程中不能及时找到故障原因，发现故障源，大大降低了主进水阀运行的安全性和可靠性。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于一种抽水蓄能电站主进水阀在线监测评估方法和系统，旨在解决现有抽水蓄能电站主进水阀只能实现部分特征参量的动态监测与分析，不能实现状态评估与故障诊断，造成主进水阀运行安全性和可靠性低的问题。

为实现上述目的，本发明一方面提供了一种抽水蓄能电站主进水阀在线监测评估方法，包括：

(1)采集所有工况下的主进水阀状态信息，并从机组监控系统获取所有工况下的主进水阀状态过程量信息；

(2)对采集的状态信息和过程量信息进行分析，得到特征参数和告警阈值；

(3)根据所述特征参数和越限阈值，实时监测主进水阀运行状态；

(4)对所述状态信息和过程量信息进行评分，并根据所述评分对主进水阀及组成主进水阀的各部件进行运行状态评估与故障诊断；

其中，所述主进水阀状态信息包括：工作密封压力、检修密封压力、阀体振动、阀体位移、伸缩节位移和主进水阀环境噪音。

进一步地，所述步骤(2)具体包括：

(2.1)对采集的主进水阀状态信息进行放大、滤波与隔离；处理后的状态信息与过程量信息构成样本数据；

(2.2)提取所述样本数据的均值和峰值，所述均值和峰值作为趋势特征参数，所述峰值作为告警阈值；

(2.3)对所述样本数据进行傅里叶变换，得到的频率值作为频谱特征参数；所述趋势特征参数与所述频谱特征参数构成所述特征参数。

进一步地，所述步骤(4)具体包括：