[发明专利]一种智能水电厂全厂水轮机调速系统及诊断方法

权利要求书

1.一种对智能水电厂全厂水轮机调速系统的诊断方法，所述的智能水电厂全厂水轮机调速系统包括厂站层、单元层和过程层，多个单机水轮机调速系统布置在所述单元层，每一个单机水轮机调速系统均与所述厂站层通信连接，且与所述过程层中对应的一套元器件通过电缆连接，每一个单机水轮机调速系统均通过光纤以太网交换机和正向隔离模块与全厂水轮机调速系统智能分析平台连接，其中，每一个单机水轮机调速系统均有单机健康状态监测分析平台；

每一个单机健康状态监测分析平台，用于采集本单机水轮机调速系统的各关键部件的特征量，并将其上传给所述全厂水轮机调速系统智能分析平台；

所述全厂水轮机调速系统智能分析平台，用于根据所有单机水轮机调速系统的各关键部件的特征量，通过协同分析，诊断每一个单机水轮机调速系统的各关键部件的健康度；

其特征在于，所述方法包括：

采集每一个单机水轮机调速系统的各关键部件的特征量；

全厂水轮机调速系统智能分析平台根据所有单机水轮机调速系统的各关键部件的特征量，通过协同分析，诊断每一个单机水轮机调速系统的各关键部件的健康度，包括：

全厂水轮机调速系统智能分析平台将不同水轮机调速系统中的相同关键部件的特征量进行比较分析，诊断每一个水轮机调速系统中的每一个关键部件的特征量是否异常，并根据诊断结果判定每一个水轮机调速系统中的每一个关键部件的健康度，包括：

对于任一个水轮机调速系统的任一个关键部件，分别构建一个监测模型，得到每一个水轮机调速系统的每一个关键部件对应的监测模型，所述监测模型为根据任一个水轮机调速系统的任一个关键部件的历史特征量及故障标签训练得到，所述故障标签为故障或无故障；输入每一个将待监测水轮机调速系统的待监测关键部件的特征量输入待每一个水轮机调速系统的相同关键部位的监测模型中，获取每一个监测模型输出的故障结果；

基于每一个监测模型输出的故障结果，采用多数投票法判定待监测水轮机调速系统的待监测关键部件的故障结果；以及

基于每一个水轮机调速系统的相同关键部件的特征量，构建孤立森林模型，利用所述孤立森林模型监测任一个水轮机调速系统的任一个关键部件的新故障。

2.根据权利要求1所述的诊断方法，其特征在于，所述本单机水轮机调速系统的各关键部件包括水轮机调速器、油压装置和漏油装置，所述水轮机调速器包括电气调节器、电液转换器、主配、事故配压阀、分段关闭装置和接力器，所述油压装置包括电气控制系统、三套油泵及电机、三套组合阀、压力油罐和回油箱，所述漏油装置包括电气控制系统、二套油泵及电机、二套溢流阀和回油箱；

相应的，所述水轮机调速器的特征量包括电气调节器的静特性死区、开机特性、空载频率摆动、甩负荷特性、接力器不动时间和一次调频特性，电液转换器的时延特性、跟踪特性和电转零位，主配的漏油量、零位、开方向最大位移和关方向最大位移，事故配压阀的漏油量和接力器事故关闭时间，分段关闭装置的漏油量、导叶分段拐点和分段关闭时间，接力器关腔与开腔压力差、串油量和漏油量；

所述油压装置的特征量包括油泵控制系统的压力油罐油压误差、油气比例和油泵启动间隔，三套电机的力矩特性、电流特性、电压特性和故障信息，三套油泵的加载流量、停泵流量、流量斜率、单次运行时间和累计运行时间，组合阀的卸载时间和安全阀动作压力，压力油罐的油位变化特性和油压变化特性，回油箱的油位变化特性和油温变化特性，液压油的总油量、含水量和颗粒度；

所述漏油装置的特征量包括油泵启动间隔时间、油泵单次运行时间、油泵累计运行时间、油位变化特性和油泵流量特性。