机组不稳定工况监测方法和系统与流程

本发明涉及水电机组监测技术领域，尤其涉及机组不稳定工况监测方法和系统。

背景技术：

水电站在实际运行过程中，由于某些原因造成机组或电站突然丢弃负荷，破坏了机组出力与电力系统负荷的平衡，迫使水电站自动调速器迅速改变水轮机的引用流量，引起机组转速发生改变，引水系统中产生非恒定流现象。

传统监测技术只是粗糙的实时报警监控，当机组出现重大故障时系统才会报警提示，不具备统计分析功能，传统系统下计算出的机组状态数据不够准确，无法准确及时的统计机组不稳定工况区间。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供机组不稳定工况监测方法，包括如下步骤：

s1:机组现地振摆检测采集系统采集水电机组状态数据，并将水电机组状态数据发送至服务器；

s2:服务器计算水电机组状态数据峰峰值，设定水电机组状态数据峰峰值阈值并判断是否超限；

s3:服务器获取水电机组状态数据超限时间与恢复正常后的时间，转换时间格式并计算超限时间区间长度，将所有超限时间进行累加，并将累加结果转化为标准时间格式后发送至机组控制系统；

s4:机组控制系统获取服务器数据，根据超限时间区间长度建立机组不稳定工况图表并通过显示终端显示。

一种机组不稳定工况监测系统，包括依次相连的机组现地振摆检测采集系统、服务器、机组控制单元与显示终端；所述机组现地振摆检测采集系统用于采集水电机组状态数据；所述服务器用于判断机组状态峰峰值并判断是否超限、以及时间计算和格式转换；所述机组控制单元用于根据根据超限时间区间长度建立机组不稳定工况图表；所述显示终端用于水电机组状态数据以及机组不稳定工况图表显示。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：本发明的有益效果在于：本发明能够准确的计算机组状态数据监控机组状态数据是否异常，并且通过机时间数据统计能够让运行管理人员一目了然的看到机组的不稳定工况区间，从而避免在该工况下工作过长时间，防止机组故障发生。

附图说明

图1是本发明的流程图；

图2是本发明的系统图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示，本发明机组不稳定工况监测方法，包括如下步骤：

机组不稳定工况监测方法，包括如下步骤：

s1:机组现地振摆检测采集系统采集水电机组状态数据，并将水电机组状态数据发送至服务器；

s2:服务器计算水电机组状态数据峰峰值，设定水电机组状态数据峰峰值阈值并判断是否超限；

s3:服务器获取水电机组状态数据超限时间与恢复正常后的时间，转换时间格式并计算超限时间区间长度，将所有超限时间进行累加，并将累加结果转化为标准时间格式后发送至机组控制系统；

s4:机组控制系统获取服务器数据，根据超限时间区间长度建立机组不稳定工况图表并通过显示终端显示。

所述s4中建立机组不稳定工况图表的具体过程包括：设定超限时间区间长度阈值，判断超限时间区间长度是否连续超过该阈值；若是则记录，建立超限时间区间长度关于时间的图表；否则，不记录。

具体的，所述水电机组状态数据包括卧式机组参数与立式机组参数；所述卧式机组参数包括定子铁芯轴向振动参数、定子铁芯径向振动参数、组合轴承振动参数、组合轴承摆度参数、水导振动参数与水导摆度参数；所述立式机组参数包括顶盖振动参数、上机架振动参数、下机架振动参数、定子机座振动参数、上导摆度参数、下导摆度参数、法兰摆度参数与水导摆度参数。

一种机组不稳定工况监测系统，包括依次相连的机组现地振摆检测采集系统、服务器、机组控制单元与显示终端；所述机组现地振摆检测采集系统用于采集水电机组状态数据；所述服务器用于判断机组状态峰峰值并判断是否超限、以及时间计算和格式转换；所述机组控制单元用于根据根据超限时间区间长度建立机组不稳定工况图表；所述显示终端用于水电机组状态数据以及机组不稳定工况图表显示。

现地采集装置采集水电机组状态数据，并将水电机组状态数据发送至服务器；服务器存取水电机组状态数据，将水电机组状态数据的各个参数按照+x向、+y向进行矢量合成并计算出峰峰值；设最大峰值为xmax，最小峰值为xmin，峰峰值为y峰峰值，则：y峰峰值＝xmax-xmin。

由现地采集装置采用传感器采集卧式机组的定子铁芯轴向振动参数、定子铁芯径向振动参数、组合轴承振动参数、组合轴承摆度参数、水导振动参数与水导摆度参数以及立式机组的顶盖振动参数、上机架振动参数、下机架振动参数、定子机座振动参数、上导摆度参数、下导摆度参数、法兰摆度参数与水导摆度参数，并通过modbus通讯协议与机组控制单元进行数据互通；机组控制单元由光纤将数据汇聚到服务器，服务器能够实现对多个水电机组状态数据监控并将数据存储在数据库中。

服务器计算水电机组状态数据峰峰值，设定水电机组状态数据峰峰值阈值并判断是否超限，获取水电机组状态数据超限时间与恢复正常后的时间，转换时间格式并计算超限时间区间长度，将所有超限时间进行累加，并将累加结果转化为标准时间格式后发送至机组控制系统；

由于存入数据库时，时间是以utc：设day1970010100为1970-01-01为标准的utc格式时间，故需要进行时间换算才能使用。例如：先获取各个机组有功功率大于0.5mw时的最后一刻北京时间day2019121800如2019-12-1812:00:00，day2019121800为当天时间，使用数据库留有北京时间转换utc时间功能接口，转换为utc时间，如下：

设δday为当天utc时间，机组有功功率大于0.5mw时的utc时间为δdayp，则：

δday＝day2019121800-day1970010100；

δdayp＝day2019121812-day1970010100；

计算出utc时间后，进行两者相减，计算时间差：

δtime＝δday-δdayp；

将utc时间差转换为标准时间格式：

hour＝δtime/3600，hour∈z；

minute＝(δtime-3600*hour)/60，minute∈z；

second＝(δtime-3600*hour-60*minute)；

当日机组不稳定工况总时长计算：首先根据电站定值单判断各工况影响量是否超限，逻辑如下：

(1)任一工况影响量超限，记录超限当时时间t1；

(2)该工况影响量由超限至恢复正常后瞬时时间t2；

(3)将t1、t2转化为utc时间；

(4)进行该阶段时间区间计算：

δt1＝t2-t1；

(5)将所有超限时间进行累加：

将累加后的值转化为标准时间格式。

先进行机组总运行时长计算，再计算出机组在不稳定工况下运行时长，最后依据该电站振摆定值进行判断而实现总结当日水电站不稳定工况，计算出每日机组运行时长、每日机组不稳定运行时长并将不稳定工况自动记录在点状图中。

本发明的有益效果在于：本发明能够准确的计算机组状态数据监控机组状态数据是否异常，并且通过机时间数据统计能够让运行管理人员一目了然的看到机组的不稳定工况区间，从而避免在该工况下工作过长时间，防止机组故障发生。

本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。