一种水轮机组设备状态变权综合评价方法与流程

本发明涉及设备运行监测领域，具体涉及一种水轮机组设备状态变权综合评价方法。

背景技术：

1、电力系统检测设备在参数选取时，由于检测参数数据过多，且参数之间存在复杂的耦合性，给模型建立、模型计算以及计算机计算量带来很大影响。

2、发电设备的健康状态对电网的安全运行至关重要，健康状态不良的电力设备将严重威胁电网的安全运行水平，甚至引发电网事故。如何对电力设备质量进行精确评价，及时发现电力设备的潜在缺陷、避免意外事故发生、最大限度地提高设备的可用率、延长设备的使用寿命，已成为电力行业的重要课题。

3、目前，多采用对系统中各个检测参数的劣化程度进行加权计算的方式来对整个系统的工作状态进行评价，其加权系数多为固定值，但是如此会出现，当个别关键参数严重偏离正常值或个别关键子系统(设备)严重劣化时，人工判断应该是停机检查，而经几层加权后，将是可以继续运行；或者是，当个别关键参数仅仅稍微偏离正常值或个别关键子系统(设备)稍微劣化时，人工判断应该是继续运行，而经几层加权后，系统判断是不可以继续运行；如此容易出现判断错误的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种水轮机组设备状态变权综合评价方法，解决以下技术问题：

2、如何更为准确客观的对发电设备进行运行状态评价。

3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

4、一种水轮机组设备状态变权综合评价方法，包括：

5、将发电设备系统划分为若干子系统和若干子分系统；

6、根据预设劣化判断规则获取各级系统的劣化度和健康指数；

7、根据预设隶属度计算规则获取每个所述子分系统的状态空间和对应的模糊关系矩阵；

8、根据所述状态空间和模糊关系矩阵以及预设状态评估规则获取每个所述子分系统的健康状态评语；

9、其中，所述发电设备系统包括所述子系统，所述子系统包括所述子分系统，所述健康状态评语包括良好状态、较好状态、一般状态、拟故障状态。

10、通过上述技术方案，可预先对待测的发电设备系统进行划分，然后对划分后的子分系统进行劣化度和健康指数的计算，然后经加权综合层层向上，最终得到整个系统的状态评价值，二加权的数值与模糊关系矩阵有关，模糊关系矩阵根据子分系统中的具体指标的状态特征参数进行变化，如此可以实现对加权项数值的动态调整，综合的提升发电设备运行状态评价的精准度。

11、作为本发明进一步的方案：所述预设劣化判断规则包括：

12、获取能够表征第k个子系统的第j个子分系统的第i个状态特征xkji随时间t变化的状态特征参数xkji(t)；

13、根据所述状态特征参数xkji(t)的劣化判断类别，选择计对应的劣化度dkji的计算方法；

14、根据选择的所述计算方法获得所述劣化度dkji和健康指数hkji；

15、其中，所述劣化度dkji和所述健康指数hkji的和为定值。

16、作为本发明进一步的方案：所述预设劣化判断规则包括：

17、当所述设备的劣化判断类别为第一类别时，所述计算方法包括：

18、

19、其中，x0表示对应状态特征参数xkji的正常值，和分别表示为对应设备需要停运时的状态特征参数的下限与上限，di为状态特征参数xkji对应的劣化值；

20、当所述设备的劣化判断类别为第二类别时，所述计算方法包括：

21、

22、其中，表示为对应设备需要停运的状态特征参数值，xb表示为对应设备的最小最优状态特征参数值；

23、当所述设备的劣化判断类别为第三类别时，所述计算方法包括：

24、dkji＝(t/t)y

25、其中，t表示所述设备从更换时起已运行的时间，t表示设备允许的运行时间；t根据所述设备的平均故障障间隔时间确定；

26、其中，y根据所述设备的设备劣化模型确定；

27、当所述设备的劣化判断类别为第四类别时，所述计算方法包括：

28、dkji＝a*p1+b*p2+c*p3

29、其中，a、b、c分比为分别为维修人员、检测人员和运行人员的打分，a、b、c的值均介于0到1之间，0代表良好，1代表完全劣化；p1、p2、p3分别为相应的权数，且p1+p2+p3＝1。

30、作为本发明进一步的方案：y值的确定方法包括：

31、若所述设备的所述设备劣化模型为比例型劣化函数，y＝1；

32、若所述设备的所述设备劣化模型为加速型劣化函数，y>1；

33、若所述设备的所述设备劣化模型为减速型劣化函数，y<1。

34、作为本发明进一步的方案：所述预设劣化判断规则包括：

35、根据所述劣化度dkji计算第k个子系统的第j个子分系统的劣化度dkj，即：

36、

37、其中，为第k个子系统的第j个子分系统的第i个状态特征xkji的初始关联权重，α为变权系数；

38、根据所述劣化度dkj计算第k个子系统的劣化度dk，即：

39、

40、其中，为第k个子系统的第j个子分系统的初始关联权重；hkj为第k个子系统的第j个子分系统的健康指数，dkj为第k个子系统的第j个子分系统的劣化度；

41、根据所述劣化度dk计算所述发电设备系统的劣化度d，即：

42、

43、其中，为第k个子系统的初始关联权重。

44、作为本发明进一步的方案：所述预设隶属度计算规则包括：

45、根据所述劣化度dkj计算第k个子系统的第j个子分系统的状态空间vkj；

46、vkj＝(vk1、vk2、vk3、vk4)

47、其中，vk1表示为良好状态的程度估值，vk2表示为较好状态的程度估值，vk3表示为一般状态的程度估值，vk4表示为拟故障状态的程度估值；

48、

49、

50、

51、

52、根据第j个子分系统的状态空间获取第k个子系统的以劣化度为评价标准的模糊关系矩阵rk；

53、

54、其中，所述模糊关系矩阵rk表示第k个子分系统的n个状态特征参数表征的劣化度隶属于状态空间矩阵vkj的隶属度矩阵。

55、作为本发明进一步的方案：所述预设状态评估规则包括：

56、取能第k个子系统的第j个子分系统的第i个状态特征xkji的变权权值wkji；

57、

58、根据所述变权权值wkji获得变权向量wkj；

59、wkj＝(wkj1，wkj2...，wkjn)

60、获得第j个子分系统的健康状态评语bkj；

61、bkj＝wkj*rk

62、根据所述健康状态评语bkj确定对应子分系统的状态。

63、本发明的有益效果：通过上述技术方案，可预先对待测的发电设备系统进行划分，然后对划分后的子分系统进行劣化度和健康指数的计算，然后经加权综合层层向上，最终得到整个系统的状态评价值，二加权的数值与模糊关系矩阵有关，模糊关系矩阵根据子分系统中的具体指标的状态特征参数进行变化，如此可以实现对加权项数值的动态调整，综合的提升发电设备运行状态评价的精准度。