張平

摘要：在水電廠的日常工作和生產過程當中，水輪機發(fā)電機組和電力變壓器等主設備的工作運行狀態(tài)和維護檢修水平，直接關系到整個水電廠以及水電廠供電網絡的穩(wěn)定性和安全性，研究水電機組監(jiān)測、診斷與狀態(tài)檢修技術，建立相應的異常預警、狀態(tài)分析診斷與決策評估系統(tǒng)是當今水電運行保障技術發(fā)展的必然趨勢，也是水電廠實施“狀態(tài)檢修”的重要保證，更是智能水電廠所必須具備的基本功能和要求?；诖耍疚闹饕獙χ悄芩姀S主設備狀態(tài)監(jiān)測與狀態(tài)檢修技術進行分析探討。

關鍵詞：智能水電廠;主設備;狀態(tài)監(jiān)測;狀態(tài)檢修技術

前言

智能水電廠以”信息數字化、通信網絡化、集成標準化、運管一體化、業(yè)務互動化、運行最優(yōu)化、決策智能化”為特征，可以實現“生產運行安全可靠、經濟高效、友好互動”的水電廠發(fā)展目標，已成為當前水電廠生產技術研究應用的熱點。作為智能水電廠集成標準化及決策智能化的重要體現，設備狀態(tài)在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修決策評估智能應用組件應實現以下主要目標：

（1）防止突發(fā)事故，保證機組運行安全。

（2）新投產或大修后試運行過程發(fā)現問題，優(yōu)化機組特性。

（3）機組正常運行過程避開非正常狀態(tài)運行，延長機組壽命。

（4）提高設備運行監(jiān)測分析和健康診斷評估水平，為電廠技術監(jiān)督、技改和狀態(tài)檢修的實施提供重要技術支撐。

1設備狀態(tài)監(jiān)測技術

1.1設備組成

在水電廠的日常生產和工作過程當中，對主設備的狀態(tài)監(jiān)測工作，重點包含了水輪機發(fā)電機組的工作狀態(tài)監(jiān)測和電力系統(tǒng)當中變電設備的在線監(jiān)測環(huán)節(jié)。通過對主設備運行狀態(tài)的檢測和不同的電力設備的工作參數之間進行實時性檢測和分析，通過連續(xù)監(jiān)測和設備狀態(tài)測量的方式，有效實現了水輪發(fā)電機組的正常穩(wěn)定運行。在對水電廠重要部件進行狀態(tài)監(jiān)測中，主要功能包含了在線監(jiān)測工作、越線警告工作以及輔助診斷工作等。通常情況下工作系統(tǒng)通過各種不同類型的傳感器和狀態(tài)監(jiān)測器單元所構成，智能水電廠當中的主設備狀態(tài)監(jiān)測軟件和硬件設施都處于通訊機房等安全區(qū)域，通過各種不同的系統(tǒng)單元承載主機的工作狀態(tài)和數據采集工作。

1.2軟件應用架構

智能水電廠的主設備狀態(tài)監(jiān)測工作和傳統(tǒng)的水電廠機組監(jiān)測工作，在軟件和硬件系統(tǒng)上存在較大的差異，在智能水電廠的主設備監(jiān)測工作當中，通過在線監(jiān)測設備和軟硬件系統(tǒng)的設置，通過計算機的一體化統(tǒng)一管理，實現了整個管控平臺功能的有效統(tǒng)一。廠站層狀態(tài)在線監(jiān)測和軟件應用，作為一體化管控工作平臺，可以在系統(tǒng)內部的功能區(qū)域設置出相應的軟件系統(tǒng)監(jiān)測區(qū)域。該區(qū)域屬于一體化監(jiān)測平臺和一體化在線監(jiān)測分析工作的重點區(qū)域，在各種不同類型的專業(yè)應用組件和高級應用組件當中，通過基礎服務和統(tǒng)一化的平臺系統(tǒng)所提供和前端計算機監(jiān)測單元，實現數據統(tǒng)一化收集，保證了整個監(jiān)測工作的信息處理的科學性，在各個子系統(tǒng)之間通過數據的有效傳輸，保證了整個主設備狀態(tài)監(jiān)控工作的有效進行。通過DL/T86技術要求在信息傳輸工作當中，具備標準化的通信接口，以此來保證整個主設備狀態(tài)監(jiān)測數據傳輸的實時性和有效性。

1.3軟件功能要求

在智能水電廠設備狀態(tài)在線監(jiān)測工作當中，所使用的應用軟件主要是針對水電廠的監(jiān)測系統(tǒng)來進行設計，在過程參量和對應的工程參數監(jiān)測工作當中，需要對監(jiān)測數據進行長期儲存和數據管理，通過數據的綜合分析工作之后可以反映出主設備工作運行的狀態(tài)變化，通過數值、圖形設置、曲線描述等方式，可以對整個主設備工作狀態(tài)進行顯示和描述，同時還可以對水電廠各類設備在工作中產生的異常問題進行報警，通過這種實時、全面的設備狀態(tài)監(jiān)測方式，充分保證整個水電廠主設備工作的安全性。當產生不良故障問題之后，可以及時通知到相關檢修管理與工作人員，對故障問題進行及時的排查，防止出現更加嚴重的設備安全問題。

2狀態(tài)檢修決策支持技術

2.1軟件業(yè)務功能要求

作為管理信息大區(qū)主設備狀態(tài)檢修的高級應用軟件，智能水電廠主設備狀態(tài)檢修決策支持系統(tǒng)通過一體化管控平臺統(tǒng)一的數據服務總線及匯總存儲接口，實現計算機監(jiān)控系統(tǒng)、現地在線監(jiān)測裝置/系統(tǒng)、生產管理系統(tǒng)等外部系統(tǒng)的數據訪問，獲取其反映設備健康狀態(tài)的在線、離線特征數據及靜態(tài)參數，結合設備管理對象建模，實現設備數據存儲、診斷分析、狀態(tài)評價、風險評估、檢修決策維護建議和設備健康狀態(tài)綜合報告自動生成等功能，并將分析結論及決策建議傳輸給一體化管控平臺，為水電廠設備狀態(tài)檢修提供決策支持。一個完整的智能水電廠主設備狀態(tài)檢修決策支持系統(tǒng)功能模塊應包括：數據獲取、數據處理、監(jiān)測預警、狀態(tài)分析、狀態(tài)診斷、狀態(tài)評價、狀態(tài)預測、風險評估及決策建議，其軟件業(yè)務功能框圖如圖1所示。

2.2設備狀態(tài)綜合報告

為了對水電廠設備檢修建議及設備檢修維護計劃的制定提供實用化的決策支持，最大限度地改善水電廠主設備檢修過度和不足的問題。智能水電廠狀態(tài)檢修決策系統(tǒng)應能自動生成反映電站各主要設備狀態(tài)分析、診斷、評估結果的綜合報告，根據各主要設備狀態(tài)量的數值和變化趨勢，對其進行診斷分析、狀態(tài)評價和狀態(tài)評估，并最終得出設備的狀態(tài)評價、風險評估、趨勢分析、故障診斷及維修決策結果，對設備當前的健康狀態(tài)進行多維度在線量化評估，從而構建滿足于電廠全壽命周期資料管理體系的設備健康檔案，對正常狀態(tài)的設備提供延遲維修的建議，對異常狀態(tài)的設備提供針對性的及時檢修及缺陷處理策略。

設備狀態(tài)綜合報告組成內容應包括設備狀態(tài)在線監(jiān)測分析結果、專家系統(tǒng)診斷分析結果、設備狀態(tài)評價結果和設備風險評估結果等。設備狀態(tài)在線監(jiān)測分析結果應包括機組穩(wěn)定性狀態(tài)分析、變壓器油色譜狀態(tài)分析、斷路器SF6特性等。

2.3數據中心管理技術

主設備狀態(tài)在綜合報告工作當中所構成的內容，包含了主設備狀態(tài)的在線分析結果，專家系統(tǒng)診斷結果以及設備狀態(tài)的風險評估結果等，在主設備在線檢測工作當中，重點包含了機組的穩(wěn)定性在線監(jiān)測、油色譜狀態(tài)檢測以及斷路器工作狀態(tài)檢測等，對主設備的狀態(tài)檢修來講，需要周期性地對設備的工作性能進行檢測和評價，生成設備工作狀態(tài)的綜合報告，通過一體化的管控可以方便設備的生產和管理，所生成檢測信息可以為后續(xù)的設備檢修工作提供良好的數據支撐。

在主設備的狀態(tài)監(jiān)測工作以及狀態(tài)檢修工作當中，必須要使用專業(yè)監(jiān)測和維護工作組件，建立起統(tǒng)一的設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，將設備運行過程當中各種不同類型的故障問題以及工作狀態(tài)信息進行分析和處理。

3結語

在智能水電廠的工作和發(fā)展過程當中，智能水電廠當中主設備的工作狀態(tài)監(jiān)測和狀態(tài)檢修工作，必須要建立起統(tǒng)一的系統(tǒng)管理平臺，系統(tǒng)內部的數據管理中心和主設備工作數據需要做到真實有效。

參考文獻：

[1]夏洲，邰圣平，蔣克文，曹一凡.水電廠機組振擺保護系統(tǒng)的設計和保護策略的探討.水電自動化與大壩監(jiān)測，2013，37（04）：18.

[2]潘偉峰，趙連輝，朱傳古.水電廠在線監(jiān)測分析診斷與狀態(tài)檢修決策評估應用研究.水電自動化與大壩監(jiān)測，2012，36（05）：1.