本發(fā)明涉及水力發(fā)電設(shè)備測試技術(shù)，尤其涉及一種水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組溫度預(yù)測方法、裝置和存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、水輪發(fā)電機(jī)組是一種將水能轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)備，是水力發(fā)電的重要設(shè)備，其運(yùn)行狀態(tài)直接影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全。在長時間運(yùn)行過程中，定子繞組由于電磁損耗和熱損耗，其溫度會逐漸升高。過高的溫度可能導(dǎo)致絕緣材料老化、降低設(shè)備的電氣性能，甚至引發(fā)安全事故。因此，對定子繞組溫度進(jìn)行預(yù)測對于水輪發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行至關(guān)重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組溫度預(yù)測方法、裝置和存儲介質(zhì)。

2、第一方面，本發(fā)明提供一種水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組溫度預(yù)測方法，方法包括：

3、獲取水輪發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行工況下定子繞組的歷史運(yùn)行工況數(shù)據(jù)，包括：定子電壓、定子電流、定子鐵芯溫度、空冷器冷卻水流量、空冷器進(jìn)水壓力、空冷器出水壓力、空冷器進(jìn)水溫度和空冷器出水溫度；

4、利用多元線性回歸模型計(jì)算歷史運(yùn)行工況下的定子繞組標(biāo)準(zhǔn)溫度數(shù)據(jù)；

5、獲取某一時刻下水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組的實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括：定子電壓、定子電流、定子鐵芯溫度、空冷器冷卻水流量、空冷器進(jìn)水壓力、空冷器出水壓力、空冷器進(jìn)水溫度和空冷器出水溫度；

6、利用多元線性回歸模型計(jì)算實(shí)時工況下的定子繞組實(shí)時溫度數(shù)據(jù)；

7、在同工況下，計(jì)算實(shí)時溫度數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)溫度數(shù)據(jù)的偏差；

8、設(shè)置水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組溫度偏差預(yù)警閾值；

9、比較實(shí)時溫度數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)溫度數(shù)據(jù)的偏差值、偏差預(yù)警閾值的大小，判斷發(fā)電機(jī)定子繞組溫度是否異常。

10、進(jìn)一步地，方法中利用多元線性回歸模型計(jì)算定子繞組溫度數(shù)據(jù)，具體為：

11、定子繞組溫度的計(jì)算公式為：

12、y=β0+β1x1+β2x2+β3x3+β4x4+β5x5+β6x6+β7x7+β8x8；

13、其中，y為定子繞組溫度，為定子電壓，為定子電流，為定子鐵芯溫度，為空冷器冷卻水流量，為空冷器進(jìn)水壓力，為空冷器出水壓力，為空冷器進(jìn)水溫度，為空冷器出水溫度，為發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行工況下同一時刻對應(yīng)的一組有效參考運(yùn)行數(shù)據(jù)；為常數(shù)項(xiàng)，至為各參數(shù)的回歸系數(shù)。

14、進(jìn)一步地，方法，還包括：在計(jì)算實(shí)時工況下的定子繞組實(shí)時溫度數(shù)據(jù)之前，對獲取的實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗及預(yù)處理，處理異常數(shù)據(jù)和缺失數(shù)據(jù)，具體為：

15、對空值的處理，如果該時刻的所有變量值均為空值，則不對該時刻值進(jìn)行計(jì)算及預(yù)測；如果某一變量值為空值，則對該變量采用歷史前50組采樣數(shù)據(jù)的平均值進(jìn)行填充；

16、對于異常值及缺失值，則采用該變量歷史前50組數(shù)據(jù)的中位數(shù)進(jìn)行填充。

17、進(jìn)一步地，設(shè)置水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組溫度偏差預(yù)警閾值，具體為：

18、設(shè)置水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組溫度偏差第一預(yù)警閾值、第二預(yù)警閾值，其中，第二預(yù)警閾值小于第一預(yù)警閾值。

19、進(jìn)一步地，比較實(shí)時溫度數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)溫度數(shù)據(jù)的偏差值、偏差預(yù)警閾值的大小，判斷發(fā)電機(jī)定子繞組溫度是否異常，具體為：

20、如果實(shí)時溫度數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)溫度數(shù)據(jù)的偏差值小于第二預(yù)警閾值，則判斷發(fā)電機(jī)定子運(yùn)行正常；如果偏差值大于第二預(yù)警閾值且小于第一預(yù)警閾值，則判斷發(fā)電機(jī)定子的溫度存在波動；如果偏差值大于第一預(yù)警閾值，則判斷發(fā)電機(jī)定子的溫度異常。

21、進(jìn)一步地，定子繞組的歷史運(yùn)行工況數(shù)據(jù)，為發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行工況下定子繞組的有效參考運(yùn)行數(shù)據(jù)，取數(shù)周期為一年。

22、進(jìn)一步地，設(shè)置水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組溫度偏差預(yù)警閾值，具體為：

23、第二預(yù)警閾值，設(shè)置為利用多元線性回歸模型計(jì)算的歷史運(yùn)行工況下的定子繞組標(biāo)準(zhǔn)溫度數(shù)據(jù)最大值與最小值之差；第一預(yù)警閾值，設(shè)置為比第二預(yù)警閾值高5℃。

24、第二方面，本發(fā)明提供一種水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組溫度預(yù)測裝置，裝置包括：

25、計(jì)算定子繞組標(biāo)準(zhǔn)溫度數(shù)據(jù)模塊，用于：

26、獲取水輪發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行工況下定子繞組的歷史運(yùn)行工況數(shù)據(jù)，包括：定子電壓、定子電流、定子鐵芯溫度、空冷器冷卻水流量、空冷器進(jìn)水壓力、空冷器出水壓力、空冷器進(jìn)水溫度和空冷器出水溫度；

27、利用多元線性回歸模型計(jì)算歷史運(yùn)行工況下的定子繞組標(biāo)準(zhǔn)溫度數(shù)據(jù)；

28、計(jì)算定子繞組實(shí)時溫度數(shù)據(jù)模塊，用于：

29、獲取某一時刻下水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組的實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括：定子電壓、定子電流、定子鐵芯溫度、空冷器冷卻水流量、空冷器進(jìn)水壓力、空冷器出水壓力、空冷器進(jìn)水溫度和空冷器出水溫度；

30、利用多元線性回歸模型計(jì)算實(shí)時工況下的定子繞組實(shí)時溫度數(shù)據(jù)；

31、預(yù)測判斷模塊，用于：

32、在同工況下，計(jì)算實(shí)時溫度數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)溫度數(shù)據(jù)的偏差；

33、設(shè)置水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組溫度偏差預(yù)警閾值；

34、比較實(shí)時溫度數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)溫度數(shù)據(jù)的偏差值、偏差預(yù)警閾值的大小，判斷發(fā)電機(jī)定子繞組溫度是否異常。

35、第三方面，本發(fā)明提供一種水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組溫度預(yù)測裝置，裝置包括：

36、存儲器，用于存儲程序；

37、處理器，用于執(zhí)行存儲器中存儲的程序，當(dāng)存儲器中存儲的程序被執(zhí)行時，處理器用于執(zhí)行上述方法。

38、第四方面，本發(fā)明提供一種存儲有計(jì)算機(jī)可讀指令的存儲介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀指令被一個或多個處理器執(zhí)行時，使得一個或多個處理器執(zhí)行上述方法。

39、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

40、本發(fā)明不僅對水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過程中定子繞組實(shí)時溫度進(jìn)行預(yù)測，同時還通過與標(biāo)準(zhǔn)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，計(jì)算其偏差，可在定子繞組實(shí)時溫度尚未達(dá)到其臨界值時進(jìn)行提前預(yù)警。

技術(shù)特征：

1.一種水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組溫度預(yù)測方法，其特征在于，方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組溫度預(yù)測方法，其特征在于，方法中利用多元線性回歸模型計(jì)算定子繞組溫度數(shù)據(jù)，具體為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組溫度預(yù)測方法，其特征在于，還包括：在計(jì)算實(shí)時工況下的定子繞組實(shí)時溫度數(shù)據(jù)之前，對獲取的實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗及預(yù)處理，處理異常數(shù)據(jù)和缺失數(shù)據(jù)，具體為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組溫度預(yù)測方法，其特征在于，設(shè)置水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組溫度偏差預(yù)警閾值，具體為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組溫度預(yù)測方法，其特征在于，比較實(shí)時溫度數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)溫度數(shù)據(jù)的偏差值、偏差預(yù)警閾值的大小，判斷發(fā)電機(jī)定子繞組溫度是否異常，具體為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組溫度預(yù)測方法，其特征在于，定子繞組的歷史運(yùn)行工況數(shù)據(jù)，為發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行工況下定子繞組的有效參考運(yùn)行數(shù)據(jù)，取數(shù)周期為一年。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組溫度預(yù)測方法，其特征在于，設(shè)置水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組溫度偏差預(yù)警閾值，具體為：

8.一種水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組溫度預(yù)測裝置，其特征在于，裝置包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組溫度預(yù)測裝置，其特征在于，裝置還包括：

10.一種存儲有計(jì)算機(jī)可讀指令的存儲介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀指令被一個或多個處理器執(zhí)行時，使得一個或多個處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組溫度預(yù)測方法、裝置和存儲介質(zhì)，方法包括：獲取水輪發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行工況下定子繞組的歷史運(yùn)行工況數(shù)據(jù)，利用多元線性回歸模型計(jì)算歷史運(yùn)行工況下的定子繞組標(biāo)準(zhǔn)溫度數(shù)據(jù)；獲取某一時刻下水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組的實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)，利用多元線性回歸模型計(jì)算實(shí)時工況下的定子繞組實(shí)時溫度數(shù)據(jù)；在同工況下，計(jì)算實(shí)時溫度數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)溫度數(shù)據(jù)的偏差；設(shè)置水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組溫度偏差預(yù)警閾值；比較實(shí)時溫度數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)溫度數(shù)據(jù)的偏差值、偏差預(yù)警閾值的大小，判斷發(fā)電機(jī)定子繞組溫度是否異常。提高了預(yù)測的準(zhǔn)確性和效率。

技術(shù)研發(fā)人員：郭鈺靜,關(guān)杰林,司漢松,張春輝,任文鋒,徐波,馬明,詹楚云
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國長江電力股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10