基于團隊智能的水電機組集成監(jiān)測方法研究與實踐.pdf

1、水電是中國當前最主要的清潔能源,在全世界日益重視節(jié)能減排的背景下,如何在確保水電機組安全穩(wěn)定運行的前提下盡可能提高其利用率便成為十分突出的研究課題。自上世紀90年代以來,旨在提高水電機組運行可靠性和經(jīng)濟效益的“狀態(tài)檢修”成為研究的焦點,以掌握水電機組健康狀況為目標的狀態(tài)監(jiān)測技術取得了長足的發(fā)展與進步,多種水電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)投入工業(yè)應用。這些系統(tǒng)基本都是專項監(jiān)測裝置或集合監(jiān)測系統(tǒng),在保證水電機組的安全穩(wěn)定運行、提高設備利用率等方面發(fā)揮了

2、一定作用。
　　然而,這些系統(tǒng)普遍沒有實現(xiàn)機組的全面監(jiān)測,也沒能將各專項監(jiān)測集成在同一平臺上,因而專項監(jiān)測裝置之間難以做到信息共享與行為協(xié)同(如同步采集、同步存儲、關聯(lián)分析等)。加之,水電機組是一個由水力、機械、電氣、控制和輔助設備構成的強耦合復雜大系統(tǒng),往往牽一發(fā)而動全身。當前的各種監(jiān)測方法不能有效解決多來源、多時標、異構機組狀態(tài)數(shù)據(jù)的有機融合問題,從而不能實現(xiàn)機組的綜合分析與診斷。
　　為此,提出了基于團隊智能的水電機組

3、集成監(jiān)測方法,其基本目標是:運用團隊智能技術,將各監(jiān)測裝置通過實時現(xiàn)場總線網(wǎng)集成到同一平臺上進而構成一個有機的機組集成監(jiān)測團隊,建立各監(jiān)測裝置之間關聯(lián)協(xié)同的機制,共同實現(xiàn)多來源、多時標及異構機組狀態(tài)數(shù)據(jù)的有機融合,便于進行機組的綜合分析與診斷。
　　通過總結團隊的鮮明特征,引出了團隊智能(TI)的概念并給出了其定義,并對團隊中可能出現(xiàn)的團隊行為進行了形式化描述。系統(tǒng)地研究了團隊模型,包括組織結構、任務描述、角色關系、組織規(guī)范及人事

4、關系等內容;通過任務描述,實現(xiàn)了團隊目標、行為與任務的統(tǒng)一,并可將團隊的協(xié)同行為歸結為組織規(guī)范約束下的角色關系。建立了基于消息機制的三層垂直分布結構團隊成員模型(TIP),并分別對成員模型的消息處理層、行為控制層及核心功能層的框架進行了設計。
　　根據(jù)團隊智能理論,建立了水電機組集成監(jiān)測團隊框架;整個監(jiān)測團隊由控制單元TIP、機械單元TIP、電氣單元TIP、綜合單元TIP及其它TIP組成,并分別對這些TIP的核心功能進行了闡述;討

5、論了機組集成監(jiān)測團隊的基本運行機制,包括分工、協(xié)同、制約及沖突等。通過時間融合、運行工況融合及異常事件融合等關鍵技術實現(xiàn)機組狀態(tài)數(shù)據(jù)的有機融合。
　　圍繞機組海量狀態(tài)數(shù)據(jù)的組織、存儲與管理等問題,分別研究了機組狀態(tài)數(shù)據(jù)的優(yōu)化組織策略、選擇性智能存儲策略以及有效性驗證與管理。
　　在實現(xiàn)機組集成監(jiān)測的基礎上,探討了水電機組的綜合分析方法。將傳統(tǒng)的閾值分析與機組運行工況、異常事件相結合,研究了基于動態(tài)閾值的實時故障預警方法,并介

6、紹了該方法在變壓器故障預警方面的應用實例。以機組集成監(jiān)測提供的全面、關聯(lián)性強的狀態(tài)數(shù)據(jù)為基礎,介紹了機組穩(wěn)定性綜合分析的現(xiàn)場案例。針對調速油系統(tǒng)常見的異?；蚬收?分別定義了能較好反映它們的性能指標并給出了相應的計算方法;以狀態(tài)數(shù)據(jù)與性能指標為基礎,探討了調速油系統(tǒng)性能分析與異常檢測的方法;最后給出了調速油系統(tǒng)實時監(jiān)測、日分析、漏油檢測及故障預警等應用實例。
　　實踐證明,基于團隊智能的水電機組集成監(jiān)測為開展設備的綜合分析與診斷提供