化评价值（健康指标）为〇以_为指标的极优值，在此测值下，该指标的劣 化评价值（健康指标）为1〇〇(最高分）以_和￥_根据相关国家标准中的限值规定选取； 式中VkA劣化趋势因子，分别用于控制模型Ly、模型Ly2中的退化速度；三种模型分 别对应浴盆曲线的早期、中期（浴盆曲线的底部区域）和晚期，浴盆曲线的变化见图3; [0057] (B)构建振动区改变劣化评价模型：
[0059] 其中，其中，P_和P_分别为设计振动区的最大最小值；P^_和P为实际振动 区的最大最小值，ΛP=P_-P_，为设计振动区的宽度；ΛΡ ，为实际振动区 的宽度
，为设计振动区的中心负荷；
，为实际振动区 的中心负荷；Wjw为振动区范围发生改变导致的劣化值对应权重；Wj。为振动区发生偏移导 致的劣化值对应权重。
[0060] 步骤二：通过自动采集和人工输入两种方式获取劣化评估所需的数据，包括各个 指标的实时测值和振动摆度数据；通过自动采集方式获取的数据是指通过监控和监测系统 自动测量获取的数据，包括机组摆度、振动、压力脉动、温度、效率和起停机降速时间；人工 输入的数据包括人工测量、计算或者仿真获得的指标，以及除监控和监测系统之外的其它 系统或者装置测量得到并通过人工输入接口输入录入的指标。
[0061] 步骤三：根据机组所处阶段，将步骤二获取的各个指标的实时测值，代入步骤一中 相应的常规数值型评价模型，计算各个指标的实时测值劣化评价值L」
[0062]将步骤二获取的振动摆度数据，代入步骤一中的振动区改变劣化评价模型，计算 各个指标的振动区改变劣化评价值Lt。
[0063]步骤四：将步骤三计算得到的各部件不同指标的实时测值劣化评价值k和振动区 改变劣化评价值Lt，进行加权计算，得到各部件的综合劣化评价值Lb;计算公式为：
[0065]其中，K为参与部件综合劣化评价的指标个数，LA为步骤三计算得到的第k个指 标的实时测值劣化评价值，Ltk为步骤三得到的第k个指标的振动区变化劣化评值，W为第 k个指标的实时测值劣化评价值对应的权重，Wtk为第k个指标的振动区变化劣化评价值对 应的权重；Lf为该部件的家族劣化值；部件中由于设计、制造缺陷而导致的不可更改的先天 缺陷，必然导致该部件的评价降低，在本发明中部件的先天缺陷由人工经验确定固定的家 族劣化值Lf，在部件的综合评价中，减去Lf，即家族缺陷扣分；1^为该部件巡检劣化值；根据 人工巡检过程中发现的设备缺陷，由人工设定的巡检劣化值Lx。在部件的综合评价中，减去 这个Lx，即巡检扣分。
[0066] 步骤五：将步骤四计算得到的机组的不同部件的综合劣化评价值Lb，进行加权计 算，得到机组的综合劣化评价值L]z;计算公式为：
[0068]其中，N为参与机组综合劣评价的部件个数，Lbn为步骤四计算得到的第η个部件 的综合劣化评价值，Wbn为第η个部件的综合劣化评价值对应的权重。
[0069]进一步地，所述参与机组综合劣化评价的部件名称、各部件的综合劣化评价值对 应的权重、参与各部件综合劣化评价的指标名称、各指标的实时测值劣化评价值对应的权 重和各指标的振动区变化劣化评价值对应的权重按照下表进行设置：
[0070]
[0071] 其中参与机组综合劣化评价的部件个数、各部件的综合劣化评价值对应的权重、 参与各部件综合劣化评价的指标个数、各指标的实时测值劣化评价值对应的权重和各指标 的振动区变化劣化评价值对应的权重均可以进行调整，以更符合实际情况。
[0072] 进一步地，设定机组的综合劣化评价值Ljz的阈值为60和45,将机组的健康度划 分为三个区间，分别为60以上、45以上60以下和45以下，分别记为A，B，C三个等级；判断 步骤五得到的机组的综合劣化评价值L]z所处等级，如果处于A等级则正常运行，如果处于 B等级则需要加强巡视，如果在C等级则需要停机检修；用以根据机组的综合劣化评价值L]z 进行检修决策。
[0073] 本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明状态评价方法是基于在线采集 数据、振动区变化、家族先天性缺陷和人工巡检四方面进行评估，有效地利用了各个机组信 息，克服了传统限值评价机组，评价指标不合理的问题，并且采用标准浴盆曲线信息，能够 更加合理的描述机组在不同阶段的失效特征。最后通过人工指定各个评估参数的权重，可 以得到合理准确的量化评价结果。
【主权项】
1. 一种基于浴盆失效曲线的水电机组劣化评估方法，其特征在于，包括W下步骤： 步骤一：构建劣化评价模型，包括常规数值型评价模型和振动区改变评价模型； 步骤二：通过自动采集和人工输入两种方式获取劣化评估所需的数据，包括各个指标 的实时测值和振动摆度数据； 步骤Ξ:将步骤二获取数据，代入步骤一中的劣化评价模型，计算得到各个指标的实时 测值劣化评价值k和振动区改变劣化评价值Lt; 步骤四：将步骤Ξ计算得到的各部件的不同指标的实时测值劣化评价值k和振动区改 变劣化评价值Lt，进行加权计算，得到各部件的综合劣化评价值U; 步骤五：将步骤四计算得到的机组的不同部件的综合劣化评价值U，进行加权计算，得 到机组的综合劣化评价值L，,； 所述步骤一包括W下步骤： (A)构建常规数值型评价模型：：其中，Lyi为机组安装试运行阶段的劣化评价值，其计算方法为：肋 Lfim。。,为机组正常运行阶段的劣化评价值，其计算方法为：樹 Ly2为机组老化服役阶段的劣化评价值，其计算方法为：㈱ 在（1)、（2)、（3)式中，Vf为指标的实时测值，Vm。、为指标参数的极端值，在此测值下，该 指标的劣化评价值为0 ;Vmm为指标的极优值，在此测值下，该指标的劣化评价值为100 ;其 中Vm。濟Vmi。根据相关国家标准中的限值规定选取；式中k1、k2为劣化趋势因子，分别用于 控制模型Lf。1、模型Lf。2中的退化速度； 度）构建振动区改变劣化评价模型：其中，Pm。、和Pmi。分别为设计振动区的最大最小值；P 和P为实际振动区的最大 最小值，ΔP=P"_-Pmm，为设计振动区的宽度；ΔPf=Pf 为实际振动区的宽度；，为设计振动区的中屯、负荷；为实际振动区的中屯、负 荷；W，《为振动区范围发生改变导致的劣化值对应权重；W,。为振动区发生偏移导致的劣化 值对应权重。2. 根据权利要求1所述的基于浴盆失效曲线的水电机组劣化评估方法，其特征在于， 所述步骤二中，通过自动采集方式获取的数据是指通过监控和监测系统自动测量获取的数 据，包括机组摆度、振动、压力脉动、溫度、效率和起停机降速时间；人工输入的数据包括人 工测量、计算或者仿真获得的指标，W及除监控和监测系统之外的其它系统或者装置测量 得到并通过人工输入接口输入录入的指标。3. 根据权利要求2所述的基于浴盆失效曲线的水电机组劣化评估方法，其特征在于， 所述步骤Ξ包括W下步骤：根据机组所处阶段，将步骤二获取的各个指标的实时测值，代入 步骤一中相应的常规数值型评价模型，计算各个指标的实时测值劣化评价值Lf; 将步骤二获取的振动摆度数据，代入步骤一中的振动区改变劣化评价模型，计算各个 指标的振动区改变劣化评价值Lt。4. 根据权利要求3所述的基于浴盆失效曲线的水电机组劣化评估方法，其特征在于， 所述步骤四具体为：将步骤Ξ计算得到的各部件不同指标的实时测值劣化评价值^和振动 区改变劣化评价值Lt，进行加权计算，得到各部件的综合劣化评价值U;计算公式为：其中，K为参与部件综合劣化评价的指标个数，Lfk为步骤Ξ计算得到的第k个指标的 实时测值劣化评价值，Ltk为步骤Ξ得到的第k个指标的振动区变化劣化评值，Wfk为第k个 指标的实时测值劣化评价值对应的权重，Wtk为第k个指标的振动区变化劣化评价值对应的 权重；Lf为该部件的家族劣化值，Ly为该部件巡检劣化值，两者的取值根据人工经验确定。5. 根据权利要求4所述的基于浴盆失效曲线的水电机组劣化评估方法，其特征在于， 所述步骤五具体为：将步骤四计算得到的机组的不同部件的综合劣化评价值U，进行加权 计算，得到机组的综合劣化评价值L，,;计算公式为：其中，N为参与机组综合劣评价的部件个数，U。为步骤四计算得到的第η个部件的综 合劣化评价值，Wb。为第η个部件的综合劣化评价值对应的权重。6.根据权利要求5所述的基于浴盆失效曲线的水电机组劣化评估方法，其特征在于， 参与机组综合劣化评价的部件名称、各部件的综合劣化评价值对应的权重、参与各部件综 合劣化评价的指标名称、各指标的实时测值劣化评价值对应的权重和各指标的振动区变化 劣化评价值对应的权重如下表：7.根据权利要求1~6中任一项所述的基于浴盆失效曲线的水电机组劣化评估方法， 其特征在于，还包括步骤六：设定机组的综合劣化评价值L,,的阔值为60和45,将机组的健 康度划分为Ξ个区间，分别为60W上、45W上60W下和45W下，分别记为A，B，ΟΞ个等 级；判断步骤五得到的机组的综合劣化评价值处等级，如果处于A等级则正常运行，如 果处于B等级则需要加强巡视，如果在C等级则需要停机检修。
【专利摘要】本发明公开了一种基于浴盆失效曲线的水电机组劣化评估方法，该方法充分考虑机组从安装到最终超期服役的浴盆失效路径，采用三种不同的劣化模型对单个指标进行评价，使机组不同指标能够精确表征机组早期、中期和晚期的劣化程度。同时综合考虑家族缺陷，巡检记录等现场数据，对各个方面的指标进行变权重加权计算，最终得到机组综合劣化程度和评级，指导机组维修决策和超期服役运行，本发明能够有效评估水电机组的劣化程度，具有很好的经济效益和工程价值。
【IPC分类】G06Q10/06, G06Q50/06
【公开号】CN105243478
【申请号】CN201510626806
【发明人】唐卫平, 肖剑, 寇攀高, 田海平, 黄波
【申请人】国家电网公司, 国网湖南省电力公司, 国网湖南省电力公司电力科学研究院
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月28日