一种水电机组导叶漏水分析方法、系统及可存储介质

技术领域

本发明涉及水电机组智能控制技术领域，具体涉及一种水电机组导叶漏水分析方法、系统及可存储介质。

背景技术

水电站由水力系统、机械系统和电能产生装置等组成，是实现水能到电能转换的水利枢纽工程，电能生产的可持续性要求水电站水能的利用具有不间断性。通过水电站水库系统的建设，人为地调节和改变水力资源在时间和空间上的分布，实现对水力资源的可持续利用。为了将水库中的水能有效地转化为电能，水电站需要通过一个水机电系统来实现，该系统主要由压力引水管、水轮机、发电机和尾水管等组成。

水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平机械。早在公元前100年前后，我国就出现了水轮机的雏形——水轮，用于提灌和驱动粮食加工器械。现代水轮机则大多数安装在水电站内，用来驱动发电机发电。在水电站中，上游水库中的水经引水管引向水轮机，推动水轮机转轮旋转，带动发电机发电。作完功的水则通过尾水管道排向下游。水头越高、流量越大，水轮机的输出功率也就越大。

当前水电站检修前或修后，需对水轮机组的活动导叶进行漏水量试验，需在符合标准后，方可进场开展工作，是机组检修的必备试验。目前的试验方法还处在人工记录和计算阶段，水电站大多处于偏僻山区，每次做试验，试验班组人员需跋山涉水到现场做试验，大部分时间都浪费在路上，因此迫切需一种可自动执行漏水量检测和试验的方法。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种精度高的水电机组导叶漏水分析方法、系统及可存储介质。

为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

提供一种水电机组导叶漏水分析方法，其包括以下步骤：

S1：以设定频率从电厂监控系统中采集水电机组的工作门状态、导叶状态蜗壳测压管压力；

S2：实时监测工作门状态、导叶状态和蜗壳取水阀状态，当工作门状态、导叶状态和蜗壳取水阀状态均为关闭时，则开始保存之后采集的蜗壳测压管压力；

S3：计算蜗壳测压管压力从压力上限值n到压力下限值i变化过程中，蜗壳测压管压力每减少0.01Kpa分别所需的时间k，得到S个时间值，S＝(n-i)/0.01；

S4：将S个时间值进行累加，再利用蜗壳测压管容积Q计算导叶每秒的漏水量P；

S5：计算导叶的额定漏水量q；

S6：将漏水量P与额定漏水量q进行比较，若P≤q，则漏水量不超标，电厂监控系统中以绿色字体显示测得的漏水量P；

S7：否则，判定漏水量超标，电厂监控系统中以红色字体显示测得的漏水量P。

进一步地，步骤S1中的频率为1秒。

进一步地，步骤S4中计算漏水量P的方法为：

进一步地，步骤S5中计算额定漏水量q的方法为：

q＝Q

其中，Q

进一步地，漏水量为单台水轮发电机组将进水闸门关闭，水轮机的导叶关闭后，中间的引水压管道中的水沿着蜗壳向水轮机活动导叶缝隙，每秒往外漏的水流量。

提供一种水电机组导叶漏水智能监测系统，其包括机组导叶漏水智能监测终端、导叶漏水试验数据平台及存储在导叶漏水试验数据平台上并可运行的程序，该程序能够被导叶漏水试验数据平台加载执行时实现上述的水电机组导叶漏水分析方法，机组导叶漏水智能监测终端从电厂监控系统中采集水电机组的工作门状态、导叶状态蜗壳测压管压力。

进一步地，还包括一体式监测触摸屏一体式监测触摸屏与导叶漏水试验数据平台无线连接。

进一步地，一体式监测触摸屏内设置有固态硬盘，用于存储导叶漏水试验数据平台输入的信息。

进一步地，导叶漏水试验数据平台采用可扩展数据架构，支持多路数据复用，多站址、多协议的终端试验数据接入，包含自动接收多站址试验报告，并提供试验班组干系人维护，报告Email发送以及下载功能。

提供一种计算机可存储介质，用于存储指令，指令被处理器执行时实现上述方法的步骤。

本发明的有益效果为：本发明利用电厂监控系统中采集的数据作为分析的数据源，无需再单独搭建数据采集系统，可在电厂监控系统中直接进行数据分析，并直观的显示分析结果，方便工作人员直观的了解到导叶的漏水情况。同时，大大减低了现场生产人员和远方管理人员的工作强度，漏水分析精度高，满足实时监测需求。

附图说明

图1为水电机组导叶漏水分析方法的流程图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

如图1所示，本方案的水电机组导叶漏水分析方法包括以下步骤：

S1：以设定频率从电厂监控系统中采集水电机组的工作门状态、导叶状态蜗壳测压管压力，设定频率为1秒；

S2：实时监测工作门状态、导叶状态和蜗壳取水阀状态，当工作门状态、导叶状态和蜗壳取水阀状态均为关闭时，则开始保存之后采集的蜗壳测压管压力；

S3：计算蜗壳测压管压力从压力上限值n到压力下限值i变化过程中，蜗壳测压管压力每减少0.01Kpa分别所需的时间k，得到S个时间值，S＝(n-i)/0.01；

S4：将S个时间值进行累加，再利用蜗壳测压管容积Q计算导叶每秒的漏水量P，计算漏水量P的方法为：

由于水电站的特殊性，大部分水电站是依势而建，蜗壳测压管形状设计不一，大部分不是规则的管道几何形状，但电站设计单位会给出这一段管道的容积，可以利用容积计算有关导叶漏水量的参数。

S5：计算导叶的额定漏水量q，计算额定漏水量q的方法为：

q＝Q

其中，Q

S6：将漏水量P与额定漏水量q进行比较，若P≤q，则漏水量不超标，电厂监控系统中以绿色字体显示测得的漏水量P；

S7：否则，判定漏水量超标，电厂监控系统中以红色字体显示测得的漏水量P。

导叶的漏水量是指单台水轮发电机组，将进水闸门关闭(相当于进水口)，水轮发电机的活动导叶关闭后，中间的引水压管道中的水沿着蜗壳向水轮机活动导叶缝隙，每秒往外漏的水流量(立方米每秒)。本发明的目的是为了检测机组修前和修后，导叶(过流部件的一部分)的密封性是否满足标准。

本实施例还包括水电机组导叶漏水智能监测系统，包括机组导叶漏水智能监测终端、导叶漏水试验数据平台及存储在导叶漏水试验数据平台上并可运行的程序，该程序能够被导叶漏水试验数据平台加载执行时实现上述的水电机组导叶漏水分析方法，机组导叶漏水智能监测终端从电厂监控系统中采集水电机组的工作门状态、导叶状态蜗壳测压管压力。

还包括一体式监测触摸屏一体式监测触摸屏与导叶漏水试验数据平台无线连接；一体式监测触摸屏内设置有固态硬盘，用于存储导叶漏水试验数据平台输入的信息；支持多种数据通讯协议(104、modbus协议)，满足水电站修前/修后漏水量试验业务需求，全程自动监测，实时计算，自动生成和上传报告，替代人工现场试验，有效降低人工成本。

导叶漏水试验数据平台采用可扩展数据架构，支持多路数据复用，多站址、多协议的终端试验数据接入，包含自动接收多站址试验报告，并提供试验班组干系人维护，报告Email发送以及下载功能。

一体式监测触摸屏带有4G通讯功能，上述监测报告生成后，系统自动发送至云端服务器，云端服务器收到后，通过Email方式，自动将报告发送至相关干系人。同时短信通知当事人。完成报告生成、上传、下发、通知的闭环管理。

本实施例还包括计算机可存储介质，用于存储指令，指令被处理器执行时实现上述方法的步骤。

本发明利用电厂监控系统中采集的数据作为分析的数据源，无需再单独搭建数据采集系统，可在电厂监控系统中直接进行数据分析，并直观的显示分析结果，方便工作人员直观的了解到导叶的漏水情况。同时，大大减低了现场生产人员和远方管理人员的工作强度，漏水分析精度高，满足实时监测需求。