基于水电厂诊断运行及其运用研究

夏艳冰

（福建水口发电集团水口电站运营管理有限公司）

基于水电厂诊断运行及其运用研究

夏艳冰

（福建水口发电集团水口电站运营管理有限公司）

我国地理环境的特点是河流众多、水系发达，其中黄河流域和长江流域是我国两大水系。长江流域不仅肩负着航运、防洪的重大使命，还有肩负着发电的重任。因此，充分利用水资源发电，积极、安全、可靠地建立发展水电厂是我国能源发电、绿色发电、提高我国资源利用率的重大突破点之一。

水电厂；诊断运行；能源利用

前言

水电厂的安全、可靠性需要我国按时定期进行水电厂的诊断。因此，本文将从水电厂诊断运行的概念、意义、现状发展以及诊断运行的方法等方面进行研究水电厂的诊断运行及其运用。

1 水电厂诊断运行的概念以及意义

了解和掌握水电厂诊断运行的概念是我们正确认识和理解水电厂诊断运行的前提和首要任务。通过掌握和了解水电厂诊断运行，水电厂诊断的主要负责人才能更好合理地安排诊断技术人员进行现场工作。此外，意识到水电厂诊断的运行意义则意味着让水电厂诊断的主要负责人清楚明白地肩负着水电厂诊断使命的重要性。

1.1 水电厂诊断运行的概念

与我国现推广的设备“状态检修”大致相同，水电厂诊断运行的概念是我们根据电力市场和电力体制改革，为满足水电站和流域综合效益，结合市场要求和响应需求，并在分析研究世界性的大型水电厂的实际管理运行后提出的新概念。如同病人寻医问药一样，病人需要经过初步诊断身体的实际病情才能进一步接受医生的建议。同样地，水电厂的正常安全可靠地运行需要进行诊断，经过确保无误的诊断运行结果，水电厂才能有效地避免在运行的过程中可能出现的各种运行故障。

1.2 水电厂诊断运行的意义

很明显地，水电厂诊断运行的工作是一种预防性的工作。通过水电厂诊断运行的检查预防工作，一方面能够先见性地避免水电厂在运行过程中可能出现的各种运行故障，确保水电厂正常工作的进行，保证水电厂的经济效益；另一方面，水电厂的诊断运行能够减少意外故事的发生，确保水电厂运行的安全性、可靠性，避免因突发事故而造成对水电厂经济效益的损失，同时也避免了不必要的工作人员发生意外事故。

2 水电厂诊断运行的现状发展

水电机组的故障诊断技术是水电厂诊断运行的核心。在一定程度上，水电机组的故障诊断技术现状发展就意味着水电厂诊断运行的现状发展。以下将着重分析国内外的水电机组的现状发展，从分析国内外的水电机组现状发展，大概了解认识国内外水电厂诊断运行的大体发展现状。

2.1 国外状况

水电厂水电机组诊断技术是20世纪中期逐渐发展起来的一门交叉综合性学科。早在20世纪60年代，美国就已经开始在这个领域优先发展起来并成立了相关小组开展故障诊断的研究工作。而作为发达国家的西欧国家和日本凭借科学技术上的优势，发展的水电机组故障诊断技术研究与应用已经处于领先的地位。针对水电厂水电机组诊断技术的发展，是一个逐步发展的过程。经过分析和研究，我们可以发现外国的水电机组诊断技术是根据水电机组设备结构以及性能差异两大方面实行对水电机组不同的诊断方法和内容。如对水电机组温度、压力、绝缘、流量、压力动脉等内容进行诊断。20世纪90年代，国外水电厂水电机组的诊断技术取得更进一步的发展。如加拿大VIBRO公司的ZOOM系统实现了对发电机定子、振动等内容的诊断。直到目前，外国的水电厂水电机组诊断技术发展已经有了质的飞跃。如德国西门豹子公司的scard系统，德国申克公司的vibro6000系统等。

2.2 国内状况

由于我国经济起步晚，科技水平远远落后于发达国家的历史实情。我国主要的水电厂水电机组诊断技术主要靠引进外国优秀诊断技术以及通过分析研究外国水电机组诊断技术，从而消化国外技术的基础上发展起来的。真正地做到了鲁迅先生说的“拿来主义”。在20世纪80年代初期，当国外水电厂水电机组诊断技术不断完善的同时，我国的水电机组诊断技术也不断地得到发展和完善。①我国水电厂水电机组诊断技术在机组稳定监测和分析方面取得了突破性的发展。如一些单位开发了水电机组振动在线监测系统。②到了20世纪90年代初，具有一定分析功能的水电厂水电机组监测和诊断系统运用到了实际应用上面，为我国水电厂水电机组故障诊断技术奠定了基础。从此，我国的水电厂水电机组故障诊断技术在这个基础上将得到更进一步的发展和完善。

3 水电厂水电机组故障诊断运行的方法

虽然我国的水电机组故障诊断技术已经有了一定的发展，但是，就目前我国水电机组故障诊断技术来说，也只是仅仅能够做到“预防为主，计划检修”的水平而已。归其原因，大概有以下几点：①水电机组本身机构的复杂性。目前，我国的水电机组理论尚处年轻阶段，并不完全成熟；②机电诊断人员缺乏扎实的知识经验，不能娴熟地将现场诊断技术与诊断系统进行有机地融合；③各种机电诊断方法都存在不足，诊断技术不完善。借此原因，我们有必要对各种诊断方法进行进一步的分析与研究。通过进一步的分析与研究水电机组故障诊断运行方法，水电厂机组故障诊断技术才会得到发展以及完善。

3.1 基于人工神经网络的诊断方法

基于人工神经网络的诊断是指一种类似于人脑神经系统中觥筹交错的突触联接的结构进行信息处理的数学模型，这种方法是通过利用系统内部大量的节点间的相互联系并进行相互调节的作用来达到处理信息的目的。实际的例子如三层BP神经网络系统，该网络系统通过对水电厂水电机组故障进行分类和识别，并对几个典型的电力机组故障进行了实验和分析。人工神经网络诊断方法凭借自己的习惯性、自学习、自适应以及联想记忆等优点，是的水电厂水电机组故障诊断方法具有可行性以及可靠性。

3.2 基于模糊理论的诊断方法

基于模糊理论的诊断方式又称为fuzzy theory诊断方法，所谓的模糊理论并不是我们字面上所理解的那样用含糊其辞，不明确不清晰的理论进行并指导水电厂水电机组实际操作，而是通过利用模糊集论中的隶属度函数和模糊关系矩阵，得到故障和征兆之间的不确定关系来识别水电机组故障的一种方法。模糊理论的诊断方法是一种比较系统，比较完整伦理体系，具有一定的可行性。通过构建模糊关系矩阵，利用模糊诊断技术，将模糊诊断技术应用于水电机组故障诊断，在水电厂中的实际应用中诊断出转子不对中，尾水管低频涡带等故障。

3.3 基于混合智能的诊断方法

基于混合智能的诊断方法是指由两种智能或者两种智能以上相互结合、并行作用于水电机组故障的新型应用，是目前人们正在努力开发研究的方向。人工智能诊断方法是水电机组诊断方法的一个重要领域，虽然它能够在一定程度上解决水电机组诊断的一些常规故障，但还是不够能完整地、高效地解决水电机组故障。此外，由于水电机组本身的复杂性，除了人工智能诊断存在一些不足之处以外，其他的智能诊断也没有研究出一种比较完善的诊断技术。因此，大力开发并研究混合智能诊断的方法是目前水电厂水电机组诊断故障技术的方向。

4 水电厂诊断运用研究

水电厂是我国发电行业主要投资的项目之一，是一种适应保护环境的口号的绿色产业，是提倡可再生能源，提高自然资源利用率的特色工业。水电厂的诊断是水电厂健康发展的重要组成部分。水电厂水电的诊断最大的难度在于水电机组的复杂性。水电机组的复杂性一方面加大了水电机组诊断研究小组工作的难度，另一方面直接地影响了水电厂的经济利益，阻碍了水电厂长远利益的发展。因此，针对性地对水电机组故障诊断提出问题，分析问题，解决问题并逐渐发展水电机组故障诊断技术是及其必要的。

5 结束语

总而言之，本文大致地分析了水电厂诊断技术以及研究的概念、意义并较详细的分析了目前国内外的水电厂水电诊断技术发展现状。此外，本文笔墨着重地介绍、分析、研究地水电厂水电机组故障诊断的研究方法。水电厂故障诊断体现在水电厂工作运行的方方面面，除了水电机组故障诊断技术是核心研究方面之外，水电厂故障诊断还应该注意一些不可忽视的细节，虽说是整个水电厂水电故障诊断的某一个细小环节，但俗话说：“细节决定成败”的历史经验还是无时不刻地警戒我们要关注细节、做好细节。总之，从水电厂水电诊断故障的整体出发，既要分析诊断工作对象的轻重，又得谨慎对待细小工作环节。

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