基于團(tuán)隊(duì)智能的水電機(jī)組集成監(jiān)測方法研究與實(shí)踐.pdf

1、水電是中國當(dāng)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(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)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(jì)90年代以來,旨在提高水電機(jī)組運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)效益的“狀態(tài)檢修”成為研究的焦點(diǎn),以掌握水電機(jī)組健康狀況為目標(biāo)的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)取得了長足的發(fā)展與進(jìn)步,多種水電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)投入工業(yè)應(yīng)用。這些系統(tǒng)基本都是專項(xiàng)監(jiān)測裝置或集合監(jiān)測系統(tǒng),在保證水電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行、提高設(shè)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(shí)現(xiàn)機(jī)組的全面監(jiān)測,也沒能將各專項(xiàng)監(jiān)測集成在同一平臺(tái)上,因而專項(xiàng)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(chǔ)、關(guān)聯(lián)分析等)。加之,水電機(jī)組是一個(gè)由水力、機(jī)械、電氣、控制和輔助設(shè)備構(gòu)成的強(qiáng)耦合復(fù)雜大系統(tǒng),往往牽一發(fā)而動(dòng)全身。當(dāng)前的各種監(jiān)測方法不能有效解決多來源、多時(shí)標(biāo)、異構(gòu)機(jī)組狀態(tài)數(shù)據(jù)的有機(jī)融合問題,從而不能實(shí)現(xiàn)機(jī)組的綜合分析與診斷。
　　為此,提出了基于團(tuán)隊(duì)智能的水電機(jī)組

3、集成監(jiān)測方法,其基本目標(biāo)是:運(yùn)用團(tuán)隊(duì)智能技術(shù),將各監(jiān)測裝置通過實(shí)時(shí)現(xiàn)場總線網(wǎng)集成到同一平臺(tái)上進(jìn)而構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的機(jī)組集成監(jiān)測團(tuán)隊(duì),建立各監(jiān)測裝置之間關(guān)聯(lián)協(xié)同的機(jī)制,共同實(shí)現(xiàn)多來源、多時(shí)標(biāo)及異構(gòu)機(jī)組狀態(tài)數(shù)據(jù)的有機(jī)融合,便于進(jìn)行機(jī)組的綜合分析與診斷。
　　通過總結(jié)團(tuán)隊(duì)的鮮明特征,引出了團(tuán)隊(duì)智能(TI)的概念并給出了其定義,并對(duì)團(tuán)隊(duì)中可能出現(xiàn)的團(tuán)隊(duì)行為進(jìn)行了形式化描述。系統(tǒng)地研究了團(tuán)隊(duì)模型,包括組織結(jié)構(gòu)、任務(wù)描述、角色關(guān)系、組織規(guī)范及人事

4、關(guān)系等內(nèi)容;通過任務(wù)描述,實(shí)現(xiàn)了團(tuán)隊(duì)目標(biāo)、行為與任務(wù)的統(tǒng)一,并可將團(tuán)隊(duì)的協(xié)同行為歸結(jié)為組織規(guī)范約束下的角色關(guān)系。建立了基于消息機(jī)制的三層垂直分布結(jié)構(gòu)團(tuán)隊(duì)成員模型(TIP),并分別對(duì)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(jìn)行了設(shè)計(jì)。
　　根據(jù)團(tuán)隊(duì)智能理論,建立了水電機(jī)組集成監(jiān)測團(tuán)隊(duì)框架;整個(gè)監(jiān)測團(tuán)隊(duì)由控制單元TIP、機(jī)械單元TIP、電氣單元TIP、綜合單元TIP及其它TIP組成,并分別對(duì)這些TIP的核心功能進(jìn)行了闡述;討

5、論了機(jī)組集成監(jiān)測團(tuán)隊(duì)的基本運(yùn)行機(jī)制,包括分工、協(xié)同、制約及沖突等。通過時(shí)間融合、運(yùn)行工況融合及異常事件融合等關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)組狀態(tài)數(shù)據(jù)的有機(jī)融合。
　　圍繞機(jī)組海量狀態(tài)數(shù)據(jù)的組織、存儲(chǔ)與管理等問題,分別研究了機(jī)組狀態(tài)數(shù)據(jù)的優(yōu)化組織策略、選擇性智能存儲(chǔ)策略以及有效性驗(yàn)證與管理。
　　在實(shí)現(xiàn)機(jī)組集成監(jiān)測的基礎(chǔ)上,探討了水電機(jī)組的綜合分析方法。將傳統(tǒng)的閾值分析與機(jī)組運(yùn)行工況、異常事件相結(jié)合,研究了基于動(dòng)態(tài)閾值的實(shí)時(shí)故障預(yù)警方法,并介

6、紹了該方法在變壓器故障預(yù)警方面的應(yīng)用實(shí)例。以機(jī)組集成監(jiān)測提供的全面、關(guān)聯(lián)性強(qiáng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),介紹了機(jī)組穩(wěn)定性綜合分析的現(xiàn)場案例。針對(duì)調(diào)速油系統(tǒng)常見的異常或故障,分別定義了能較好反映它們的性能指標(biāo)并給出了相應(yīng)的計(jì)算方法;以狀態(tài)數(shù)據(jù)與性能指標(biāo)為基礎(chǔ),探討了調(diào)速油系統(tǒng)性能分析與異常檢測的方法;最后給出了調(diào)速油系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測、日分析、漏油檢測及故障預(yù)警等應(yīng)用實(shí)例。
　　實(shí)踐證明,基于團(tuán)隊(duì)智能的水電機(jī)組集成監(jiān)測為開展設(shè)備的綜合分析與診斷提供