水電站維護(hù)自動(dòng)化研究與實(shí)踐.pdf

1、繼控制自動(dòng)化、管理信息化與辦公自動(dòng)化后，設(shè)備維護(hù)信息化與自動(dòng)化已成為水電站建設(shè)和改造的焦點(diǎn)。自20世紀(jì)90年代以來，一些大型電廠陸續(xù)開展“狀態(tài)檢修”系統(tǒng)建設(shè)，在機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)、分析及診斷方面取得了較大的進(jìn)展，但由于認(rèn)識(shí)、技術(shù)和管理多方面的原因，沒有達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)。
　　 為了明確水電站維護(hù)領(lǐng)域研究、開發(fā)和建設(shè)的最終目標(biāo)，加速維護(hù)現(xiàn)代化，提出了水電站維護(hù)自動(dòng)化的概念。
　　 首先對(duì)維護(hù)自動(dòng)化進(jìn)行了定義，即由維護(hù)系統(tǒng)自動(dòng)地完成

2、各種維護(hù)行為。這些行為包括自動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)維護(hù)決策和自動(dòng)維護(hù)實(shí)施。
　　 給出了系統(tǒng)運(yùn)行模型，模型清楚地描述了系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和設(shè)備健康狀況之間的關(guān)系?？刂谱詣?dòng)化就是根據(jù)我們的愿望自動(dòng)地控制系統(tǒng)的狀態(tài)，使系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)地完成指定的任務(wù)；而維護(hù)自動(dòng)化的目的是自動(dòng)地維護(hù)設(shè)備，使設(shè)備在健康狀態(tài)下運(yùn)行。此外還對(duì)維護(hù)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)的集成進(jìn)行了描述。
　　 根據(jù)系統(tǒng)構(gòu)成、行為描述及評(píng)價(jià)關(guān)系模型，制訂了一套水電設(shè)施自動(dòng)監(jiān)測(cè)、分析與診

3、斷的方法：
　　 (1)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與分析。在控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充監(jiān)測(cè)設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)，并采用越限判斷、梯度計(jì)算、關(guān)聯(lián)分析等方法，捕捉設(shè)施健康狀態(tài)異常信息。
　　 (2)設(shè)施性能評(píng)價(jià)。根據(jù)完成規(guī)定任務(wù)過程中的運(yùn)行狀態(tài)變化曲線，計(jì)算設(shè)施完成任務(wù)的性能指標(biāo)，并通過與標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程中的性能要求對(duì)比，以及與歷史上同樣條件下完成同樣任務(wù)質(zhì)量的對(duì)比，檢測(cè)設(shè)施功能的失效和健康狀態(tài)的降低。
　　 (3)故障樹分析。以在運(yùn)行狀態(tài)

4、分析和設(shè)施性能評(píng)價(jià)中檢測(cè)出來的異常現(xiàn)象為線索，根據(jù)故障樹模型，查找并列出嫌疑設(shè)備清單。
　　 (4)故障或降級(jí)診斷。采用模型參考故障診斷、簽名分析等方法，對(duì)故障和健康狀況降低進(jìn)行診斷定位。
　　 在掌握設(shè)備健康狀況的基礎(chǔ)上，綜合水情、電力市場(chǎng)、物資供應(yīng)采購(gòu)與倉(cāng)儲(chǔ)、檢修人力與物力、檢修場(chǎng)地等信息，考慮水利與航運(yùn)調(diào)度等約束條件，以可靠性為中心，以經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)為目標(biāo)，做出檢修決策，包括：維修設(shè)備、維修等級(jí)、維修時(shí)間。

5、　　 目前，雖然維護(hù)實(shí)施還需要由人工來完成，但實(shí)施方案和工藝的設(shè)計(jì)可以由計(jì)算機(jī)專家系統(tǒng)根據(jù)檢修規(guī)程自動(dòng)地完成，在數(shù)字機(jī)組上實(shí)施和優(yōu)化，并采用三維可視化仿真等虛擬現(xiàn)實(shí)手段培訓(xùn)、指導(dǎo)檢修人員。同時(shí)，長(zhǎng)江電力已開展水輪機(jī)葉片打磨與補(bǔ)焊機(jī)器人的研究，可以預(yù)計(jì)將來在虛擬機(jī)組上設(shè)計(jì)好的檢修實(shí)施方案可以直接輸出給機(jī)器人，由機(jī)器人實(shí)施。
　　 中國(guó)長(zhǎng)江電力股份有限公司與華中科技大學(xué)合作，自2001年開始開展最優(yōu)維護(hù)信息系統(tǒng)研究，目前已在葛洲壩