水電站維護自動化研究與實踐.pdf

1、繼控制自動化、管理信息化與辦公自動化后，設備維護信息化與自動化已成為水電站建設和改造的焦點。自20世紀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，在機組狀態(tài)監(jiān)測、分析及診斷方面取得了較大的進展，但由于認識、技術和管理多方面的原因，沒有達到預定的目標。
　　 為了明確水電站維護領域研究、開發(fā)和建設的最終目標，加速維護現(xiàn)代化，提出了水電站維護自動化的概念。
　　 首先對維護自動化進行了定義，即由維護系統(tǒng)自動地完成

2、各種維護行為。這些行為包括自動狀態(tài)監(jiān)測、自動維護決策和自動維護實施。
　　 給出了系統(tǒng)運行模型，模型清楚地描述了系統(tǒng)運動狀態(tài)和設備健康狀況之間的關系?？刂谱詣踊褪歉鶕?jù)我們的愿望自動地控制系統(tǒng)的狀態(tài)，使系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)地完成指定的任務；而維護自動化的目的是自動地維護設備，使設備在健康狀態(tài)下運行。此外還對維護系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)的集成進行了描述。
　　 根據(jù)系統(tǒng)構(gòu)成、行為描述及評價關系模型，制訂了一套水電設施自動監(jiān)測、分析與診

3、斷的方法：
　　 (1)運動狀態(tài)監(jiān)測與分析。在控制系統(tǒng)的基礎上，補充監(jiān)測設施的運行狀態(tài)，并采用越限判斷、梯度計算、關聯(lián)分析等方法，捕捉設施健康狀態(tài)異常信息。
　　 (2)設施性能評價。根據(jù)完成規(guī)定任務過程中的運行狀態(tài)變化曲線，計算設施完成任務的性能指標，并通過與標準和規(guī)程中的性能要求對比，以及與歷史上同樣條件下完成同樣任務質(zhì)量的對比，檢測設施功能的失效和健康狀態(tài)的降低。
　　 (3)故障樹分析。以在運行狀態(tài)

4、分析和設施性能評價中檢測出來的異常現(xiàn)象為線索，根據(jù)故障樹模型，查找并列出嫌疑設備清單。
　　 (4)故障或降級診斷。采用模型參考故障診斷、簽名分析等方法，對故障和健康狀況降低進行診斷定位。
　　 在掌握設備健康狀況的基礎上，綜合水情、電力市場、物資供應采購與倉儲、檢修人力與物力、檢修場地等信息，考慮水利與航運調(diào)度等約束條件，以可靠性為中心，以經(jīng)濟效益最優(yōu)為目標，做出檢修決策，包括：維修設備、維修等級、維修時間。

5、　　 目前，雖然維護實施還需要由人工來完成，但實施方案和工藝的設計可以由計算機專家系統(tǒng)根據(jù)檢修規(guī)程自動地完成，在數(shù)字機組上實施和優(yōu)化，并采用三維可視化仿真等虛擬現(xiàn)實手段培訓、指導檢修人員。同時，長江電力已開展水輪機葉片打磨與補焊機器人的研究，可以預計將來在虛擬機組上設計好的檢修實施方案可以直接輸出給機器人，由機器人實施。
　　 中國長江電力股份有限公司與華中科技大學合作，自2001年開始開展最優(yōu)維護信息系統(tǒng)研究，目前已在葛洲壩