本技術(shù)涉及水力發(fā)電設(shè)備控制，尤其涉及一種水輪發(fā)電機組推力瓦平衡度的優(yōu)化方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前，在水輪發(fā)電機組中，布置于機組推力軸承鏡板下的推力瓦，不僅承受著發(fā)電機組轉(zhuǎn)子重量，還在機組運行時承受軸向水推力，以及運轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)子摩擦所產(chǎn)生的熱量，因此，推力瓦運行時的溫度平衡度和受力平衡度等平衡度參數(shù)直接關(guān)系機組的運行是否安全可靠。隨著水輪發(fā)電機組單機容量的不斷增大，對于機組安全連續(xù)可靠運行的要求也越來越高，推力瓦的平衡度是否滿足要求的問題也愈發(fā)受到關(guān)注。

2、相關(guān)技術(shù)中，對水電機組的推力瓦平衡度進(jìn)行監(jiān)測時，通常是在推力瓦內(nèi)安裝測溫傳感器測讀推力瓦的瓦溫，并由人工手動計算每塊推力瓦的相關(guān)瓦溫數(shù)據(jù)，在計算出的瓦溫數(shù)據(jù)存在異常時，估判推力瓦受力不均勻。

3、然而，在水輪發(fā)電機組實際運行過程中，推力瓦只有在磨損到一定程度后，才會通過瓦溫體現(xiàn)出平衡度不良的問題，因此上述相關(guān)技術(shù)中的平衡度監(jiān)測屬于事后監(jiān)測，無法實時監(jiān)測平衡度不良問題，也無法對水輪發(fā)電機組推力軸承上負(fù)荷的動態(tài)變化進(jìn)行實時有效的監(jiān)測。并且，監(jiān)測出的數(shù)據(jù)也無法應(yīng)用于對推力瓦平衡度的調(diào)整。

4、因此，如何對推力瓦平衡度不良問題進(jìn)行實時和全面的監(jiān)測并及時調(diào)整，成為目前亟需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

2、為此，本技術(shù)的第一個目的在于提出一種水輪發(fā)電機組推力瓦平衡度的優(yōu)化方法，該方法能夠?qū)ν屏ν叩臏囟绕胶夂褪芰ζ胶膺M(jìn)行實時和全面的監(jiān)測，及時調(diào)整存在平衡度不良問題的超限推力瓦，有利于推力瓦的運行平衡。解決了無法在水輪發(fā)電機組運行過程中實時監(jiān)測推力瓦平衡度不良問題，以及無法實時監(jiān)測機組推力軸承推力瓦上負(fù)荷動態(tài)變化的問題。

3、本技術(shù)的第二個目的在于提出一種水輪發(fā)電機組推力瓦平衡度的優(yōu)化系統(tǒng)；

4、本技術(shù)的第三個目的在于提出一種水輪發(fā)電機組推力瓦平衡度的優(yōu)化裝置；

5、本技術(shù)的第四個目的在于提出一種計算機可讀存儲介質(zhì)。

6、為達(dá)上述目的，本技術(shù)的第一方面在于提出一種水輪發(fā)電機組推力瓦平衡度的優(yōu)化方法，該方法包括以下步驟：

7、在每個推力瓦的相應(yīng)位置處安裝瓦溫傳感器和微位移傳感器，在水輪發(fā)電機組的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)至任一位置時，通過安裝的傳感器同步采集每個推力瓦當(dāng)前的動載負(fù)荷瓦溫和動載負(fù)荷位移；

8、根據(jù)各個推力瓦的所述動載負(fù)荷瓦溫，計算機組中推力瓦的動態(tài)瓦溫均值，并基于所述動態(tài)瓦溫均值和各個推力瓦的所述動載負(fù)荷瓦溫，檢測是否存在超出溫度限值的推力瓦；

9、根據(jù)各個推力瓦的所述動載負(fù)荷位移和空載負(fù)荷位移，計算機組中推力瓦的動態(tài)負(fù)荷位移均值，并基于所述動態(tài)負(fù)荷位移均值，檢測是否存在超出負(fù)荷動態(tài)變化限值的推力瓦；

10、在檢測出超出限值的推力瓦的情況下，發(fā)送報警信號，并基于所述動態(tài)負(fù)荷位移均值計算每個超限推力瓦的動態(tài)受力的角度調(diào)整值。

11、可選地，根據(jù)本技術(shù)的一個實施方式，所述基于所述動態(tài)瓦溫均值和各個推力瓦的所述動載負(fù)荷瓦溫，檢測是否存在超出溫度限值的推力瓦，包括：分別計算每個推力瓦的所述動載負(fù)荷瓦溫與所述動態(tài)瓦溫均值之間的第一差值；比較全部推力瓦的所述動載負(fù)荷瓦溫，確定瓦溫最大值和瓦溫最小值，并計算所述瓦溫最大值和瓦溫最小值之間的第二差值；將所述第一差值和所述第二差值與所述溫度限值進(jìn)行比較。

12、可選地，根據(jù)本技術(shù)的一個實施方式，所述計算機組中推力瓦的動態(tài)負(fù)荷位移均值，包括：將每個推力瓦的所述動載負(fù)荷位移減去對應(yīng)的所述空載負(fù)荷位移，獲得每個推力瓦的動態(tài)負(fù)荷位移值；根據(jù)全部推力瓦的所述動態(tài)負(fù)荷位移值，計算出機組中推力瓦的所述動態(tài)負(fù)荷位移均值；所述基于所述動態(tài)負(fù)荷位移均值，檢測是否存在超出負(fù)荷動態(tài)變化限值的推力瓦，包括：分別計算每個推力瓦的所述動態(tài)負(fù)荷位移值與所述動態(tài)負(fù)荷位移均值之間的第三差值，將所述第三差值與所述負(fù)荷動態(tài)變化限值進(jìn)行比較。

13、可選地，根據(jù)本技術(shù)的一個實施方式，在所述獲得每個推力瓦的動態(tài)負(fù)荷位移值之后，還包括：根據(jù)每個推力瓦的所述動態(tài)負(fù)荷位移值，分別計算每個推力瓦的動態(tài)負(fù)荷受力值；根據(jù)全部推力瓦的所述動態(tài)負(fù)荷受力值，計算機組動態(tài)負(fù)荷受力均值；分別計算每個推力瓦的所述動態(tài)負(fù)荷受力值與所述機組動態(tài)負(fù)荷受力均值之間的第四差值，將所述第四差值與所述負(fù)荷動態(tài)變化限值進(jìn)行比較，檢測是否存在超出限值的推力瓦。

14、可選地，根據(jù)本技術(shù)的一個實施方式，通過以下公式計算每個推力瓦的所述動態(tài)負(fù)荷受力值：

15、

16、其中，fid為第i個推力瓦的動態(tài)負(fù)荷受力值，f為機組轉(zhuǎn)子總噸位，n為推力瓦數(shù)量，lid為第i個推力瓦的動態(tài)負(fù)荷位移值。

17、可選地，根據(jù)本技術(shù)的一個實施方式，所述基于所述動態(tài)負(fù)荷位移均值計算每個超限推力瓦的動態(tài)受力的角度調(diào)整值，包括：計算每個超限推力瓦的所述動態(tài)負(fù)荷位移值與所述動態(tài)負(fù)荷位移均值之間的第五差值；基于所述第五差值和支柱螺栓的螺距，計算每個超限推力瓦對應(yīng)的角度調(diào)整值。

18、可選地，根據(jù)本技術(shù)的一個實施方式，所述在每個推力瓦的相應(yīng)位置處安裝瓦溫傳感器和微位移傳感器，包括：在每個推力瓦內(nèi)部的中軸線上安裝所述瓦溫傳感器，并在每個推力瓦的軸承支架安裝部件上安裝所述微位移傳感器，其中，每個推力瓦的所述中軸線、所述軸承支架的軸線和對應(yīng)的微位移傳感器的軸線位于同一垂線上。

19、為達(dá)上述目的，本技術(shù)的第二方面還提出了一種水輪發(fā)電機組推力瓦平衡度的優(yōu)化系統(tǒng)，包括：

20、第一獲取單元，用于在水輪發(fā)電機組未加載載荷時，獲取每個推力瓦的空載負(fù)荷位移；

21、第二獲取單元，用于在水輪發(fā)電機組加載預(yù)設(shè)的全部載荷時，獲取每個推力瓦的靜載負(fù)荷位移；

22、第三獲取單元，用于在機組運行時，同步獲取各個推力瓦的動載負(fù)荷瓦溫；

23、第四獲取單元，用于在機組運行時，同步獲取各個推力瓦的動載負(fù)荷位移；

24、計算單元，用于根據(jù)采集的各類數(shù)據(jù)計算每個推力瓦的多種動載負(fù)荷瓦溫相關(guān)數(shù)據(jù)和多種動載負(fù)荷位移相關(guān)數(shù)據(jù)與對應(yīng)的均值之間的差值；

25、判斷單元，用于將多個所述差值與對應(yīng)的預(yù)設(shè)限值進(jìn)行比較，判斷是否存在超出限值的推力瓦；

26、報警單元，用于在檢測出超出限值的推力瓦的情況下，發(fā)送報警信號并計算每個超限推力瓦的動態(tài)受力的角度調(diào)整值。

27、為達(dá)上述目的，本技術(shù)第三方面還提出了一種水輪發(fā)電機組推力瓦平衡度的優(yōu)化裝置，包括以下模塊：

28、采集模塊，用于在每個推力瓦的相應(yīng)位置處安裝瓦溫傳感器和微位移傳感器，在水輪發(fā)電機組的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)至任一位置時，通過安裝的傳感器同步采集每個推力瓦當(dāng)前的動載負(fù)荷瓦溫和動載負(fù)荷位移；

29、第一檢測模塊，用于根據(jù)各個推力瓦的所述動載負(fù)荷瓦溫，計算機組中推力瓦的動態(tài)瓦溫均值，并基于所述動態(tài)瓦溫均值和各個推力瓦的所述動載負(fù)荷瓦溫，檢測是否存在超出溫度限值的推力瓦；

30、第二檢測模塊，用于根據(jù)各個推力瓦的所述動載負(fù)荷位移和空載負(fù)荷位移，計算機組中推力瓦的動態(tài)負(fù)荷位移均值，并基于所述動態(tài)負(fù)荷位移均值，檢測是否存在超出負(fù)荷動態(tài)變化限值的推力瓦；

31、調(diào)整模塊，用于在檢測出超出限值的推力瓦的情況下，發(fā)送報警信號，并基于所述動態(tài)負(fù)荷位移均值計算每個超限推力瓦的動態(tài)受力的角度調(diào)整值。

32、為達(dá)上述目的，本技術(shù)第四方面還提出了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述第一方面中任一項所述的水輪發(fā)電機組推力瓦平衡度的優(yōu)化方法。

33、本技術(shù)的實施例提供的技術(shù)方案至少帶來以下有益效果：本技術(shù)通過對推力瓦的動態(tài)瓦溫和動態(tài)負(fù)荷位移的監(jiān)測，來實現(xiàn)推力瓦動態(tài)負(fù)荷的在線監(jiān)測，通過動態(tài)負(fù)荷位移的變化反映動態(tài)負(fù)荷的變化，并根據(jù)推力瓦動態(tài)瓦溫同步比對負(fù)荷位移和/或動態(tài)負(fù)荷受力值，來判斷是否存在平衡度不良問題。能夠?qū)崿F(xiàn)平衡度不良問題的在線監(jiān)測與判斷，整個監(jiān)測過程、數(shù)據(jù)計算過程與平衡調(diào)整過程同步完成，無需人工參與，提高了推力瓦平衡度優(yōu)化的實時性、準(zhǔn)確性和智能性。并且，在安裝監(jiān)測設(shè)備時，每個推力瓦軸線、對應(yīng)的軸承支架軸線以及對應(yīng)的位移傳感器軸線均在同一垂線上，保證了位移傳感器安裝的垂直度，同時所有位移傳感器與瓦溫傳感器的測量位移值均是同步獲取，避免了時間存在差異導(dǎo)致的時效性不良問題，避免了人為因素對測量的影響，大大提高了安裝精度。由此，本技術(shù)能夠?qū)ν屏ν叩臏囟绕胶夂褪芰ζ胶膺M(jìn)行實時、全面和精準(zhǔn)的監(jiān)測，及時調(diào)整存在平衡度不良問題的超限推力瓦，有利于保證推力瓦平衡運行的可靠性。

34、本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。