(湖北能源集团溇水水电有限公司 445800)
摘要：随着社会发展和经济水平进步以及科学技术水平的提升，大量的电子产品涌入人们的生活，对电力能源的需求不断增长，给电力系统和电站带来了极大的压力。对电站主辅设备的运行要求也越来越高。电站辅机是指电站生产设备辅助机械，其是构成电站设备的重要组成部分，是电站设备正常运行的不可缺少设备。辅机在线监测与状态检修系统的设计目标和系统结构是从数据获取、状态评价、故障诊断以及风险评估等方面，对辅机设备的运行状态进行实时监控，消除故障风险、降低故障率，保障辅机设备安全运行。本篇文章首先介绍芭蕉河梯级电站辅机设备在线监测与状态检修系统的设计原理和系统架构，并达到不断地优化和改良辅机设备在线监测与状态检修系统功能的目的。
关键词：梯级电站 辅机设备 在线监测 状态检修系统
一直以来，我国都是世界上水能最为丰富的国家。利用水力来进行电能的生产能够极大地优化电力生产中对资源能源的利用率和矿产资源的节约，降低对煤矿资源的消耗，是属于目前我国能源研究和开发利用的较为成功的项目。而且在科学技术不断发展的现代，信息技术设备和数字设备的广泛应用，对电能的需求急剧增长。在市场需求的不断提升下，电能的生产和输送也迎来了巨大的挑战。在水利发电工程当中，梯级电站辅机设备在线监测与状态检修系统的设计是能够有效地提升设备管理的科学性和先进诊断技术与方法，结合故障发展趋势，为实现状态检修提供辅助决策的工具。使水力发电生产稳定性和设备运行状态的安全性提供充足的支持。目前我国国内不少河流已经形成了流域水电站群，基本都建设了在线监测系统的配置，对水电站水轮发电机组的辅机设备的运行时间、运行次数、备用时间、模拟量开关量整定等进行综合统计，可清晰直观看到的各个辅机单元的各种不正常状态。能够实现实时的在线监测与状态检修。
一、梯级电站目前的监测与状态检修系统所存在的问题
目前,随着我国水力发电工程建设规模的不断扩大和电能产值的不断提升。流域梯级电站的发展数量和项目建设也不断的增多,同时其位置较为分散，受到这一情况影响,随着梯级电站的数量发展，对于掌握设备运行状态预报设备故障隐患，克服离线监测系统的诸多不足，保障辅机设备的长周期安全稳定运行就有了极大的必要性。而梯级电站目前辅机设备极多，其分布涉及的地域较为广泛，如果辅机设备状态缺少过程监控管理，往往会导致设备发生缺陷后无法及时处理[1]。此外设备信息数据的缺少也会使得无法针对设备状态进行故障隐患的准确定位，特别是是在辅机设备状态信息的反应过程当中，需要一定的运行时间和运行次数以及备用时间、运行间隔时长等相关信息的准确获取，如果缺乏相关的信息数据，则无法通过数据对设备的实际状况和设备的运行状态进行分析，对梯级电站的整体运行质量会产生严重的影响。
二、梯级电站辅机设备在线监测与状态检修系统设计的优化
（一）梯级电站辅机设备在线监测与状态检修系统设计的目标
梯级电站大多处于河流流域较广的位置。对其辅机设备的在线监测与状态检修系统的总体目标设计，为提高流域梯级水电站辅机设备健康状态监测，以及检修决策管理水平，切实做到辅机系统运行安全性与稳定性的提升，并降低设备的运行维护成本，最终实现辅机系统状态检修效果和使用寿命周期的延长。所以在进行在线监测与状态检修系统设计时，必须要重点注意集控中心实现对各梯级水电站在线监测系统原始特征数据同步与监测分析业务集成化水平的提升。并实现各梯级电站辅机设备监控系统采集设备相关模拟量和开关量等数据的准确性。尤其要注重相关巡检量、试验量和缺陷量的准确检测。此外，还要能够在所获取的数据信息当中准确地找出设备状态的特征量，并从多维角度出发实现故障诊断功能的准确获取和分析。时还要注重对安全风险状态的评估和准确的预测[2]。
（二）梯级电站辅机设备在线监测与状态检修系统的优化
系统设计实现的架构主要分为数据获取与整合，辅机设备故障状态的评估结果必须要做到诊断性的精确。特别要注重对梯级电站辅机设备状态预测模块的设计和风险评估模块的合理优化。
首先，在梯级电站辅机设备在线监测与状态检修系统的优化设计当中，对于数据调用与处理的主要在于从数据中心获取反应设备健康状态指标的各类设备基础数据、实时数据和检视数据以及其他的运行数据[3]。并在数据调用后获取分析对象的原始数据信息，根据监测系统所获得的数据进行分析诊断并采取必要的计算方法进行过滤和换算以及组合处理。最终获取梯级电站辅机设备状态的状态量数据以及完整的信息资源。并以此为依据去诊断和判断梯级电站辅机设备运行状态和所存在的故障风险隐患，由此来获取状态预测与风险评价结果。主要可以概括为：通过设备相关状态信息的获取包括设备运行时间、运行次数、备用时间等相关信息。按照监测系统反馈的数据，直观的观察各设备单元的实际运行状态，并以分析数据为依据进行管理和决策[4]。例如芭蕉河梯级电站辅机设备状态监测和检修系统当中利用运行时长的统计分析，发现了蕉二级站集水井二号水泵止回阀破损效率降低的问题，通过及时的解决提高了辅机设备的运行效率和运行质量。
其次，针对梯级电站辅机设备当中所规定的整定值是对参量值的一种上限或下限等阀值的规定。通过梯级电站辅机设备在线监测和状态检修系统所获取的监测参量值与标准阀值进行分析比对，能够准确的掌握设备运行中随机扰动带来的恶报警风险。并采取模拟量和开关量的并行方式针对过低过高报警采用不同元件，根据当前监测量的实时数据与整定值的对比，实现设备运行状态的过程分析，相比优化前根据相关的参量值与阀值的分析来确定误报警的风险和相关设备元件的运行状态故障分析来讲有着很大的效率提升[5]。
再次，利用梯级电站辅机设备状态预测模块和风险评估模块能够将监测参量当前之于监测参量历史数据进行趋势的分析和比对，增强对设备运行误差和缺陷的准确判断，对其运行状态进行预测和风险评估，如果期监测量未达到定值，则往往需要对其重点的检查，并利用关联分析将多种监测材料进行比较，提高分析的准确性[6]。
结束语：
梯级电站辅机设备的在线监测与状态检修系统的设计和优化，能够针对设备的运行状态进行实时的监测，并结合各项监测获取的数据进行故障和风险的分析与处理，并对其安全故障风险进行准确的判断，增强了辅机设备运维水平和检修效果，通过系统诊断方法，总则阀值分析，趋势分析和关联分析进行数据的信息分析能够依据辅机设备运行时长的统计分析，发现设备的运行故障和运行效率降低的缺陷，最大程度上提高设备的运行稳定性和安全性以及可靠性，延长辅机设备的使用寿命，增强其运行质量。
参考文献：
[1]张强;.浅析水电站辅机设备控制技术构架[J].黑龙江水利科技,2018,v.46(01):174-176.
[2]刘瀚林,王永宏,林泽坤.变电站辅助设施的在线监测与控制[J].技术与市场,2018,25(11):142-143.
[3]胡飞,潘伟峰,刘镖峰.大型水电站机组在线监测系统的功能设计与应用[J].水电与抽水蓄能,2018,4(05):75-79.
[4]孙波,文天增.在线监测系统在智能变电站继电保护的设计[J].通讯世界,2017(16)
[5]王晓军,张宁.智能变电站在线监测技术研究[J].《中国厨卫》,2016(2期):61-62.
[6]张靖.在线监测系统在智能变电站中的应用[J].电工技术：理论与实践,2016:84.