(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202110736229.1 (22)申请日 2021.06.30 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113435755 A (43)申请公布日 2021.09.24 (73)专利权人 华中科技大 学 地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路 1037号 (72)发明人 周建中　段然　刘伟　刘颉　 许颜贺　刘宝楠　李洁宁　毛伟杰　 岳林林　谭卫林　李玉鑫　高鹏飞　 何严希　王树杰　 (74)专利代理 机构 华中科技大 学专利中心 42201 代理人 尚威　李智 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06F 30/27(2020.01) G06F 17/18(2006.01)G06Q 50/06(2012.01) (56)对比文件 CN 112633534 A,2021.04.09 CN 110675038 A,2020.01.10 CN 104791 187 A,2015.07.2 2 CN 1075795 33 A,2018.01.12 CN 112032034 A,2020.12.04 CN 106548284 A,2017.0 3.29 WO 2020168395 A1,2020.08.27 US 2014278687 A1,2014.09.18 US 20190 05400 A1,2019.01.0 3 许红义.基 于高斯阈值法的水电机组状态评 估方法研究. 《水电与抽水蓄能》 .2016,第2卷(第 3期),全文. (续) 审查员 康环环 (54)发明名称 一种工况自适应水轮机组综合状态评估方 法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种工况自适应水轮机组综 合状态评估 方法及系统， 属于 水轮机组状态评估 领域。 该方法包括： 根据水轮机组实际结构和运 维经验， 建立水轮机组综合状态多层级指标体 系； 基于自调节层次分析法确定多层级指标体系 中各底层指标的权重系数； 根据水轮机组长期稳 定运行期间的监测数据， 建立各在线底层指标的 健康标准模 型； 计算当前监测数据与对应的健康 标准模型的差异， 得到各在 线底层指标的定量评 估水平值， 并获取各离线底层指标的定性评估水 平值； 基于物元分析法融合上述两类评估水平 值， 计算当前水轮机组综合健康状态等级。 本发 明解决了现有技术中在线与离线指标数据类型不兼容的难题， 提高了 评估结果的准确性。 [转续页] 权利要求书3页 说明书9页 附图3页 CN 113435755 B 2022.04.29 CN 113435755 B (56)对比文件 朱文龙.水轮发电机组故障诊断及预测与状 态评估方法研究. 《中国博士学位 论文全文数据 库 工程科技 Ⅱ辑》 .2017,(第8 期),全文. Hachemi Ammar 等.Siti ng analy sis of PV Water Pumpi ng System Usi ng GIS-Based fuzzy Analytic Hierarc hy Proces s. 《2019 4th Internati onal Conference o n Power Electronics and their Ap plications (ICPEA)》 .2019,全 文.2/2 页 2[接上页] CN 113435755 B1.一种工况自适应水轮机组综合状态评估方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤S1、 根据水轮机组实际结构和运维经验， 建立水轮机组综合状态多层级指标体系， 包括由上至下分级的顶层指标、 次级指标、 部件级指标以及底层指标多个层级， 其中顶层指 标是水轮机组综合健康状态等级， 次级指标包括在线指标和离线指标； 所述在线指标是指 能够直接从电站机组在线监测系统或计算机监控系统中获取监测数据的指标， 用于定量地 反映水轮机组的实时状态； 所述离线指标是指难以直接通过传感器监测， 需要人工评定的 指标， 用于增加评估体系的全面性； 所述部件级指标是指水轮机组部件的健康状态； 所述底 层指标是指具体的监测信号或巡检项目， 包括在线底层指标和离线底层指标； 步骤S2、 对于所述水轮机组综合状态多层级指标体系， 基于自调节层次分析法确定各 底层指标相对于顶层指标的全局权 重系数； 步骤S3、 对于所述水轮机组综合状态多层级指标体系， 分别建立各项在线底层指标的 健康标准模型； 步骤S4、 分别比较各项在线底层指标的当前监测数据与对应的健康标准模型， 得到各 在线底层指标的评估水平值； 同时离线评 定得到各离线底层指标的评估水平值； 步骤S5、 将在线底层指标评估水平值与离线底层指标评估水平值作为物元构建不同健 康状态等级的物元矩阵， 并获取物元矩阵中各个底层指标关于不同健康状态等级的关联 度， 然后将该关联度 乘以步骤S2中对应的全局权重系数并对相乘结果按照离线和在 线两大 次级指标分别求和后加总， 得到当前水轮机组综合健康状态与不同健康状态等级的关联 度， 其中的最大值对应的健康状态等级即为当前 水轮机组综合 健康状态评估结果。 2.根据权利要求1所述的工况自适应水轮机组综合状态评估方法， 其特征在于， 步骤S1 中， 所述在线指标包括振动、 温度和压力脉动； 所述离线指标包括渗水情况、 异响情况和松 动情况。 3.根据权利要求1所述的工况自适应水轮机组综合状态评估方法， 其特征在于， 步骤S1 中， 所述部件级指标包括机架状态、 主轴承状态、 导水机构状态、 顶盖状态以及尾水管状态； 所述在线底层指标包括上、 下机架振动， 上、 下导轴承振动， 上、 下导轴承温度， 导叶进、 出口 压力脉动， 顶盖振动， 顶盖下压力脉动， 尾水锥管压力脉动以及尾水肘管压力脉动； 所述离 线底层指标包括机组紧固螺丝松动 情况、 主轴密封渗水情况、 导水机构剪断销情况、 大轴补 气装置渗水情况以及机组运行异响情况。 4.根据权利要求1～3任一项所述的工况自适应水轮机组综合状态评估方法， 其特征在 于， 所述步骤S2中， 确定各底层指标相对于顶层指标的权 重， 具体过程 为： 选取n个具有同一上级指标的下级指标(I1,I2,…,In)， 确定比较矩阵C＝(cij)n×n， i＜j ≤n， 其中： 求C的相对权 重矩阵A＝(aij)n×n， 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 113435755 B 3