(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210932568.1 (22)申请日 2022.08.04 (71)申请人 国网湖北省电力有限公司黄龙 滩水 力发电厂 地址 442000 湖北省十堰市张湾区黄龙镇 小峡路 (72)发明人 李常杲　耿红彬　胡晓连　陈文　 吴建朋　海娣　毛哲　 (74)专利代理 机构 深圳博敖专利代理事务所 (普通合伙) 44884 专利代理师 胡智援 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种水电机组故障识别方法、 装置、 设备及 可读存储介质 (57)摘要 本发明提供一种水电机组故障识别方法、 装 置、 设备及可读存储介质。 所述方法包括： 实时采 集用于水电机组运行参数监测的传感器的输出 数据； 构建由当前时刻前连续若干个采集周期的 采集数据组成的时间数据序列； 基于所述时间数 据序列预测当前时刻以后的运行参数值， 如果所 述运行参数值超 过了设定的故障阈值， 则进行故 障报警。 本发 明通过基于水电机组运行参数预测 进行故障识别， 能够实现自动故障预警； 当预测 到故障即将发生时， 可提示工作人员及时检修或 触发执行机构进行故障自动保护， 可保障水电机 组的安全运行。 权利要求书3页 说明书9页 附图2页 CN 115406483 A 2022.11.29 CN 115406483 A 1.一种水电机组故障识别方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 实时采集用于水电机组运行参数监测的传感器的输出 数据； 构建由当前时刻前 连续若干个采集周期的采集数据组成的时间数据 序列； 基于所述 时间数据序列预测当前时刻以后的运行参数值， 如果所述运行参数值超过了 设定的故障阈值， 则进行故障报警。 2.根据权利要求1所述的水电机组故障识别方法， 其特征在于， 所述基于所述 时间数据 序列预测当前时刻以后的运行参数值， 包括： 将所述时间数据 序列中的n个观察 值表示为： X(0)＝{X(0)(1),X(0)(2),…,X(0)(n)}； 对X(0)进行变换 得到： X(1)＝{X(1)(1),X(1)(2),…,X(1)(n)}， 其中， 对X(1)进行变换 得到： Z(1)＝{Z(1)(1),Z(1)(2),…,Z(1)(n)}， 其中， Z(1)(k)＝(X(1)(k)+X(1)(k‑1))/2 将Z(1)(k)与X(0)(k)的关系表示 为方程： X(0)(k)+aZ(1)(k)＝b 式中， a、 b为待定参数； 令β ＝[a,b]T， 将所述方程表示 为矩阵方程后利用最小二乘法求 解得到： β ＝[BTB]‑1BTY Y＝(X(0)(2),X(0)(3),…,X(0)(n))T 从而得到微分方程： 式中， t为时间变量； 解所述微分方程得到 离散解： 进一步计算 式中， k＝1,2,…,n； 将k＝n代入 得到当前采集周期后一个采集周期即第n+1个采集周期的预 测值 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115406483 A 23.根据权利要求1所述的水电机组故障识别方法， 其特征在于， 所述基于所述 时间数据 序列预测当前时刻以后的运行参数值， 包括： 基于人工神经网络构建预测模型， 并利用历史数据对所述模型进行训练； 将实时获取的所述 时间数据序列输入训练好的所述模型， 得到当前时刻后的运行参数 值。 4.根据权利要求1所述的水电机组故障识别方法， 其特征在于， 所述传感器包括： 电流 传感器， 振动传感器， 压力传感器， 温度传感器。 5.根据权利要求1所述的水电机组故障识别方法， 其特征在于， 所述方法还包括： 如果 所述运行参数值超过了设定的故障阈值， 提示工作人员对设备进行检修， 或通过触发执行 机构动作对故障设备进行保护。 6.一种水电机组故障识别装置， 其特 征在于， 包括： 数据实时采集模块， 用于实时采集用于水电机组运行参数监测的传感器的输出 数据； 数据序列构造模块， 用于构建由当前时刻前连续若干个采集周期的采集数据组成的时 间数据序列； 故障预测报警模块， 用于基于所述时间数据序列预测当前时刻以后的运行参数值， 如 果所述运行参数值超过了设定的故障阈值， 则进行故障报警。 7.根据权利要求6所述的水电机组故障识别装置， 其特征在于， 所述基于所述 时间数据 序列预测当前时刻以后的运行参数值， 包括： 将所述时间数据 序列中的n个观察 值表示为： X(0)＝{X(0)(1),X(0)(2),…,X(0)(n)}； 对X(0)进行变换 得到： X(1)＝{X(1)(1),X(1)(2),…,X(1)(n)}， 其中， 对X(1)进行变换 得到： Z(1)＝{Z(1)(1),Z(1)(2),…,Z(1)(n)}， 其中， Z(1)(k)＝(X(1)(k)+X(1)(k‑1))/2 将Z(1)(k)与X(0)(k)的关系表示 为方程： X(0)(k)+aZ(1)(k)＝b 式中， a、 b为待定参数； 令β ＝[a,b]T， 将所述方程表示 为矩阵方程后利用最小二乘法求 解得到： β ＝[BTB]‑1BTY Y＝(X(0)(2),X(0)(3),…,X(0)(n))T 从而得到微分方程： 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115406483 A 3