水电机组全工况稳定性状态的异常预警方法、装置及设备与流程

1.本公开涉及水电站预警技术领域，尤其涉及一种水电机组全工况稳定性状态的异常预警方法、装置及设备。


背景技术：

2.水电机组的典型运行工况可包括：带给定负荷稳定运行工况，当水电机组处在带给定负荷稳定运行工况时，其运行状态一般比较稳定，当前机组稳定性状态表征为对应水头及有功功率工况下水电机组中不同设备的运行数据表现，由此可以联合相应设备处于稳定性状态的运行数据健康值，对水电机组中不同设备的异常状态进行识别预警。
3.相关技术中，水电机组的运行数据健康值设定没有考虑水电机组的个性运行工况，从而无法对全工况下水电机组的异常状态进行识别预警。


技术实现要素：

4.本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题。
5.为此，本公开的目的在于提出一种水电机组全工况稳定性状态的异常预警方法、装置、电子设备、存储介质以及计算机程序产品。
6.本公开第一方面实施例提出的水电机组全工况稳定性状态的异常预警方法，方法包括：获取水电机组在处于稳定性状态时的历史运行数据，确定水电机组在以不同历史运行数据运行时所对应的目标水头，目标有功功率和机组额定功率，并根据与每个历史运行数据对应的目标水头，目标有功功率和机组额定功率，将多个历史运行数据划分为多个数据集合，其中，每个数据集合具有对应的目标水头和目标有功功率，再根据每个数据集合中的历史运行数据，确定水电机组在以数据集合对应的目标水头和目标有功功率运行时的数据健康值，其中，数据健康值是水电机组在以数据集合对应的目标水头和目标有功功率运行，且能够处于稳定性状态的运行数据值，以及基于数据健康值对水电机组进行异常状态预警。
7.本公开第二方面实施例提出的水电机组全工况稳定性状态的异常预警装置，装置包括：获取模块，用于获取水电机组在处于稳定性状态时的历史运行数据；第一确定模块，用于确定水电机组在以不同历史运行数据运行时所对应的目标水头，目标有功功率和机组额定功率；处理模块，用于根据与每个历史运行数据对应的目标水头，目标有功功率和机组额定功率，将多个历史运行数据划分为多个数据集合，其中，每个数据集合具有对应的目标水头和目标有功功率；第二确定模块，用于根据每个数据集合中的历史运行数据，确定水电机组在以数据集合对应的目标水头和目标有功功率运行时的数据健康值，其中，数据健康值是水电机组在以数据集合对应的目标水头和目标有功功率运行，且能够处于稳定性状态的运行数据值；预警模块，用于基于数据健康值对水电机组进行异常状态预警。
8.本公开第三方面实施例提出了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时，实现如本公开第一方面实施
例提出的水电机组全工况稳定性状态的异常预警方法。
9.本公开第四方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本公开第一方面实施例提出的水电机组全工况稳定性状态的异常预警方法。
10.本公开第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，当计算机程序产品中的指令处理器执行时，执行如本公开第一方面实施例提出的水电机组全工况稳定性状态的异常预警方法。
11.本公开的实施例提供的水电机组全工况稳定性状态的异常预警方法可以包括以下有益效果：获取水电机组在处于稳定性状态时的历史运行数据，确定水电机组在以不同历史运行数据运行时所对应的目标水头，目标有功功率和机组额定功率，并根据与每个历史运行数据对应的目标水头，目标有功功率和机组额定功率，将多个历史运行数据划分为多个数据集合，其中，每个数据集合具有对应的目标水头和目标有功功率，再根据每个数据集合中的历史运行数据，确定水电机组在以数据集合对应的目标水头和目标有功功率运行时的数据健康值，其中，数据健康值是水电机组在以数据集合对应的目标水头和目标有功功率运行，且能够处于稳定性状态的运行数据值，以及基于数据健康值对水电机组进行异常状态预警，从而能够准确地确定水电机组以不同目标水头和目标有功功率运行时的数据健康值，从而能够基于数据健康值对以不同水头和有功功率运行的水电机组，进行针对性的异常状态预警，从而能够有效地提升水电机组全工况稳定性状态的异常预警效果。
12.本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
13.本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
14.图1是本公开一实施例提出的水电机组全工况稳定性状态的异常预警方法的流程示意图；
15.图2是本公开一实施例提出的水电机组的初始运行数据的示意图
16.图3是本公开另一实施例提出的水电机组全工况稳定性状态的异常预警方法的流程示意图；
17.图4是本公开一实施例提出的数据集合的三维柱状示意图；
18.图5是本公开一实施例提出的水电机组全工况稳定性状态的异常预警装置的结构示意图；
19.图6示出了适于用来实现本公开实施方式的示例性电子设备的框图。
具体实施方式
20.下面详细描述本公开的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。相反，本公开的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
21.需要说明的是，本公开技术方案中对数据的获取、采集、存储、使用、处理等，其过程均符合相关法律、法规的规定，且不违背公序良俗。
22.图1是本公开一实施例提出的水电机组全工况稳定性状态的异常预警方法的流程示意图。
23.其中，需要说明的是，本实施例的水电机组全工况稳定性状态的异常预警方法的执行主体为水电机组全工况稳定性状态的异常预警系统，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，该装置可以配置在电子设备中，电子设备可以包括但不限于终端、服务器端等。
24.如图1所示，该水电机组全工况稳定性状态的异常预警方法，包括：
25.s101：获取水电机组在处于稳定性状态时的历史运行数据。
26.其中，稳定性状态可以是指水电机组处于带给定负荷稳定运行工况，且没有发生任何异常运行现象的运行状态，对此不做限制。
27.其中，水电机组历史运行过程中，当其处于稳定性状态时的运行数据即为历史运行数据，该历史运行数据可以例如为一下一种或者多种：混流式水轮发电机组和/或，轴流转桨式机组的上导轴承x向摆度、上导轴承y向摆度、下导轴承x向摆度、下导轴承y向摆度、水导轴承x向摆度、水导轴承y向摆度、抬机量、上机架x向振动、上机架y向振动、上机架垂直振动、定子机架x向振动、定子机架y向振动、定子机架垂直振动、下机架x向振动、下机架y向振动、下机架垂直振动、顶盖x向振动、顶盖y向振动、顶盖垂直振动、蜗壳进口压力脉动、导叶出口压力脉动、顶盖下压力脉动、尾水管进口压力脉动、尾水管出口压力脉动，灯泡贯流式水轮发电机组的发导轴承x、y向摆度、水导轴承x、y向摆度、发导轴承x、y向振动、水导轴承x、y向振动、转轮室x、y、z向振动、组合轴承x、y向振动、导叶出口压力脉动、尾水管进口压力脉动、转轮室压力脉动等，对此不做限制。
28.也即是说，本公开实施例中，可以是在水电机组的历史运行过程中，对水电机组的运行状态进行监测，并在监测到水电机组在预设时间段内均处于稳定性状态时，采集水电机组在预设时间段内相应的全部或者部分运行数据作为历史运行数据，对此不做限制。
29.可选地，一些实施例中，获取水电机组在处于稳定性状态时的历史运行数据，可以是获取水电机组在处于稳定性状态时的初始运行数据和额定功率，并确定与初始运行数据对应的初始水头和初始有功功率，再根据额定功率，初始水头和初始有功功率，从多个初始运行数据中确定历史运行数据。
30.其中，水电机组历史运行过程中，当其处于稳定性状态时所获取的未经处理的运行数据即为初始运行数据。
31.其中，当水电机组以初始运行数据运行时，水电机组的水头即为初始水头，水电机组的有功功率即为初始有功功率。
32.也即是说，本公开实施例中，可以是在水电机组的历史运行过程中，对水电机组的运行状态进行监测，并在监测到水电机组在预设时间段内均处于稳定性状态时，采集水电机组在预设时间段内相应的全部运行数据作为初始运行数据，并根据额定功率，初始水头和初始有功功率，从多个初始运行数据中确定历史运行数据，由此，可以对初始运行数据进行筛选，从而能够降低部分数据量，从而减少数据冗余。
33.一些实施例中，参见图2，图2是本公开一实施例提出的水电机组的初始运行数据的示意图，从初始运行数据中确定历史运行数据，可以是采用包含置信度功能的统计算子，
以从输入的初始运行数据中祛除数据毛刺，从而得到历史运行数据，对此不做限制。
34.可选地，一些实施例中，根据额定功率，初始水头和初始有功功率，从多个初始运行数据中确定历史运行数据，可以是从多个初始运行数据中删除值最大的初始水头对应的初始运行数据，值最小的初始水头对应的初始运行数据，初始有功功率大于额定功率的初始运行数据，以及初始有功功率小于零的初始运行数据，以得到历史运行数据，由此，可以在不影响后续水电机组全工况稳定性状态的异常预警的情况下，实现从多个初始运行数据中准确确定历史运行数据。
35.也即是说，本公开实施例在获取多个初始运行数据后，可以是从多个初始运行数据中删除值最大的初始水头对应的初始运行数据，值最小的初始水头对应的初始运行数据，初始有功功率大于额定功率的初始运行数据，以及初始有功功率小于零的初始运行数据，并将删除后的剩余初始运行数据共同作为历史运行数据。
36.s102：确定水电机组在以不同历史运行数据运行时所对应的目标水头，目标有功功率和机组额定功率。
37.其中，当水电机组以历史运行数据运行时，水电机组的水头即为目标水头，水电机组的有功功率即为目标有功功率，水电机组的额定有功功率即为机组额定功率。
38.本公开实施例在获取水电机组在处于稳定性状态时的历史运行数据之后，可以获取水电机组在处于稳定性状态时的历史运行数据。
39.也即是说，本公开实施例中，可以是在水电机组以历史运行数据运行时，对水电机组的水头，有功功率和额定有功功率进行监测，以确定水电机组在以不同历史运行数据运行时所对应的目标水头，目标有功功率和机组额定功率。
40.本公开实施例中，目标水头，和相应目标有功功率可以理解为一种水头及有功功率工况，即可以理解为水电机组以目标水头，和相应目标有功功率运行的这一运行工况，即本公开实施例中，可以是确定水电机组在以不同历史运行数据运行时所对应的目标水头，目标有功功率，而后可以联合不同水头和相应有功功率时的历史运行数据，确定不同水头及有功功率工况时的数据健康值，从而实现对不同水头及有功功率工况的水电机组的针对性异常状态预警，具体可以参见后续实施例，在此不再赘述。
41.s103：根据与每个历史运行数据对应的目标水头，目标有功功率和机组额定功率，将多个历史运行数据划分为多个数据集合，其中，每个数据集合具有对应的目标水头和目标有功功率。
42.其中，每个数据集合具有对应的目标水头和目标有功功率，即可以理解为每个数据集合中的历史运行数据均属于一种水头及有功功率工况。
43.本公开实施例在确定水电机组在以不同历史运行数据运行时所对应的目标水头，目标有功功率和机组额定功率之后，可以根据与每个历史运行数据对应的目标水头，目标有功功率和机组额定功率，将多个历史运行数据划分为多个数据集合。
44.一些实施例中，根据与每个历史运行数据对应的目标水头，目标有功功率和机组额定功率，将多个历史运行数据划分为多个数据集合，可以是将相同水头，目标有功功率和机组额定功率所对应的历史运行数据划分至一个数据集合中，以得到多个数据集合，对此不做限制。
45.另一些实施例中，根据与每个历史运行数据对应的目标水头，目标有功功率和机
组额定功率，将多个历史运行数据划分为多个数据集合，还可以是根据机组额定功率对多个历史运行数据进行筛选，即可以是删除目标有功功率大于机组额定功率的历史运行数据，再划分多个目标水头范围，和对应的目标有功功率范围，将落入每个目标水头范围，和对应的目标有功功率范围的历史运行数据作为一个数据集合，对此不做限制。
46.s104：根据每个数据集合中的历史运行数据，确定水电机组在以数据集合对应的目标水头和目标有功功率运行时的数据健康值。
47.其中，数据健康值是水电机组在以数据集合对应的目标水头和目标有功功率运行，且能够处于稳定性状态的运行数据值。
48.本公开实施例在根据与每个历史运行数据对应的目标水头，目标有功功率和机组额定功率，将多个历史运行数据划分为多个数据集合之后，可以：根据每个数据集合中的历史运行数据，确定水电机组在以数据集合对应的目标水头和目标有功功率运行时的数据健康值。
49.一些实施例中，根据每个数据集合中的历史运行数据，确定水电机组在以数据集合对应的目标水头和目标有功功率运行时的数据健康值，可以是确定每个数据集合中的历史运行数据的平均值，并将每个数据集合中的历史运行数据的平均值作为数据健康值，或者是将每个数据集合中的历史运行数据一并输入至预训练的神经网络模型中，由神经网络模型对每个数据集合中的历史运行数据进行处理，并输出相应的数据健康值，对此不做限制。
50.s105：基于数据健康值对水电机组进行异常状态预警。
51.本公开实施例在根据每个数据集合中的历史运行数据，确定水电机组在以数据集合对应的目标水头和目标有功功率运行时的数据健康值之后，可以基于数据健康值对水电机组进行异常状态预警。
52.一些实施例中，基于数据健康值对水电机组进行异常状态预警，可以是获取水电机组的运行数据，并确定与运行数据对应的水头及有功功率工况，并在获取到的水电机组的运行数据大于该水头及有功功率工况下的数据健康值时，生成水电机组全工况稳定性状态的异常预警，对此不做限制。
53.可选地，一些实施例中，基于数据健康值对水电机组进行异常状态预警，可以是获取水电机组在当前运行状态时的当前运行数据，当前水头和当前有功功率，并根据当前水头和当前有功功率，确定与当前运行数据对应的目标健康值，其中，目标健康值是水电机组以当前水头和当前有功功率运行，且能够处于稳定性状态的运行数据值，再确定与当前运行数据对应的设备标识，其中，设备标识用于标识与当前运行数据对应的水电机组设备，以及在当前运行数据大于目标健康值，则生成水电机组设备的异常状态预警。
54.其中，当前运行数据可以例如为一下一种或者多种：混流式水轮发电机组和/或，轴流转桨式机组的上导轴承x向摆度、上导轴承y向摆度、下导轴承x向摆度、下导轴承y向摆度、水导轴承x向摆度、水导轴承y向摆度、抬机量、上机架x向振动、上机架y向振动、上机架垂直振动、定子机架x向振动、定子机架y向振动、定子机架垂直振动、下机架x向振动、下机架y向振动、下机架垂直振动、顶盖x向振动、顶盖y向振动、顶盖垂直振动、蜗壳进口压力脉动、导叶出口压力脉动、顶盖下压力脉动、尾水管进口压力脉动、尾水管出口压力脉动，灯泡贯流式水轮发电机组的发导轴承x、y向摆度、水导轴承x、y向摆度、发导轴承x、y向振动、水
导轴承x、y向振动、转轮室x、y、z向振动、组合轴承x、y向振动、导叶出口压力脉动、尾水管进口压力脉动、转轮室压力脉动等，对此不做限制。
55.其中，水电机组设备可以具体例如为混流式水轮发电机组的上机架，上导轴承以及尾水管进口等，对此不做限制。
56.其中，设备标识可以用于标识唯一水电机组设备，该设备标识可以例如水电机组设备的编号，名称等，对此不做限制。
57.也即是说，本公开实施例中，可以是对水电机组的运行过程进行实时监测，以采集水电机组在当前运行状态时的当前运行数据，当前水头和当前有功功率。
58.其中，目标健康值是水电机组以当前水头和当前有功功率运行，且能够处于稳定性状态的运行数据值。
59.本公开实施例在获取水电机组在当前运行状态时的当前运行数据，当前水头和当前有功功率之后，可以根据当前水头和当前有功功率，确定与当前水头和当前有功功率对应的水头及有功功率工况，即可以是确定与当前水头和当前有功功率对应的目标水头和目标有功功率所对应的数据健康值，并将前述确定的健康值作为目标健康值，由此，可以准确地确定与当前水头及有功功率这一运行工况相符合的目标健康值。
60.本公开实施例中，还可以确定与当前运行数据对应的设备标识，并在当前运行数据大于目标健康值，则生成水电机组设备的异常状态预警，从而可以便利获知发送异常状态预警的水电机组设备，从而能够便利水电机组后续维修工作的开展。
61.本公开实施例中，由于目标健康值是与当前水头及有功功率这一运行工况相符合的，从而能够消除工况差异化对水电机组全工况稳定性状态的异常预警产生的影响，进而可以满足全工况(水头-有功功率)下水电机组全工况稳定性状态的异常预警需求，有效地提升水电机组全工况稳定性状态的异常预警效果。
62.本公开实施例中，通过获取水电机组在处于稳定性状态时的历史运行数据，确定水电机组在以不同历史运行数据运行时所对应的目标水头，目标有功功率和机组额定功率，并根据与每个历史运行数据对应的目标水头，目标有功功率和机组额定功率，将多个历史运行数据划分为多个数据集合，其中，每个数据集合具有对应的目标水头和目标有功功率，再根据每个数据集合中的历史运行数据，确定水电机组在以数据集合对应的目标水头和目标有功功率运行时的数据健康值，其中，数据健康值是水电机组在以数据集合对应的目标水头和目标有功功率运行，且能够处于稳定性状态的运行数据值，以及基于数据健康值对水电机组进行异常状态预警，从而能够准确地确定水电机组以不同目标水头和目标有功功率运行时的数据健康值，从而能够基于数据健康值对以不同水头和有功功率运行的水电机组，进行针对性的异常状态预警，从而能够有效地提升水电机组全工况稳定性状态的异常预警效果。
63.图3是本公开另一实施例提出的水电机组全工况稳定性状态的异常预警方法的流程示意图。
64.如图3所示，该水电机组全工况稳定性状态的异常预警方法，包括：
65.s301：获取水电机组在处于稳定性状态时的历史运行数据。
66.s302：确定水电机组在以不同历史运行数据运行时所对应的目标水头，目标有功功率和机组额定功率。
67.s301-s302的描述说明具体可以参见上述实施例，在此不再赘述。
68.s303：基于预设水头间隔将值最小的目标水头至值最大的目标水头这一初始数据范围划分为多个第一数据范围。
69.本公开实施例中，可以联合表1对s303和s304进行具体地举例说明，表1是本公开一实施例提出的工况范围区间划分表(表1将以预设水头间隔为1m，预设倍数的机组额定功率为1/10pr为例进行示意，对此不做限制，)：
70.表1
[0071][0072][0073]
其中，hmin为值最小的目标水头，hmax为值最大的目标水头，pr为机组额定功率。
[0074]
本公开实施例中，参见上述表1，基于预设水头间隔将值最小的目标水头至值最大的目标水头这一初始数据范围h划分为多个第一数据范围，可以是参见表1第一列，即可以是以预设水头间隔1m，对值最小的目标水头至值最大的目标水头这一初始数据范围进行划分，得到[hmin,hmin+1]，[hmin+1,hmin+2]
……
[hmax-1,hmax]多个在水头维度的多个第一数据范围。
[0075]
s304：以预设倍数的机组额定功率为功率间隔对每个第一数据范围进行划分，以获取多个第二数据范围。
[0076]
本公开实施例中，参见上述表1，以预设倍数的机组额定功率为功率间隔对每个第一数据范围进行划分，以获取多个第二数据范围，可以是以1/10pr为功率间隔，对表1中第一列所示的多个第一数据范围依次进行二次划分，，即可以是在[hmin,hmin+1]这一第一数据范围的基础上，将第一数据范围划分为如每一行所示的[0,1/10pr]，[1/10pr,2/10pr]
……
[9/10pr,pr]等10个第二数据范围，第二数据范围对应的水头范围可以例如为[hmin+1,hmin+2]，[0,1/10pr]，对此不做限制。
[0077]
s305：根据第二数据范围划分多个历史运行数据，以得到多个数据集合。
[0078]
本公开实施例在得到如上述表1所示的工况范围区间划分表之后，可以根据第二数据范围划分多个历史运行数据，以得到多个数据集合，参见图4，图4是本公开一实施例提出的数据集合的三维柱状示意图，图4中每一个三维柱状立方体均可以视为一个数据集合。
[0079]
一些实施例中，根据第二数据范围划分多个历史运行数据，以得到多个数据集合，可以是依次遍历全部的历史运行数据，以确定每个历史运行数据分别属于上述表1所示的哪个对应第二数据范围之后，将落入第二数据范围中全部的历史运行数据作为数据集合，对此不做限制。
[0080]
可选地，一些实施例中，根据第二数据范围划分多个历史运行数据，以得到多个数据集合，可以是基于述历史运行数据对应的数据生成时间对多个历史运行数据进行排序，
以得到运行数据序列，并将运行数据序列划分为多个运行数据子序列，其中，每个运行数据子序列中包含有预设个数的历史运行数据，再在运行数据子序列中最后一个历史运行数据对应的目标有功功率，和第一个历史运行数据对应的目标有功功率之间的功率差值小于功率差值阈值时，将运行数据子序列中落入第二数据范围的历史运行数据确定为一个数据集合。
[0081]
也即是说，本公开实施例中，可以是按照述历史运行数据对应的数据生成时间对多个历史运行数据进行时间从大至小排序，以得到运行数据序列，并以预设个数对运行数据序列进行划分，以得到多个运行数据子序列，例如，可以是3条数据为预设个数对运行数据序列进行划分，以得到多个运行数据子序列，并在运行数据子序列中最后一个历史运行数据对应的目标有功功率，和第一个历史运行数据对应的目标有功功率之间的功率差值小于功率差值阈值时(例如，2mw，具体可以根据水电机组死区设定，对此不做限制)，将运行数据子序列中落入第二数据范围的历史运行数据确定为一个数据集合，在运行数据子序列中最后一个历史运行数据对应的目标有功功率，和第一个历史运行数据对应的目标有功功率之间的功率差值大于功率差值阈值时，跳过该运行数据子序列，继续遍历下一运行数据子序列，对此不做限制。
[0082]
s306：基于述历史运行数据对应的数据生成时间对数据集合中的多个历史行数据进行排序，并确定排序后的数据集合中的最后一个历史运行数据，和第一个历史运行数据之间的运行数据差值。
[0083]
本公开实施例在根据第二数据范围划分多个历史运行数据，以得到多个数据集合之后，可以基于述历史运行数据对应的数据生成时间对数据集合中的多个历史行数据进行排序，并确定排序后的数据集合中的最后一个历史运行数据，和第一个历史运行数据之间的运行数据差值。
[0084]
s307：确定每个数据集合中全部历史运行数据的平均值和最大值，并确定最大值和平均值之间的比值。
[0085]
也即是说，本公开实施例中可以确定每个数据集合中全部历史运行数据的平均值v_avg_avg，并确定每个数据集合中全部历史运行数据的最大值v_max_max，再确定确定最大值和平均值之间的比值而后可以联合每个数据集合中全部历史运行数据的平均值，最大值及最大值和平均值之间的比值触发执行后续的水电机组全工况稳定性状态的异常预警方法，具体可以参见后续实施例，在此不再赘述。
[0086]
s308：根据运行数据差值，比值，平均值和最大值，确定水电机组在以数据集合对应的目标水头和目标有功功率运行时的数据健康值。
[0087]
本公开实施例在确定每个数据集合中全部历史运行数据的平均值和最大值，并确定最大值和平均值之间的比值，再根据运行数据差值，比值，平均值和最大值，确定水电机组在以数据集合对应的目标水头和目标有功功率运行时的数据健康值。
[0088]
可选地，一些实施例中，根据运行数据差值，比值，平均值和最大值，确定水电机组在以数据集合对应的目标水头和目标有功功率运行时的数据健康值，可以是在比值大于或等于比值阈值时，将最大值和运行数据差值的和作为数据健康值，或者在比值小于比值阈值时，确定平均值和比值阈值之间的乘积，并将乘积和运行数据差值的和作为数据健康值。
[0089]
其中，比值阈值可以具体例如为110％，对此不做限制。
[0090]
也即是说，本公开实施例中，可以是在大于或等于比值阈值时，将最大值和运行数据差值的和作为数据健康值，在小于比值阈值时，确定平均值和比值阈值之间的乘积，并将乘积和运行数据差值的和作为数据健康值。
[0091]
s309：基于数据健康值对水电机组进行异常状态预警。
[0092]
s309的描述说明具体可以参见上述实施例，在此不再赘述。
[0093]
本公开实施例中，通过获取水电机组在处于稳定性状态时的历史运行数据，并确定水电机组在以不同历史运行数据运行时所对应的目标水头，目标有功功率和机组额定功率，再基于预设水头间隔将值最小的目标水头至值最大的目标水头这一初始数据范围划分为多个第一数据范围，并以预设倍数的机组额定功率为功率间隔对每个第一数据范围进行划分，以获取多个第二数据范围，再根据第二数据范围划分多个历史运行数据，以得到多个数据集合，再基于述历史运行数据对应的数据生成时间对数据集合中的多个历史行数据进行排序，并确定排序后的数据集合中的最后一个历史运行数据，和第一个历史运行数据之间的运行数据差值，再确定每个数据集合中全部历史运行数据的平均值和最大值，并确定最大值和平均值之间的比值，并根据运行数据差值，比值，平均值和最大值，确定水电机组在以数据集合对应的目标水头和目标有功功率运行时的数据健康值，以及基于数据健康值对水电机组进行异常状态预警，由于目标健康值是与当前水头及有功功率这一运行工况相符合的，从而能够消除工况差异化对水电机组全工况稳定性状态的异常预警产生的影响，进而可以满足全工况(水头-有功功率)下水电机组全工况稳定性状态的异常预警需求，有效地提升水电机组全工况稳定性状态的异常预警效果。
[0094]
图5是本公开一实施例提出的水电机组全工况稳定性状态的异常预警装置的结构示意图。
[0095]
如图5所示，该水电机组全工况稳定性状态的异常预警装置50，包括：
[0096]
获取模块501，用于获取水电机组在处于稳定性状态时的历史运行数据；
[0097]
第一确定模块502，用于确定水电机组在以不同历史运行数据运行时所对应的目标水头，目标有功功率和机组额定功率；
[0098]
处理模块503，用于根据与每个历史运行数据对应的目标水头，目标有功功率和机组额定功率，将多个历史运行数据划分为多个数据集合，其中，每个数据集合具有对应的目标水头和目标有功功率；
[0099]
第二确定模块504，用于根据每个数据集合中的历史运行数据，确定水电机组在以数据集合对应的目标水头和目标有功功率运行时的数据健康值，其中，数据健康值是水电机组在以数据集合对应的目标水头和目标有功功率运行，且能够处于稳定性状态的运行数据值；
[0100]
预警模块505，用于基于数据健康值对水电机组进行异常状态预警。
[0101]
在本公开的一些实施例中，处理模块503，还用于：
[0102]
基于预设水头间隔将值最小的目标水头至值最大的目标水头这一初始数据范围划分为多个第一数据范围；
[0103]
以预设倍数的机组额定功率为功率间隔对每个第一数据范围进行划分，以获取多
个第二数据范围；
[0104]
根据第二数据范围划分多个历史运行数据，以得到多个数据集合。
[0105]
在本公开的一些实施例中，处理模块503，还用于：
[0106]
基于述历史运行数据对应的数据生成时间对多个历史运行数据进行排序，以得到运行数据序列；
[0107]
将运行数据序列划分为多个运行数据子序列，其中，每个运行数据子序列中包含有预设个数的历史运行数据；
[0108]
如果运行数据子序列中最后一个历史运行数据对应的目标有功功率，和第一个历史运行数据对应的目标有功功率之间的功率差值小于功率差值阈值，则将运行数据子序列中落入第二数据范围的历史运行数据确定为一个数据集合。
[0109]
在本公开的一些实施例中，第二确定模块504，还用于：
[0110]
基于述历史运行数据对应的数据生成时间对数据集合中的多个历史行数据进行排序，并确定排序后的数据集合中的最后一个历史运行数据，和第一个历史运行数据之间的运行数据差值；
[0111]
确定每个数据集合中全部历史运行数据的平均值和最大值，并确定最大值和平均值之间的比值；
[0112]
根据运行数据差值，比值，平均值和最大值，确定水电机组在以数据集合对应的目标水头和目标有功功率运行时的数据健康值。
[0113]
在本公开的一些实施例中，第二确定模块504，还用于：
[0114]
如果比值大于或等于比值阈值，则将最大值和运行数据差值的和作为数据健康值；
[0115]
如果比值小于比值阈值，则确定平均值和比值阈值之间的乘积，并将乘积和运行数据差值的和作为数据健康值。
[0116]
在本公开的一些实施例中，预警模块505，还用于：
[0117]
获取水电机组在当前运行状态时的当前运行数据，当前水头和当前有功功率；
[0118]
根据当前水头和当前有功功率，确定与当前运行数据对应的目标健康值，其中，目标健康值是水电机组以当前水头和当前有功功率运行，且能够处于稳定性状态的运行数据值；
[0119]
确定与当前运行数据对应的设备标识，其中，设备标识用于标识与当前运行数据对应的水电机组设备；
[0120]
如果当前运行数据大于目标健康值，则生成水电机组设备的异常状态预警。
[0121]
在本公开的一些实施例中，获取模块501，还用于：
[0122]
获取水电机组在处于稳定性状态时的初始运行数据和额定功率；
[0123]
确定与初始运行数据对应的初始水头和初始有功功率；
[0124]
根据额定功率，初始水头和初始有功功率，从多个初始运行数据中确定历史运行数据。
[0125]
在本公开的一些实施例中，获取模块501，还用于：
[0126]
从多个初始运行数据中删除值最大的初始水头对应的初始运行数据，值最小的初始水头对应的初始运行数据，初始有功功率大于额定功率的初始运行数据，以及初始有功
功率小于零的初始运行数据，以得到历史运行数据。
[0127]
与上述图1至图4实施例提供的水电机组全工况稳定性状态的异常预警方法相对应，本公开还提供一种水电机组全工况稳定性状态的异常预警装置，由于本公开实施例提供的水电机组全工况稳定性状态的异常预警装置与上述图1至图4实施例提供的水电机组全工况稳定性状态的异常预警方法相对应，因此在水电机组全工况稳定性状态的异常预警方法的实施方式也适用于本公开实施例提供的水电机组全工况稳定性状态的异常预警装置，在本公开实施例中不再详细描述。
[0128]
本实施例中，通过获取水电机组在处于稳定性状态时的历史运行数据，确定水电机组在以不同历史运行数据运行时所对应的目标水头，目标有功功率和机组额定功率，并根据与每个历史运行数据对应的目标水头，目标有功功率和机组额定功率，将多个历史运行数据划分为多个数据集合，其中，每个数据集合具有对应的目标水头和目标有功功率，再根据每个数据集合中的历史运行数据，确定水电机组在以数据集合对应的目标水头和目标有功功率运行时的数据健康值，其中，数据健康值是水电机组在以数据集合对应的目标水头和目标有功功率运行，且能够处于稳定性状态的运行数据值，以及基于数据健康值对水电机组进行异常状态预警，从而能够准确地确定水电机组以不同目标水头和目标有功功率运行时的数据健康值，从而能够基于数据健康值对以不同水头和有功功率运行的水电机组，进行针对性的异常状态预警，从而能够有效地提升水电机组全工况稳定性状态的异常预警效果。
[0129]
为了实现上述实施例，本公开还提出一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时，实现如本公开前述实施例提出的水电机组全工况稳定性状态的异常预警方法。
[0130]
为了实现上述实施例，本公开还提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本公开前述实施例提出的水电机组全工况稳定性状态的异常预警方法。
[0131]
为了实现上述实施例，本公开还提出一种计算机程序产品，当计算机程序产品中的指令处理器执行时，执行如本公开前述实施例提出的水电机组全工况稳定性状态的异常预警方法。
[0132]
图6示出了适于用来实现本公开实施方式的示例性电子设备的框图。图6显示的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
[0133]
如图6所示，电子设备以通用计算设备的形式表现。电子设备的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
[0134]
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(industry standard architecture；以下简称：isa)总线，微通道体系结构(micro channel architecture；以下简称：mac)总线，增强型isa总线、视频电子标准协会(video electronics standards association；以下简称：vesa)局域总线以及外围组件互连(peripheral component interconnection；以下简称：pci)总线。
[0135]
电子设备典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被电子设备访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
[0136]
存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(random access memory；以下简称：ram)30和/或高速缓存存储器32。电子设备可以进一步包括其他可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图6未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。
[0137]
尽管图6中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如：光盘只读存储器(compact disc read only memory；以下简称：cd-rom)、数字多功能只读光盘(digital video disc read only memory；以下简称：dvd-rom)或者其他光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本公开各实施例的功能。
[0138]
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其他程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本公开所描述的实施例中的功能和/或方法。
[0139]
电子设备也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备交互的设备通信，和/或与使得该电子设备能与一个或多个其他计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口22进行。并且，电子设备还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(local area network；以下简称：lan)，广域网(wide area network；以下简称：wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与电子设备的其他模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备使用其他硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
[0140]
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现前述实施例中提及的水电机组全工况稳定性状态的异常预警方法。
[0141]
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
[0142]
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
[0143]
需要说明的是，在本公开的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0144]
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括
一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本公开的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本公开的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0145]
应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
[0146]
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0147]
此外，在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0148]
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0149]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0150]
尽管上面已经示出和描述了本公开的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本公开的限制，本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种水电机组全工况稳定性状态的异常预警方法，其特征在于，所述方法包括：获取水电机组在处于稳定性状态时的历史运行数据；确定所述水电机组在以不同所述历史运行数据运行时所对应的目标水头，目标有功功率以及机组额定功率；根据所述与每个所述历史运行数据对应的所述目标水头，所述目标有功功率和所述机组额定功率，将多个所述历史运行数据划分为多个数据集合，其中，每个所述数据集合具有对应的所述目标水头和所述目标有功功率；根据每个所述数据集合中的所述历史运行数据，确定所述水电机组在以所述数据集合对应的所述目标水头和所述目标有功功率运行时的数据健康值，其中，所述数据健康值是所述水电机组在以所述数据集合对应的所述目标水头和所述目标有功功率运行，且能够处于所述稳定性状态的运行数据值；基于所述数据健康值对所述水电机组进行异常状态预警。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述与每个所述历史运行数据对应的所述目标水头，所述目标有功功率和所述机组额定功率，将多个所述历史运行数据划分为多个数据集合，包括：基于预设水头间隔将值最小的所述目标水头至值最大的所述目标水头这一初始数据范围划分为多个第一数据范围；以预设倍数的所述机组额定功率为功率间隔对每个所述第一数据范围进行划分，以获取多个第二数据范围；根据所述第二数据范围划分多个所述历史运行数据，以得到多个所述数据集合。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二数据范围划分多个所述历史运行数据，以得到多个所述数据集合，包括：基于所述历史运行数据对应的数据生成时间对多个所述历史运行数据进行排序，以得到运行数据序列；将所述运行数据序列划分为多个运行数据子序列，其中，每个所述运行数据子序列中包含有预设个数的所述历史运行数据；如果所述运行数据子序列中最后一个所述历史运行数据对应的所述目标有功功率，和第一个所述历史运行数据对应的所述目标有功功率之间的功率差值小于功率差值阈值，则将运行数据子序列中落入所述第二数据范围的所述历史运行数据确定为一个所述数据集合。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据每个所述数据集合中的所述历史运行数据，确定所述水电机组在以所述数据集合对应的所述目标水头和所述目标有功功率运行时的数据健康值，包括：基于所述历史运行数据对应的所述数据生成时间对所述数据集合中的多个所述历史行数据进行排序，并确定排序后的所述数据集合中的最后一个所述历史运行数据，和第一个所述历史运行数据之间的运行数据差值；确定每个所述数据集合中全部所述历史运行数据的平均值和最大值，并确定所述最大值和所述平均值之间的比值；根据所述运行数据差值，所述比值，所述平均值和所述最大值，确定所述水电机组在以
所述数据集合对应的所述目标水头和所述目标有功功率运行时的数据健康值。5.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述运行数据差值，所述比值，所述平均值和所述最大值，确定所述水电机组在以所述数据集合对应的所述目标水头和所述目标有功功率运行时的数据健康值，包括：如果所述比值大于或等于比值阈值，则将所述最大值和所述运行数据差值的和作为所述数据健康值；如果所述比值小于所述比值阈值，则确定所述平均值和所述比值阈值之间的乘积，并将所述乘积和所述运行数据差值的和作为所述数据健康值。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述数据健康值对所述水电机组进行异常状态预警，包括：获取所述水电机组在当前运行状态时的当前运行数据，当前水头和当前有功功率；根据所述当前水头和所述当前有功功率，确定与所述当前运行数据对应的目标健康值，其中，所述目标健康值是所述水电机组以所述当前水头和所述当前有功功率运行，且能够处于所述稳定性状态的运行数据值；确定与所述当前运行数据对应的设备标识，其中，所述设备标识用于标识与所述当前运行数据对应的水电机组设备；如果所述当前运行数据大于所述目标健康值，则生成所述水电机组设备的异常状态预警。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取水电机组在处于稳定性状态时的历史运行数据，包括：获取所述水电机组在处于稳定性状态时的初始运行数据和额定功率；确定与所述初始运行数据对应的初始水头和初始有功功率；根据所述额定功率，所述初始水头和所述初始有功功率，从多个所述初始运行数据中确定所述历史运行数据。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述额定功率，所述初始水头和所述初始有功功率，从多个所述初始运行数据中确定所述历史运行数据，包括：从多个所述初始运行数据中删除值最大的所述初始水头对应的所述初始运行数据，值最小的所述初始水头对应的所述初始运行数据，所述初始有功功率大于所述额定功率的所述初始运行数据，以及初始有功功率小于零的所述初始运行数据，以得到所述历史运行数据。9.一种水电机组全工况稳定性状态的异常预警装置，其特征在于，所述装置包括：获取模块，用于获取水电机组在处于稳定性状态时的历史运行数据；第一确定模块，用于确定所述水电机组在以不同所述历史运行数据运行时所对应的目标水头，目标有功功率和机组额定功率；处理模块，用于根据所述与每个所述历史运行数据对应的所述目标水头，所述目标有功功率和所述机组额定功率，将多个所述历史运行数据划分为多个数据集合，其中，每个所述数据集合具有对应的所述目标水头和所述目标有功功率；第二确定模块，用于根据每个所述数据集合中的所述历史运行数据，确定所述水电机组在以所述数据集合对应的所述目标水头和所述目标有功功率运行时的数据健康值，其
中，所述数据健康值是所述水电机组在以所述数据集合对应的所述目标水头和所述目标有功功率运行，且能够处于所述稳定性状态的运行数据值；预警模块，用于基于所述数据健康值对所述水电机组进行异常状态预警。10.一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-8中任一项所述的方法。11.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-8中任一项所述的方法。

技术总结
本公开提出一种水电机组全工况稳定性状态的异常预警方法。包括：获取水电机组在处于稳定性状态时的历史运行数据，确定水电机组在以不同历史运行数据运行时所对应的目标水头，目标有功功率和机组额定功率，并根据与每个历史运行数据对应的目标水头，目标有功功率和机组额定功率，将多个历史运行数据划分为多个数据集合，其中，每个数据集合具有对应的目标水头和目标有功功率，再根据每个数据集合中的历史运行数据，确定水电机组在以数据集合对应的目标水头和目标有功功率运行时的数据健康值，以及基于数据健康值对水电机组进行异常状态预警，从而能够有效地提升水电机组全工况稳定性状态的异常预警效果。性状态的异常预警效果。性状态的异常预警效果。


技术研发人员：王卫玉 魏加达 王思嘉 胡勇胜 李贤明 罗立军 肖启志 李崇仕 刘禹 张培 莫凡 阳瑞霖 段界峰 何葵东 赵训新 陈启卷 田波 马泽宁
受保护的技术使用者：湖南五凌电力科技有限公司
技术研发日：2023.07.04
技术公布日：2023/10/11