【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于水電站建模及電力系統仿真領域,具體涉及一種水電站全站故障模擬仿真模型的構建方法、系統、設備及介質。
技術介紹
1、現有傳統的水電站仿真系統側重于對現場設備運行特性的模擬和對運維人員進行操作培訓，即通過仿真機提供仿真對象的各種運行特性，通過操作員站對仿真對象的計算機監控系統功能進行仿真，通過就地操作站實現對就地設備操作的仿真，通過教練員站控制仿真機運行，實現培訓功能，監視與評價受訓人員操作。
2、現有的仿真系統大多采用機理模型，即根據對象、生產過程的內部機制或者物質流的傳遞機理建立起來的精確數學模型，但構建機理模型需要對仿真對象的內部運行機制有深刻理解，并且需要準確的參數和初始條件，致使構建和驗證機理模型過程復雜且資源消耗大。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種水電站全站故障模擬仿真模型的構建方法、系統、設備及介質,解決了現有的水電站全站故障模擬仿真系統的構建存在過程復雜且資源消耗大的缺陷。
2、為了達到上述目的,本專利技術采用的技術方案是：
3、本專利技術提供的一種水電站全站故障模擬仿真模型的構建方法,?包括以下步驟：
4、步驟1，設置水電站全站的故障模擬仿真模型的仿真對象，以及每個仿真對象對應的仿真部位、仿真范圍、仿真程度和故障現象；
5、步驟2，基于步驟1的設置結果，構建每個仿真對象對應的仿真模型；
6、步驟3，對每個仿真模型進行測試；
7、步驟4，構造得到每個仿真對象
8、優選地，步驟1中，根據水電站全站中各個系統的重要程度設置仿真對象；
9、根據每個仿真對象中各個部件的重要程度設置對應的仿真部位；
10、根據仿真部位的各關鍵組成部分確定仿真范圍，根據仿真部位的主要運行特性和工況轉換過渡過程確定仿真程度，根據仿真部位的典型故障發生機制確定故障現象。
11、優選地，步驟3中，對每個仿真模型進行測試，具體方法是：
12、對每個仿真模型的仿真范圍完整性、靜態特性逼真度、穩定性和動態特性進行測試。
13、優選地，通過靜態特性測試方法判斷每個仿真模型的仿真范圍的完整性。
14、優選地，對每個仿真模型的靜態特性逼真度進行測試，具體方法是：
15、通過在相同特定輸入下對比仿真模型的輸出和真實系統的輸出，進而得到仿真模型和真實系統在靜態特性方面的相似程度，其中，若該相似程度越高，則逼真度越高。
16、優選地，對每個仿真模型的穩定性和動態特性進行測試，具體方法是：
17、設置與每個仿真模型相適應的暫態仿真過程；
18、根據暫態仿真過程對應的各狀態變量初始狀態和外部輸入，構建多個類型的暫態仿真過程類型；
19、設置每類暫態仿真過程的itae指標要求，用以對暫態過程的動態特性進行評判；
20、對每個仿真模型進行每類暫態仿真過程，用以對每個仿真模型的穩定性和動態特性進行測試。
21、優選地，步驟4中，構造每個仿真對象的故障模型，具體方法是：
22、根據每個仿真對象對應的每個仿真部位的故障現象，獲取單一故障原因；
23、確定故障的發生條件和所處的動態過程；
24、根據獲取的單一故障原因、故障的發生條件和所處的動態過程，構造得到故障模型。
25、一種水電站全站故障模擬仿真模型的構建系統，包括：
26、仿真信息設置單元，用于設置水電站全站的故障模擬仿真模型的仿真對象，以及每個仿真對象對應的仿真部位、仿真范圍、仿真程度和故障現象；
27、仿真模型構建單元，用于基于仿真信息設置單元的設置結果，構建每個仿真對象對應的仿真模型；
28、模型測試單元，用于對每個仿真模型進行測試；
29、故障模型構造單元，用于構造得到每個仿真對象的故障模型，利用故障模型模擬故障發生時的動態過程。
30、一種處理設備，所述處理設備至少包括處理器和存儲器，所述存儲器上存儲有計算機程序，所述處理器運行所述計算機程序時執行以實現所述方法的步驟。
31、一種計算機存儲介質，其上存儲有計算機可讀指令，所述計算機可讀指令可被處理器執行以實現所述方法的步驟。
32、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
33、本專利技術提供的一種水電站全站故障模擬仿真模型的構建方法，采用數理模型，側重于通過數學方程、數據擬合及統計方法來描述系統的行為，在對水輪機等復雜物理系統缺乏詳盡的內部運行機制研究的情況下，數理模型具備一定的適用性且計算效率高，適合快速求解。
34、本專利技術的水電站全站仿真及故障模擬系統在保留對現場設備運行特性的模擬功能和培訓運維人員操作能力的基礎上，更加側重于兩個方面：
35、一是為水電監控系統高級應用和智能模塊的開發和優化提供模擬運行和測試的環境。水電監控系統除了具有以順控流程為代表的基本控制邏輯以外，還廣泛嵌入了以agc/avc為代表的高級應用，該類控制邏輯的特點是需要對帶有多種約束條件的目標函數進行優化求解；另外，目前大量關于水電智能模塊的研究還停留在理論層面，該類控制邏輯的特點是通過自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等方式實現控制參數在線自尋優，但就成熟性而言尚不具備在現場大規模應用的條件。本專利技術的水電站全站仿真系統比傳統的純數值仿真在數據的傳輸、模型和數據的處理這兩個層面上更貼近于真實系統，從而為水電監控系統高級應用和智能模塊的開發和優化提供良好的模擬運行和測試的環境。
36、二是充分說明水電站各系統的故障類別及故障復現方式，為分析故障原因和故障處理提供模擬運行和測試的環境。故障是針對設備的性能降低或功能缺失所造成的異常運行狀態，因此故障的仿真必須依托于仿真模型，仿真模型對象包含水輪機及輔助系統、發變組及輔助系統、公用系統、直流系統、廠用電系統和開關站。水電站各系統的故障依據各仿真部位所發生的故障現象來分類。通過模擬故障發生時的現象，即故障復現，來為分析故障原因和尋找故障處理方法提供模擬運行和測試的環境。
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1.一種水電站全站故障模擬仿真模型的構建方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種水電站全站故障模擬仿真模型的構建方法，其特征在于，步驟1中，根據水電站全站中各個系統的重要程度設置仿真對象；
3.根據權利要求1所述的一種水電站全站故障模擬仿真模型的構建方法，其特征在于，步驟3中，對每個仿真模型進行測試，具體方法是：
4.根據權利要求3所述的一種水電站全站故障模擬仿真模型的構建方法，其特征在于，通過靜態特性測試方法判斷每個仿真模型的仿真范圍的完整性。
5.根據權利要求3所述的一種水電站全站故障模擬仿真模型的構建方法，其特征在于，對每個仿真模型的靜態特性逼真度進行測試，具體方法是：
6.根據權利要求3所述的一種水電站全站故障模擬仿真模型的構建方法，其特征在于，對每個仿真模型的穩定性和動態特性進行測試，具體方法是：
7.根據權利要求1所述的一種水電站全站故障模擬仿真模型的構建方法，其特征在于，步驟4中，構造每個仿真對象的故障模型，具體方法是：
8.一種水電站全站故障模擬仿真模型的構建
9.一種處理設備，所述處理設備至少包括處理器和存儲器，所述存儲器上存儲有計算機程序，其特征在于，所述處理器運行所述計算機程序時執行以實現權利要求1到7任一項所述方法的步驟。
10.一種計算機存儲介質，其特征在于，其上存儲有計算機可讀指令，所述計算機可讀指令可被處理器執行以實現根據權利要求1到7任一項所述方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種水電站全站故障模擬仿真模型的構建方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種水電站全站故障模擬仿真模型的構建方法，其特征在于，步驟1中，根據水電站全站中各個系統的重要程度設置仿真對象；
3.根據權利要求1所述的一種水電站全站故障模擬仿真模型的構建方法，其特征在于，步驟3中，對每個仿真模型進行測試，具體方法是：
4.根據權利要求3所述的一種水電站全站故障模擬仿真模型的構建方法，其特征在于，通過靜態特性測試方法判斷每個仿真模型的仿真范圍的完整性。
5.根據權利要求3所述的一種水電站全站故障模擬仿真模型的構建方法，其特征在于，對每個仿真模型的靜態特性逼真度進行測試，具體方法是：
6.根據權利要...
【專利技術屬性】
技術研發人員：顏寧俊，楊進，李榮，劉守豹，陳永琦，
申請(專利權)人：大唐水電科學技術研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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