基于极限学习机算法的水轮机组振动保护定值整定方法研究.pdfVIP

弟 3r，巷 弟 11期 华 电技 术 Vol_37 No．11 2015年 11月 HuadianTechnology Nov．2015 基于极限学习机算法的水轮机组振动保护 定值整定方法研究 毛成 ，王江淮 ，李小军 ，武晋辉 ，潘华 ，张天侠 ，南浩 (1．贵州电力试验研究院，贵阳 550005；2．北京四方继保 自动化股份有限公司，北京 100o84) 摘 要：水轮机组振动保护定值通常采用试验统计法整定，整定结果的准确性依赖于试验数据的准确度和技术人员的经 验和水平，具有一定的局限性，无法满足灵活、准确设置保护定值的需求。提出了一种新的保护定值整定方法，该方法以 对历史数据的统计分析为基础 ，根据水轮机组运行工况的实际情况划分不同的定值区域 ，通过极限学习机算法建立各定 值区域的振动监测点数值预测模型，最后在模型输出值的基础上实现水轮机组各定值区域的保护定值整定。实验分析 证明，该方法依据现场历史运行数据，能够灵活、准确地对各定值区域保护定值进行整定。 关键词：水轮机组；振动保护定值；极限学习机算法 ；iR验统计法 ；定值整定方法 中图分类号：TK734．2；TP391 文献标志码：A 文章编号：1674—1951(2015)11—0001—04 出额定负荷工况下的保护定值。该方法的缺点，其 0 引言 一 是保护定值适用范围有限，适用性局限于额定负 水轮机组的振动是机械、电气、水力三方面因素 荷下的稳定运行，其二是保护定值获取方法不够灵 共同作用引起的，振动机制相对复杂。由于设计、安 活，无法随运行工况和外部环境的变化而进行灵活 装、运行等方面的原因，水轮机组的振动不可能完全 调整 。 避免和消除，振动问题一直困扰着水轮机组的安全、 1．2 动态定值整定方法 稳定运行。正常范围内的振动不会对机组造成危 水轮机组保护定值动态整定的过程应考虑到水 害，但是严重超过允许值，尤其是长期的剧烈振动， 文条件和工况条件的变化。水头大小、有功功率、无 会对机组造成不可预估的严重影响。因此，为了保 功功率、流量、转速、系统频率等参数对机组各振动 护水轮机组的主体设备，保障机组安全运行，对机组 监测点振动数值存在直接或间接的影响。通过预测 关键部位的振动进行实时在线监测分析及保护是至 模型，智能预测出机组各振动监测点振动数值随这 关重要的。 些参数的变化规律，并根据预测结果按机组运行工 在水轮机组的振动实时监测分析和保护中，准 况分区域进行保护定值整定。在实际应用中，人工 确设置振动保护定值是保证监测和保护过程可靠性 神经网络或支持向量机算法被广泛应用在各种定值 的一个重要环节。本文介绍了一种基于极限学习机 整定中¨-3]。但采用人工神经网络算法进行水轮发 (ELM)算法建立水轮机组监测点振动预测模型的 电机组的保护定值整定时，由于算法本身的限制，需 过程 ，以及根据模型输出结果灵活整定振动保护定 要在计算过程中设置大量参数，且神经网络算法存 值的方法。 在训练时间长，容易出现过拟合和陷入局部极值等 问题 ；支持向量机也需要选取多参数。采用改进 的 1 保护定值整定方法概述 神经网络或者支持向量机算法进行参数优化，也面 1．1 常规定值整定方法