2022 年（第十届）电力企业信息安全研讨会 - 386 - 基于工业互联网特征值变化趋势的 水电厂油盆进水故障预测 华能澜沧江水电股份有限公司漫湾水电厂，徐思达、陈贵昌 摘 要：本文介绍了一种基于工业互联网系统的三位模型特征值故障预测技术的技术原理及预测模型，结合生产现 场实际案例，对水电厂油盆进水这一故障案例的数据进行分析，并将其特点和目前广泛使用的水电厂监控系统相对比， 以突显其在数据分析及故障预测方面的优势。同时也提出一种新的生产技术及思维方式，供其它水电厂乃至其它行业进 行借鉴参考。 关键词：工业互联网；三维模型；特征值；缓变量 漫湾电厂于 2018 年正式进入无人值班模式，是 澜沧江流域第一个进入无人值班运行模式的装机容 量超过百万千瓦的大型水力发电厂。无人值班模式 下运维人员减少，因此要求电厂具备更强的故障预 测能力，在系统及设备故障前便能够预测故障点， 从而提前进行故障处理。为了达到这个目标，基于 工业互联网的三维模型特征值故障预测技术便应运 而生。 澜沧江公司工业互联网系统投运于 2018 年，该 系统在各厂站侧架设一台服务器，负责采集、汇总 厂站侧的监控系统、机组振摆在线监测系统、局部 放电在线监测系统、油色谱在线监测系统等生产系 统数据，通过厂站侧服务器将汇总后的数据统一上 送至区域公司的汇聚服务器，将数据带入数据模型 进行计算并集中展示。 目前澜沧江公司工业互联网系统中主要运用的 数学计算模型是一个基于三维模型特征值所开发的 故障预测应用模型，其具体运算原理如下： 1、数据汇聚清洗 在数据进入三位模型运算之前，需要对数据进 行初步的处理，其中包括数据提取、数据汇总、数 据清洗。以水电厂中的推力油位为例，在实际情况 中，一台水轮发电机组的推力油位可能包含数个测 点，因此本环节会将多个推力油位测点的数据进行 平均值、均方根等数学运算，将多个值合而为一， 用一个合成值的变化情况来代表所有推力油位实测 值的变化情况，我们将这个值称为中间量。另外， 为了减少某些数据因各种干扰而产生的突变，我们 在计算的过程中对推力油位输入值进行值域的规 定，将多个时刻平均值放入队列，将队列中的值进 行平均值计算以输出中间量，每计算一次对队列进 行一次单个数值出入队列的操作，从而输出最终的 推力油位中间量。 2、三维模型计算 上一环节的中间量输出值作为本环节三维模型 z 轴的输入值， 选用导叶开度和水头这两个和电气设 备无关的基础物理量分别作为三维模型的 x 轴、 y 轴。 通过算法，将三个量在时间轴上进行补数对齐，同 一时间轴的三个值转化为空间坐标系中的一个点。 经过一段时间的运行后，累积了足够多的运行数据， 将空间坐标系中累积所有数据点连接起来，便可形