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該發(fā)明充分考慮了航空發(fā)動機輪盤全壽命周期中的現(xiàn)有知識和信息，減少不必要的試驗次數(shù)和成本，避免了航空發(fā)動機輪盤的“小樣本”而導致故障信息少的問題； 揭示了航空發(fā)動機輪盤全壽命周期內(nèi)不確定性的分散性和隨機性對其壽命和可靠性的影響規(guī)律，獲得了綜合考慮故障物理建模中的不同目標或不同程度的不確定因素 影響的預測壽命分布以及不確定性范圍，提高了試驗結(jié)果的精度，因此能顯著地提高航空發(fā)動機輪盤的壽命可靠性。

該發(fā)明充分考慮了航空發(fā)動機輪盤全壽命周期中的現(xiàn)有知識和信息，減少不必要的試驗次數(shù)和成本，避免了航空發(fā)動機輪盤的“小樣本”而導致故障信息少的問題； 揭示了航空發(fā)動機輪盤全壽命周期內(nèi)不確定性的分散性和隨機性對其壽命和可靠性的影響規(guī)律，獲得了綜合考慮故障物理建模中的不同目標或不同程度的不確定因素影響的預測壽命分布以及不確定性范圍，提高了試驗結(jié)果的精度，因此能顯著地提高航空發(fā)動機輪盤的壽命可靠性。

用編碼器信號觸發(fā)數(shù)據(jù)采集設備采集振動信號，依次分時對復雜傳動鏈的每個軸都進行了2"整數(shù)倍采樣，從而各個軸數(shù)據(jù)頻譜分析可以得到相應軸的尖銳故障峰，忽略模糊峰值信號，所有軸尖銳頻譜峰合成系統(tǒng)故障預測與診斷去混疊頻譜，可以實現(xiàn)復雜傳動鏈的精確故障預測與診斷。本發(fā)明中的頻譜分析，包括但不限于FFT快速FT、階比譜、倒頻譜等常用頻譜分析方法。

一、立項背景 繼電保護是保障電網(wǎng)安全運行的第一道防線。自上世紀80年代微機保護應用以來，歷經(jīng)多次更新?lián)Q代，我國繼電保護技術一直處于世界先進水平，為保障電網(wǎng)安全做出了突出貢獻。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展、超/特高壓遠距離輸電大通道的建設、區(qū)域電網(wǎng)的廣泛互聯(lián)和波動性新能源的規(guī)模化接入，我國已建成世界上規(guī)模最大、結(jié)構(gòu)最復雜的電網(wǎng)。電網(wǎng)的快速發(fā)展給繼電保護帶來了嚴峻挑戰(zhàn)： 1、后備保護方面，由于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復雜，運行方式多變，造成后備保護定值更難整定，保護選擇性和靈敏性的矛盾更加突出，保護拒動誤動風險并存。國內(nèi)已發(fā)生多起類似“6.18”西安南郊站，因后備保護靈敏性不足拒動，造成變壓器燒毀的重大事故；國際上屢屢發(fā)生的因潮流轉(zhuǎn)移過負荷，后備保護誤動引發(fā)的如美加“8.14”、印度“7.30”等大停電事故，也不斷地對我國電網(wǎng)敲響警鐘。 2、主保護方面，超/特高壓電氣設備結(jié)構(gòu)復雜、線路距離長，短路電流變化大，造成主保護對變壓器匝間短路、線路高阻接地等輕微故障的反應靈敏性下降。“11.22”濟南特高壓泉城站變壓器爆炸正是由于保護對起始發(fā)生的輕微故障未能靈敏切除，引起事故擴大，造成了重大人員傷亡和財產(chǎn)損失。 這些問題已成為我國電網(wǎng)安全運行的重大隱患！問題的癥結(jié)在于傳統(tǒng)保護僅利用設備自身的電氣量信息，在復雜電網(wǎng)環(huán)境下，保護反應的電氣量在故障和非故障間差異變小甚至混疊，依靠定值配合無法保證保護可靠正確動作。不改變傳統(tǒng)保護工作模式，僅對保護判據(jù)進行修正或調(diào)整定值，只能在一定程度上單方面地解決保護拒動或誤動的問題。 二、發(fā)明思路 突破保護僅利用設備自身信息的限制，綜合利用站間保護關聯(lián)邏輯量、站域故障全過程電氣量等信息，對后備保護、主保護、系統(tǒng)構(gòu)成模式進行全面創(chuàng)新，構(gòu)建“站域集中-站間分布式”新型保護系統(tǒng)。   圖1 技術發(fā)明總體思路 三、發(fā)明方案 技術發(fā)明點1：基于站間邏輯量信息一致性特征的后備保護技術 傳統(tǒng)后備保護既存在對相鄰元件故障反應能力不足，保護拒動的問題，又存在受過負荷和系統(tǒng)振蕩影響，保護誤動的問題。針對上述問題，該項目發(fā)明了保護關聯(lián)關系在線快速跟蹤和可靠性校核方法；創(chuàng)造性地將故障的空間分布特征映射為站間的保護關聯(lián)邏輯量信息，首創(chuàng)了基于站間邏輯量信息一致性特征的后備保護技術，攻克了保護不誤動和不拒動無法兼顧的難題。 發(fā)明點1.1：發(fā)明了保護關聯(lián)關系在線快速跟蹤和可靠性校核方法，為保護可靠利用站間信息奠定了基礎。 快速跟蹤和可靠識別電網(wǎng)拓撲的變化，確定保護的關聯(lián)關系，是保護利用站間信息首先要解決的關鍵問題。發(fā)明了保護關聯(lián)關系在線快速跟蹤和可靠性校核方法，關鍵技術包括：1）提出了基于虛擬阻抗矩陣的保護關聯(lián)關系分析方法，創(chuàng)造性地將開關狀態(tài)虛擬為支路阻抗并構(gòu)建節(jié)點虛擬阻抗矩陣，在線微調(diào)矩陣元素即可實現(xiàn)開關狀態(tài)的快速跟蹤，跟蹤時間由秒級縮短至毫秒級，為后備保護快速動作提供了可靠保障；2）發(fā)明了電氣量和開關量信息雙重約束的關聯(lián)關系可靠性校核方法，首次將電氣量信息引入保護關聯(lián)關系識別，通過開關量信息和電氣量信息實時匹配校驗，實現(xiàn)了保護關聯(lián)關系的可靠在線校核。 發(fā)明點1.2：首創(chuàng)了基于站間邏輯量信息一致性特征的后備保護技術，攻克了保護不誤動和不拒動無法兼顧的難題。 電流元件、方向元件、阻抗元件等保護邏輯量信息，蘊涵著故障方向、故障范圍等故障直接特征，并且信息交互簡單、可靠。根據(jù)不同位置保護邏輯量反應故障的差異化特征，發(fā)明了基于站間邏輯量信息一致性特征的后備保護技術。關鍵技術包括：1）首次將電網(wǎng)故障的空間分布特征映射為保護邏輯量信息，按近后備和遠后備靈敏性要求設定保護范圍，實現(xiàn)了邏輯量信息與故障分布特征的關聯(lián)和匹配，解決了保護強依賴定值的問題；2）首創(chuàng)了基于站間邏輯量信息一致性特征的后備保護技術（如圖2所示）。利用邏輯量對故障反應的交叉重疊特征，根據(jù)動作一致性原則，既實現(xiàn)了故障設備的快速準確識別，又從根本上攻克了系統(tǒng)振蕩及過負荷造成保護誤動的難題。 基于站間邏輯量信息的后備保護技術可實現(xiàn)近后備保護全范圍速動，遠后備保護延時由1.5s以上縮短至0.5s以內(nèi)；在原理上保證了對相鄰元件故障反應的靈敏性，避免了后備保護拒動導致的重大事故發(fā)生；不受系統(tǒng)振蕩和過負荷影響，避免了保護誤動引發(fā)的連鎖跳閘和系統(tǒng)性事故發(fā)生。   圖2 基于站間邏輯量信息一致性特征的后備保護技術 技術發(fā)明點2：基于故障模型參數(shù)異變特征的主保護技術 現(xiàn)有電氣設備主保護僅反應故障外在表現(xiàn)特征，在變壓器匝間短路及線路高阻接地等輕微故障情況下，外部故障與內(nèi)部故障特征差異不明顯，易造成保護拒動。為解決上述問題，該項目基于故障的物理本質(zhì)特征，揭示了故障導致電氣設備模型參數(shù)變化的機理，利用故障全過程電氣量信息，構(gòu)建了可靈敏反應設備參數(shù)變化的故障模型，發(fā)明了基于故障模型參數(shù)異變特征的主保護技術，顯著提升了對輕微故障的反應能力。 發(fā)明點2.1：首創(chuàng)了可反應變電站電氣設備參數(shù)變化的故障模型，從物理本質(zhì)上消除了非故障因素對主保護靈敏性的影響。 突破主保護僅反應故障外在表現(xiàn)特征的局限，利用設備故障全過程全相電氣量信息，建立了對故障高靈敏而對非故障不敏感的模型。關鍵技術包括：1）發(fā)明了基于線路壓降-阻抗聯(lián)合分布的故障網(wǎng)絡模型，建立了線路阻抗、過渡電阻及分布電容壓降之間的幅值、相位關聯(lián)關系，創(chuàng)建了僅保留線路阻抗壓降分布情況的故障網(wǎng)絡模型（如圖3所示）；2）發(fā)明了基于電壓磁鏈方程的變壓器故障模型，建立了變壓器高、中、低壓各側(cè)繞組電壓與主磁鏈、漏磁鏈的等值平衡關系，消除主磁鏈的非線性成分，建立了僅反應漏磁鏈變化的變壓器故障模型（如圖4所示），從原理上擺脫了分布電容電流、負荷電流、勵磁涌流等非故障因素的影響。 發(fā)明點2.2：發(fā)明了基于故障模型參數(shù)異變特征的主保護技術，實現(xiàn)了保護對輕微故障反應能力的大幅提升。 利用站域故障全過程電氣量信息，反應故障前后模型參數(shù)的變化情況以及三相不一致程度，發(fā)明了基于故障模型參數(shù)異變特征的主保護技術。關鍵技術包括：1) 發(fā)明了基于阻抗壓降變化特征的線路主保護技術，構(gòu)建了線路壓降-阻抗參數(shù)關聯(lián)矩陣，通過實時追蹤矩陣中各元素的變化量以及元素間的差異，準確識別故障線路及故障位置（如圖5所示）；2) 計及CT誤差、變壓器有載調(diào)壓對保護的影響，實時計算各相等效漏感參數(shù)的突變量及不一致程度，發(fā)明了基于等效漏感參數(shù)變化特征的變壓器主保護技術（如圖6所示），顯著提升了保護對變壓器輕微匝間短路識別的靈敏性。 基于故障全過程電氣量信息的主保護技術可以做到變壓器匝間短路識別死區(qū)由5%降至2%，500kV線路接地故障過渡電阻反應能力由300Ω提升至1000Ω，故障定位誤差由5%下降至1.3%。實現(xiàn)了對電氣設備輕微故障的靈敏切除，可有效避免事故擴大造成的重大人員傷亡和財產(chǎn)損失。 技術發(fā)明點3：站域集中-站間分布式新型保護系統(tǒng) 構(gòu)建基于故障全過程邏輯量、電氣量信息的新型保護系統(tǒng)是對百年歷史繼電保護模式的重大變革，除滿足復雜電網(wǎng)對繼電保護的要求外，還需要考慮工程實現(xiàn)的可行性、應用場景的適用性和運行維護的便利性等重大工程應用問題。該項目首創(chuàng)了站域集中-站間分布式的新型保護系統(tǒng)構(gòu)成模式，實現(xiàn)了與傳統(tǒng)保護的有機銜接，可靈活組態(tài)適用各種電網(wǎng)應用場景；發(fā)明了基于時間序列特征和電氣量物理約束的數(shù)據(jù)校核技術、基于保護關聯(lián)關系的數(shù)據(jù)自適應替代技術，為新型保護系統(tǒng)信息交互提供了可靠保障。 發(fā)明點3.1：首創(chuàng)了站域集中-站間分布式的新型保護系統(tǒng)構(gòu)成模式，奠定了新型保護系統(tǒng)在不同電壓等級電網(wǎng)推廣應用的基礎。 該項目創(chuàng)建了“站域集中-站間分布式”的新型保護系統(tǒng)（如圖7所示），實現(xiàn)了發(fā)明點1和2技術的工程推廣應用。關鍵技術包括：1）發(fā)明了以間隔為基本單元的站域集中-站間分布式保護構(gòu)成模式。間隔單元做到“即插即用”，擴展性強，可靈活組態(tài)適用各種電網(wǎng)應用場景；站域主機實現(xiàn)對站內(nèi)信息的融合與優(yōu)化利用；相鄰站域主機虛擬為變電站間隔單元，實現(xiàn)站間分布對等交互信息。該模式通信鏈路清晰簡捷，易于工程實現(xiàn)；2）發(fā)明了新型保護系統(tǒng)與傳統(tǒng)保護的集成與自適應轉(zhuǎn)化技術。新型保護系統(tǒng)在傳統(tǒng)保護基礎上集成故障全過程信息進化形成，在故障信息缺失的極端情況下仍具備傳統(tǒng)保護功能。新型保護系統(tǒng)可充分傳承傳統(tǒng)保護成熟的運維經(jīng)驗，實現(xiàn)了與傳統(tǒng)保護之間的有機銜接。   發(fā)明點3.2：發(fā)明了基于時間序列特征和電氣量物理約束的數(shù)據(jù)校核技術、基于保護關聯(lián)關系的數(shù)據(jù)自適應替代技術，保證了新型保護系統(tǒng)的可靠性。 基于新型保護系統(tǒng)構(gòu)成模式，發(fā)明了站域、站間信息交互可靠性保障技術，實現(xiàn)了異常數(shù)據(jù)的實時校核與缺失數(shù)據(jù)的自適應替代。關鍵技術包括：1）發(fā)明了基于時間序列特征和電氣量物理約束的數(shù)據(jù)校核技術，在線修正異常采樣數(shù)據(jù)，解決了電氣量在采樣或傳輸中出現(xiàn)畸變而影響保護動作性能的難題；2）發(fā)明了基于保護關聯(lián)關系的數(shù)據(jù)自適應替代技術，在間隔單元CT斷線、PT斷線等信息源丟失情況下，通過數(shù)據(jù)互補重構(gòu)實現(xiàn)缺失數(shù)據(jù)的自適應替代，保證了保護功能的完整性，有效提升了保護的可靠 四、創(chuàng)新性成果 該項目攻克了傳統(tǒng)保護不誤動、不拒動無法兼顧的難題，取得了以下關鍵技術突破： 1、基于站間邏輯量信息一致性特征的后備保護技術，保護最長動作時間縮短至500ms以內(nèi)，徹底解決了遠后備保護拒動，以及受系統(tǒng)振蕩和過負荷影響誤動的問題； 2、基于故障模型參數(shù)異變特征的主保護技術，顯著提升了保護對輕微故障的反應能力； 3、站域集中-站間分布式新型保護系統(tǒng)，實現(xiàn)了保護技術在不同電網(wǎng)場景下的廣泛應用。

國家十五科技攻關項目、國家產(chǎn)業(yè)化示范工程成果大型能源化工設備工程監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng) Net-EASY，針對流程工業(yè)中的大型旋轉(zhuǎn)機組如汽輪機組、壓縮機組、發(fā)電機組等，進行狀態(tài)監(jiān)測、信號分析、故障診斷、信息積累和遠程維護，捕捉機組的運行隱患，做到機組故障早發(fā)現(xiàn)、早診斷和早預防，以消除災難故障，避免嚴重故障，減少一般故障，提高企業(yè)生產(chǎn)效益。系統(tǒng)以數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡為核心，將狀態(tài)監(jiān)測技術、故障診斷技術以及專家知識等有機結(jié)合起來，既解決了設備狀態(tài)信息在企業(yè)中共享的問題，又促進了專家的專業(yè)知識與企業(yè)生產(chǎn)實際之間的緊密結(jié)合，為設備的運行維護提供了一攬子解決方案。 

開展設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷可以及時了解和掌握設備的工作狀態(tài)，甚至提早期發(fā)現(xiàn)故障，找出故障的成因，并預報故障發(fā)展趨勢。以往依賴人工經(jīng)驗，靠五感或簡易儀表進行的常規(guī)檢測已不適用。現(xiàn)代設備的狀態(tài)監(jiān)測。分布式在線監(jiān)測系統(tǒng)采用計算機技術、網(wǎng)絡技術、信號處理與分析技術，形成分布式的監(jiān)測體系。 該系統(tǒng)重點解決關鍵設備遠程在線監(jiān)測、設備狀態(tài)評價、設備故障診斷等問題。系統(tǒng)采用三層架構(gòu)的體系，實現(xiàn)遠程異地對設備運行狀態(tài)進行監(jiān)測，自動跟蹤、記錄設備的相關指標，診斷設備可能發(fā)生的故障，科學地評價設備狀態(tài)，為設備維修和維護提供科學的依據(jù)。 系統(tǒng)由多臺計算機通過計算機通訊手段形成一個完整的診斷網(wǎng)絡，每臺計算機分布在不同的場所，可以分別獨立地完成各自的特定功能，同時在邏輯上相互聯(lián)系，形成一個監(jiān)測與診斷整體，給使用者帶來了方便，系統(tǒng)的可擴展性也大大提高。系統(tǒng)的主要功能模塊包括常規(guī)在線監(jiān)測、數(shù)據(jù)保存（支持三種存儲模式：定期存儲、報警存儲、人工觸發(fā)存儲），歷史數(shù)據(jù)追溯、趨勢分析、監(jiān)測報表、實時數(shù)據(jù)采集、故障診斷等功能

采用國際上先進的CORBA技術、智能傳感器技術、現(xiàn)代故障診斷理論對工業(yè)生產(chǎn)中的機械、電氣設備進行在線監(jiān)測，并對其運行狀態(tài)進行分析和診斷，通過網(wǎng)絡將監(jiān)測的信息發(fā)送到異地遠程的診斷中心，判定被監(jiān)測對象的當前的運行狀態(tài)，根據(jù)所累計的監(jiān)測對象的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)，對其工作狀態(tài)進行科學地評估，制訂出合理的維修策略和計劃。 系統(tǒng)特點 1.診斷中心可以利用Internet/Intranet實現(xiàn)異地遠程的設備在線監(jiān)測和故障診斷。 2.現(xiàn)場監(jiān)測計算機提供對設備的24小時、365天無間斷監(jiān)測，并根據(jù)設定值進行報警提示。 3.可以對設備的運行工作狀態(tài)進行科學的判定。 4.為企業(yè)設備的合理維護提供完整地數(shù)據(jù)保證。 本項目目前已經(jīng)成功應用于冶金工業(yè)現(xiàn)場，并且取得了較好的效果。已經(jīng)對現(xiàn)場的減速機等設備的故障和缺陷金進行了正確的診斷。

本發(fā)明公開了一種具備負電平輸出能力的 MMC 與機械型直流 斷路器協(xié)調(diào)控制實現(xiàn)柔性直流網(wǎng)絡直流短路故障穿越的方法，屬于柔 性直流網(wǎng)絡直流故障保護領域。現(xiàn)有技術中，處理直流故障的手段主 要有三種：依靠交流設備斷開與直流系統(tǒng)的連接、依靠換流器本身進 行直流故障清除、依靠直流設備進行直流故障隔離，但以上三種方法 都無法有效實現(xiàn)柔性直流網(wǎng)絡直流故障保護。本發(fā)明中的 MMC 包括具備負電平輸出能力的子模塊，通過靈活調(diào)節(jié)上、下橋臂輸出電壓， 使換流器直流端口電壓呈現(xiàn)負電平，從而達到直流短路故障電流可控 且快速降

成果簡介： 該發(fā)明充分考慮了航空發(fā)動機輪盤全壽命周期中的現(xiàn)有知識和信息，減少不必要的試驗次數(shù)和成本，避免了航空發(fā)動機輪盤的“小樣本”而導致故障信息少的問題； 揭示了航空發(fā)動機輪盤全壽命周期內(nèi)不確定性的分散性和隨機性對其壽命和可靠性的影響規(guī)律，獲得了綜合考慮故障物理建模中的不同目標或不同程度的不確定因素 影響的預測壽命分布以及不確定性范圍，提高了試驗結(jié)果的精度，因此能顯著地提高航空發(fā)動機輪盤的壽命可靠性。

本發(fā)明公開了一種電力系統(tǒng)故障錄波回放方法，采用雙 Picturebox 交互繪圖，其中畫布 Picturebox1 用于繪制波形圖， Picturebox2 用于繪制放大矩形框和定位光標，并且采用雙緩沖技術， 在繪制多面板、多通道時，先將所有面板繪制在緩沖區(qū)里，然后一次 性在 Picturebox 上繪制；顯示全局圖時，減小采樣率；查看局部時， 按真實采樣點數(shù)繪制；波形放大平移后，只繪制用戶可見時間區(qū)間內(nèi) 的點。這樣可以避免在繪制放大矩形框或拖動光標時不斷重繪波形圖， 提高流暢度。