一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法及系统与流程

1.本发明涉及水电站技术领域，具体为一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法及系统。


背景技术：

2.现大型水力发电厂设备操作以远方监控为主，如若现场人员距离设备较近，可能会被设备突然动作惊吓甚至误伤，一些现场操作风险高，涉及设备广(如遥测绝缘加压、活动导叶动作、机组转动等)，现多采用传统方式跑到现场逐一通知人员撤离，但是无法做到时空全面覆盖，可能造成人员误入设备动作区域，安全无法得到保证。
3.为解决上述问题，本专利研究一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒系统及方法，可通过监控联动或人为设置语音，触发相应区域的语音提醒装置。


技术实现要素：

4.在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
5.鉴于上述存在的问题，提出了本发明。
6.因此，本发明解决的技术问题是：如何通过自动化和智能化的方式，提高水力发电厂设备操作的效率和安全性，优化设备控制策略，并实时展示设备状态，以提供更好的用户体验和提高电网电压支撑的效果和效率。
7.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法，其包括如下步骤，通过监控模块读取设备状态变化；根据机组侧设备以及500kv侧设备状态变化，自动按设定触发操作提醒；根据实际工作需要，人为设置播报范围和内容；根据自动触发或人为设置的内容，现场声光报警装置响应。
8.作为本发明所述的一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法的一种优选方案，其中：所述监控模块是通过电厂监控模块读取设备状态变化，自动按设定触发操作提醒，根据设备动作过程时间长短，自动设定播放时段，保证语音提醒时空全覆盖，当集控人员在电厂监控模块操作，相应设备发生状态变化时，发出命令让相应区域的语音提醒装置动作。
9.作为本发明所述的一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法的一种优选方案，其中：所述机组侧设备以及500kv侧设备状态变化，自动按设定触发操作提醒包括采集监控系统设备当前设备状态，电厂监控设备状态发生变化，再判断是否自动触发逻辑设定语音提醒；所述机组侧设备以及500kv侧设备状态变化包括监控模块设备状态判断逻辑；对于机组侧设备，采集发电机出口隔离刀闸、发电机出口开关，发电机出口开关两侧接地刀闸的底压侧接地刀闸和高压侧接地刀闸状态，电制动开关，锁定投退状态，发电机机组转速，发电机机端电压，机组有功功率，并按照逻辑进行判断机组状态；发电机出口开关两侧
接地刀闸的低压侧接地刀闸合闸且高压侧接地刀闸在合闸，判断为机组在检修状态；发电机出口开关两侧接地刀闸的低压侧接地刀闸分闸且高压侧接地刀闸在分闸，发电机出口隔离刀闸分闸且发电机出口开关、在分闸，判断为机组在冷备用；发电机出口开关两侧接地刀闸的低压侧接地刀闸分闸且高压侧接地刀闸在分闸，发电机出口隔离刀闸合闸且发电机出口开关在分闸，判断为组在热备用；发电机出口开关两侧接地刀闸的低压侧接地刀闸分闸且高压侧接地刀闸在分闸，发电机出口隔离刀闸合闸且发电机出口开关在分闸，机组转速n≥90％，机端电压u＝0，判断为机组在空转状态；发电机出口开关两侧接地刀闸的低压侧接地刀闸分闸且高压侧接地刀闸在分闸，发电机出口隔离刀闸合闸且发电机出口开关在分闸，机组转速n≥90％，机端电压u0≥90％ug额定电压，判断为机组在空载状态；发电机出口开关两侧接地刀闸发电机低压侧接地刀闸分闸且高压侧接地刀闸在分闸，发电机出口隔离刀闸合闸且发电机出口开关在分闸，机组转速n≥90％，且机端电压u0≥90％ug额定电压，机组有功功率w＞0，判断为机组在并网状态；对于500kv侧设备，采集500kv开关两侧接地刀闸，其包括500kv开关第一接地刀闸以及500kv开关第二接地刀闸，500kv开关两侧刀闸，其包括500kv开关第一隔离刀闸以及500kv开关第二隔离刀闸，500kv开关，500kv母线接地刀闸状态，并按照如下逻辑进行500kv开关和500kv母线判断：500kv开关两侧接地刀闸的第一接地刀闸合闸且第二接地刀闸合闸，500kv开关两侧刀闸的第一隔离刀闸分闸且第二隔离刀闸分闸，判断为开关在检修状态；500kv开关两侧接地刀闸的第一接地刀闸分闸且第二接地刀闸分闸，500kv开关两侧刀闸的第一隔离刀闸分闸且第二隔离刀闸分闸，判断为500kv开关在冷备用状态；500kv开关两侧接地刀闸的第一接地刀闸分闸且第二接地刀闸分闸，500kv开关两侧刀闸的第一隔离刀闸合闸且第二隔离刀闸合闸，500kv开关分闸，判断为500kv开关在热备用状态；500kv开关两侧接地刀闸的第一接地刀闸分闸且第二接地刀闸分闸，500kv开关两侧刀闸的第一隔离刀闸合闸且第二隔离刀闸合闸，500kv开关合闸，判断为500kv开关在运行状态；500kv母线接地刀闸合闸，判断为母线在检修状态；500kv母线接地刀闸分闸，判断为母线在冷备用状态；500kv母线接地刀闸分闸，且与500kv母线相连的任一开关在合闸状态，判断为母线在运行状态。
10.作为本发明所述的一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法的一种优选方案，其中：判断所述设备发生状态后，判断是否自动触发逻辑设定语音提醒，若是则按逻辑设定自动选择语音提醒范围以及时段，若不是则流程结束；所述判断是否自动触发逻辑设定语音提醒的出发逻辑为，当机组由检修转冷备用时，监控模块下达分闸命令至发电机低压侧接地刀闸以及发电机高压侧接地刀闸、，现场的发电机低压侧接地刀闸、发电机高压侧接地刀闸通过继电器检测到发电机低压侧接地刀闸、发电机高压侧接地刀闸三相确已分闸，并将三相分闸信号反馈到监控模块后，触发语音提醒，操作成功，若由于二次回路断线原因导致发电机低压侧接地刀闸、发电机高压侧接地刀闸分闸不到位，现场继电器检测不到发电机低压侧接地刀闸、发电机高压侧接地刀闸分闸，或者三相位置节点不到位，则流程结束；当机组由冷备用转热备用时，监控模块下达发电机出口隔离刀闸合闸命令，现场发电机出口隔离刀闸也通过继电器检测是否三相确已合闸，并将三相合闸信号反馈至监控模块，若发电机出口隔离刀闸确已合上，则触发语音提醒，操作成功，若为检测到三相合闸信号，则结束流程；当机组由热备用转空载时，监控模块下达机组开机至空载命令，监控模块会按照自动开机流程自动进行各项设备的操作，当监控模块启动调速器液压系统进行拔锁
定时，通过锁定传感器检测锁定是否拔出，并将信号反馈至监控模块，若未拔出锁定，开机不成功，流程退出，若拔出锁定，则触发语音提醒，机组即将转动，并继续进行开机流程至机组转速达到额定转n＝100％，励磁系统自动投入，将机组机端电压逐步升至额定电压，此时发电机出口开关处的电压互感器检测到机端电压u＝ug额定电压时，触发语音提醒；机组由空载转运行，当机组空载运行后，监控模块下达机组开机至并网令，此时，同期装置动作，当检测到机端电压、频率、相位和电网侧一致时，发电机出口开关合闸，并触发语音提醒，若检测到发电机出口开关三相不一致或者合闸不成功，则结束流程。
11.作为本发明所述的一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法的一种优选方案，其中：所述判断是否自动触发逻辑设定语音提醒的出发逻辑还包括，监控模块读取装置检测到机组有功功率下降至w＝20mw，判断机组可能即将停机，触发语音提醒，监控模块下达机组停机至冷却水，按照停机流程自动进行各项操作，当发电机出口开关检测到分闸确已分闸，触发语音提醒，否则结束流程；当机组转速达到r＝50％ne额定转速时，且判断监控模块非事故停机，按照停机流程发电机电制动开关即将合闸，此时触发语音提醒，当机组转速达到r＝0时，且判断监控模块非事故停机，按照停机流程发电机电制动开关，分闸此时触发语音提醒。
12.作为本发明所述的一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法的一种优选方案，其中：所述按逻辑设定自动选择语音提醒范围以及时段后，按逻辑设定自动输出语音提醒播报内容，内容被自动或人为指定的语音提醒装置收到指令后，在选择的时段播报内容。
13.作为本发明所述的一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法的一种优选方案，其中：所述根据实际工作需要，人为设置播报范围和内容包括根据现场工作需要设置语音提醒，根据现场工作需要人为录入设备操作语音提醒，根据现场工作需要人为选择语音提醒范围和时段，再根据现场工作需要人为设定语音提醒播报内容，当被自动或人为指定的语音提醒装置收到指令后，再在选择的时段播报内容。
14.本发明的另外一个目的是提供一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒系统，其能通过自动化、智能化的方式，提高了水力发电厂设备操作的效率和安全性，减少了人为错误，提高了电网电压支撑的效果和效率。
15.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒系统，包括：包括监控模块、现场声光报警模块、数据收集模块、控制算法模块、设备控制模块、状态显示模块以及学习优化模块；所述监控模块是通过读取设备状态变化，自动按设定触发操作提醒，根据设备动作过程时间长短，自动设定播放时段，保证语音提醒时空全覆盖，当集控人员在电厂监控模块操作，相应设备发生状态变化时，发出命令让相应区域的语音提醒装置动作；所述现场声光报警模块是根据响应自动触发或人为设置的内容，进行现场声光报警；所述数据收集模块是实时收集新能源设备的运行状态数据、电网电压数据；所述控制算法模块是负责根据收集到的数据，计算出优化的设备操作策略，实现设备间的协同工作；所述设备控制模块是根据控制算法模块的计算结果，发送控制指令给新能源设备，使设备按照优化的策略运行；所述状态显示模块是将设备状态、电网电压状态信息进行可视化展示，使得操作人员直观地了解当前的运行情况；所述学习优化模块是通过机器学习算法，自动从历史数据中学习和优化设备的控制策略，提高电网电压支撑的效
果和效率。
16.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法的步骤。
17.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法的步骤。
18.本发明的有益效果：本发明通过监控模块获取设备状态变化自动按设定触发操作提醒，根据现场工作实际需要设置语音提醒范围和内容。语音提醒装置能根据设备分区精准动作，避免打扰。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
20.图1为本发明第一个实施例提供的一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法的整体流程图；
21.图2为本发明第一个实施例提供的一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法中水力发电厂设备操作现场语音预报提醒系统示意图；
22.图3为本发明第一个实施例提供的一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法中水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法流程图；
23.图4为本发明第一个实施例提供的一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法中判断是否自动触发逻辑设定语音提醒的机组开机流程图；
24.图5为本发明第一个实施例提供的一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法中判断是否自动触发逻辑设定语音提醒的机组停机流程图；
25.图6为本发明第一个实施例提供的一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法中判断是否自动触发逻辑设定语音提醒的gis设备操作流程图；
26.图7为本发明第二个实施例提供的一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒系统的结构图。
具体实施方式
27.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。
28.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
29.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方
式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
30.本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
31.同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.实施例1
34.参照图1～图6，为本发明的一个实施例，提供了一种重力储能系统稳定运行控制方法，其特征在于：本发明监控设备状态读取装置、人为录入语音提醒设备、现场声光报警装置及相关电气部分组成。图2中的监控设备状态读取装置能通过电厂监控模块读取设备状态变化，自动按设定触发操作提醒，人为录入语音提醒设备根据实际工作需要设置，现场声光报警装置根据自动触发或人为设置的内容响应。
35.如图3所示监控设备状态读取装置能通过电厂监控模块读取设备状态变化，自动按设定触发操作提醒，根据设备动作过程时间长短，自动设定播放时段，保证语音提醒时空全覆盖。当集控人员在电厂监控模块操作，相应设备发生状态变化时，能够发出命令让相应区域的语音提醒装置动作。比如水轮发电机启动过程，当水轮发电机出口隔离刀闸合上，相应机组段的语音提醒装置播报：“请注意，某号机组出口隔离刀闸合上，处于热备用状态，某号机组具备开机至并网条件，可能即将开机。”，当水轮发电机活动导叶锁定退出时，相应机组段的语音提醒装置播报：“请注意，某号机组活动导叶锁定退出，活动导叶具备开启条件，某号机组可能转动，请撤离至安全区域。”；当升压开关站通过监控模块远方倒闸操作时，开关两侧刀闸合上时，相应开关间隔的语音提醒装置发出：“请注意，某刀闸合上，某开关处于热备用状态，具备送电条件，请撤离至安全区域。”。
36.人为录入语音提醒设备根据实际工作需要设置播报范围和内容，根据现场工作时间长短，人为选择播放时段，保证语音提醒时空全覆盖。比如现场进行发电机预防性试验，需要在发电机电气一次设备加高电压，需要提前在相应机组段的语音提醒装置播报：“请注意，某机组即将进行发电机预防性试验，某号机组定子等电气一次设备即将加高电压，请撤离至安全区域。”；当检修时进行调速器操作需要动活动导叶时，需要提前在相应机组段的语音提醒装置播报：“请注意，某机组活动导叶即将动作，请某号机组水车室内人员撤离至安全区域。”。
37.通过监控模块读取设备状态变化；根据设备状态变化，自动按设定触发操作提醒；根据实际工作需要，人为设置播报范围和内容；根据自动触发或人为设置的内容，现场声光
报警装置响应。
38.监控设备状态读取装置能通过电厂监控模块读取设备状态变化，自动按设定触发操作提醒，根据设备动作过程时间长短，自动设定播放时段，保证语音提醒时空全覆盖。当集控人员在电厂监控模块操作，相应设备发生状态变化时，能够发出命令让相应区域的语音提醒装置动作。比如水轮发电机启动过程，当水轮发电机出口隔离刀闸合上，相应机组段的语音提醒装置播报：“请注意，某号机组出口隔离刀闸合上，处于热备用状态，某号机组具备开机至并网条件，可能即将开机。”，当水轮发电机活动导叶锁定退出时，相应机组段的语音提醒装置播报：“请注意，某号机组活动导叶锁定退出，活动导叶具备开启条件，某号机组可能转动，请撤离至安全区域。”；当升压开关站通过监控模块远方倒闸操作时，开关两侧刀闸合上时，相应开关间隔的语音提醒装置发出：“请注意，某刀闸合上，某开关处于热备用状态，具备送电条件，请撤离至安全区域。”。
39.为录入语音提醒设备根据实际工作需要设置播报范围和内容，根据现场工作时间长短，人为选择播放时段，保证语音提醒时空全覆盖。比如现场进行发电机预防性试验，需要在发电机电气一次设备加高电压，需要提前在相应机组段的语音提醒装置播报：“请注意，某机组即将进行发电机预防性试验，某号机组定子等电气一次设备即将加高电压，请撤离至安全区域。”；当检修时进行调速器操作需要动活动导叶时，需要提前在相应机组段的语音提醒装置播报：“请注意，某机组活动导叶即将动作，请某号机组水车室内人员撤离至安全区域。”。
40.监控设备状态读取装置能通过电厂监控模块读取设备状态变化，自动按设定触发操作提醒，根据设备动作过程时间长短，自动设定播放时段，保证语音提醒时空全覆盖。其特征在于：
41.s1:采集监控系统设备当前设备状态，电厂监控设备状态发生变化，进入s2。如图4监控系统设备状态判断逻辑如下：
42.对于机组侧设备，采集发电机出口隔离刀闸、发电机出口开关，发电机出口开关两侧接地刀闸的底压侧接地刀闸和高压侧接地刀闸状态，电制动开关，锁定投退状态，发电机机组转速，发电机机端电压，机组有功功率，并按照逻辑进行判断机组状态：
43.发电机出口开关两侧接地刀闸的低压侧接地刀闸合闸且高压侧接地刀闸在合闸，判断为机组在检修状态；
44.发电机出口开关两侧接地刀闸的低压侧接地刀闸分闸且高压侧接地刀闸在分闸，发电机出口隔离刀闸分闸且发电机出口开关在分闸，判断为机组在冷备用；
45.发电机出口开关两侧接地刀闸的低压侧接地刀闸分闸且高压侧接地刀闸在分闸，发电机出口隔离刀闸合闸且发电机出口开关在分闸，判断为组在热备用；发电机出口开关两侧接地刀闸的低压侧接地刀闸分闸且高压侧接地刀闸在分闸，发电机出口隔离刀闸合闸且发电机出口开关在分闸，机组转速n≥90％，机端电压u＝0，判断为机组在空转状态；发电机出口开关两侧接地刀闸的低压侧接地刀闸分闸且高压侧接地刀闸在分闸，发电机出口隔离刀闸合闸且发电机出口开关在分闸，机组转速n≥90％，机端电压u0≥90％ug额定电压，判断为机组在空载状态。
46.发电机出口开关两侧接地刀闸发电机低压侧接地刀闸分闸且高压侧接地刀闸在分闸，发电机出口隔离刀闸合闸且发电机出口开关在分闸，机组转速n≥90％，且机端电压
u0≥90％ug额定电压，机组有功功率w＞0，判断为机组在并网状态。
47.对于500kv侧设备，采集500kv开关两侧接地刀闸，其包括500kv开关第一接地刀闸以及500kv开关第二接地刀闸，500kv开关两侧刀闸，其包括500kv开关第一隔离刀闸以及500kv开关第二隔离刀闸，500kv开关，500kv母线接地刀闸状态，并按照如下逻辑进行500kv开关和500kv母线判断：
48.500kv开关两侧接地刀闸的第一接地刀闸合闸且第二接地刀闸合闸，500kv开关两侧刀闸的第一隔离刀闸分闸且第二隔离刀闸分闸，判断为开关在检修状态；500kv开关两侧接地刀闸的第一接地刀闸分闸且第二接地刀闸分闸，500kv开关两侧刀闸的第一隔离刀闸分闸且第二隔离刀闸分闸，判断为500kv开关在冷备用状态；500kv开关两侧接地刀闸的第一接地刀闸分闸且第二接地刀闸分闸，500kv开关两侧刀闸的第一隔离刀闸合闸且第二隔离刀闸合闸，500kv开关分闸，判断为500kv开关在热备用状态；500kv开关两侧接地刀闸的第一接地刀闸分闸且第二接地刀闸分闸，500kv开关两侧刀闸的第一隔离刀闸合闸且第二隔离刀闸合闸，500kv开关合闸，判断为500kv开关在运行状态。
49.当500kv母线接地刀闸合闸，判断为母线在检修状态。
50.当500kv母线接地刀闸分闸，判断为母线在冷备用状态。
51.当500kv母线接地刀闸分闸，且与500kv母线相连的任一开关在合闸状态，判断为母线在运行状态。s2：判断是否自动触发逻辑设定语音提醒，若能进入s3，否则流程结束，具体触发逻辑如下。
52.对于机组侧设备，机组各种状态的转换按照调度命令执行并结合机组开停机流程进行，机组开机时。
53.当机组由检修转冷备用时，监控模块下达分闸命令至发电机低压侧接地刀闸以及发电机高压侧接地刀闸，现场的发电机低压侧接地刀闸、发电机高压侧接地刀闸通过继电器检测到发电机低压侧接地刀闸、发电机高压侧接地刀闸三相确已分闸，并将三相分闸信号反馈到监控模块后，触发语音提醒，操作成功，若由于二次回路断线原因导致发电机低压侧接地刀闸、发电机高压侧接地刀闸分闸不到位，现场继电器检测不到发电机低压侧接地刀闸、发电机高压侧接地刀闸分闸，或者三相位置节点不到位，则流程结束。
54.当机组由冷备用转热备用时，监控模块下达发电机出口隔离刀闸合闸命令，现场发电机出口隔离刀闸也通过继电器检测是否三相确已合闸，并将三相合闸信号反馈至监控模块，若发电机出口隔离刀闸确已合上，则触发语音提醒，操作成功，若为检测到三相合闸信号，则结束流程；
55.当机组由热备用转空载时，监控模块下达机组开机至空载命令，监控模块会按照自动开机流程自动进行各项设备的操作，当监控模块启动调速器液压系统进行拔锁定时，通过锁定传感器检测锁定是否拔出，并将信号反馈至监控模块，若未拔出锁定，开机不成功，流程退出，若拔出锁定，则触发语音提醒，机组即将转动，并继续进行开机流程至机组转速达到额定转速n＝100％，励磁系统自动投入，将机组机端电压逐步升至额定电压，此时发电机出口开关处的电压互感器检测到机端电压u＝ug额定电压时，触发语音提醒；
56.机组由空载转运行，当机组空载运行后，监控模块下达机组开机至并网令，此时，同期装置动作，当检测到机端电压、频率、相位和电网侧一致时，发电机出口开关合闸，并触发语音提醒，若检测到发电机出口开关三相不一致或者合闸不成功，则结束流程。如图5在
机组停机时。
57.监控模块读取装置检测到机组有功功率下降至w＝20mw，判断为机组可能即将停机，触发语音提醒。
58.监控系统下达“机组停机至冷却水”，按照停机流程自动进行各项操作，当发电机出口开关检测到分闸确已分闸，触发语音提醒，否则结束流程；当机组转速达到r＝50％ne额定转速时，且判断监控系统非事故停机，按照停机流程发电机电制动开关即将合闸，此时触发语音提醒，当机组转速达到r＝0时，且判断监控系统非事故停机，按照停机流程发电机电制动开关即将分闸此时触发语音提醒。
59.对于gis，gis开关及母线状态的转换按照调度命令执行，如图6触发逻辑如下：
60.监控系统500kv开关两侧第一接地刀闸、第一接地刀闸分合闸命令，且现场三相位置继电器检测到三相确已分合闸，触发语音提醒，否则流程结束。
61.监控系统下达500kv开关两侧第一隔离刀闸、第二隔离刀闸分合闸命令，且现场三相位置继电器检测到三相确已分合闸，触发语音提醒，否则流程结束。
62.监控系统下达500kv开关分合闸命令，且现场三相位置继电器检测到三相确已分合闸，触发语音提醒，否则流程结束。
63.监控系统下达500kv母线接地刀闸分合闸，且现场三相位置继电器检测到三相确已分合闸，触发语音提醒，否则流程结束。
64.s3：按逻辑设定自动选择语音提醒范围，时段，进入s4；具体方法如下：
65.监控系统信号机组侧格式如下xx月/xx日xx时:xx分:xx秒xxf：事件内容。
66.监控系统信号gis侧格式如下xx月/xx日xx时:xx分:xx秒lcuxx：事件内容。
67.通过采集监控系统事件发生时间，内容，对信号中的关键信息进行提取分类，提取出信号中的时间“xx月/xx日xx时:xx分”，机组号“xxf”，gis信号中现地控制单元“lcuxx，”然后按照程序设定将事件信息中的时间，设备位置与现场设备对应起来，如事件信号中的xxf对应xxf机组段，lcuxx对应gis的xx位置，进行分区域播报。
68.s4：按逻辑设定自动输出语音提醒播报内容，进入s9；具体方法如下：
69.将监控模块中的“事件内容”进行提取，通过程序筛选出发电机出口隔离刀闸、发电机出口开关，发电机出口开关两侧低压侧接地刀闸、高压侧接地刀闸，电制动开关，锁定投退变化状态，发电机机组转速n分别为90％、50％。
70.0％，发电机机端电压u为90％ug，机组有功功率w为20mw时的状态，gis开关、刀闸、接地刀闸分合状态变化，并结合s3步骤的时间、区域进行自动播放。
71.s5：根据现场工作需要设置语音提醒，进入s6。
72.人工录入语音装置与监控系统自动读取装置独立，具备文字转语音模块，时间区间设置。
73.s6：根据现场工作需要人为录入设备操作语音提醒，进入s7。
74.s7：根据现场工作需要人为选择语音提醒范围和时段，进入s8。
75.当机组等设备检修时，由于试验需求，需要进行人为语音播报提醒防止非工作人员误入试验间隔，防止触电和机械等伤害，通过查询相关工作票以及操作票涉及的工作地点，起始时间和结束时间，操作票操作在人为录入语音装置上按照工作票及操作票的工作地点设置语音提醒范围，按照作票的起始时间和结束时间设置播报时间段。
76.s8：根据现场工作需要人为设定语音提醒播报内容，进入s9。
77.人工语音录入装置通过文字转语音模块进行转换，按照工作票以及操作票的工作内容进行文字输入，将文字转化成语音播放至对应区域。
78.s9：被自动或人为指定的语音提醒装置收到指令，在选择的时段播报内容。
79.语音播报设备终端与监控模块自动读取设备、人为录入语音设备相连，可以接受来自监控模块自动读取设备、人为录入语音的信号。
80.实施例2
81.参照图7，为本发明的一个实施例，提供了一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法的系统，其特征在于：包括监控模块、现场声光报警模块、数据收集模块、控制算法模块、设备控制模块、状态显示模块以及学习优化模块。
82.监控模块是通过读取设备状态变化，自动按设定触发操作提醒，根据设备动作过程时间长短，自动设定播放时段，保证语音提醒时空全覆盖，当集控人员在电厂监控模块操作，相应设备发生状态变化时，发出命令让相应区域的语音提醒装置动作。
83.现场声光报警模块是根据响应自动触发或人为设置的内容，进行现场声光报警。
84.数据收集模块是实时收集新能源设备的运行状态数据、电网电压数据。
85.控制算法模块是负责根据收集到的数据，计算出优化的设备操作策略，实现设备间的协同工作。
86.设备控制模块是根据控制算法模块的计算结果，发送控制指令给新能源设备，使设备按照优化的策略运行。
87.状态显示模块是将设备状态、电网电压状态信息进行可视化展示，使得操作人员直观地了解当前的运行情况。
88.学习优化模块是通过机器学习算法，自动从历史数据中学习和优化设备的控制策略，提高电网电压支撑的效果和效率。
89.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
90.在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
91.计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)、便携式计算机盘盒(磁装置)、随机存取存储器(ram)、只读存储器
(rom)、可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)、光纤装置以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
92.应当理解，本发明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。
93.实施例3
94.本发明的实施例，为了验证本发明的有益效果，通过经济效益计算和仿真实验进行科学论证。本实施例分别对现有传统的方法、本实施例的方法进行了实验。
95.使用两个相同的水力发电厂，一个使用传统的设备操作方法，另一个使用本发明的设备操作方法。我们将在一个月的时间内对比两个发电厂的操作效率和安全性。
96.表1水力发电厂在一天内的操作流程记录表
97.[0098][0099]
根据表1所示监控系统和现场声光报警装置的自动化和智能化功能大大提高了操作的效率和安全性。在每个关键的操作步骤，系统都会自动监控设备状态，根据设备状态变化自动触发操作提醒，然后通过现场声光报警装置进行提醒。这种自动化和智能化的操作方式，减少了人为操作错误，提高了操作效率，也提高了设备的运行安全性。
[0100]
表2数据对比表
[0101][0102]
在实验场景中，可以看到，使用本发明的设备操作方法，操作错误次数和设备故障次数都大大减少，操作效率也有显著提高，而且没有发生人员伤害事故。这些数据清楚地展示了本发明方法的优越性。
[0103]
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法，其特征在于，包括：通过监控模块读取设备状态变化；根据机组侧设备以及500kv侧设备状态变化，自动按设定触发操作提醒；根据实际工作需要，人为设置播报范围和内容；根据自动触发或人为设置的内容，现场声光报警装置响应。2.如权利要求1所述的一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法，其特征在于：所述监控模块是通过电厂监控模块读取设备状态变化，自动按设定触发操作提醒，根据设备动作过程时间长短，自动设定播放时段，保证语音提醒时空全覆盖，当集控人员在电厂监控模块操作，相应设备发生状态变化时，发出命令让相应区域的语音提醒装置动作。3.如权利要求2所述的一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法，其特征在于：所述机组侧设备以及500kv侧设备状态变化，自动按设定触发操作提醒包括采集监控系统设备当前设备状态，电厂监控设备状态发生变化，再判断是否自动触发逻辑设定语音提醒；所述机组侧设备以及500kv侧设备状态变化包括监控模块设备状态判断逻辑；对于机组侧设备，采集发电机出口隔离刀闸、发电机出口开关，发电机出口开关两侧接地刀闸的低压侧接地刀闸和高压侧接地刀闸状态，电制动开关，锁定投退状态，发电机机组转速，发电机机端电压，机组有功功率，并按照逻辑进行判断机组状态；发电机出口开关两侧接地刀闸的低压侧接地刀闸合闸且发电机高压侧接地刀闸在合闸，判断为机组在检修状态；发电机出口开关两侧接地刀闸的低压侧接地刀闸分闸且发电机高压侧接地刀闸在分闸，发电机出口隔离刀闸分闸且发电机出口开关在分闸，判断为机组在冷备用；发电机出口开关两侧接地刀闸的低压侧接地刀闸分闸且高压侧接地刀闸在分闸，发电机出口隔离刀闸合闸且发电机出口开关在分闸，判断为组在热备用；发电机出口开关两侧接地刀闸的低压侧接地刀闸分闸且高压侧接地刀闸在分闸，发电机出口隔离刀闸合闸且发电机出口开关在分闸，机组转速n≥90％，机端电压u＝0，判断为机组在空转状态；发电机出口开关两侧接地刀闸的低压侧接地刀闸分闸且高压侧接地刀闸在分闸，发电机出口隔离刀闸的合闸且发电机出口开关在分闸，机组转速n≥90％，机端电压u0≥90％ug额定电压，判断为机组在空载状态；发电机出口开关两侧接地刀闸的低压侧接地刀闸分闸且高压侧接地刀闸在分闸，发电机出口隔离刀闸的合闸且发电机出口开关在分闸，机组转速n≥90％，且机端电压u0≥90％ug额定电压，机组有功功率w＞0，判断为机组在并网状态；对于500kv侧设备，采集500kv开关两侧接地刀闸，其包括500kv开关第一接地刀闸以及500kv开关第二接地刀闸，500kv开关两侧刀闸，其包括500kv开关第一隔离刀闸以及500kv开关第二隔离刀闸，500kv开关，500kv母线接地刀闸状态，并按照如下逻辑进行500kv开关和500kv母线判断：500kv开关两侧接地刀闸的第一接地刀闸合闸且第二接地刀闸合闸，500kv开关两侧刀闸的第一隔离刀闸分闸且第二隔离刀闸分闸，判断为开关在检修状态；500kv开关两侧接地刀闸的第一接地刀闸分闸且第二接地刀闸分闸，500kv开关两侧刀闸的第一隔离刀闸分闸且第二隔离刀闸分闸，判断为500kv开关在冷备用状态；
500kv开关两侧接地刀闸的第一接地刀闸分闸且第二接地刀闸分闸，500kv开关两侧刀闸的第一隔离刀闸合闸且第二隔离刀闸合闸，500kv开关分闸，判断为500kv开关在热备用状态；500kv开关两侧接地刀闸的第一接地刀闸分闸且第二接地刀闸分闸，500kv开关两侧刀闸的第一隔离刀闸合闸且第二隔离刀闸合闸，500kv开关合闸，判断为500kv开关在运行状态；500kv母线接地刀闸合闸，判断为母线在检修状态；500kv母线接地刀闸分闸，判断为母线在冷备用状态；500kv母线接地刀闸分闸，且与500kv母线相连的任一开关在合闸状态，判断为母线在运行状态。4.如权利要求3所述的一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法，其特征在于：判断所述设备发生状态后，判断是否自动触发逻辑设定语音提醒，若是则按逻辑设定自动选择语音提醒范围以及时段，若不是则流程结束；所述判断是否自动触发逻辑设定语音提醒的出发逻辑为，当机组由检修转冷备用时，监控模块下达分闸命令至发电机低压侧接地刀闸以及发电机高压侧接地刀闸、，现场7的发电机低压侧接地刀闸、发电机高压侧接地刀闸通过继电器检测到发电机低压侧接地刀闸、发电机高压侧接地刀闸三相确已分闸，并将三相分闸信号反馈到监控模块后，触发语音提醒，操作成功，若由于二次回路断线原因导致发电机低压侧接地刀闸、发电机高压侧接地刀闸分闸不到位，现场继电器检测不到发电机低压侧接地刀闸、发电机高压侧接地刀闸分闸，或者三相位置节点不到位，则流程结束；当机组由冷备用转热备用时，监控模块下达发电机出口隔离刀闸合闸命令，现场发电机出口隔离刀闸也通过继电器检测是否三相确已合闸，并将三相合闸信号反馈至监控模块，若发电机出口隔离刀闸确已合上，则触发语音提醒，操作成功，若为检测到三相合闸信号，则结束流程；当机组由热备用转空载时，监控模块下达机组开机至空载命令，监控模块会按照自动开机流程自动进行各项设备的操作，当监控模块启动调速器液压系统进行拔锁定时，通过锁定传感器检测锁定是否拔出，并将信号反馈至监控模块，若未拔出锁定，开机不成功，流程退出，若拔出锁定，则触发语音提醒，机组即将转动，并继续进行开机流程至机组转速达到额定转速n＝100％，励磁系统自动投入，将机组机端电压逐步升至额定电压，此时发电机出口开关处的电压互感器检测到机端电压u＝ug额定电压时，触发语音提醒；机组由空载转运行，当机组空载运行后，监控模块下达机组开机至并网令，此时，同期装置动作，当检测到机端电压、频率、相位和电网侧一致时，发电机出口开关合闸，并触发语音提醒，若检测到发电机出口开关三相不一致或者合闸不成功，则结束流程。5.如权利要求4所述的一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法，其特征在于：所述判断是否自动触发逻辑设定语音提醒的出发逻辑还包括，监控模块读取装置检测到机组有功功率下降至w＝20mw，判断机组可能即将停机，触发语音提醒，监控模块下达机组停机至冷却水，按照停机流程自动进行各项操作，当发电机出口开关检测到分闸确已分闸，触发语音提醒，否则结束流程；当机组转速达到r＝50％ne额定转速时，且判断监控模块非事故停机，按照停机流程发
电机电制动开关即将合闸，此时触发语音提醒，当机组转速达到r＝0时，且判断监控模块非事故停机，按照停机流程发电机电制动开关，分闸此时触发语音提醒。6.如权利要求5所述的一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法，其特征在于：所述按逻辑设定自动选择语音提醒范围以及时段后，按逻辑设定自动输出语音提醒播报内容，内容被自动或人为指定的语音提醒装置收到指令后，在选择的时段播报内容。7.如权利要求6所述的一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法，其特征在于：所述根据实际工作需要，人为设置播报范围和内容包括根据现场工作需要设置语音提醒，根据现场工作需要人为录入设备操作语音提醒，根据现场工作需要人为选择语音提醒范围和时段，再根据现场工作需要人为设定语音提醒播报内容，当被自动或人为指定的语音提醒装置收到指令后，再在选择的时段播报内容。8.一种采用如权利要求1～7任一所述的一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法的系统其特征在于：包括监控模块、现场声光报警模块、数据收集模块、控制算法模块、设备控制模块、状态显示模块以及学习优化模块；所述监控模块是通过读取设备状态变化，自动按设定触发操作提醒，根据设备动作过程时间长短，自动设定播放时段，保证语音提醒时空全覆盖，当集控人员在电厂监控模块操作，相应设备发生状态变化时，发出命令让相应区域的语音提醒装置动作；所述现场声光报警模块是根据响应自动触发或人为设置的内容，进行现场声光报警；所述数据收集模块是实时收集新能源设备的运行状态数据、电网电压数据；所述控制算法模块是负责根据收集到的数据，计算出优化的设备操作策略，实现设备间的协同工作；所述设备控制模块是根据控制算法模块的计算结果，发送控制指令给新能源设备，使设备按照优化的策略运行；所述状态显示模块是将设备状态、电网电压状态信息进行可视化展示，使得操作人员直观地了解当前的运行情况；所述学习优化模块是通过机器学习算法，自动从历史数据中学习和优化设备的控制策略，提高电网电压支撑的效果和效率。9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种水力发电厂设备操作现场语音预报提醒方法及系统，涉及水电站技术领域，包括：通过监控模块读取设备状态变化；根据设备状态变化，自动按设定触发操作提醒；根据实际工作需要，人为设置播报范围和内容；根据自动触发或人为设置的内容，现场声光报警装置响应。本发明通过监控模块获取设备状态变化自动按设定触发操作提醒，根据现场工作实际需要设置语音提醒范围和内容。语音提醒装置能根据设备分区精准动作，避免打扰。避免打扰。避免打扰。


技术研发人员：杨成万 潘锐 牛麒红
受保护的技术使用者：三峡金沙江云川水电开发有限公司
技术研发日：2023.07.17
技术公布日：2023/10/19