CN116147921B - 一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试方法、装置及设备。包括：获取抽水蓄能发动机的导叶开关情况；根据导叶开关情况控制发动机抽水启动至第一阶段，并获取第一阶段相关参数以确定第一阶段测试结果；根据第一阶段测试结果控制发动机抽水启动至第二阶段，并获取第二阶段相关参数以确定第二阶段测试结果；根据第二阶段测试结果控制发动机抽水启动至第三阶段，并获取第三阶段相关参数以确定最终测试结果，其中，第一阶段、第二阶段和第三阶段对应不同发动机转速。通过在测试过程中改变发动机转速，保证发动机转速上升率与导叶打开速率相配合，避免发动机振动大时产生的发动机大轴偏心以及定转子扫膛，保证了测试过程的安全性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及发动机测试技术领域，尤其涉及一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试方法、装置及设备。
背景技术
抽水蓄能可变速发动机分为三类：全功率、双馈和变磁极。与常规定速抽水蓄能发动机相比，变速抽水蓄能具有运行范围更宽、效率更高、自启动能力强以及水泵功率调节能力更强等优势。
目前，针对抽水蓄能发动机的抽水启动测试方法仅有定速类别的，一旦发动机转速上升率与导叶打开速率配合不佳，容易导致发动机振动大，严重时使得发动机大轴偏心甚至定转子扫膛，进而使测试过程的安全性和稳定性无法得到保障。
发明内容
本发明提供了一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试方法、装置及设备，以测试转速与导叶开度配合情况，保障抽水蓄能发动机的抽水启动过程的安全性和稳定性。
根据本发明的一方面，提供了一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试方法，该方法包括：
获取抽水蓄能发动机的导叶开关情况；
根据导叶开关情况控制发动机抽水启动至第一阶段，并获取第一阶段相关参数以确定第一阶段测试结果，其中，第一阶段相关参数包括电压、电流和第一阶段转速集合；
根据第一阶段测试结果控制发动机抽水启动至第二阶段，并获取第二阶段相关参数以确定第二阶段测试结果，其中，第二阶段相关参数包括第二阶段转速集合、第二阶段振动值和第二阶段摆度值；
根据第二阶段测试结果控制发动机抽水启动至第三阶段，并获取第三阶段相关参数以确定最终测试结果，其中，第一阶段、第二阶段和第三阶段对应不同发动机转速，第三阶段相关参数包括第三阶段转速集合、第三阶段振动值、第三阶段摆度值和跳跃最大差值。
可选的，根据导叶开关情况控制发动机抽水启动至第一阶段，包括：判断导叶开关情况是否为导叶关闭，若是，直接通过变流器控制发动机转速上升至第一指定转速，以使发动机抽水启动至第一阶段；否则，通过调速器控制导叶进行关闭，当导叶开关情况为导叶关闭时，通过变流器控制发动机转速上升至第一指定转速，以使发动机抽水启动至第一阶段。
可选的，获取第一阶段相关参数以确定第一阶段测试结果，包括：计算各相电压和对应的各相电流的乘积以获取各相功率，当各相功率均为负值时，确定发动机转向正常；将第一阶段转速集合输入预定义的上升率算法以计算第一转速上升率，当第一转速上升率属于第一指定范围时，确定发动机第一上升性能良好；当发动机转向正常且第一上升性能良好时，确定第一阶段测试结果为性能良好。
可选的，根据第一阶段测试结果控制发动机抽水启动至第二阶段，包括：当第一阶段测试结果为性能良好时，通过变流器控制发动机转速由第一指定转速上升至第二指定转速，以使发动机抽水启动至第二阶段。
可选的，获取第二阶段相关参数以确定第二阶段测试结果，包括：将第二阶段转速集合输入预定义的上升率算法以计算第二转速上升率，当第二转速上升率属于第二指定范围时，确定发动机第二上升性能良好；提取第二阶段振动值中各方向对应的振动最大值，当振动最大值小于等于对应的振动阈值时，确定发动机第二阶段振动性能良好；提取第二阶段摆度值中的摆度最大值，当摆度最大值小于等于阈值时，确定发动机第二阶段摆度性能良好；当发动机第二上升性能良好、第二阶段振动性能良好且第二阶段摆度性能良好时，确定第二阶段测试结果为性能良好。
可选的，根据第二阶段测试结果控制发动机抽水启动至第三阶段，包括：当第二阶段测试结果为性能良好时，通过变流器和调速器控制发动机转速由第二指定转速上升至第三指定转速，以使发动机抽水启动至第三阶段。
可选的，获取第三阶段相关参数以确定最终测试结果，包括：将第三阶段转速集合输入预定义的上升率算法以计算第三转速上升率，当第三转速上升率属于第三指定范围时，确定发动机第三上升性能良好；提取第三阶段振动值中各方向对应的振动最大值，当振动最大值小于等于对应的振动阈值时，确定发动机第三阶段振动性能良好；提取第三阶段摆度值中的摆度最大值，当摆度最大值小于等于阈值时，确定发动机第三阶段摆度性能良好；当跳跃最大差值小于等于对应的跳跃阈值时，确定发动机抽水阶跃性能良好，其中，跳跃最大差值包括功率跳跃最大差值、转速跳跃最大差值以及电压跳跃最大差值；当发动机第三上升性能良好、第三阶段振动性能良好、第三阶段摆度性能良好且抽水阶跃性能良好时，确定最终测试结果为性能良好。
根据本发明的另一方面，提供了一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试装置，该装置包括：
导叶开关情况获取模块，用于获取抽水蓄能发动机的导叶开关情况；
第一阶段测试结果确定模块，用于根据导叶开关情况控制发动机抽水启动至第一阶段，并获取第一阶段相关参数以确定第一阶段测试结果，其中，第一阶段相关参数包括电压、电流和第一阶段转速集合；
第二阶段测试结果确定模块，用于根据第一阶段测试结果控制发动机抽水启动至第二阶段，并获取第二阶段相关参数以确定第二阶段测试结果，其中，第二阶段相关参数包括第二阶段转速集合、第二阶段振动值和第二阶段摆度值；
最终测试结果确定模块，用于根据第二阶段测试结果控制发动机抽水启动至第三阶段，并获取第三阶段相关参数以确定最终测试结果，其中，第一阶段、第二阶段和第三阶段对应不同发动机转速，第三阶段相关参数包括第三阶段转速集合、第三阶段振动值、第三阶段摆度值和跳跃最大差值。
根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试方法。
根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试方法。
本发明实施例的技术方案，通过在测试过程中改变发动机转速，保证发动机转速上升率与导叶打开速率相配合，避免发动机振动大时产生的发动机大轴偏心以及定转子扫膛，保证了测试过程的安全性和稳定性。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例一提供的一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试方法的流程图；
图2是根据本发明实施例一提供的一种抽水启动系统的结构示意图；
图3是根据本发明实施例一提供的另一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试方法的流程图；
图4是根据本发明实施例一提供的另一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试方法的流程图；
图5是根据本发明实施例二提供的另一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试方法的流程图；
图6是根据本发明实施例三提供的一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试装置的结构示意图；
图7是实现本发明实施例的一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
图1为本发明实施例一提供了一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试方法的流程图，本实施例可适用于抽水蓄能发动机的抽水启动的情况，该方法可以由抽水蓄能发动机的抽水启动测试装置来执行，该抽水蓄能发动机的抽水启动测试装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该抽水蓄能发动机的抽水启动测试装置可配置于计算机中。如图1所示，该方法包括：
S110、获取抽水蓄能发动机的导叶开关情况。
图2为本发明实施例一提供了一种抽水启动系统的结构示意图，图2中包括全功率抽水启动发动机以及其附属设备。发动机是指用于将电能转化为机械能的机器，本实施方式中的发动机既有抽水工况也有发电工况，三相定子与变流器相连接，转子与整流励磁装置连接。在抽水工况中，变流器供给定子交变旋转磁场，带动转子升速，使得与转子同轴转动的水泵旋转，进而使得水泵抽水。水泵是输送液体或使液体增压的机械，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。本实施方式中水泵主要由导叶、转轮和导水机构等组成，其转轮转动轴与转子大轴连接，在抽水工况中，转子带动转轮大轴旋转，导叶打开进行抽水。励磁装置：励磁装置主要由交-直整流桥组成，在抽水工况中，用于供给转子恒定的直流电流，使转子在交变的旋转磁场中转动。调速器是通过控制导叶开度来控制水泵的入力和转速的装置。变流器由交-直-交桥组成，核心元件为绝缘栅双极晶体管（Insulated Gate BipolarTransistor，IGBT）。变流器一端与电网连接，恒定输入与电网同频率（50Hz）的电压，另一端与发动机定子连接，输出变频的电压。在抽水启动过程中，变流器输入电网恒定频率（50Hz）的电压，输出给定子频率从0上升的交变磁场，带动转子旋转。断路器是连接电网与电动机的开关，用于通断正常符合电流和断开故障电流的装置，例如，可以是真空断路器和SF6断路器。主变压器为传输电能和变换电压等级的装置。
S120、根据导叶开关情况控制发动机抽水启动至第一阶段，并获取第一阶段相关参数以确定第一阶段测试结果。
图3为本发明实施例一提供了一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试方法的流程图，步骤S120主要包括如下的步骤S121至步骤S126：
其中，第一阶段相关参数包括电压、电流和第一阶段转速集合。
S121、判断导叶开关情况是否为导叶关闭，若是，执行S123，否则，执行S122。
S122、通过调速器控制导叶进行关闭，当导叶开关情况为导叶关闭时，执行S123。
S123、通过变流器控制发动机转速上升至第一指定转速，以使发动机抽水启动至第一阶段。
具体的，可以在水泵机导叶结构的位置形成开关，检测导叶是否关闭，即导叶开度为0。若导叶开度不为0，则启动调速器控制导叶开度为0；若导叶开度为0，则执行变流器控制发动机转速上升，并应用装设于发动机中心转轴的齿盘测速传感器实时检测转速。第一指定转速是用户根据发动机性能进行设置，示例性的，第一指定转速可以是20%Ne（Ne为额定转速），若转速未达到第一指定转速，则继续执行变流器控制发动机转速上升；若转速上升至第一指定转速，确定发动机抽水启动至第一阶段。
S124、计算各相电压和对应的各相电流的乘积以获取各相功率，当各相功率均为负值时，确定发动机转向正常。
具体的，应用装设于发动机定子侧的电流互感器（准确级为0.5）和电压互感器（准确级为0.5）计算各相电压和对应的各相电流的乘积以获取各相功率，示例性的，获取到三相电压UA、UB、UC和三相电流IA、IB、IC，则计算功率PA=UA*IA、PB=UB*IB、PC=UC*IC，若PA、PB、PC均为负数，则确定发动机转向正常；若其中一个为正数，则确定发动机转向错误。
S125、将第一阶段转速集合输入预定义的上升率算法以计算第一转速上升率，当第一转速上升率属于第一指定范围时，确定发动机第一上升性能良好。
具体的，在发动机转速上升至第一指定转速过程中，每隔1000ms记录一次转速，形成转速集合
，/>
表示第n个时间间隔采集的数据，/>
表示第n次的转速，并采用如下公式（1）计算单次转速上升率：
其中，
表示第n-1次转速上升率，/>
表示第n次的转速，/>
表示第n-1次的转速。计算出各单次转速上升率后，可采用如下公式（2）计算转速上升率：
其中，
表示第1次转速上升率,/>
表示第n-1次转速上升率。最终可计算出第一转速上升率，第一指定范围可以是[20，30]，若计算出的第一转速上升率属于第一指定范围，则可以确定发动机第一上升性能良好。若第一转速上升率不属于第一指定范围，表示发动机第一上升性能不佳。
S126、当发动机转向正常且第一上升性能良好时，确定第一阶段测试结果为性能良好。
具体的，当发动机转向正常且第一上升性能良好时，表示发动机第一阶段测试性能良好，当发动机转向异常或第一上升性能不佳时，需要停机优化变流器参数后再次开展测试。
S130、根据第一阶段测试结果控制发动机抽水启动至第二阶段，并获取第二阶段相关参数以确定第二阶段测试结果。
图4为本发明实施例一提供了一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试方法的流程图，步骤S130主要包括如下的步骤S131至步骤S134：
其中，第二阶段相关参数包括第二阶段转速集合、第二阶段振动值和第二阶段摆度值。
S131、根据第一阶段测试结果控制发动机抽水启动至第二阶段。
可选的，根据第一阶段测试结果控制发动机抽水启动至第二阶段，包括：当第一阶段测试结果为性能良好时，通过变流器控制发动机转速由第一指定转速上升至第二指定转速，以使发动机抽水启动至第二阶段。
具体的，当发动机转向正常且第一上升性能良好时，表示发动机第一阶段测试性能良好，此时可以采取匀速上升控制策略，通过变流器控制发动机进入第二阶段。第二指定转速可以是90%-92%Ne。
S132、将第二阶段转速集合输入预定义的上升率算法以计算第二转速上升率，当第二转速上升率属于第二指定范围时，确定发动机第二上升性能良好。
具体的，可以将第二阶段转速集合输入预定义的上升率算法，即公式（1）和（2）即可计算出第二转速上升率，第二指定范围可以是[25,35]，当第二转速上升率属于第二指定范围时，确定发动机第二上升性能良好，当第二转速上升率不属于第二指定范围时，确定发动机第二上升性能不佳，需要停机优化变流器参数后再次开展测试。
S133、提取第二阶段振动值中各方向对应的振动最大值，当振动最大值小于等于对应的振动阈值时，确定发动机第二阶段振动性能良好。
具体的，评估发动机振动性能时，可以在水泵机的顶盖处装设X方向和Y方向的振动传感器，每个方向的传感器数量可以为3-5个，在发动机转速由第一指定转速上升到第二指定转速的过程中，实时监测及记录各个传感器的振动值，并提取得X方向振动最大值Xa和Y方向最大值Ya，振动阈值可以进行设置，示例性的，X方向对应的振动阈值可以为0.5mm，Y方向对应的振动阈值可以为0.6mm，当振动最大值小于等于对应的振动阈值时，确定发动机第二阶段振动性能良好，当振动最大值大于对应的振动阈值时，确定发动机第二阶段振动性能不佳，此时，需要停机检查发动机和水泵机结构部件。
S134、提取第二阶段摆度值中的摆度最大值，当摆度最大值小于等于阈值时，确定发动机第二阶段摆度性能良好。
具体的，评估发动机摆度性能时，可以在水泵机转轴处装设摆度传感器，传感器数量可以为4-6个，在发动机转速由第一指定转速上升到第二指定转速的过程中，实时监测及记录各个传感器的摆度值，得到摆度最大值，摆度阈值可以是0.75l，其中，l为转轴间隙，当摆度最大值小于等于阈值时，确定发动机第二阶段摆度性能良好，当摆度最大值大于阈值时，确定发动机第二阶段摆度性能不佳，此时，需要停机检查发动机和水泵机结构部件。
S135、当发动机第二上升性能良好、第二阶段振动性能良好且第二阶段摆度性能良好时，确定第二阶段测试结果为性能良好。
进一步的，当第二阶段测试过程中，上述一项测试结果为测试不佳，则代表第二阶段测试结果为测试不佳，此时需要进行停机检测。
S140、根据第二阶段测试结果控制发动机抽水启动至第三阶段，并获取第三阶段相关参数以确定最终测试结果，其中，第一阶段、第二阶段和第三阶段对应不同发动机转速。
其中，当第二阶段测试结果为性能良好时，可以继续控制发动机启动至第三阶段，第三阶段相关参数包括第三阶段转速集合、第三阶段振动值、第三阶段摆度值和跳跃最大差值。
需要说明的是，由第二阶段至第三阶段采取的是转速与导叶特征公式控制策略，采用如下公式（3）计算导叶开度：
其中，
表示发动机转速，/>
表示导叶开度，/>
表示发动机额定转速。计算导叶开度与转速相配合，以进一步根据第三阶段相关参数以确定最终测试结果。
本发明实施例的技术方案，通过在测试过程中改变发动机转速，保证发动机转速上升率与导叶打开速率相配合，避免发动机振动大时产生的发动机大轴偏心以及定转子扫膛，保证了测试过程的安全性和稳定性。
实施例二
图5为本发明实施例二提供的一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试方法的流程图，本实施例在上述实施例一的基础上对根据第二阶段测试结果控制发动机抽水启动至第三阶段，并获取第三阶段相关参数以确定最终测试结果的过程进行具体说明。其中，步骤S210-S230的具体内容与实施例一中的步骤S110-S130大致相同，因此本实施方式中不再进行赘述。如图5所示，该方法包括：
S210、获取抽水蓄能发动机的导叶开关情况。
S220、根据导叶开关情况控制发动机抽水启动至第一阶段，并获取第一阶段相关参数以确定第一阶段测试结果。
可选的，根据导叶开关情况控制发动机抽水启动至第一阶段，包括：判断导叶开关情况是否为导叶关闭，若是，直接通过变流器控制发动机转速上升至第一指定转速，以使发动机抽水启动至第一阶段；否则，通过调速器控制导叶进行关闭，当导叶开关情况为导叶关闭时，通过变流器控制发动机转速上升至第一指定转速，以使发动机抽水启动至第一阶段。
可选的，获取第一阶段相关参数以确定第一阶段测试结果，包括：计算各相电压和对应的各相电流的乘积以获取各相功率，当各相功率均为负值时，确定发动机转向正常；将第一阶段转速集合输入预定义的上升率算法以计算第一转速上升率，当第一转速上升率属于第一指定范围时，确定发动机第一上升性能良好；当发动机转向正常且第一上升性能良好时，确定第一阶段测试结果为性能良好。
S230、根据第一阶段测试结果控制发动机抽水启动至第二阶段，并获取第二阶段相关参数以确定第二阶段测试结果。
可选的，根据第一阶段测试结果控制发动机抽水启动至第二阶段，包括：当第一阶段测试结果为性能良好时，通过变流器控制发动机转速由第一指定转速上升至第二指定转速，以使发动机抽水启动至第二阶段。
可选的，获取第二阶段相关参数以确定第二阶段测试结果，包括：将第二阶段转速集合输入预定义的上升率算法以计算第二转速上升率，当第二转速上升率属于第二指定范围时，确定发动机第二上升性能良好；提取第二阶段振动值中各方向对应的振动最大值，当振动最大值小于等于对应的振动阈值时，确定发动机第二阶段振动性能良好；提取第二阶段摆度值中的摆度最大值，当摆度最大值小于等于阈值时，确定发动机第二阶段摆度性能良好；当发动机第二上升性能良好、第二阶段振动性能良好且第二阶段摆度性能良好时，确定第二阶段测试结果为性能良好。
S240、根据第二阶段测试结果控制发动机抽水启动至第三阶段。
可选的，根据第二阶段测试结果控制发动机抽水启动至第三阶段，包括：当第二阶段测试结果为性能良好时，通过变流器和调速器控制发动机转速由第二指定转速上升至第三指定转速，以使发动机抽水启动至第三阶段。
其中，第三指定转速可以是100%-105%Ne，采取公式（3）的策略，使用变流器和调速器协同控制发动机转速上升至第三指定转速，以使发动机抽水启动至第三阶段。
S250、获取第三阶段相关参数，其中，第三阶段相关参数包括第三阶段转速集合、第三阶段振动值、第三阶段摆度值和跳跃最大差值。
S260、将第三阶段转速集合输入预定义的上升率算法以计算第三转速上升率，当第三转速上升率属于第三指定范围时，确定发动机第三上升性能良好。
具体的，可以将第三阶段转速集合输入预定义的上升率算法，即公式（1）和（2）即可计算出第三转速上升率，第三指定范围可以是[15,22]，当第三转速上升率属于第三指定范围时，确定发动机第三上升性能良好，当第三转速上升率不属于第三指定范围时，确定发动机第三上升性能不佳，需要停机优化变流器参数后再次开展测试。
S270、提取第三阶段振动值中各方向对应的振动最大值，当振动最大值小于等于对应的振动阈值时，确定发动机第三阶段振动性能良好。
具体的，评估发动机振动性能时，可以在水泵机的顶盖处装设X方向和Y方向的振动传感器，每个方向的传感器数量可以为3-5个，在发动机转速由第二指定转速上升到第三指定转速的过程中，实时监测及记录各个传感器的振动值，并提取得X方向振动最大值和Y方向最大值，振动阈值可以进行设置，示例性的，X方向对应的振动阈值可以为0.06mm，Y方向对应的振动阈值可以为0.07mm，当振动最大值小于等于对应的振动阈值时，确定发动机第三阶段振动性能良好，当振动最大值大于对应的振动阈值时，确定发动机第三阶段振动性能不佳，此时，需要停机检查发动机和水泵机结构部件。
S280、提取第三阶段摆度值中的摆度最大值，当摆度最大值小于等于阈值时，确定发动机第三阶段摆度性能良好。
具体的，评估发动机摆度性能时，可以在水泵机转轴处装设摆度传感器，传感器数量可以为4-6个，在发动机转速由第二指定转速上升到第三指定转速的过程中，实时监测及记录各个传感器的摆度值，得到摆度最大值，摆度阈值可以是0.8l，其中，l为转轴间隙，当摆度最大值小于等于阈值时，确定发动机第三阶段摆度性能良好，当摆度最大值大于阈值时，确定发动机第三阶段摆度性能不佳，此时，需要停机检查发动机和水泵机结构部件。
S290、当跳跃最大差值小于等于对应的跳跃阈值时，确定发动机抽水阶跃性能良好，其中，跳跃最大差值包括功率跳跃最大差值、转速跳跃最大差值以及电压跳跃最大差值。
具体的，跳跃最大差值包括功率跳跃最大差值、转速跳跃最大差值以及电压跳跃最大差值，即对应抽水功率阶跃性能、抽水功率阶跃性能以及机端电压阶跃性能。评估抽水功率阶跃性能时，在发动机定子侧装设电流互感器和电压互感器，检测定子线电压和电流，并将检测的电压和电流信号输入功率集，即可得到发动机的有功功率。示例性的，可以获取发动机转速到达第三指定转速后，在8s内每间隔1000ms记录有功功率值，并计算相邻有功功率之间的功率跳跃最大差值,当功率跳跃最大差值小于等于对应的跳跃阈值时，确定发动机抽水阶跃性能良好，当功率跳跃最大差值大于对应的跳跃阈值时，确定发动机抽水阶跃性能不佳，需要停机优化变流器和调速器参数后再次开展测试。
具体的，评估抽水转速阶跃性能时，可以获取发动机转速到达第三指定转速后，在8s内每间隔1000ms记录转速值，并计算相邻转速值之间的转速跳跃最大差值。例如，转速跳跃阈值可以为0.5Ne，当转速跳跃最大差值小于等于0.5Ne时，确定抽水机转速性能良好，当转速跳跃最大差值大于0.5Ne时，确定抽水机转速性能不佳，需要停机优化变流器和调速器参数后再次开展测试。
具体的，评估机端电压阶跃性能时，可以在发动机定子侧装设电压互感器，检测定子线电压值，可以获取发动机转速到达第三指定转速后，在8s内每间隔1000ms记录各定子线电压，并确定相邻定子线电压的电压跳跃最大差值，电压跳跃阈值可以为500V，当电压跳跃最大差值小于等于500V时，确定抽水机电压性能良好，当电压跳跃最大差值大于500V时，确定抽水机电压性能不佳，需要停机优化变流器和调速器参数后再次开展测试。
S300、当发动机第三上升性能良好、第三阶段振动性能良好、第三阶段摆度性能良好且抽水阶跃性能良好时，确定最终测试结果为性能良好。
具体的，当第三阶段的各个子测试的测试结果都为性能良好时，抽水启动测试完成，此时可以确定最终测试结果为性能良好。需要说明的是，当任一测试过程出现性能不佳的结果时，控制器可以将该结果发送至相连的用户终端进行展示，以便用户对相关部件进行检查和调整，确保测试的安全性和稳定性。
本发明实施例的技术方案，通过在测试过程中改变发动机转速，保证发动机转速上升率与导叶打开速率相配合，避免发动机振动大时产生的发动机大轴偏心以及定转子扫膛，保证了测试过程的安全性和稳定性。
实施例三
图6为本发明实施例三提供的一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试装置的结构示意图。如图6所示，该装置包括：导叶开关情况获取模块310，用于获取抽水蓄能发动机的导叶开关情况；第一阶段测试结果确定模块320，用于根据导叶开关情况控制发动机抽水启动至第一阶段，并获取第一阶段相关参数以确定第一阶段测试结果，其中，第一阶段相关参数包括电压、电流和第一阶段转速集合；第二阶段测试结果确定模块330，用于根据第一阶段测试结果控制发动机抽水启动至第二阶段，并获取第二阶段相关参数以确定第二阶段测试结果，其中，第二阶段相关参数包括第二阶段转速集合、第二阶段振动值和第二阶段摆度值；最终测试结果确定模块340，用于根据第二阶段测试结果控制发动机抽水启动至第三阶段，并获取第三阶段相关参数以确定最终测试结果，其中，第一阶段、第二阶段和第三阶段对应不同发动机转速，第三阶段相关参数包括第三阶段转速集合、第三阶段振动值、第三阶段摆度值和跳跃最大差值。
可选的，第一阶段测试结果确定模块320，具体包括：第一阶段启动单元，用于：判断导叶开关情况是否为导叶关闭，若是，直接通过变流器控制发动机转速上升至第一指定转速，以使发动机抽水启动至第一阶段；否则，通过调速器控制导叶进行关闭，当导叶开关情况为导叶关闭时，通过变流器控制发动机转速上升至第一指定转速，以使发动机抽水启动至第一阶段。
可选的，第一阶段测试结果确定模块320，具体包括：第一阶段测试结果确定单元，用于：计算各相电压和对应的各相电流的乘积以获取各相功率，当各相功率均为负值时，确定发动机转向正常；将第一阶段转速集合输入预定义的上升率算法以计算第一转速上升率，当第一转速上升率属于第一指定范围时，确定发动机第一上升性能良好；当发动机转向正常且第一上升性能良好时，确定第一阶段测试结果为性能良好。
可选的，第二阶段测试结果确定模块330，具体包括：第二阶段启动单元，用于：当第一阶段测试结果为性能良好时，通过变流器控制发动机转速由第一指定转速上升至第二指定转速，以使发动机抽水启动至第二阶段。
可选的，第二阶段测试结果确定模块330，具体包括：第二阶段测试结果确定单元，用于：将第二阶段转速集合输入预定义的上升率算法以计算第二转速上升率，当第二转速上升率属于第二指定范围时，确定发动机第二上升性能良好；提取第二阶段振动值中各方向对应的振动最大值，当振动最大值小于等于对应的振动阈值时，确定发动机第二阶段振动性能良好；提取第二阶段摆度值中的摆度最大值，当摆度最大值小于等于阈值时，确定发动机第二阶段摆度性能良好；当发动机第二上升性能良好、第二阶段振动性能良好且第二阶段摆度性能良好时，确定第二阶段测试结果为性能良好。
可选的，最终测试结果确定模块340，具体包括：第三阶段启动单元，用于：当第二阶段测试结果为性能良好时，通过变流器和调速器控制发动机转速由第二指定转速上升至第三指定转速，以使发动机抽水启动至第三阶段。
可选的，最终测试结果确定模块340，具体包括：最终测试结果确定单元，用于：将第三阶段转速集合输入预定义的上升率算法以计算第三转速上升率，当第三转速上升率属于第三指定范围时，确定发动机第三上升性能良好；提取第三阶段振动值中各方向对应的振动最大值，当振动最大值小于等于对应的振动阈值时，确定发动机第三阶段振动性能良好；提取第三阶段摆度值中的摆度最大值，当摆度最大值小于等于阈值时，确定发动机第三阶段摆度性能良好；当跳跃最大差值小于等于对应的跳跃阈值时，确定发动机抽水阶跃性能良好，其中，跳跃最大差值包括功率跳跃最大差值、转速跳跃最大差值以及电压跳跃最大差值；当发动机第三上升性能良好、第三阶段振动性能良好、第三阶段摆度性能良好且抽水阶跃性能良好时，确定最终测试结果为性能良好。
本发明实施例的技术方案，通过在测试过程中改变发动机转速，保证发动机转速上升率与导叶打开速率相配合，避免发动机振动大时产生的发动机大轴偏心以及定转子扫膛，保证了测试过程的安全性和稳定性。
本发明实施例所提供的一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试装置可执行本发明任意实施例所提供的一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图7示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备（如头盔、眼镜、手表等）和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图7所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器（ROM）12、随机访问存储器（RAM）13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器（ROM）12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器（RAM）13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出（I/O）接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、各种专用的人工智能（AI）计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器（DSP）、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试方法。
在一些实施例中，一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、芯片上系统的系统（SOC）、负载可编程逻辑设备（CPLD）、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置（例如，CRT（阴极射线管）或者LCD（液晶显示器）监视器）；以及键盘和指向装置（例如，鼠标或者轨迹球），用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈）；并且可以用任何形式（包括声输入、语音输入或者、触觉输入）来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统（例如，作为数据服务器）、或者包括中间件部件的计算系统（例如，应用服务器）、或者包括前端部件的计算系统（例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互）、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信（例如，通信网络）来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网（LAN）、广域网（WAN）、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试方法，其特征在于，包括：
获取抽水蓄能发动机的导叶开关情况；
根据所述导叶开关情况控制所述发动机抽水启动至第一阶段，并获取第一阶段相关参数以确定第一阶段测试结果，其中，所述第一阶段相关参数包括电压、电流和第一阶段转速集合；
根据所述第一阶段测试结果控制所述发动机抽水启动至第二阶段，并获取第二阶段相关参数以确定第二阶段测试结果，其中，所述第二阶段相关参数包括第二阶段转速集合、第二阶段振动值和第二阶段摆度值；
根据所述第二阶段测试结果控制所述发动机抽水启动至第三阶段，并获取第三阶段相关参数以确定最终测试结果，其中，第一阶段、第二阶段和第三阶段对应不同发动机转速，所述第三阶段相关参数包括第三阶段转速集合、第三阶段振动值、第三阶段摆度值和跳跃最大差值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述导叶开关情况控制所述发动机抽水启动至第一阶段，包括：
判断所述导叶开关情况是否为导叶关闭，若是，直接通过变流器控制所述发动机转速上升至第一指定转速，以使所述发动机抽水启动至第一阶段；
否则，通过调速器控制导叶进行关闭，当所述导叶开关情况为导叶关闭时，通过变流器控制所述发动机转速上升至第一指定转速，以使所述发动机抽水启动至第一阶段。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第一阶段相关参数以确定第一阶段测试结果，包括：
计算各相电压和对应的各相电流的乘积以获取各相功率，当所述各相功率均为负值时，确定发动机转向正常；
将所述第一阶段转速集合输入预定义的上升率算法以计算第一转速上升率，当所述第一转速上升率属于第一指定范围时，确定发动机第一上升性能良好；
当所述发动机转向正常且第一上升性能良好时，确定所述第一阶段测试结果为性能良好。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一阶段测试结果控制所述发动机抽水启动至第二阶段，包括：
当所述第一阶段测试结果为性能良好时，通过变流器控制所述发动机转速由第一指定转速上升至第二指定转速，以使所述发动机抽水启动至第二阶段。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第二阶段相关参数以确定第二阶段测试结果，包括：
将所述第二阶段转速集合输入预定义的上升率算法以计算第二转速上升率，当所述第二转速上升率属于第二指定范围时，确定发动机第二上升性能良好；
提取所述第二阶段振动值中各方向对应的振动最大值，当所述振动最大值小于等于对应的振动阈值时，确定发动机第二阶段振动性能良好；
提取所述第二阶段摆度值中的摆度最大值，当所述摆度最大值小于等于阈值时，确定发动机第二阶段摆度性能良好；
当所述发动机第二上升性能良好、第二阶段振动性能良好且第二阶段摆度性能良好时，确定所述第二阶段测试结果为性能良好。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，其中，所述根据所述第二阶段测试结果控制所述发动机抽水启动至第三阶段，包括：
当所述第二阶段测试结果为性能良好时，通过变流器控制所述发动机转速由第二指定转速上升至第三指定转速，以使所述发动机抽水启动至第三阶段。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第三阶段相关参数以确定最终测试结果，包括：
将所述第三阶段转速集合输入预定义的上升率算法以计算第三转速上升率，当所述第三转速上升率属于第三指定范围时，确定发动机第三上升性能良好；
提取所述第三阶段振动值中各方向对应的振动最大值，当所述振动最大值小于等于对应的振动阈值时，确定发动机第三阶段振动性能良好；
提取所述第三阶段摆度值中的摆度最大值，当所述摆度最大值小于等于阈值时，确定发动机第三阶段摆度性能良好；
当所述跳跃最大差值小于等于对应的跳跃阈值时，确定发动机抽水阶跃性能良好，其中，所述跳跃最大差值包括功率跳跃最大差值、转速跳跃最大差值以及电压跳跃最大差值；
当所述发动机第三上升性能良好、第三阶段振动性能良好、第三阶段摆度性能良好且抽水阶跃性能良好时，确定所述最终测试结果为性能良好。
8.一种抽水蓄能发动机的抽水启动测试装置，其特征在于，包括：
导叶开关情况获取模块，用于获取抽水蓄能发动机的导叶开关情况；
第一阶段测试结果确定模块，用于根据所述导叶开关情况控制所述发动机抽水启动至第一阶段，并获取第一阶段相关参数以确定第一阶段测试结果，其中，所述第一阶段相关参数包括电压、电流和第一阶段转速集合；
第二阶段测试结果确定模块，用于根据所述第一阶段测试结果控制所述发动机抽水启动至第二阶段，并获取第二阶段相关参数以确定第二阶段测试结果，其中，所述第二阶段相关参数包括第二阶段转速集合、第二阶段振动值和第二阶段摆度值；
最终测试结果确定模块，用于根据所述第二阶段测试结果控制所述发动机抽水启动至第三阶段，并获取第三阶段相关参数以确定最终测试结果，其中，第一阶段、第二阶段和第三阶段对应不同发动机转速，所述第三阶段相关参数包括第三阶段转速集合、第三阶段振动值、第三阶段摆度值和跳跃最大差值。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的方法。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的方法。
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