本发明涉及水轮机，具体涉及一种水泵水轮机的旋转失速识别方法及装置。
背景技术：
1、水泵水轮机式抽水蓄能电站的核心设备，水泵水轮机有别于一般的仅供发电使用的水轮机，需要具备水泵和水轮机的双向运行能力。根据电网负载的变化需要在发电和抽水工况间进行较为频繁的工况转换。这种复杂的运行工况和过渡过程导致了其内部的流动特性并不稳定。
2、相关技术中，主要利用非定常的数值计算方法或者采用模型试验的方法，确定在水泵水轮机的哪些运行范围内存在旋转失速的现象，无法识别和确定旋转失速的起始点。
3、鉴于此，需要一种能够获取旋转失速起始点的水泵水轮机的旋转失速识别方法。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供了一种水泵水轮机的旋转失速识别方法，能够获取水泵水轮机的旋转失速起始点，以提高水泵水轮机运作的稳定性。
2、第一方面，本发明提供了一种水泵水轮机的旋转失速识别方法，方法包括：获取水泵水轮机的基本信息和工作状态，其中，基本信息包括水泵水轮机内流体密度和水泵水轮机结构信息；基于基本信息，获取第一水头差异、第二水头差异和第三水头差异，其中第一水头差异为水泵水轮机入口段的水头差异，第二水头差异为水泵水轮机转轮段的水头差异，第三水头差异为水泵水轮机出口段的水头差异；基于第一水头差异、第二水头差异和第三水头差异，确定水泵水轮机的整体水头差异；基于整体水头差异，确定水泵水轮机的流场扰动稳定状态临界点；基于工作状态和流场扰动稳定状态临界点，确定水泵水轮机是否旋转失速。
3、在本公开实施例中，通过获取水泵水轮机的基本信息，确定水泵水轮机水头差异，根据水头差异确定水泵水轮机的旋转失速前身扰动的流场扰动稳定状态临界点，可以提高作为旋转失速前身的流场扰动稳定状态临界点识别的准确性，预估旋转失速的发生。
4、在一种可选的实施方式中，基于基本信息，获取第一水头差异包括：基于基本信息，确定水泵水轮机的入口段压力信息，其中入口段压力信息包括入口段进口压力、无扰动入口段出口压力和有扰动入口段出口压力；基于入口段压力信息，确定第一水头差异。
5、在本公开实施例中，通过获取水泵水轮机的入口段压力信息，确定第一水头差异，可以准确的获取水泵水轮机入口段的水头差异，以提高后续作为旋转失速前身的流场扰动稳定状态临界点确定的准确性。
6、在一种可选的实施方式中，第二水头差异的获取包括：基于基本信息，确定水泵水轮机的迟滞程度；基于迟滞程度，确定水泵水轮机转轮段的第一压力差和第二压力差，其中第一压力差为水泵水轮机无扰动的转轮段进出口压力差，第二压力差为水泵水轮机有扰动的转轮段进出口压力差；基于第一压力差和第二压力差，确定第二水头差异。
7、在本公开实施例中，根据水泵水轮机的迟滞程度，确定水泵水轮机转轮段的第一压力差和第二压力差，进而确定第二水头差异，可以提高第二水头差异的准确性，以提高作为旋转失速前身的流场扰动稳定状态临界点的识别精度。
8、在一种可选的实施方式中，基于第一压力差和第二压力差，确定第二水头差异包括：基于基本信息和第一压力差，确定第一转轮段水头表达式，其中第一转轮段水头表达式为水泵水轮机转轮的稳态特性表达式；基于基本信息和第二压力差，确定第二转轮段水头表达式，其中第二转轮段水头表达式为水泵水轮机转轮的稳态特性表达式和迟滞特性表达式；基于第一转轮段水头表达式和第二转轮段水头表达式，确定第二水头差异。
9、在本公开实施例中，通过基本信息、第一压力差和第二压力差，确定第一转轮段水头表达式和第二转轮段水头表达式，进而确定第二水头差异。综合考虑水泵水轮机的稳态特性和迟滞特性，提高第二水头差异的准确性。
10、在一种可选的实施方式中，迟滞特性表达式为迟滞特性函数与径向速度变化率的乘积。
11、在本公开实施例中，将迟滞特性和径向速度变化率的乘积作为迟滞特性表达式，提高方法的鲁棒性。
12、在一种可选的实施方式中，第三水头差异的获取包括：基于基本信息，构建水泵水轮机出口段的流动方程；基于流动方程，确定第一出口段水头表达式和第二出口段水头表达式；基于第一出口段水头表达式和第二出口段水头表达式，确定第三水头差异。
13、在本公开实施例中，通过构建流动方程，确定出口段的水头表达式，进而获取第三水头差异。可以提高方法的计算精度和准确性。
14、在一种可选的实施方式中，基于整体水头差异，确定水泵水轮机的流场扰动稳定状态临界点包括：将整体水头差异进行复数分解，获取整体水头差异的差异实部和差异虚部；基于差异实部和差异虚部，获取水泵水轮机的流场扰动稳定状态临界点。
15、在本公开实施例中，将整体水头差异分为实部和虚部进行处理，获取作为旋转失速前身的流场扰动稳定状态临界点。可以提高方法的效率。
16、第二方面，本发明提供了一种水泵水轮机的旋转失速识别装置，装置包括：信息获取模块，用于获取水泵水轮机的基本信息和工作状态，其中，基本信息包括水泵水轮机内流体密度和水泵水轮机结构信息；分段水头差异获取模块，用于基于基本信息，获取第一水头差异、第二水头差异和第三水头差异，其中第一水头差异为水泵水轮机入口段的水头差异，第二水头差异为水泵水轮机转轮段的水头差异，第三水头差异为水泵水轮机出口段的水头差异；整体水头差异获取模块，用于基于第一水头差异、第二水头差异和第三水头差异，确定水泵水轮机的整体水头差异；临界点确定模块，用于基于整体水头差异，确定水泵水轮机的流场扰动稳定状态临界点；旋转失速确定模块，用于基于工作状态和流场扰动稳定状态临界点，确定水泵水轮机是否旋转失速。
17、第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的水泵水轮机的旋转失速识别方法。
18、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的水泵水轮机的旋转失速识别方法。
1.一种水泵水轮机的旋转失速识别方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述基本信息，获取第一水头差异包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二水头差异的获取包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一压力差和所述第二压力差，确定第二水头差异包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述迟滞特性表达式为迟滞特性函数与径向速度变化率的乘积。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三水头差异的获取包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述整体水头差异，确定所述水泵水轮机的流场扰动稳定状态临界点包括：
8.一种水泵水轮机的旋转失速识别装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7中任一项所述的水泵水轮机的旋转失速识别方法。
