«Разработка и тестирование прототипа программного комплекса - системы определения предельно допустимых значений параметров технического состояния гидротурбины на примере рабочего колеса»Этап 1. Разработка алгоритма определения фактически накопленного и остаточного ресурса рабочего колеса гидротурбины. Разработка интерфейса ввода исходных данных в программный комплекс. Разработка формы протокола вывода результатов расчёта для пользователя.

Сегодня одним из основных факторов, снижающих надежность эксплуатации и ускоряющих процесс исчерпания ресурса гидротурбин, является их использование в пиковых и полупиковых режимах. В результате узлы и элементы гидротурбины подвергаются непроектным динамическим нагрузкам, превышающим проектные значения как по амплитуде, так и длительности воздействия, что приводит к преждевременному появлению и ускоренному развитию эксплуатационных дефектов усталостного происхождения, в том числе протяженных глубоких трещин. Определение фактически накопленного и остаточного ресурса рабочего колеса гидротурбины, как ее основного ресурсоопределяющего узла, при фактической эксплуатации в условиях часто меняющихся режимных факторов является актуальной и практически значимой задачей. Основной задачей создания алгоритма является разработка автоматизированного способа оперативного получения информации о влиянии режимов эксплуатации на индивидуальный ресурс гидроагрегата (без установки дополнительных измерительных и диагностических систем) в целях эффективного управления ресурсом, в частности определения сроков и объемов необходимого технического воздействия. Алгоритм основан на разделении комплексной задачи прогнозирования ресурса и оценки сроков достижения предельного состояния для рабочего колеса конкретной гидротурбины на две независимые подзадачи. Одна из них – разработка единого для всех типов и конструктивных исполнений гидроагрегатов способа для оперативной оценки исчерпанного и остаточного ресурса, вторая – разработка индивидуальной цифровой модели рабочего колеса для каждого конкретного гидроагрегата, содержащей всю необходимую для реализации способа информацию об индивидуальности объекта. При этом способ использует в качестве входных данных только информацию о режимах эксплуатации агрегата и не требует для реализации установки дополнительных систем измерений, больших временных и трудовых затрат, высокопроизводительной компьютерной техники, специальной подготовки персонала. Индивидуальная цифровая модель разрабатывается отдельно для каждого конкретного гидроагрегата и представляет совокупность откликов элементов рабочего колеса на внешние возмущающие воздействия для каждого их возможных эксплуатационных режимов. Разработка цифровой модели требует значительных затрат, но при этом выполняется однократно, и в дальнейшем многократно используется при оценке и прогнозировании ресурса для различных сочетаний режимных факторов.Алгоритм позволяет оперативно, в on-line режиме, оценивать фактически исчерпанный и остаточный ресурс рабочего колеса, проводить сценарное прогнозирование сроков достижения предельного состояния в зависимости от сочетания режимных параметров, прогнозировать соотношения доходов и затрат в зависимости от условий фактической эксплуатации гидротурбины, снизить субъективность экспертной оценки и влияние человеческого фактора при определении индивидуального ресурса и индекса технического состояния оборудования, обеспечить повторяемость результатов расчетов.Алгоритм определения фактически накопленного и остаточного ресурса является основой разрабатываемого программного комплекса – системы определения предельно допустимых значений параметров технического состояния гидротурбины и в дальнейшем может найти применение при разработке и реализации системы предиктивной аналитики, осуществляющей долгосрочное прогнозирование изменения технического состояния и индивидуального ресурса гидроагрегата в условиях фактической эксплуатации.На данном этапе НИОКР разработаны удобный и интуитивно понятный интерфейс ввода исходных данных и форма протокола вывода результатов расчёта, учитывающие возможности сбора данных в условиях фактической эксплуатации на ГЭС и важные для пользователя результаты, представленные в текстовом, табличном и графическом виде.