面向数字孪生的水泵水轮机故障诊断系统研究

舒勇; 张昆; 谭政; 徐江; 黄泰山

doi:10.13393/j.cnki.issn.1672-948X.2025.S1.004

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面向数字孪生的水泵水轮机故障诊断系统研究

电力系统故障诊断与分析 | 更新时间：2026-01-26

- 面向数字孪生的水泵水轮机故障诊断系统研究
- 面向数字孪生的水泵水轮机故障诊断系统研究
- 三峡大学学报（自然科学版） 2025年47卷第S1期页码：23-32
- 作者机构：
  
  三峡金沙江云川水电开发有限公司禄劝乌东德电厂
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  中国长江电力股份有限公司资助项目(Z522302039)
- DOI：10.13393/j.cnki.issn.1672-948X.2025.S1.004
  中图分类号： TP18;TV734.1
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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舒勇, 张昆, 谭政, 等. 面向数字孪生的水泵水轮机故障诊断系统研究[J]. 三峡大学学报（自然科学版）, 2025,47(S1):23-32.

舒勇, 张昆, 谭政, et al. 面向数字孪生的水泵水轮机故障诊断系统研究[J]. 2025, 47(S1): 23-32.
舒勇, 张昆, 谭政, 等. 面向数字孪生的水泵水轮机故障诊断系统研究[J]. 三峡大学学报（自然科学版）, 2025,47(S1):23-32. DOI： 10.13393/j.cnki.issn.1672-948X.2025.S1.004.

舒勇, 张昆, 谭政, et al. 面向数字孪生的水泵水轮机故障诊断系统研究[J]. 2025, 47(S1): 23-32. DOI： 10.13393/j.cnki.issn.1672-948X.2025.S1.004.

摘要

针对传统水泵水轮机故障诊断因设备数字化和智能化水平不足，造成实时映射困难，进而导致故障诊断速度慢、准确率低的问题，提出一种面向数字孪生的水泵水轮机故障诊断系统.首先，分别采用Unity 3D和Matlab/Simulink搭建水泵水轮机三维物理模型和机理仿真模型，将三维物理模型与机理模型相结合，从而确保物理水泵水轮机和虚拟水泵水轮机同步运行.然后，针对手动选取堆叠降噪自编码器(stacked denoising auto-encoders

SDAE)网络超参数耗时费力且存在泛化能力不足的问题，提出一种基于哈里斯鹰算法(harris hawks optimization

HHO)和沙猫群算法(sand cat swarm optimization

SCSO)的混合优化算法自适应优化SDAE网络超参数.最后，将数字孪生模型与优化SDAE网络进行融合，设计面向数字孪生的水泵水轮机故障诊断原型系统，解决传统离线仿真不能实现实时交互从而导致故障诊断速度慢、准确率低的问题.

Abstract

关键词

Keywords

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侯文擎,叶鸣,李巍华.基于改进堆叠降噪自编码的滚动轴承故障分类[J].机械工程学报,2018(07).

党建,何洋洋,贾嵘,董开松,谢永涛.水轮发电机组非平稳振动信号的检测与故障诊断[J].水利学报,2016(02).

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陈志鼎,梅李萍.基于数字孪生技术的水轮机虚实交互系统设计[J].水电能源科学,2020(09).

沈沉,曹仟妮,贾孟硕,陈颖,黄少伟.电力系统数字孪生的概念、特点及应用展望[J].中国电机工程学报,2022(02).

房方,姚贵山,胡阳,吴旭涛,刘吉臻.风力发电机组数字孪生系统[J].中国科学:技术科学,2022(10).

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张胜文,杨凌翮,程德俊.数字孪生驱动的离心泵机组故障诊断方法研究[J].计算机集成制造系统,2023(05).

张婷婷,王斌,王坤,相里宇锡,陈飞,陈帝伊.基于增强层次对称点图像分析和深度残差网络的水电机组故障诊断[J].水利学报,2023(11).

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