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龙图腾网获悉武汉励华电气有限公司申请的专利一种水电站发电机组励磁系统故障预测方法及装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120336761B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-02发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510486343.1，技术领域涉及：G06F18/20；该发明授权一种水电站发电机组励磁系统故障预测方法及装置是由田伟名;付其军;杨顺华设计研发完成，并于2025-04-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种水电站发电机组励磁系统故障预测方法及装置在说明书摘要公布了：本申请提供一种水电站发电机组励磁系统故障预测方法及装置，涉及智能电网的技术领域，方法包括：通过滑动时间窗口对广义状态观测向量进行连续采样以形成运行参数观测张量；融合运行参数观测张量以及发电机的边界约束类运行参数，构建多源运行参数融合的故障观测张量；在建模层引入结构因果图谱，对故障观测张量建立基于因果推理与拓扑时序嵌入的因果路径网络，将励磁系统预测遭遇的系统交互故障划分为多个典型模式；对因果路径网络包含的不同典型模式的故障因果链中各关键参数的演化趋势与失稳边界进行图注意力建模，动态识别励磁系统进入故障临界状态的路径特征。本申请能够实现对水电站发电机组励磁系统的交互类故障进行预测。

本发明授权一种水电站发电机组励磁系统故障预测方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种水电站发电机组励磁系统故障预测方法，其特征在于，所述方法包括： 以励磁系统、同步发电机、电力系统稳定器与主电网之间的耦合关系为基础，构建包含联动参数在内的广义状态观测向量； 通过滑动时间窗口对所述广义状态观测向量进行连续采样以形成运行参数观测张量； 融合所述运行参数观测张量以及所述发电机的边界约束类运行参数，构建多源运行参数融合的故障观测张量； 在建模层引入结构因果图谱，对所述故障观测张量建立基于因果推理与拓扑时序嵌入的因果路径网络，将所述励磁系统预测遭遇的系统交互故障划分为多个典型模式； 对所述因果路径网络包含的不同典型模式的故障因果链中各关键参数的演化趋势与失稳边界进行图注意力建模，动态识别所述励磁系统进入故障临界状态的路径特征； 所述在建模层引入结构因果图谱，对所述故障观测张量建立基于因果推理与拓扑时序嵌入的因果路径网络，将所述励磁系统预测遭遇的系统交互故障划分为多个典型模式，具体包括： 在因果关系发现阶段，从所述故障观测张量中提取各个融合参数维度对应的时间序列子向量； 对多个所述时间序列子向量中的第一时间序列向量和第二时间序列向量，在固定滑动窗口内检验所述第二时间序列向量在给定所述第一时间序列向量过去状态的条件下是否能提供额外信息以解释第二时间序列向量当前状态，若成立则构建从所述第一时间序列向量到所述第二时间序列向量的有向边，同时引入信息增益熵准则用于过滤因果强度低于统计阈值的无效边； 在拓扑图结构构建阶段，以所述故障观测张量的集合作为图节点集合，将多个所述有向边作为边集合，构建结构因果图谱的原始图拓扑结构； 引入节点属性嵌入机制对每个所述图节点注入其运行物理属性、测量精度、边界敏感度与所属子系统类别，形成具备多重语义的属性节点图； 对每个随时滑动窗口的结构因果图谱单独构建，并在随时滑动窗口间建立横向连接，构成跨时间的图演化序列； 在路径嵌入表示生成阶段，采用图神经网络中的图注意力网络作为路径嵌入器，对结构因果图谱中的所有因果路径进行基于注意力权重的路径表征，动态调整不同路径中关键节点对整体路径贡献度的表达能力； 根据图嵌入表示中提取出的因果路径集合的结构拓扑形态、路径激活强度分布与边权演化轨迹，通过聚类划分算法将所有路径聚合为稳定结构域，进一步将所述稳定结构域映射为系统交互故障的典型模式，所述典型模式包括励磁系统与主电网电压扰动耦合失衡模式、励磁系统与电力系统稳定器相互干扰模式、同步失败路径主导模式及多机并列励磁电流偏移环流模式。

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