随着我国“十四五”规划和“碳中和、碳达峰”等战略目标的推进，水电机组定位逐步转向了水风光互补、调峰调频等功能角色，优化机组运行方式，延长机组寿命，便显得尤为突出和重要。混流式机组转轮叶片在运行中受到交变应力，长期在非稳定工况运行易出现转轮疲劳裂纹问题。掌握转轮叶片应力水平有助于预测其疲劳寿命和优化机组运行。 国内实施原型机转轮应力测试较少，存在技术难点有：①转轮为水下旋转部件，测量布置和信号传输存在实施难，信号采集成功率低，测量精度难控制；②没有成熟转轮应力数据分析和疲劳分析方法；③合理评估水轮机健康状态和优化运行方式，优化水轮机检修项目，缩短检修工期和降低检修安全风险。 项目针对以上问题，在650MW混流式水轮机转轮叶片应力现场测试和疲劳分析技术研究，提出了适合于巨型混流式水轮机转轮应力测试方法、基于转轮动应力测试数据的转轮叶片金属疲劳分析方法和基于隶属度函数和运行数据的水轮机状态评估方法等创新点。研究获得了原型机转轮叶片静应力、动应力、应力频率等数据，计算得到叶片疲劳损伤，对转轮疲劳寿命进行了预测，评估该转轮安全状态，同时根据实测应力数据提出降低开、停机频率，减少低负荷运行时间的运行策略。 项目成果可用于各种类型水轮机转轮，以及风力发电机组叶片等旋转部件；同时也适用于其他关键结构部件的应力测试和疲劳分析。项目申请发明专利7项（授权1项），实用新型专利4项，发表论文7篇，获得1项团体标准立项。项目顺利通过了行业专家的验收，本项目核心技术通过了国家一级查新机构查新。 本成果取得了很好的经济效益，应用电站2023年、2024年检修期间各优化1台机组流道检查，节省工期5天，增加发电效益约2496万元，并节省检修费用约60万元。社会效益显著，转轮应力测试有助于掌握该类型水轮机运行特性和解决转轮裂纹问题，延长机组运行寿命，并有利于推动宽负荷机组的研发；同时，有助于水轮机状态评估和检修决策，避免过维修，提高了职工幸福度。