随着新能源技术革新、开发成本降低，风电、光伏逐渐高比例集中接入电网，将成为我国电力装机的主要增量，其随机性、间歇性、波动性等问题造成的频率不稳定性给电力系统的安全稳定运行带来重大挑战，使得新能源的利用难度增加，需要大量的灵活调节电源。水力发电机组作为稳定灵活性能源供给是电力系统适应大规模高比例新能源的重要保障，并逐步衍生出配合新能源进行多能互补的协同运行模式。然而，在水轮发电机组实际灵活调节运行过程中，由于运行方式的显著变化及原设计与实际运行工况的偏差，带来以下问题和需求： 1）水电机组在非设计工况运行时间明显增长、暂态过程更加频繁，振动和压力脉动等稳定性指标波动更加剧烈，水力不平衡问题更加突出； 2）对水电机组运行可靠性提出更高要求，需进一步加强关键控制环节检测准确率和效率，提升控制信号输出和重要设备供电可靠性，提高异常报警及时性和有效性； 3）水电机组调节逻辑更加复杂，启停次数、负荷调节和一次调频动作频率显著增大，调节机构动作和控制系统信号传递更加频繁，运行安全风险增大； 4）对水电机组的负荷调节精度、稳定性提出更高要求，需进一步提高调节控制过程关键信号采样准确度和可靠性，提升调节控制稳定性。 项目紧密围绕上述关键问题与需求，旨在解决水力不平衡信息难以有效及时获取，自动发电控制程序人工检查耗时耗力且存在错判漏判风险、异常报警速度慢延时长、信号传递存在误触或故障风险、机组一次调频稳定性不佳等系列设备运行可靠性问题，研发了系列方法、装置并投入应用，一方面提高运行异常的识别和预警能力、异常处理的及时性，避免故障的发生和扩大，另一方面提高设备的运行可靠性，降低故障发生风险，提升本质安全水平。