基于相似性建模的发电设备故障预警方法

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1、硕士学位论文基于相似性建模的发电设备故障预警方法FailureWarningMethodofPowerGeneratingEquipmentBasedonSimilarityModeling刘鑫沛2013年12月 国内图书分类号：TP277国际图书分类号：621.1学校代码：10079密级：公开硕士学位论文基于相似性建模的发电设备故障预警方法硕士研究生：刘鑫沛导师：翟永杰副教授申请学位：工学硕士学专科：控制科学与工程业：控制理论与控制工程所在学院：控制与计算机工程学院答辩日期：2014年3月授予学位单位：华北电力大学 ClassifiedIndex:TP277U.D.C:621.1Thesis

2、fortheMasterDegreeFailureWarningMethodofPowerGeneratingEquipmentBasedonSimilarityModelingLiuXinpeiCandidate：Supervisor：School：AssociateProf.ZhaiYongjieSchoolofControlandComputerEngineeringMarch,2014DateofDefence：Degree-Conferring-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity 华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：

3、此处所提交的硕士学位论文《基于相似性建模的发电设备故障预警方法》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：日期：年月日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《基于相似性建模的发电设备故障预警方法》系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位

4、论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版本，同意学校将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，允许论文被查阅和借阅，学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于（请在以上相应方框内打“√”）：保密□，在不保密□年解密后适用本授权书作者签名：日期：日期：年年月月日日导师签名： 华北电力大学硕士学位论文摘要热力循环系统故障在发电机组设备故障中占有非常大的比例。目前，针对热力循环系统的故障预警系统在实际现场应用的实例较少，开展热力循环

5、系统的故障预警研究具有非常现实的意义。因此，本文利用激励式仿真系统提供的丰富的热力循环系统观测参数，以高压加热器为研究对象，在研究基于相似性建模的非线性状态估计技术（NSET）的基础上，提出了基于相似性建模的发电设备故障预警方法，并以此为基础提出了一种设备性能劣化预测方法，为解决火电厂发电设备故障预警及检修规划提供了一种新的途径。论文主要研究内容如下：（1）对处于复杂耦合热力循环系统中的高压加热器系统进行仿真研究，基于LN仿真支撑系统搭建仿真模型，获得了本文所需的研究数据。（2）对高加系统的基本原理、故障规律和性能参数进行深入分析，确定了故障预警方法所需的观测参数。（3）研究了基于历史数据的非

6、线性状态估计技术（NSET），对过程存储矩阵的构造和相似性算子的选择进行了优化处理。（4）以高压加热器为对象，针对选取的观测参数，利用上述方法研究发电设备故障预警问题，通过滑动窗口检测及阈值检验的方法进行了故障预警，并给出了相似度判定方法。通过实例，说明了本文所述方法能够很好地解决发电设备故障预警问题。（5）研究基于NSET状态估计得到的实际残差与系统劣化之间的关系，得出了性能劣化预测方法，仿真结果表明该方法能够为检修规划提出指导意见。关键词：激励式仿真；高压加热器；相似性建模；故障预警I 华北电力大学硕士学位论文AbstractThermodynamiccyclesystemfailureo

7、ccupiesaverylargeproportioninthepowergeneratingequipmentfailure.Currently,thethermodynamiccyclesystemfailurewarningsystemhasfeweractualapplication.Soithasverypracticalsignificancetocarryoutthermodynam