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1、№3电力情报1997INFORMATIONONELECTRICPOWER·1·火电机组故障诊断技术的现状与展望长沙电力学院李录平华中理工大学韩西京韩守木杨叔子摘要讨论了大型火电机组故障诊断技术的现状,论述了火电厂故障诊断的重要性和技术特点,展望了未来火电厂故障诊断技术的发展方向和诊断系统的结构。关键词火电机组故障诊断人工智能了故障监测与诊断中心。该中心对全厂的所有设备引言进行监测与诊断,提高了全厂的设备可用率,达到设备故障诊断技术是70年代兴起的一门新了提高机组的可靠性,降低维护费用,延长机组寿技术,它能在设备带负载
2、运行,不停机的情况下,通命的目的。过使用先进的技术手段,对设备状态参数进行监测日本在火电厂故障诊断技术研究方面亦处于和分析,判断设备是否存在异常或故障、故障的部世界领先水平。早在80年代初,日本三菱公司就研位和原因以及故障的劣化趋势,以确定合理检修时制出了用于汽轮发电机组故障诊断的专家系统,还间和方案,达到减少事故停机损失、提高设备运行研制了电站锅炉诊断专家系统。到90年代初,日本的可靠性、降低维修费用的目的。尤其是人工智能的日立公司研制出了指导火电厂运行和维护的指在故障诊断上的应用,实现了基于人类专家经验的导专家系
3、统。尤其值得一提的是,日本在火电设备设备诊断技术,将故障诊断技术提高到一个新的水的剩余寿命诊断方面做了大量的研究工作,提出了平。许多诊断方法。火电厂是生产电能的重要场所。设备与设备之我国政府及有关研究人员对电站设备的故障间的紧耦合性,系统的复杂性,以及设备工作环境诊断技术的研究非常重视。我国曾将200MW和(高温、高压、高速旋转)的特殊性,决定了火电厂是300MW汽轮发电机组故障诊断技术的研究作为一个高故障率和故障危害性大的生产场所,任何因“七五”和“八五”攻关项目,组织了多方面的研究力故障而酿成的停机事故都会造成重
4、大的经济损失量进行联合攻关。从80年代中期以来,我国有关研和社会后果。随着火电机组向着高参数、大容量、高究单位和高等院校先后研制出了多套用于汽轮机自动化方向发展,机组发生故障的可能性和故障的故障诊断的诊断系统。危害程度将进一步增加。因此,火电设备系统的检综合分析目前研制出的用于火电机组故障诊测和故障诊断是火电机组的设计和运行中一个十断的系统,它们有如下几个方面的特点。分重要的问题。1.1顺序结构目前,火电机组故障诊断系统的硬件结构虽不1火电机组故障诊断的现状尽相同,但总的来说没有本质上的差别。图1是当美国是世界上最早
5、研制火力发电设备诊断系前常用的诊断系统硬件结构,它包括传感器、数据统的国家。早在1976年,美国的南加利福尼亚的采集器、主计算机、输出设备、外存贮设备,整个系统不对机组发出控制信号。Edison公司与燃烧工程公司签订合同,研制开发Mohave电厂煤处理设备的诊断监测系统,该系统于70年代末投入实际运行。到80年代初,美国研制出了锅炉“四管”(水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤器管)爆破故障诊断专家系统,以及汽轮发电机组监测与诊断专家系统。到80年代末,美国的电力研究会协(EPRI)给Eddystone电站研制出图1诊
6、断系统硬件一般结构·2·电力情报19971.2诊断过程等技术于一体,具有高速、精密、高自动化、重载荷诊断过程包括如下几个环节:的特点,对可靠性要求越来越高。这种系统一旦出现故障,将导致严重的后果。因此,大型火电机组故障诊断要求快速、准确、高效、实时。故障诊断技术应用于火电机组,是循序渐进,不断发展的过程。在其发展的过程中,存在着一系列技术难点,这些难点代表了该技术开发和应用的发展方向。图2诊断过程(1)信号检测。采集能反映设备(或系统)状态的各种信息。(2)信号分析。利用一定的数学方法,对检测到的信号进行分析处理。(
7、3)特征抽取。对处理后的信息进行分析,提取与系统状态密切相关的特征。(4)故障诊断。根据抽取的特征,对设备(或系统)的状态进行辨识、诊断和预测。(5)决策。根据对设备(或系统)状态的辨识结图3火电机组的分层次结构果,确定应采取的对策,然后由操作人员对机组施2.1分布式结构的故障诊断系统加相应的操作。火电机组的各子系统的结构和功能是分布式1.3诊断方法和多层次的,图3是各子系统的层次结构。这种结当前火电机组的故障诊断系统所用的诊断方构上的层次关系,要求其诊断系统是分布式和多层法有模糊逻辑法、故障树分析法、专家系统、人工
8、神次的,由全局诊断系统和子诊断系统组成。全局诊经网络等等。其中,专家系统技术和神经网络技术断系统负责诊断任务的管理,包括将总体任务分解是应用的热点,使得诊断系统智能化。但是,每个诊成子任务和向各子诊断系统分配任务,这些任务往断系统只使用一种诊断方法。往是相互耦合的。诊断子任务完成以后,通过对各1.4诊断系统的功能子诊断系统结论的综合,最终给出结
