基于多变量统计技术故障诊断方法的研究

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维普资讯http://www.cqvip.com2007年第8期东北电力技术7^^^研究^基于多变量统计技术故障诊断^^^^与^方法的研究^^^^应用^-tStudyonFaultDiagnosisMethodologyBasedonMulti—VariableStatisticalTechnology揭其良，牟长信(东北电力科学研究院有限公司，辽宁沈阳110006)摘要：为了更好地监视锅炉机组的重要运行参数，研究了基于主元分析方法的火电厂生产过程故障诊断。以火电厂的汽温控制系统为例阐述了该方法的检测诊断过程，仿真结果表明了该方法的有效性；同时也说明基于多变量统计技术的故障诊断方法可以有效地监控单元制机组的生产过程，对电厂的安全与经济运行有着重大意义。关键词：火电厂；故障诊断；多变量统计技术[中图分类号]TM621；TK323[文献标识码]B[文章编号]1004—7913(2007)08—0007—03单元制机组是炉一机一电串联构成不可分割的诊断。结合火电厂生产过程的特征，机组负荷随外整体，其中任何环节运行状态的变化都会引起其他界需求进行大范围变动，许多控制过程变量也会发环节运行状态的改变，因此炉一机～电的运行与调生变化和波动，利用主元分析法(PCA)，在保数整是相互联系的。锅炉机组的运行状态决定着整个据信息丢失最少的情况下，对高维变量空间进行降电厂运行的安全性和经济性，为此，必须认真监视维处理，将很多相关的过程变量压缩为少数独立的重要的运行参数，必要时对自动调节装置的工作进变量，可从少数几个独立变量的变化中找出引起过行及时调整。由于汽轮发电机组的运行状态随着外程变量变化的真正原因。该方法是基于多元统计过界负荷的改变而变化，因而锅炉机组也必然随汽轮程控制的故障诊断技术的核心。发电机的状态变化相应地进行一系列的调整，使供1多变量统计技术给锅炉机组的燃料量、空气量、给水量等与外界负荷变化相适应；否则，锅炉运行参数将难于保证在在实施多变量统计分析时，需要建立一个反映规定的范围内，影响电厂的安全与经济运行，甚至过程正常运行的主元模型。将反映过程正常运行的历史数据收集起来，对这些数据进行主元分析，建危及设备和人身安全。即使外界负荷较稳定时，锅炉内部因素的改变，也将引起锅炉运行参数的变立主元模型。在进行主元分析时，需要先将数据进行标准化，将每个变量减去均值后除以它的标准化。锅炉机组的运行实际上也是处在不断变化的调整之中，稳定只是维持在一定范围内的相对值。考差。假设∈～为收集的过程正常运行数据，虑到锅炉机组运行的安全性和经济性，必须随时监先将做如下标准化：视其运行情况，及时、正确地进行诊断调整。：[X一(11⋯1)rM]在绝大多数工业过程控制中，获取过程对象的(1)精确数学模型非常困难，使基于解析模型和过程知式中M：[mlm2⋯m]，为变量的均值。S=识的传统故障检测方法在过程控制中面临许多困[ss2⋯s]，为变量的标准差。难。随着信息技术的发展，通过计算机可以采集和对进行主元分析得到：存储大量的过程变量数据。但许多有用的信息往往被掩盖在数据中，造成“数据丰富但信息缺乏”。X：lp+2p；+⋯+t⋯T(2)当一些过程的机理知识难以得到，过程的测量数据如果可以用前k(k