发电机故障诊断专家系统的开发和应用

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1、word资料下载可编辑发电机故障诊断专家系统的开发与应用姚岚(河北马头发电总厂056004)[摘要]本文介绍了发电机故障诊断专家系统的整体设计方案，包括其网络结构设计及功能模块的实现，并通过对不同数据源的获取，可对发电机100余种故障的分析处理。[关键词]专家系统网络结构故障诊断1引言在我国电力系统中长期实行的检修体制是以事后维修、预防性计划检修为主的检修体制，检修工作的内容与周期都是预先设定的，往往造成临时性检修频繁、维修过剩等情况，导致检修成本过高，这种检修体制曾经是适应我国生产力发展的，但随着当代发电设备向高参数、大容量、复杂化发展，其安

2、全性要求越来越高，同时电厂将竞价上网，现行检修体制的缺陷日益明显，因此，对设备实行更先进、更科学的管理和检修体制，无论从发电厂自身的利益还是从社会的要求出发，都势在必行。状态检修无疑是一种比较先进的检修体制，它采用先进的检测诊断技术，利用可靠性和寿命评价技术等，成为电力系统各网、省公司都正在积极推行的一种优化检修方式。其所要达到的目标是延长定期检修间隔，有针对性地进行检修，提高设备可靠性和可用率，延长设备寿命，从而降低发电成本，提高企业经济效益。发电机作为电厂中的重要设备之一，它的检修的费用往往很高。如果因为事故造成停机，那么，机组启停、故障修

3、复费用及被迫停机少发电量所造成的经济损失是很大的数目。因此，研究发电机的故障特征，在运行中及早发现故障隐患，避免故障造成严重后果，并制定合理的检修策略是很有意义的。专业技术资料word资料下载可编辑我厂200MW汽轮发电机故障诊断专家系统的研究开发就是基于这样的理念进行的，并首先应用于#7发电机机组(东方电机厂出品，型号QFQS-200-2)。2系统的整体设计2.1系统网络结构#7发电机故障诊断专家系统直接利用我厂现有的数据共享式局域网及数据采集系统（DAS），采用分布式网络结构，如图一，系统的应用程序（即前处理及推理机）运行在数据库服务器上，

4、客户端程序（即后处理）运行在局域网的各个工作站上，各终端根据用户的身份不同，在结构中具有不同的权限。数据库服务器安装Windows2000Server操作系统，数据库环境Oracle8i，客户端安装Windows9x系列。局域网数据库服务器终端1有提交权限的运行人员终端2一般运行人员终端3有提交权限的试验检修人员终端4一般试验、检修人员终端5管理人员专业技术资料word资料下载可编辑（同类终端可有多个）图1网络结构图2.2软件结构发电机故障诊断专家系统是一个庞大、复杂的应用软件，包括多个功能模块，其结构图如图2所示。2.2.1前处理。前处理包括

5、数据采集和数据处理两个子模块。其主要功能是从我厂的局域网中采集数据，进行数据的识别、处理及先兆的自动获取。2.2.2知识库。这是专家系统的核心部分，在对我国近20年来100MW及以上容量发电机事故统计、分析及预防对策的分析研究的基础上，用发电机运行、试验、检修、设计结构及制造工艺诸学科的领域知识，尤其是领域专家在以上各方面几十年的实践经验和理论功底，对汽轮发电机可能发生的各种故障的故障机理、故障原因、故障的发展及其不良后果进行了分析并给出了相关的专家建议。建立知识库的关键是准确有效的获取和表达专家的知识。本专家系统采用产生式规则的方法对专家知识

6、进行处理。2.2.3推理机。推理机是一组智能程序，它用来协调、控制整个系统，以决定如何使用知识库中的知识。本专家系统采用混合推理的方法。推理机包括推理机制和控制策略两部分。推理机和知识库构成了专家系统的“智能单元”专业技术资料word资料下载可编辑，知识库反映了专家系统的性能水平，而推理机决定了专家系统的效率。2.2.4后处理。发电机故障诊断专家系统面向用户，用户在使用时直接面对的界面是安装有后处理程序的终端，即客户端。客户端最主要的作用是“把专家请到用户身边来”，让用户直接与“专家”交流。因此，客户端应能让用户清楚的看到诊断过程、诊断结果以及

7、有关运行监测、故障诊断、故障处理和预防措施的专家建议。并能以最便捷的方式进行人机交互，亦即“与专家对话”。数据采集数据处理管理系统数据库推理机专家结论打印机接口知识库解释器翻译器图形和表格人机界面图2软件模块结构框图专业技术资料word资料下载可编辑2.4数据流程人机界面显示当前推理结果发生的先兆、诊断意见、应采取的措施的建议、人机会话推理结果生成先兆MIS系统提交菜单图3系统数据流程图前处理机推理机后处理机人机会话、在线提交、离线数据提交该专家系统的数据流程图如图3所示。从流程图中可以看出，数据源进入前处理机后如果某个（或某些）监测量超过门槛

8、值，则生成先兆（或先兆组合）。原发性先兆触发推理机运行，经过推理得出推理结果并给出专家建议，经后处理显示在界面上.专业技术资料word资料下载可编辑3