一种改进的隶属函数在凝汽器故障诊断中的应用

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1、第37卷第11期华电技术2015年11月HuadianTechnology一种改进的隶属函数在凝汽器故障诊断中的应用蔺海，蒋韦庚，闫哲(华电江苏能源有限公司句容发电厂，江苏镇江212400)摘要：为提高凝汽器故障诊断的准确性，将模糊理论运用到凝汽器故障诊断技术中，提出了一种新的隶属函数，建立了凝汽器故障诊断模型，合理运用阀值理论避免了病态征兆集引起的误判断，最后通过对故障实例的诊断证明了此诊断模型的高效分离性和准确性。关键词：模糊理论；凝汽器；故障诊断；隶属函数中图分类号：TK264．11文献标志码：A文章编号i1674—1951(2015

2、)11—0019—03若式(2)成立，则认为属于A。O引言1．3阀值原则凝汽器是电厂重要辅机设备之一，其健康状况设A】，A2，⋯，A∈F(U)，取∈U，设阀值A∈直接影响整个机组的经济性和安全可靠性。凝汽器(0，1]，在热力循环中起到冷源作用，通过减少冷源损失，降口=max{A()，A：()，⋯，A()}。(3)低汽轮机排汽压力和温度，可以显著提高循环热效若o

3、程依照最大隶属度原则开展。上提出一种新的隶属函数，建立模糊诊断模型，对已1．4本文使用的诊断方法-2知故障进行诊断，并与先前研究成果进行对比，评估本文的模糊模式识别故障诊断模型主要基于最诊断效果，最后应用在凝汽器故障实例的诊断中，取大隶属度原则和阀值原则，在使用阀值原则时并不得了良好效果。完全按照式(3)计算，而是借o=max{A，()，A()，⋯，A()}运用阀值原则的核心思想来剔1模糊模式识别理论基础除无效信息，文献[3]中阀值原则运用在最后隶属度的计算上，本文在计算完d之后就用阀值原则排模糊模式识别是故障针对技术中比较经典的方除不可能

4、发生的故障。如果运用阀值原则进行计算法，根据故障诊断对象的系统复杂性和故障模糊性，后，所有的数据都没有通过阀值，那么说明这组征兆建立模糊识别模型，通过择近原则、最大隶属度原则为病态征兆集，无法判断故障种类，需要进一步补充及阀值原则⋯进行建模工作，这3种原则的理论基故障信息并完善诊断模型结构。础如下。1．1择近原则2模糊诊断模型建模设集合，B∈F(u)，(i=1，2，⋯，n)，d(·，·)2．1凝汽器故障模型的建立代表某种特定规则下2个集合的接近程度。在故障模型建立的过程中，故障集和征兆集是d(A，B)=max{d(A，B)}。(1)．必不可

5、少的，这2个集合的建立必须从理论出发，还若式(1)成立，由于B集合与A集合最接近，要结合现场实际情况和运行情况，并需要综合以往则判断B属于模式A。的故障分析情况。完整的故障集和征兆集覆盖了基1．2最大隶属度原则本故障，集合一旦建立之后还要不断进行优化改善，设集合A∈F(U)，(i=1，2，⋯，n)，∈U，则最是一个不断积累、不断改善的过程。本文采用文献大隶属度为[3]中提出的经典凝汽器典型故障集和征兆集，该Ax()=max{()}。(2)．集合收集了21个凝汽器典型故障，记为，，⋯，，“：结了33个故障征兆，即／．L(i=1，2，⋯，21)

6、的收稿日期：2015—06—09；修回日期：2015—10—10对应征兆为，(J=1，2，⋯33)。按以下规则取值：·20·华电技术第37卷该简单有效，所以舍弃分段隶属函数并提出式(9)，=2，⋯，33。{syymmppto。mmsarefa“lse。，L0．在形式简单的同时保留了分段函数论域范围广的优2．2构造隶属函数点，同时满足工程实际要求。通过式(8)、式(9)计隶属函数是模糊模式识别的核心环节，也是最算得到隶属度后，采用最大隶属度原则对‰进行诊终判断环节，可以说隶属函数在一定程度上决定了断识别。诊断结果的准确性。文献[4]中提出的隶

7、属函数目本文在通过式(8)计算完距离后就利用阀值原前被广泛应用，是一种比较经典的隶属函数，该隶属则进行识别征兆集健康与否的工作，可以提前剔除函数为病态征兆集和排除一部分不可能发生的故障，免去厂i—————————一后面计算隶属函数的工作量。针对本文所建立的凝cos^／∑(一)／n，(4)汽器故障诊断数学模型，经过反复试验后确定取阀式中：17,为征兆个数；为待诊断对象‰的特征描值A=1即可有效剔除病态待识别故障征兆集，即述，_『=1，2，⋯，33；为典型故障集“的特征描述，f(o，配f)≥1diseasedsymptoms=1，2，⋯，2l，

8、．『=1，2，⋯，33。式(4)利用余弦函【d(0，Mf)<1healthysymptoms数将距离映射到[0，1]。通过阀值检验后的征兆集再代人式(9)计算隶文献[3]中提出的