水電機組狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的研究.pdf

1、大、中型水電站水電機組若出現故障，經濟上將遭受重大損失，并嚴重威脅著機組的安全穩(wěn)定運行。目前，許多大型水電廠安裝了實時狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，實現了對水電機組特征參量的在線狀態(tài)監(jiān)測。但它只能提供直觀的參數，一旦機組發(fā)生故障，不能直接給出故障發(fā)生的原因、部位以及其嚴重程度。因此，在現有機組運行的實時狀態(tài)監(jiān)測基礎上，研究實施設備故障診斷系統(tǒng)，有著非常重要的意義。為此作者從事了本文所介紹的水電機組狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷專家系統(tǒng)的研究。機組運行時系統(tǒng)處于全面

2、監(jiān)測狀態(tài)，一旦有信號報警，將自動啟動診斷專家系統(tǒng)，進行故障診斷，實現實時故障診斷。 本文首先介紹故障診斷技術的發(fā)展過程以及國內外研究的概況，論述狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的關系和任務，闡述目前水電機組故障診斷中存在的問題以及開展狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的必要性和緊迫性；接著介紹了專家系統(tǒng)在故障診斷中的地位以及基于神經網絡的專家系統(tǒng)的優(yōu)越性；然后對水電機組的常見的故障比如振動所引起的故障機理進行深入研究，并提供一些具體措施。 水電機組狀

3、態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)包括狀態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)和故障診斷子系統(tǒng)兩大部分。本文重點論述系統(tǒng)的硬件組成和軟件結構設計過程。在硬件組成中，講述傳感器的選取與布局、信號的采集以及信號與計算機接口的通訊。在軟件結構中，講述軟件的主要界面以及每個界面的功能，包括實時狀態(tài)監(jiān)測、信號分析處理、數據查詢與分析和故障診斷等功能。其次介紹如何將BP神經網絡與故障診斷結合起來，組成一個以神經網絡為基礎的專家系統(tǒng)，利用小波包提取到的有價值頻譜信息，對水電機組進行故障診斷