難于實現(xiàn),目前尚處于理論研究及論證階段。 根據(jù)外橋發(fā)電廠現(xiàn)有的監(jiān)測手段和技術(shù)條件,所開發(fā)的故障診斷專家系統(tǒng)以下簡稱本系統(tǒng)可對發(fā)電機及其氫油水系統(tǒng)可能發(fā)生的106種故障進行診斷,并針對故障的診斷方法發(fā)展趨勢處理方法及預(yù)防措施給出相關(guān)的專家建議。專家系統(tǒng)診斷的依據(jù)是包括在線實時在線非實時和離線數(shù)據(jù)在內(nèi)的共273個監(jiān)測量,采用正反向混合推理的推理機制,以產(chǎn)生式知識規(guī)則為主的知識方法知識庫共包含165.5萬余條規(guī)則,集在線實時在線非實時和離線數(shù)據(jù)的采集與分析狀態(tài)監(jiān)測故障診斷故障處理于體的多任務(wù)多客戶端多信息處理的故障診斷專家系統(tǒng)。 發(fā)電機故障診斷的主要目的是根據(jù)對發(fā)電機的各種監(jiān)測數(shù)據(jù)和其它試驗檢查等診斷信息,來識別發(fā)電機的狀態(tài),早期發(fā)現(xiàn)故障并及時采取有效措施,做到防患于未然,在保證發(fā)電機可靠運行的基礎(chǔ)上實現(xiàn)合理檢修。 本系統(tǒng)的物理模型是在對我國近2,3來100,賈及以上容量發(fā)電機事故統(tǒng)計分析及預(yù)防對策及發(fā)電機制造質(zhì)量的監(jiān)造工作。 分析研究的基礎(chǔ)上,參照國內(nèi)外相關(guān)資料,運用發(fā)電機運行檢修試驗設(shè)計結(jié)構(gòu)和制造工藝等諸多學(xué)科領(lǐng)域知識,參照國家標準行業(yè)標準及發(fā)電機有關(guān)規(guī)程的規(guī)定,對故障機理發(fā)生原因發(fā)展規(guī)律故障先兆故障后果及預(yù)防對策進行了深入分析研,同時考慮了多因素多類型故障的耦合,故障間的主從聯(lián)系及可能并發(fā)的基礎(chǔ)上制定的,實現(xiàn)了包括發(fā)電機本體及氫油水系統(tǒng)9大部分可能發(fā)生的6種故障的診斷。在實現(xiàn)的過程中針對發(fā)電機故障的特點和診斷過程中的難點,采取了如下有效措施,使物理模型的內(nèi)容得以全部實現(xiàn)。 1.1綜合分析多種故障先兆生產(chǎn)實踐明,發(fā)電機故障具有漸進性的特點。 上,在個突發(fā)事故的背后早有故障存在,甚至有個比較長的發(fā)展過程。因此,發(fā)電機故障的早期診斷必須綜合在線實時監(jiān)測的故障先兆,在線非實時監(jiān)測離線試驗檢查等診斷信息所獲得的故障先兆進行分析。在本系統(tǒng)的推理機制中,除在線實時先兆和在線非實時先兆作為原發(fā)性先兆的推理過程外,同時還考慮了由離線先兆做為原發(fā)性先兆而這些先兆往往都是故障的早早期先兆的診斷方法。 1.2在線和離線2種診斷方式相結(jié)合由于發(fā)電機的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,同時受到現(xiàn)有監(jiān)測手段的限制,對某些故障,僅依靠在線實時和在線非實時先兆,只能得出階段性診斷結(jié)果,只有結(jié)合停機后通過試驗檢查所得到的離線先兆,才能得出診斷的最終結(jié)論。也可以說,發(fā)電機故障在某些情況下具有定的隱蔽性。據(jù)此,本系統(tǒng)采用了在線和離線2種診斷方式相互繼承相互啟發(fā)的方法實現(xiàn)對故障的綜合診斷。方面根據(jù)在線先兆包括在線實時和在線非實時先兆得出當前發(fā)電機狀態(tài)的階段性診斷意,并給出關(guān)于加強監(jiān)視和防止故障進步發(fā)展的運行措施的專家建議;同時還給出進步確診故障的試驗檢查方案,并根據(jù)由此得出的先兆做出最終的診斷結(jié)果,反之亦然。 1.3采用多入口多維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),實現(xiàn)推理過程在實際生產(chǎn)中,發(fā)電機故障的發(fā)生和發(fā)展過程具有不確定性,對同種故障,首先出現(xiàn)的原發(fā)性先兆可能不同,過程性先兆出現(xiàn)的次序也各不相同。此外,故障與先兆之間不是對應(yīng)的簡單關(guān)系,個先兆或先兆組合,可能預(yù)著多個故障存在的可能,個故障的存在,又可能出現(xiàn)多個先兆或多個先兆組合,這是發(fā)電機故障所具有的復(fù)雜性。這2個特性,都給專家系統(tǒng)的推理診斷帶來很大困難,而且很容易造成漏判或錯判。針對這問,本系統(tǒng)在故障推理分析和判斷上,采用多入口多維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),實現(xiàn)推理過程中自適應(yīng)解網(wǎng)功能,使本系統(tǒng)具有人類專家面對不同情況時,解決實際問的思維能力。 1.4提出多級故障與故障類先兆的概念,解決故障某些發(fā)電機故障與故障間具有誘發(fā)性和依從性。對這些故障發(fā)生發(fā)展規(guī)律的物理描述,只依賴于先兆先兆組合或故障與先兆先兆組合間的關(guān)系是不夠的,還必須研宄故障間的關(guān)系。為解決這問其融入推理與診斷過程,使這個難得到了解決。 1.5解決了故障的并發(fā)性問發(fā)電機有時會出現(xiàn)2種及以上故障同時并發(fā)的情況,即發(fā)電機故障具有并發(fā)性,很容易導(dǎo)致漏判。 為此本系統(tǒng)利用知識規(guī)則算法或通過專家建議來實現(xiàn)對并發(fā)性故障的正確診斷。 1.6提出事故類先兆的概念,解決外界原因?qū)е掳l(fā)發(fā)電機運行中有時會由外界原因?qū)е率鹿,如發(fā)電機外部兩相短路相短路或由開關(guān)故障引發(fā)并引發(fā)出其它故障。為此,本系統(tǒng)提出事故類先兆的概念,并將其作為原發(fā)性先兆觸發(fā)推理機運行,以便及早發(fā)現(xiàn)隱患避免被誘發(fā)故障的發(fā)生,并對事故后發(fā)電機的狀態(tài)做出診斷并提出處理和預(yù)防措施。 1.7結(jié)合實際,科學(xué)地確定故障先兆的門檻值先兆是專家系統(tǒng)的診斷依據(jù),因此先兆門檻值統(tǒng)中先兆的門檻值是根據(jù)國家標準行業(yè)標準制造廠家關(guān)于產(chǎn)品的各種規(guī)定及其它有關(guān)規(guī)程及國內(nèi)近年來相關(guān)經(jīng)驗總結(jié)等經(jīng)過認真考慮最終確定的,符合現(xiàn)場實際需要。 2.1發(fā)電機故障診斷專家系統(tǒng)軟件功能可對水氫氫冷卻方式的發(fā)電機及其氫油水系統(tǒng)可能發(fā)生的106種故障進行診斷,并針對故障的診斷方法發(fā)展趨勢處理方法及預(yù)防措施給出相關(guān)的專家建議。面對發(fā)電機故障診斷這難度較大的實際應(yīng)用領(lǐng)域,通過海量165萬余條的推理規(guī)則,把有關(guān)發(fā)電機運行試驗檢修設(shè)計結(jié)構(gòu)及制造工藝諸學(xué)科的領(lǐng)域知識,尤其是領(lǐng)域?qū)<以谝陨细鞣矫鎺资甑膶嵺`經(jīng)驗和理論功底及國內(nèi)外的先進經(jīng)驗應(yīng)用到實際問的求解中。 實現(xiàn)多數(shù)據(jù)源在線離線綜合診斷功能。 根據(jù)外高橋發(fā)電廠實際情況,本系統(tǒng)利用的數(shù)據(jù)源有在線實時數(shù)據(jù)在線非實時數(shù)據(jù)離線數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)可在線實時采集和處理數(shù)據(jù),獲得先兆;通過人機會話獲取沒有進入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)0人3的在線非實時數(shù)據(jù),通過人工監(jiān)測及判斷,獲得先兆;也可通過試驗數(shù)據(jù)和檢查結(jié)果等離線數(shù)據(jù)獲得先兆。通過多種數(shù)據(jù)源和在線診斷離線診斷相互繼承相互啟發(fā)診斷的目的……3故障分類處理功能。為使用戶在處理故障時能分清輕重緩急,本系統(tǒng)對故障進行了分類分級。 根據(jù)有關(guān)規(guī)定和運行經(jīng)驗將發(fā)電機故障按嚴重程度分為4級,必須立即停機進行處理的為第1級應(yīng)立即降低負荷的為第2級應(yīng)向領(lǐng)導(dǎo)匯報降低負荷的為第3級般故障為第4級。當發(fā)生123級故障時,分別按照故障級別的低發(fā)出不同的報警聲和畫面像的閃動,提醒用戶注意。如果有2個或以上趨勢功能。為幫助用戶隨時監(jiān)視發(fā)電機狀態(tài)和分析故障發(fā)展趨勢,本系統(tǒng)提供發(fā)電機定子繞組溫度發(fā)電機線棒定子冷水出口溫度發(fā)電機引出線套管溫度發(fā)電機定子冷水匯水管進出口溫度氫氣壓力氫氣純度故障線棒溫度及對應(yīng)的線棒冷卻水出口溫度故障套管溫度等9種需要觀察其變化趨勢的監(jiān)測量的趨勢。同時還提供了故障線棒位置顯和故障線棒位置故障套管位置的提條,使用戶目了然看出故障所在位置。 預(yù)警功能。本系統(tǒng)是!多客戶端的專家系統(tǒng),為避免用戶在沒有登錄到本系統(tǒng)時漏掉有關(guān)發(fā)電機故障的信息,當專家系統(tǒng)監(jiān)測到發(fā)電機發(fā)生故障時,預(yù)警系統(tǒng)向所有客戶端發(fā)出聲音報警,提用戶登錄故障診斷專家系統(tǒng),進行查看和處理。 故障追記功能。本系統(tǒng)具有按時間操作人員故障分類的故障追記功能,可詳細記錄推理診斷及用戶處理故障的全過程,并對追記的結(jié)果提供具有賈風(fēng)格的報打印功能,以方便用戶定期總結(jié)故障診斷處理的方法,學(xué)習(xí)成功經(jīng)驗汲取故障處理中失敗的教訓(xùn)……7查詢功能。本系統(tǒng)對過程數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)進行了詳細的分類處理,提供7種分類查詢的功能,并對用戶的查詢結(jié)果提供了具有雙如5風(fēng)格的報推理回溯功能。為避免用戶因時疏忽,在回答人機會話時出現(xiàn)錯誤而導(dǎo)致錯誤的診斷結(jié)果,本系統(tǒng)的推理機具有回溯功能,為用戶提供次修改錯誤的機會。 對傳感器工作狀態(tài)的識別功能。其中,種是專家系統(tǒng)自動識別功能,可通過對傳感器數(shù)據(jù)的檢查判斷,自動識別傳感器是否工作正常;另種是專家系統(tǒng)提用戶確定工況正確與否,檢查相關(guān)計,如經(jīng)檢查確屬傳感器故障,用戶可將此信息提交給專家系統(tǒng)。當專家系統(tǒng)識別出并確認某傳感器工作狀態(tài)不正常時,該監(jiān)測量將被屏蔽,不再介入診斷推理過程,直至恢復(fù)正常狀態(tài)時為止。 解釋功能。在診斷推理過程中,窗體的診斷意欄中除顯當前所發(fā)生的先兆和診斷結(jié)果之外,還對如何獲得這診斷結(jié)果的知識進行了解釋。此外,在專家建議欄中還對目前發(fā)電機的狀態(tài)如何進步進行診斷在尚未得出最終診斷結(jié)果時運行中應(yīng)采取的措施對故障的處理方法已得出最終診斷結(jié)果時預(yù)防措施等都做出了詳細解釋。 在線幫助功能。本系統(tǒng)具有詳細的具有3,風(fēng)格的在線幫助功能。 2.2系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計外高橋發(fā)電廠目前已建有信息管理系統(tǒng)觸15及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)0人3,本系統(tǒng)直接利用電廠現(xiàn)有絡(luò)結(jié)構(gòu)進行診斷。系統(tǒng)的前處理及推理機運行在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上,后處理即客戶端程序運行在電廠,15中的各個工作站終端上。 2.3系統(tǒng)功能模塊本系統(tǒng)采用分層的層次結(jié)構(gòu),其總體結(jié)構(gòu)2,從總體上講,大的模塊劃分為前處理推理機后處理和管理模塊。各個模塊之間的接口采用數(shù)據(jù)界面的形式。 每個專家系統(tǒng)都面臨著知識更新問。因此,在程序設(shè)計上必須考慮為知識的補充更新提供方便。 發(fā)電機的運行工況比較復(fù)雜,對故障的發(fā)生原因發(fā)展規(guī)律及處理方法的正確認識直是個從理論實踐再從實踐理論的長期積累和不斷更新的過程,尤其在目前,隨著高科技發(fā)展,發(fā)電機的容量迅速增大,設(shè)計材料制造工藝日益改進,監(jiān)測手段逐漸改善的情況下,故障診斷方法也應(yīng)隨之不斷更新。 數(shù)據(jù)界面數(shù)裾界你性能穩(wěn)定,并在運行中發(fā)現(xiàn)了些平時不易發(fā)現(xiàn)的早早期故障,且及時得到了處理,受到電廠各級有關(guān)人員好評。 本發(fā)電機故障診斷專家系統(tǒng)是個應(yīng)用于實際生產(chǎn)的軟件工程,以發(fā)電廠需求為依據(jù),設(shè)計軟件功能,結(jié)合發(fā)電廠現(xiàn)有的技術(shù)監(jiān)測條件,在不增加任何硬件設(shè)施的前提條件下實現(xiàn)了對發(fā)電機可能發(fā)生的106種故障的診斷功能,內(nèi)容全面且具有較大的實用價值。 資用系統(tǒng)Mi前處邱先兆,機為此,本系統(tǒng)設(shè)置了故障追記和查詢功能,為積累實際經(jīng)驗提供第手資料,專家系統(tǒng)知識庫的編輯器和自適應(yīng)解網(wǎng)功能為知識規(guī)則和推理機的擴充創(chuàng)建了方便條件。 本系統(tǒng)于2000年12月在外高橋發(fā)電廠2號發(fā)電機上投入試運行。運行時,服務(wù)器程序運行在連接到電廠肘13網(wǎng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上,直接從肘15中采集在線實時監(jiān)測數(shù)據(jù),客戶端安裝在主控室1個,發(fā)電部數(shù)個,檢修部數(shù)個,電廠各級管理人員數(shù)個。運行結(jié)果明,發(fā)電機故障診斷系統(tǒng)的運行情況良好,由中國電機工程學(xué)會電力系統(tǒng)專委會和福建省電力局聯(lián)合舉辦的電力系統(tǒng)專委會2001年學(xué)術(shù)年會于9月2528日在廈門舉疔。80余名專家學(xué)者參加了技術(shù)交流,并對福建省電力系統(tǒng)發(fā)展進行了技術(shù)咨詢,會議宣讀論文40余篇。 此次會議得到了電力疔業(yè)許多老領(lǐng)導(dǎo)老專家的支持;會員單位活動積極,討論熱烈;除純學(xué)術(shù)交流外,還針對福建電網(wǎng)發(fā)展的具體問進行咨詢,提出了許多很有價值的具體意,走出了學(xué)會發(fā)展與實際相結(jié)合的創(chuàng)新之路。 會議總結(jié)強調(diào)1根據(jù)我國電力工業(yè)發(fā)展,電網(wǎng)依然應(yīng)該保持定的發(fā)展速度,電網(wǎng)規(guī)模和姜建國,史家燕。電機的狀態(tài)監(jiān)測肘。北京水利電力出版社,劉亞雄。發(fā)電機運行狀態(tài)評估專家系統(tǒng)研究北京中國電力科學(xué)研究院,1997. 程道來,吳茜,呂庭彥,等。國內(nèi)電站故障診斷系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向了1動力工程,1999,1. 周克毅,邵愛菊,葛聰。國外電站性能監(jiān)測與診斷概況1. 黃樹紅;痣姀S設(shè)備狀態(tài)檢修狀態(tài)檢修體制及發(fā)展狀況1. 責(zé)任編輯李博技術(shù)水平應(yīng)保持高速發(fā)展,電力市場發(fā)展和推進電網(wǎng)互聯(lián)應(yīng)以提高經(jīng)濟效益為基礎(chǔ)。2為了搞好全國電網(wǎng)互聯(lián),應(yīng)重視電力系統(tǒng)中長期規(guī)劃,規(guī)劃要有超前意識,從整個大系統(tǒng)的全局出發(fā),作靈敏度分析,認清合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)。3選擇我國電力市場發(fā)展規(guī)模和;A(chǔ)上堅持統(tǒng)規(guī)劃統(tǒng)調(diào)度的原則。4對于某些聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)的問應(yīng)在充分分析的基礎(chǔ)上研宄其發(fā)生機理,加以改善。5目前的聯(lián)網(wǎng)分析仿真手段還存在些問如負荷模型等應(yīng)努力加以改進。 策略人機羿你人機交瓦故,竹砰理處故啼處坪珍斷推押先兆獲收數(shù)裾校驗數(shù),釬邱用戶貨搜