基于多元統(tǒng)計(jì)分析的火電廠(chǎng)控制系統(tǒng)故障診斷研究.pdf

1、隨著自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，火電廠(chǎng)控制系統(tǒng)的控制策略已日臻成熟，并形成了比較完善的體系。因此針對(duì)火電廠(chǎng)的控制理論應(yīng)用研究正逐步向更高層次發(fā)展，其中一個(gè)重要研究方向就是火電廠(chǎng)控制系統(tǒng)的故障診斷。這是因?yàn)殡S著火電廠(chǎng)控制系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大和復(fù)雜性日益提高，控制系統(tǒng)故障點(diǎn)也隨之增加并且更難以發(fā)現(xiàn)，這就對(duì)火電廠(chǎng)控制系統(tǒng)的可靠性、可維修性提出了更高的要求。傳統(tǒng)的限幅報(bào)警和人工點(diǎn)檢的方式顯然已經(jīng)滿(mǎn)足不了要求，因此有必要研究火電廠(chǎng)控制系統(tǒng)的先進(jìn)故障診斷技

2、術(shù)。 考慮到火電廠(chǎng)控制系統(tǒng)規(guī)模龐大結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)，本文選用了一種不依賴(lài)數(shù)學(xué)模型的多元統(tǒng)計(jì)分析方法進(jìn)行研究。使用了兩個(gè)多元統(tǒng)計(jì)分析工具，即主元分析(PCA)和費(fèi)舍爾判別分析(FDA)，通過(guò)對(duì)過(guò)程數(shù)據(jù)的分析來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)的故障診斷。其中著重使用PCA方法進(jìn)行故障檢測(cè)的研究，使用FDA方法進(jìn)行故障分離和識(shí)別的研究，并將兩種方法相互配合，構(gòu)成完整的故障診斷系統(tǒng)。本文的主要工作包括以下幾個(gè)方面： 第一，分析了在火電廠(chǎng)控制系統(tǒng)故障

3、診斷中應(yīng)用多元統(tǒng)計(jì)方法的可行性和優(yōu)越性。明確了基于多元統(tǒng)計(jì)分析的火電廠(chǎng)控制系統(tǒng)故障診斷的范圍、對(duì)象和理論方法。 第二，研究了火電廠(chǎng)控制系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)條件下的PCA故障檢測(cè)問(wèn)題。著重分析了PCA故障檢測(cè)的內(nèi)涵，并給出了一個(gè)指導(dǎo)故障檢測(cè)的結(jié)論。研究了PCA故障檢測(cè)中的數(shù)據(jù)預(yù)處理問(wèn)題，并結(jié)合實(shí)例給出了傳感器和執(zhí)行器的PCA故障檢測(cè)方法。 第三，針對(duì)火電廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程存在的變工況特性，提出一種動(dòng)態(tài)多主元模型的故障檢測(cè)方法。它通過(guò)對(duì)主元模

4、型組的模糊推理動(dòng)態(tài)得到與檢測(cè)工況相匹配的主元模型，解決了主元模型的工況適應(yīng)性問(wèn)題，改善了變工況條件下的PCA故障檢測(cè)效果。 第四，研究了火電廠(chǎng)控制系統(tǒng)的故障分離問(wèn)題，提出一種基于FDA貢獻(xiàn)圖的新型故障分離方法。它保持了貢獻(xiàn)圖法簡(jiǎn)單易行的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)提高了故障分離的準(zhǔn)確度。 第五，將FDA與模式識(shí)別思想相結(jié)合來(lái)進(jìn)行火電廠(chǎng)控制系統(tǒng)故障識(shí)別的研究，提出一種結(jié)合FDA的DTW故障識(shí)別方法。它使用FDA作為故障特征提取工具，使用DT