一种用于火力发电机组水汽化学故障的模糊诊断方法技术

本发明专利技术涉及一种用于火力发电机组水汽化学故障的模糊诊断方法，所述方法包括下列步骤：根据待诊断的火力发电机组水汽化学故障的类型，确定模糊诊断的监测参数，作为模糊变量；根据确定的模糊变量，构建针对火力发电机组水汽化学故障的模糊诊断的模糊规则；根据构建的模糊规则，确定每个模糊变量对应的模糊关系矩阵；记录模糊变量的具体值，根据模糊关系矩阵，进行模糊诊断推理，得到诊断结果。与现有技术相比，本发明专利技术具有诊断速度快、诊断结果较为准确以及便于实现等优点。

A fuzzy diagnosis method for steam water chemical fault of thermal power unit

The invention relates to a method for fuzzy diagnosis method of thermal power generating units of water vapor chemistry fault, the method includes the following steps: according to the type of chemical vapor thermal power generating units for fault diagnosis, determine the monitoring parameters of fuzzy diagnosis, as fuzzy variables; according to the fuzzy variables to determine the fuzzy rules to construct a fuzzy diagnosis for thermal power generating units of water vapor chemical fault; according to the fuzzy rules construction, determine the fuzzy relation matrix of fuzzy variables corresponding to each record; specific value of fuzzy variables, according to the fuzzy relation matrix, fuzzy reasoning, diagnosis results are. Compared with the prior art, the invention has the advantages of fast diagnosis speed, accurate diagnosis result and easy realization.

【技术实现步骤摘要】
一种用于火力发电机组水汽化学故障的模糊诊断方法
本专利技术涉及火力发电机组的故障诊断领域，尤其是涉及一种用于火力发电机组水汽化学故障的模糊诊断方法。
技术介绍
在火力发电厂的热力系统中，水和蒸汽作为工作介质完成能量的传递与转换。水在锅炉中吸收燃料燃烧产生的化学能，成为具有一定热能的蒸汽；蒸汽在汽轮机中绝热膨胀做功，将热能转化为机械能；汽轮机的高速转动带动发电机运行，进一步将机械能转化为电能；做过功的低温低压蒸汽在凝汽器中冷凝为水，与补给水一起重新进入锅炉。水汽在热力系统中的往复循环因此而形成。对于火电厂水汽循环系统而言，水汽品质是直接关系到整个机组的安全稳定运行的重中之重。无论采用怎样的水处理技术，水中杂质都是不可能完全被除净的，如果水汽杂质含量在允许范围内，则不会影响设备的运行，若其超过允许范围，则会造成设备腐蚀或结垢，引起机组热损失，降低效率，甚至造成事故。火力发电厂热力设备因水汽质量不良而诱发的各类事故所造成的经济损失巨大，燃料消耗也很惊人。据统计资料表明，我国工业锅炉因结垢、腐蚀造成的经济损失达3000万元/年，多消耗燃煤1000万吨/年。某发电厂在6年的时间内，由于锅炉结垢腐蚀直接损失达250万元，少发电2亿千瓦时，折合产值达1300万元。另据统计资料表明火电厂热力设备因水汽质量不良而引起的各类事故，占火电厂总事故数量的三分之一以上。然而，这些事故的发生并不是无法预判和避免的，水汽内的杂质对热力设备的危害是一个渐变和积累的过程，水汽品质的恶化会在表征各种化学指标的监测值上体现出异常。实现在线化学仪表监测，并采用诊断技术对水汽质量故障做出正确的判断和及时的处理，不仅能使许多事故得以避免，热力系统的安全得到更好的保障，同时还可产生巨大的经济效益。如以一台200MW的机组锅炉为例，采用诊断技术避免一次运行中爆管事故，至少能避免500万千瓦时的电量损失，即可增加2000万的产值。如果平均每年每台机组少发生一次24小时的停电，则每年可减少近1.5亿千瓦时的电量损失，减少直接经济损失约1000万元，同时带来更大的间接效益——增加5亿元以上的社会财富。据有关资料介绍，澳大利亚仅用于防止锅炉腐蚀的费用即超过350万美元/年，而用于诊断技术的费用不超过上述费用的千分之一。在线仪表在火电厂的广泛应用和诊断技术的发展使得利用系统的水质监测进行故障诊断具备了可行性，人工智能技术在故障诊断上的应用更是将此技术提升到了一个新的水平。水汽系统中的各种水汽状态相互紧密地联接在一起，各种水汽化学指标之间具有延续性、传递性以及同步关联性，故任一环节水质的变化都会引起连锁反应，这无疑增大了化学诊断的复杂度。对于单独的人类专家而言，面对大量的水汽监测指标，仅凭一人的经验和知识所作出的判断往往是片面的和缺乏时效性的，不利于针对具体故障采取迅速而准确的处理措施。应用智能技术，构建一个囊括大量故障信息及处理措施的水汽化学故障诊断专家系统，能够准确及时地指明故障原因，为运行人员提供切实的帮助与指导。我国对火力发电机组水汽化学故障的诊断研究仍不够深入，应用水平较低，总体来说还存在着以下问题：1.许多电厂的化学故障诊断仍靠技术人员的经验，缺乏权威性和准确性。2.对大量数据如何更有效地利用以更准确地把握实际工况，尚待进一步研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题提供一种用于火力发电机组水汽化学故障的模糊诊断方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于火力发电机组水汽化学故障的模糊诊断方法，所述方法包括下列步骤：1)根据待诊断的火力发电机组水汽化学故障的类型，确定模糊诊断的监测参数，作为模糊变量；2)根据步骤1)确定的模糊变量，构建针对火力发电机组水汽化学故障的模糊诊断的模糊规则；3)根据步骤2)构建的模糊规则，确定每个模糊变量对应的模糊关系矩阵；4)记录步骤1)中模糊变量的具体值，根据步骤3)确定的模糊关系矩阵，进行模糊诊断推理，得到诊断结果。所述步骤2)具体为：21)针对待诊断火力发电机组水汽化学故障所对应的故障结果，确定模糊诊断的结论论域；22)将步骤1)确定的所有模糊变量作为规则前件，分别对每一个模糊变量进行论域划分；23)确定步骤22)中进行论域划分后的模糊变量与结论论域之间的关系，得到所有的模糊子集，共同构成模糊规则。所述对每一个模糊变量进行论域划分具体为：通过查阅文献资料，得到模糊变量在不同取值时对应的火力发电机组水汽化学故障状态，继而对模糊变量进行划分。所述步骤3)具体为：31)根据步骤2)构建的模糊规则，得到模糊变量与结论论域之间的对应关系；32)根据步骤31)得到的对应关系，建立每个模糊变量与结论论域中所有元素的隶属度函数；33)将每个模糊变量对应的隶属度函数构建成矩阵形式，即为该模糊变量对应的模糊关系矩阵。所述模糊诊断推理包括一维模糊诊断推理或多维模糊诊断推理。所述多维模糊诊断推理具体为：41)根据步骤3)建立的每个变量对应的模糊关系矩阵，进行一维模糊诊断推理，得到对应的诊断结果B'i；42)求取步骤41)得到的所有诊断结果B'i的交集B'，即为多维模糊诊断推理的结果。所述模糊变量的数量不多于10个。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)由于在故障诊断过程中，并非所有的概念和知识都是严格精确的，大量知识是不精确和不确定的，因此本专利技术通过模糊诊断方法，将大部分不确定的知识及其之间的关系与精确获取的监测参数进行了结合，从而得到较为准确的故障诊断结果，解决了由于大部分参数不确定而无法进行较为准确诊断的问题。(2)通过本专利技术提出的诊断方法，可以对火力发电机组水汽化学故障进行一个较为系统的诊断，比起依靠技术人员的经验来进行诊断相比，该方法诊断效果更加准确，可信度更高。(3)在进行模糊诊断推理的过程中，可以根据实际情况选择一维模糊诊断推理或多维模糊诊断推理，诊断过程灵活，实用性能强。(4)虽然模糊变量越多，诊断结果的准确性就越强，但是过多的模糊变量会降低诊断速度，降低诊断的及时性，因而本专利技术方法中的模糊变量的数量不多于10个，既保证了诊断的准确性，也不会降低诊断的及时性。附图说明图1为本专利技术的方法流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。本专利技术提出的一种用于火力发电机组水汽化学故障的模糊诊断方法，包括下列步骤：1)根据待诊断的火力发电机组水汽化学故障的类型，确定模糊诊断的监测参数，作为模糊变量(模糊变量的数量不多于10个)；2)根据步骤1)确定的模糊变量，构建针对火力发电机组水汽化学故障的模糊诊断的模糊规则：21)针对待诊断火力发电机组水汽化学故障所对应的故障结果，确定模糊诊断的结论论域；22)将步骤1)确定的所有模糊变量作为规则前件，分别对每一个模糊变量进行论域划分，具体为：通过查阅文献资料，得到模糊变量在不同取值时对应的火力发电机组水汽化学故障状态，继而对模糊变量进行划分；23)确定步骤22)中进行论域划分后的模糊变量与结论论域之间的关系，得到所有的模糊子集，共同构成模糊规则；3)根据步骤2)构建的模糊规则，确定每个模糊变量对应的模糊关系矩阵，具体为：31)根据步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于火力发电机组水汽化学故障的模糊诊断方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：1)根据待诊断的火力发电机组水汽化学故障的类型，确定模糊诊断的监测参数，作为模糊变量；2)根据步骤1)确定的模糊变量，构建针对火力发电机组水汽化学故障的模糊诊断的模糊规则；3)根据步骤2)构建的模糊规则，确定每个模糊变量对应的模糊关系矩阵；4)记录步骤1)中模糊变量的具体值，根据步骤3)确定的模糊关系矩阵，进行模糊诊断推理，得到诊断结果。

【技术特征摘要】
1.一种用于火力发电机组水汽化学故障的模糊诊断方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：1)根据待诊断的火力发电机组水汽化学故障的类型，确定模糊诊断的监测参数，作为模糊变量；2)根据步骤1)确定的模糊变量，构建针对火力发电机组水汽化学故障的模糊诊断的模糊规则；3)根据步骤2)构建的模糊规则，确定每个模糊变量对应的模糊关系矩阵；4)记录步骤1)中模糊变量的具体值，根据步骤3)确定的模糊关系矩阵，进行模糊诊断推理，得到诊断结果。2.根据权利要求1所述的用于火力发电机组水汽化学故障的模糊诊断方法，其特征在于，所述步骤2)具体为：21)针对待诊断火力发电机组水汽化学故障所对应的故障结果，确定模糊诊断的结论论域；22)将步骤1)确定的所有模糊变量作为规则前件，分别对每一个模糊变量进行论域划分；23)确定步骤22)中进行论域划分后的模糊变量与结论论域之间的关系，得到所有的模糊子集，共同构成模糊规则。3.根据权利要求2所述的用于火力发电机组水汽化学故障的模糊诊断方法，其特征在于，所述对每一个模糊变量进行论域划分具体为：通过查阅文献资料，得到模糊变量在不...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝青，杨心刚，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，华东电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31