[發(fā)明專利]發(fā)電機故障診斷及預(yù)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110661700.5
• 申請日: 2021-06-15
• 公開（公告）號: CN113484749A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁升;朱國棟;姚忠凱;穆帥;史作雨;龐秀麗;田彥孜;郭凍;郟國偉;劉遠哲
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山東省電力公司嘉祥縣供電公司;國網(wǎng)山東省電力公司濟寧供電公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本公開提供了一種發(fā)電機故障診斷及預(yù)測方法，包括以下步驟：獲取發(fā)電機正常運行的歷史數(shù)據(jù)，構(gòu)建發(fā)電機數(shù)據(jù)庫，采用皮爾遜相關(guān)系數(shù)確定發(fā)電機關(guān)鍵部件的溫度變化相關(guān)檢測特征；采集發(fā)電機實時運行的狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，提取所述發(fā)電機關(guān)鍵部件的實時運行溫度變化數(shù)據(jù)；利用溫度變化相關(guān)檢測特征，構(gòu)建基于CNN?LSTM的溫度預(yù)測模型；通過基于CNN?LSTM的溫度預(yù)測模型對實時運行溫度變化數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練，預(yù)測發(fā)電機關(guān)鍵部位的溫度，將得到的溫度預(yù)測值與實時采集到的溫度值作差，得到溫度殘差，將得到的溫度殘差與預(yù)設(shè)的溫度殘差閾值比較進行發(fā)電機的故障診斷，結(jié)合溫度殘差的變化進行溫升預(yù)警以實現(xiàn)故障預(yù)測。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開屬于故障診斷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)電機故障診斷及預(yù)測方法。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

近年來，隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，電力系統(tǒng)運行設(shè)備的不斷增加，系統(tǒng)運行的復(fù)雜性也隨之增加，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行變得越來越重要。因此電力系統(tǒng)運行過程的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)和故障診斷技術(shù)越來越引起電網(wǎng)的重視。對發(fā)電機的關(guān)鍵部件進行故障診斷及預(yù)測，直接關(guān)系到電力生產(chǎn)的安全可靠。

據(jù)發(fā)明人了解，目前針對發(fā)電機故障診斷技術(shù)的研究大多以故障發(fā)生后的分析處理為主，這無助于減少設(shè)備故障發(fā)生的概率以及縮短故障處理的時間。研究故障預(yù)測技術(shù)，將故障后維修的被動策略轉(zhuǎn)變?yōu)楣收锨邦A(yù)防的主動策略，依據(jù)預(yù)測診斷趨勢實施有效的健康管理，優(yōu)化故障診斷策略，提高電網(wǎng)運行可靠性，減少設(shè)備故障次數(shù)，為實現(xiàn)機組“零非停”提供有力的技術(shù)保障。故障診斷及預(yù)測是通過智能化算法進行有無故障的判斷并及時預(yù)測，是一種比故障診斷更高級的維修保障方式，幫助維修人員更加及時的實現(xiàn)預(yù)防和維修工作。

目前，發(fā)電機進行準確地故障診斷及預(yù)測的技術(shù)仍不成熟，需要進行相關(guān)技術(shù)的研究。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本公開提出了一種發(fā)電機故障診斷及預(yù)測方法，有效掌握發(fā)電機的運行狀態(tài)，降低發(fā)電機的故障率，增加發(fā)電機組的維修能力，提高發(fā)電機運行的經(jīng)濟可靠性。

根據(jù)一些實施例，本公開的方案提供了一種發(fā)電機故障診斷及預(yù)測方法，采用如下技術(shù)方案：

發(fā)電機故障診斷及預(yù)測方法，包括以下步驟：

獲取發(fā)電機正常運行的歷史數(shù)據(jù)，構(gòu)建發(fā)電機數(shù)據(jù)庫，采用皮爾遜相關(guān)系數(shù)確定發(fā)電機關(guān)鍵部件的溫度變化相關(guān)檢測特征；

采集發(fā)電機實時運行的狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，提取所述發(fā)電機關(guān)鍵部件的實時運行溫度變化數(shù)據(jù)；

利用溫度變化相關(guān)檢測特征，構(gòu)建基于CNN-LSTM的溫度預(yù)測模型；

通過基于CNN-LSTM的溫度預(yù)測模型對實時運行溫度變化數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練，預(yù)測發(fā)電機關(guān)鍵部位的溫度，將得到的溫度預(yù)測值與實時采集到的溫度值作差，得到溫度殘差，將得到的溫度殘差與預(yù)設(shè)的溫度殘差閾值比較進行發(fā)電機的故障診斷，結(jié)合溫度殘差的變化進行溫升預(yù)警以實現(xiàn)故障預(yù)測。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本公開的有益效果為：

1.本公開通過CNN獲取實時運行溫度變化數(shù)據(jù)的空間特征，構(gòu)建實時運行溫度變化的時空特征矩陣，使得數(shù)據(jù)特征體系更加完備，以進行更精確的模型預(yù)測。

2.本公開采用了CNN-LSTM的組合模型，在發(fā)電機故障診斷的基礎(chǔ)上，提高了維修的預(yù)知性，通過對發(fā)電機關(guān)鍵部位的溫度進行相關(guān)趨勢的預(yù)測，更加清晰的了解發(fā)電機運行工況，效掌握發(fā)電機的運行狀態(tài)，降低發(fā)電機的故障率，增加發(fā)電機組的維修能力，提高發(fā)電機運行的經(jīng)濟可靠性。

附圖說明

構(gòu)成本公開的一部分的說明書附圖用來提供對本公開的進一步理解，本公開的示意性實施例及其說明用于解釋本公開，并不構(gòu)成對本公開的不當限定。