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【摘要】近幾年，我國發(fā)電系統(tǒng)逐漸走向了大容量、超高壓與多機互聯(lián)的趨勢，發(fā)電機組也愈發(fā)大型化，而為確保大型發(fā)電機組保持安全、經(jīng)濟的運轉(zhuǎn)效率，能夠及時發(fā)現(xiàn)并對機組設(shè)備進(jìn)行維護(hù)與檢修，現(xiàn)今選用的發(fā)電機組控制系統(tǒng)多可直接對發(fā)電機組的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，發(fā)生的故障信息也可及時傳回進(jìn)行處理，如此本文主要針對大型發(fā)電機組的遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷體系進(jìn)行研究和探討。

【關(guān)鍵詞】大型發(fā)電機組；遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測；故障診斷系統(tǒng)

1前言

通常，發(fā)電機組主要由發(fā)電機、發(fā)動機與控制系統(tǒng)三部分構(gòu)成，其動力來源不同對大型機組的定義也不同，但相同的是在控制系統(tǒng)中皆需融入遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，一為保障大型發(fā)電機組的安全運行，二為及時發(fā)現(xiàn)機組故障并排除，唯有如此方能更好的提供電量為人們使用。本文著重研究的是大型發(fā)電機組的遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)與故障診斷系統(tǒng)。

2大型發(fā)現(xiàn)機組開設(shè)遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的重要性

當(dāng)前，我國電力系統(tǒng)多采取發(fā)電公司與電網(wǎng)之間分開管理，通過合理競爭、競價方可被引入到電網(wǎng)管理中的策略，導(dǎo)致我國發(fā)電機組之間競爭日趨激烈，在發(fā)電機組的性能方面也漸漸追求機組的安全性、可靠性與維護(hù)成本低的發(fā)展方向。由此國內(nèi)外開發(fā)了發(fā)電機組的遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測體系與故障診斷體系，迄今為止，這項研究也有了巨大的進(jìn)步。兩個體系多會依照發(fā)電機組的性能不同為其安裝滿足不同要求的遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷。比如：離線狀態(tài)的監(jiān)測與故障診斷體系，此系統(tǒng)多用于維護(hù)人員在經(jīng)過常規(guī)檢查與分析后，找到機組故障點進(jìn)行故障排除，其相對來講較為便捷、靈活、經(jīng)濟，然而容易出現(xiàn)故障時間滯后的現(xiàn)象，不易捕捉到故障發(fā)生瞬間的信號，在緊急故障的處理中稍有不利。

3遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的架構(gòu)與性能

通常，大型發(fā)電機組的遠(yuǎn)程監(jiān)測與故障診斷是有兩個組成部分，分別為本地與遠(yuǎn)程的監(jiān)測、故障診斷系統(tǒng)，其中包含有設(shè)備數(shù)據(jù)搜集、故障預(yù)報、故障服務(wù)等；本地與遠(yuǎn)程的設(shè)備之間利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接，共享設(shè)備數(shù)據(jù)，處理設(shè)備故障問題。

3.1本地狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷

本地狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的性能主要集中于網(wǎng)上實時檢測與初期診斷等，設(shè)備數(shù)據(jù)搜集階段負(fù)責(zé)整理機組設(shè)備運行期間的各項狀態(tài)數(shù)據(jù)，再將這些數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)測診斷的服務(wù)器上；監(jiān)測診斷服務(wù)器會依據(jù)收集與整理后的數(shù)據(jù)對機組設(shè)備實行初期的故障診斷與監(jiān)測，并上傳數(shù)據(jù)與服務(wù)器數(shù)據(jù)庫。通常本地狀態(tài)監(jiān)測與故障會處理一些較為簡單的機組設(shè)備故障問題，相對復(fù)雜的，會發(fā)送至遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測服務(wù)器進(jìn)行診斷。

3.2遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷

通常，遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的重要功能集中在遠(yuǎn)程端的監(jiān)測與信號剖析、故障診斷上，其所擁有的技術(shù)支持與服務(wù)資源相比本地狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷要強許多，此外，其還具備專業(yè)的專家知識庫，所以，遠(yuǎn)程監(jiān)測可以在一定程度上處理一些較難解決的機組問題，并出具較為合理的機組診斷與維護(hù)建議，同時會對網(wǎng)上有關(guān)此方面的信息與資料進(jìn)行搜集與整理；若是遇到了難以解決的大型故障或難題，則需和專家協(xié)商處理。

4遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的主要技術(shù)闡述

大型發(fā)電機組在遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷體系上的最大特點集中在“遠(yuǎn)程”二字上，即其可以克服不在同一地區(qū)的不便，對不同區(qū)域、不同分布點的大型發(fā)電機組進(jìn)行設(shè)備監(jiān)控，并實行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享。但想要不同地域與分布點的設(shè)備數(shù)據(jù)得以順利的搜集與傳輸，首先需要掌握的主要技術(shù)就有幾個：

4.1對遠(yuǎn)程信號的搜集

對設(shè)備遠(yuǎn)程信號的搜集是遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷得以順利實現(xiàn)的基礎(chǔ)，一般容易被采用的診斷檢測信號包括振動、壓力、噪聲、溫度等物理類的信號還有電流、電壓、功率、數(shù)字電路狀態(tài)碼等信息。在進(jìn)行信號檢測時首要問題是選擇檢測信號類型，分布點類型和檢測點的分布狀況等要素。伴隨科技的發(fā)展，近些年來不斷發(fā)明的智能傳感器等新技術(shù)成為了更簡單的遠(yuǎn)程信號采集方法。工作機組的工作視頻和聲頻也有采集的必要，在必要的時候可以為遠(yuǎn)程檢測方面的專門提供更詳細(xì)而全面的信息，有助于問題的發(fā)現(xiàn)。

4.2數(shù)據(jù)的包裝與傳輸

為了及時顯現(xiàn)遠(yuǎn)程檢測診斷數(shù)據(jù)，發(fā)電機組的遠(yuǎn)程診斷數(shù)據(jù)在存儲量與傳輸量上會非常大，再加上有時需要傳輸視頻或聲頻數(shù)據(jù)，就會造成傳輸量更大。同時因為網(wǎng)絡(luò)有帶寬與傳輸速度的限制，要實現(xiàn)實時顯示而又要保證數(shù)據(jù)的安全性與可靠性，必須對數(shù)據(jù)信號進(jìn)行壓縮算法包裝來提高傳輸速率。數(shù)據(jù)壓縮方法有空間濾波預(yù)處理、適合于不平穩(wěn)信號的WignerVille技術(shù)、智能檢測與傳感技術(shù)等等。在數(shù)據(jù)傳輸方面有很多方法，例如：ATM、ISDN、光纖、衛(wèi)星、微波、電話線、有線電視等等。可以根據(jù)實際情況靈活的進(jìn)行選取。

4.3數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡(luò)化

建立遠(yuǎn)程診斷監(jiān)測的基本條件即為合理的數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)化，數(shù)據(jù)庫進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化設(shè)立相應(yīng)的TCP/IP等符合協(xié)議需求的數(shù)據(jù)庫。然后通過計算機網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸具有統(tǒng)一規(guī)范格式的數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)共享與數(shù)據(jù)兼容的目的。再加上近期人工智能的發(fā)展，可以從某種程度上真正的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程診斷。

4.4故障診斷技術(shù)的研究與發(fā)展

遠(yuǎn)程工作狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的主要內(nèi)容即為對機組故障診斷方式的深入研討，一般涵蓋四點，分別是故障機理、源分離與人工定位技術(shù)、故障信息處置技術(shù)、人工智能技術(shù)的合理運用與分析。大型發(fā)電機組的故障診斷歷經(jīng)兩次重要發(fā)展：其一為常規(guī)診斷，其特點為傳感器與信號處理技術(shù)等；其二為新型信息診斷，其技巧特點為人工智能。目前故障診斷技巧的發(fā)展大方向表現(xiàn)為下面幾點：（1）以魯棒性技術(shù)為主的參數(shù)優(yōu)化法。（2）適應(yīng)性研究，可以處理異常診斷。（3）可以實現(xiàn)主動控制與容錯控制的非線性研究。（4）可以提高診斷可靠性的時滯性研究。（5）可以從殘差中提取信息的殘差診斷方法的研究。（6）可以靈活運用的集成性的多種推理方法的研究。（7）進(jìn)行多信息融合集成的診斷方法。（8）診斷與控制的有機結(jié)合。5結(jié)語大型發(fā)電機組的遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷體系依托于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)機組設(shè)備數(shù)據(jù)共享，遠(yuǎn)程診斷與解決設(shè)備故障問題；當(dāng)然，伴隨科學(xué)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，其在設(shè)備結(jié)構(gòu)與設(shè)備數(shù)據(jù)分析上的能力會得到更大的提升，也可相應(yīng)降低設(shè)備的維護(hù)成本，進(jìn)而加強設(shè)備機組利用率，提升發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

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［2］彭道剛，張浩，李輝.大型發(fā)電機組嵌入式遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)研究［J］.華東電力，2008（02）:127~130.

作者：許雷；孫耀平 單位：北京京能新能源有限責(zé)任公司內(nèi)蒙古分公司