一种抗传感器故障的强鲁棒性燃气轮机气路部件性能诊断方法

摘要

本发明的目的在于提供一种抗传感器故障的强鲁棒性燃气轮机气路部件性能诊断方法，建立燃气轮机非线性热力模型，采集当前对象燃气轮机稳定运行时的某一时段的气路测量参数，对其进行数据调和，检测出发生性能衰退的气路传感器，逐一采集当前对象燃气轮机在各个稳定运行工况时的某一时段的气路测量参数，进行降噪处理，消除由于环境条件和操作条件变化而导致燃气轮机运行性能变化的影响，计算得到当前的各个部件的气路健康指数，用以评估对象燃气轮机实际的性能健康状况。本发明解决了传统燃气轮机气路性能诊断方法诊断准确性高度依赖于气路传感器可靠性的问题，能有效适用于存在测量噪音、测量偏差及复杂燃气轮机机组的气路部件性能诊断情况。

主权项

一种抗传感器故障的强鲁棒性燃气轮机气路部件性能诊断方法，其特征是：(1)基于对象燃气轮机新投运或健康时的气路测量参数，建立燃气轮机非线性热力模型，压气机和透平都用相似折合参数形式表示；(2)用相似折合参数重新定义压气机和透平的气路健康指数，消除由于环境条件变化而导致燃气轮机运行性能变化的影响；(3)采集当前对象燃气轮机在一运行工况下稳定运行时的一个时段的气路测量参数，进行降噪处理后作为待离线诊断的气路测量参数；(4)对待离线诊断的气路测量参数进行数据调和，检测出发生性能衰退的气路传感器；(5)根据检测出存在问题的传感器数目，按照可信的气路测量参数≧(待诊断的部件气路健康指数数目+存在问题传感器的数目)原则，确定对象燃气轮机部件性能诊断所需的稳态运行工况点的数目；(6)根据所需的稳态运行工况点数目，通过调整对象燃气轮机操作条件的方式，逐一采集当前对象燃气轮机在各个稳定运行工况时的一个时段的气路测量参数，进行降噪处理后作为多个运行工况点的待离线诊断的气路测量数据集；(7)分别设置已建立的燃气轮机热力模型的环境输入条件和操作输入条件与采样时的对象燃气轮机的各个运行工况一致，消除由于环境条件和操作条件变化而导致燃气轮机运行性能变化的影响；(8)以待离线诊断的多个运行工况点的气路测量数据与热力模型的气路参数数据之间的均方根误差为目标函数，通过粒子群优化算法计算得到当前的各个部件的气路健康指数，用以评估对象燃气轮机实际的性能健康状况。