基于灰色关联理论与热力模型相结合的混合型燃气轮机气路部件自适应性能诊断方法

摘要

本发明的目的在于提供基于灰色关联理论与热力模型相结合的混合型燃气轮机气路部件自适应性能诊断方法，利用部件相对折合参数，建立燃气轮机部件级热力模型，用相对折合参数重新定义压气机和透平的气路健康指数，通过设置热力模型中的各个部件的气路健康指数，来模拟单部件和多部件性能衰退时的气路测量参数，通过灰色关联理论算法实现性能衰退模式识别，从而隔离实际真正发生性能衰退的部件，从而确定了待诊断的实际气路部件健康指数的子集。本发明能更简单方便地用于气路诊断时设置各个气路部件健康指数，更准确地表征由于部件性能衰退而导致的气路健康指数的变化，能更好解决由于测量噪音和部件数目较多导致诊断结果出现模糊效应的问题。

主权项

基于灰色关联理论与热力模型相结合的混合型燃气轮机气路部件自适应性能诊断方法，其特征是：(1)基于对象燃气轮机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)通过设置热力模型中各个部件的气路健康指数，来模拟单部件和多部件性能衰退时的气路测量参数，用于积累性能衰退模式和衰退征兆的知识数据库，作为灰色关联理论实现对实测气路参数进行模式识别的依据，所述热力模型的部件包括压气机、透平和燃烧室；(4)采集当前燃气轮机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；(5)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；(6)将待离线诊断的气路测量参数与热力模型的气路参数数据之间的相对偏差输入灰色关联理论算法中实现性能衰退模式识别，隔离已发生性能衰退的部件，从而实现故障系数矩阵的降维；(7)以待离线诊断的气路测量数据与热力模型的气路参数数据之间的偏差作为残差，通过迭代算法计算得到当前压气机、透平和燃烧室的气路健康指数，用以评估对象燃气轮机实际的性能健康状况。