大型发电机组远程状态监测与故障诊断范文

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【摘要】近几年，我国发电系统逐渐走向了大容量、超高压与多机互联的趋势，发电机组也愈发大型化，而为确保大型发电机组保持安全、经济的运转效率，能够及时发现并对机组设备进行维护与检修，现今选用的发电机组控制系统多可直接对发电机组的运转状态进行远程监控，发生的故障信息也可及时传回进行处理，如此本文主要针对大型发电机组的远程状态监测与故障诊断体系进行研究和探讨。

【关键词】大型发电机组；远程状态监测；故障诊断系统

1前言

通常，发电机组主要由发电机、发动机与控制系统三部分构成，其动力来源不同对大型机组的定义也不同，但相同的是在控制系统中皆需融入远程监测系统，一为保障大型发电机组的安全运行，二为及时发现机组故障并排除，唯有如此方能更好的提供电量为人们使用。本文着重研究的是大型发电机组的远程状态监测系统与故障诊断系统。

2大型发现机组开设远程状态监测与故障诊断系统的重要性

当前，我国电力系统多采取发电公司与电网之间分开管理，通过合理竞争、竞价方可被引入到电网管理中的策略，导致我国发电机组之间竞争日趋激烈，在发电机组的性能方面也渐渐追求机组的安全性、可靠性与维护成本低的发展方向。由此国内外开发了发电机组的远程状态监测体系与故障诊断体系，迄今为止，这项研究也有了巨大的进步。两个体系多会依照发电机组的性能不同为其安装满足不同要求的远程状态监测与故障诊断。比如：离线状态的监测与故障诊断体系，此系统多用于维护人员在经过常规检查与分析后，找到机组故障点进行故障排除，其相对来讲较为便捷、灵活、经济，然而容易出现故障时间滞后的现象，不易捕捉到故障发生瞬间的信号，在紧急故障的处理中稍有不利。

3远程状态监测与故障诊断系统的架构与性能

通常，大型发电机组的远程监测与故障诊断是有两个组成部分，分别为本地与远程的监测、故障诊断系统，其中包含有设备数据搜集、故障预报、故障服务等；本地与远程的设备之间利用互联网进行连接，共享设备数据，处理设备故障问题。

3.1本地状态监测与故障诊断

本地状态监测与故障诊断系统的性能主要集中于网上实时检测与初期诊断等，设备数据搜集阶段负责整理机组设备运行期间的各项状态数据，再将这些数据发送至监测诊断的服务器上；监测诊断服务器会依据收集与整理后的数据对机组设备实行初期的故障诊断与监测，并上传数据与服务器数据库。通常本地状态监测与故障会处理一些较为简单的机组设备故障问题，相对复杂的，会发送至远程状态监测服务器进行诊断。

3.2远程状态监测与故障诊断

通常，远程状态监测与故障诊断的重要功能集中在远程端的监测与信号剖析、故障诊断上，其所拥有的技术支持与服务资源相比本地状态监测与故障诊断要强许多，此外，其还具备专业的专家知识库，所以，远程监测可以在一定程度上处理一些较难解决的机组问题，并出具较为合理的机组诊断与维护建议，同时会对网上有关此方面的信息与资料进行搜集与整理；若是遇到了难以解决的大型故障或难题，则需和专家协商处理。

4远程状态监测与故障诊断系统的主要技术阐述

大型发电机组在远程状态监测与故障诊断体系上的最大特点集中在“远程”二字上，即其可以克服不在同一地区的不便，对不同区域、不同分布点的大型发电机组进行设备监控，并实行网络数据共享。但想要不同地域与分布点的设备数据得以顺利的搜集与传输，首先需要掌握的主要技术就有几个：

4.1对远程信号的搜集

对设备远程信号的搜集是远程状态监测与故障诊断得以顺利实现的基础，一般容易被采用的诊断检测信号包括振动、压力、噪声、温度等物理类的信号还有电流、电压、功率、数字电路状态码等信息。在进行信号检测时首要问题是选择检测信号类型，分布点类型和检测点的分布状况等要素。伴随科技的发展，近些年来不断发明的智能传感器等新技术成为了更简单的远程信号采集方法。工作机组的工作视频和声频也有采集的必要，在必要的时候可以为远程检测方面的专门提供更详细而全面的信息，有助于问题的发现。

4.2数据的包装与传输

为了及时显现远程检测诊断数据，发电机组的远程诊断数据在存储量与传输量上会非常大，再加上有时需要传输视频或声频数据，就会造成传输量更大。同时因为网络有带宽与传输速度的限制，要实现实时显示而又要保证数据的安全性与可靠性，必须对数据信号进行压缩算法包装来提高传输速率。数据压缩方法有空间滤波预处理、适合于不平稳信号的WignerVille技术、智能检测与传感技术等等。在数据传输方面有很多方法，例如：ATM、ISDN、光纤、卫星、微波、电话线、有线电视等等。可以根据实际情况灵活的进行选取。

4.3数据库的网络化

建立远程诊断监测的基本条件即为合理的数据库网络化，数据库进行网络化设立相应的TCP/IP等符合协议需求的数据库。然后通过计算机网络进行传输具有统一规范格式的数据，以实现共享与数据兼容的目的。再加上近期人工智能的发展，可以从某种程度上真正的网络远程诊断。

4.4故障诊断技术的研究与发展

远程工作状态监测与故障诊断的主要内容即为对机组故障诊断方式的深入研讨，一般涵盖四点，分别是故障机理、源分离与人工定位技术、故障信息处置技术、人工智能技术的合理运用与分析。大型发电机组的故障诊断历经两次重要发展：其一为常规诊断，其特点为传感器与信号处理技术等；其二为新型信息诊断，其技巧特点为人工智能。目前故障诊断技巧的发展大方向表现为下面几点：（1）以鲁棒性技术为主的参数优化法。（2）适应性研究，可以处理异常诊断。（3）可以实现主动控制与容错控制的非线性研究。（4）可以提高诊断可靠性的时滞性研究。（5）可以从残差中提取信息的残差诊断方法的研究。（6）可以灵活运用的集成性的多种推理方法的研究。（7）进行多信息融合集成的诊断方法。（8）诊断与控制的有机结合。5结语大型发电机组的远程状态监测与故障诊断体系依托于现代网络，实现机组设备数据共享，远程诊断与解决设备故障问题；当然，伴随科学与网络技术的快速发展，其在设备结构与设备数据分析上的能力会得到更大的提升，也可相应降低设备的维护成本，进而加强设备机组利用率，提升发展前景。

参考文献：

［1］麻东东.风力发电机组远程状态监测与故障诊断系统的开发［D］.北京:华北电力大学，2012.

［2］彭道刚，张浩，李辉.大型发电机组嵌入式远程状态监测与故障诊断系统研究［J］.华东电力，2008（02）:127~130.

作者：许雷；孙耀平 单位：北京京能新能源有限责任公司内蒙古分公司