[发明专利]一种汽涡轮发电机组振动故障诊断方法、装置及计算设备

说明书

本发明公开一种汽涡轮发电机组振动故障诊断方法、装置及计算设备，该方法包括：S1：收集转子不对中、转子不平衡、轴承松动、转子碰磨、油膜涡动、蒸汽涡动六类汽涡轮发电机组的故障振动信号，经傅立叶转换成离散频谱幅值，再依据能量特性区分为N个主要频段，对每个频段幅值进行模糊化处理，得到模糊化数值；S2：建立资料数据库，每一笔资料含有N个输入特征，将资料数据库内的资料划分为训练集和测试集；S3：建立最佳支持矢量分类器模型；S4：利用训练集对最佳支持矢量分类器模型进行训练，再利用测试集进行测试验证。本发明建立最佳支持矢量分类器模型进行汽涡轮发电机组振动故障诊断，架构简单、收敛快速。

技术领域

本发明属于电力传动控制设备以及机械润滑密封技术领域，具体涉及一种汽涡轮发电机组振动故障诊断方法、装置及计算设备。

背景技术

为维持大型汽涡轮发电机组正常运转，电厂通常采用监控发电机组内部零组件之运转状况加以评估。发电机组设备运转时所潜在之异常振动信号分析后所得之振动特征是用来评估设备运转状态之重要指标。汽涡轮发电机组之振动来源大致可分为电磁振动故障与机械振动故障。机组之电磁振动主要发生于发电机上，亦可能透过轴系传递至机组之其它部位。

常见的电磁振动故障有：转子绕组匝间短路、定转子间气隙不均、定子绕组端部振动、转子中心位置偏移、负载不平衡与电磁共振等。

常见之机械振动故障包括：转子不对中、转子不平衡、轴承松动、转子碰磨、油膜涡动、蒸汽涡动等。

所以发电机组的故障诊断对电力系统非常重要，然而现阶段并没有有效的汽涡轮发电机组振动故障诊断方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种汽涡轮发电机组振动故障诊断方法、装置及计算设备，可用于人造卫星、导弹等军事化装备，以及高速高精电机传动领域的飞轮储能、发电机、人工心脏泵的高可靠性稳定控制系统等。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一方面，本发明公开一种汽涡轮发电机组振动故障诊断方法，具体包括以下步骤：

S1：收集转子不对中、转子不平衡、轴承松动、转子碰磨、油膜涡动、蒸汽涡动六类汽涡轮发电机组的故障振动信号，经傅立叶转换成离散频谱幅值，再依据能量特性区分为N个主要频段，对每个频段幅值进行模糊化处理，得到模糊化数值；

S2：建立资料数据库，每一笔资料含有N个输入特征，将资料数据库内的资料划分为训练集和测试集；

S3：建立最佳支持矢量分类器模型；

S4：利用训练集对最佳支持矢量分类器模型进行训练，再利用测试集进行测试验证。

在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：

作为优选的方案，S1中，依据能量的特性区分为8个主要频段，分别为：S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆、S₇、S₈；

S₁代表0～0.4f；S₂代表0.4～0.49f；S₃代表0.5f；S₄代表0.51～0.99f；S₅代表f；S₆代表2f；S₇代表3～5f；

S₈代表5f以上；

其中：f为机组运转频率，单位Hz。

作为优选的方案，S1中，利用下式(1)对每个频段幅值进行模糊化处理，得到模糊化数值；