子方阵法在燃气轮机故障数学模型建立过程中的应用

（ ， ＝ （ 分别 为 可测 参数 向量 和性 ｂ） Ａ ａ）
能参 数 向量 所 对 应 的 系数 矩 阵 ； 注 ｉ 方 程式 数 脚 为 目， △表示 参数 绝对 变化 偏差 ， ６表示参 数 相对变 化 偏差 。
根据燃 气 轮 机 故 障 发 生 时 性 能 参 数 的 变 化关 系 ， 们需 要每 次从 ｍ 个性 能 参数 中选 ｎ个 性 能 参 我 数 ， ｎ个 方程 式解 ｎ个 未知 数 ， 由 即在一 般形 式 的故
ｍａｌ ｓ ｙ ｄ ＠ １ ３． ｏ 。 ｉ ：ｑ ｓ ｔ ６ ｃ ｍ
维普资Ｉ流场的仿真研究 ： １
ｌ６ ５ｌ
Ｊ＝ １
∑６ ＝∑ ａ￣ ＝０， ＋ … ．ｍ 奶 ｉｘ ， ｋ ｋ＝ １ ，
ｋ＝ ｌ
解决 了这 个 问 题 。然 而 ， 实 际 的 运 行 操 作 过 程 在
两个 或 三个性 能 参数 的变 化 引 起 的 ， 余无 故 障部 其 件 的性 能参 数没 有 变化 或 变 化 很 小 ， 可 测 参数 偏 对
差 的影 响不 大 ， 误差 可允 许范 围 内 。 在 １ １ 子方 阵法数 学表 达式 ．
首 先假定 ， 能参 数 为 ｍ个 ， 性 可测 参 数 为 Ｉ个 ， ｔ 同时建 立 的故 障方程 组如 下 … ：
６
１ ｊｌ
：
Ⅱ
ｋ
（） １
（） ２
ｋ １
Ｂ ＝Ａ Ｙ Ｘ
式 中 分 别为 可测参 数 向量 和性 能 参数 向量 ； Ｂ
＝
中， 由于测 量 条 件 的 限制 ， 监 测 到 的参 数 一 般 都 能 少 于性 能 参 数 。 因 此 ， 建 立 故 障 数 学 模 型 过 程 在 中 ， 在一 个 不 定 方 程 问题 ， 此 本 文 提 出借 助 子 存 对 方 阵方 法 处理燃 气 轮机 的故 障诊断 问题 。
均值 外还 要考 虑方 差 大小 ， 数值 试 验 计 算 表 明如 果 某性 能参 数方 差 大 于 ００ ５ 其 结 果 不 可靠 ， 样 的 ．０ ， 这 性 能参数 均值 即使 很 大 ， 不 能 断 定 是 故 障 。最后 也 筛选 出小 于 １的几个 性 能参 数 ， ７ ， 这些 性 能 参 数 表 征
解决 了由于可测参 数少 于性能参 数所 带来 的不定方程 问题 ， 并运用于某型燃 气轮机 。实践证 明这种方 法是有效 的。 关键词 故障诊断 系数矩阵 可测 参数 性能参数
中图法分类号
Ｔ ４２６； Ｋ ７．
文献标志码
Ｂ
在 利用 专 家 系 统 对燃 气 轮 机 进 行 故 障诊 断 过 程 中， 人们 总是要 不 断 地 采 集一 些 热 力 参 数 。这些 定 期采 集 的参 数 中 蕴 藏 着 丰 富 的机 组 技 术 状 态 的
１ 子方阵分析法
从 工程 实 际出发 ， 气 轮机 的故 障 发 生 一般 只 燃 是两 个 或三个 主要 性 能 参 数 的组合 ， 以 大多 数 情 所
况下 少 于可测 参 数 的数 目， 可测 参 数 的 偏 差是 由这
信息 ， 能否 直接利用这些信 息来判 断机组技术状
态 ，作为状 态 监测 、 态 预测 、 障诊 断 的依 据 ， 状 故 这 是 国内外都 在研究 的一 个热 点 。 在 燃气 轮机运 行 中 ， 今 为 止 的研 究 工 作 都 表 迄 明 ， 测参数 （ 如 ： 可 譬 大气 温 度 、 大气 压 力 、 气 机 出 压 口温度 、 压气 机 出 口压 力 、 轮 排气 温 度 、 位 时 间 涡 单 燃 料 消耗量 、 动 机 输 出功 率 等 ） 然 蕴 藏 着 丰 富 发 虽 的信 息 ， 它们 仅能 作 为燃 气 轮机 故 障 发生 的预 报 但 标准 ， 并不 能 直 接 作 为 燃 气 轮 机 故 障 诊 断 的判 据 。 但是 ， 通过 小 偏 差 方 程 ， 可 测 参 数 和作 为 故 障 发 在 生判 据 的性 能参 数 之 间 可 以建 立 联 系 ， 而成 功 地 从
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第 ８卷
第 ６期
２０ ０ ８年 ３月
科
学
技
术
与
工
程
⑥
Ｖ０ ． Ｎｏ ６ １８ ．
Ｍｉ＂ ０ ８ ｌ ．２ ０ ｌ
１７ － ８９ ２０ —５ ００ ６ １ １１ （ ０ ８ ６ １ ６ －３
Ｓ ｉｎｃ ｃ ｎｏｏ ｙ ａ ｄ ｇｎ ｅ ｉ ｇ ｃｅ ｅ Ｔｅ ｈ ｌｇ ｎ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ
的故 障发 生 的可 能性 最大 。
（） ３
（） 中 ｂ ０ ３式 都 是 × 方 阵 的元 素 。当 为非 奇异 方 阵时 ， （ ） 写 成 Ｙ ＝ （ Ａ） 的 形 式 。 式 ３可 Ｘ 当 （ Ａ） Ｘ为非 奇异方 阵 时 ， 对 求解 可 得诊 断
２ ０ Ｓｉ ｅｈＥ ｇｇ ０ ８ ｃ ．Ｔ ｃ． ｎｎ ．
子 方 阵法 在 燃 气 轮 机 故 障 数 学 模 型 建 立过程中 的应 用
蒋 磊 杨 朔
（ 江苏 科 技 大 学 机械 与动 力 工 程 学 院 ，镇 江 ２２ ０ ） １０ ３
摘
要
针对燃 气轮机 故障诊 断的故 障数 学模 型建 立过 程 中所 出现 的不定 方程 问题， 出了子方 阵分 析法。该方 法成功地 提
２０ ０ ７年 ｌ 月 ２ 日收 到 １ ２
障方程组中取出一个子方阵。其余 （ ｔ 个未知 ｍ—Ｉ ） 数为 自由变元 ， 计算时按零处理。（ ） １ 式可简化为 ：
第一作者简介 ： 蒋
磊（ ９ ８ ） 男 ， １７ 一 ， 江苏常州人 ， 江苏科 技大学机
械与 动 力 工 程 学 院 讲 师 ， 士研 究 生 ， 究 方 向 ： 力 机 械 仿 真 。 Ｅ 硕 研 动 —