[发明专利]一种基于SVDD的燃气轮机进气系统健康度评估方法

说明书

本发明公开了一种基于SVDD的燃气轮机进气系统健康度评估方法，步骤为：针对燃气轮机进气系统进行机理及影响因素分析，根据分析结果得到所有的关键测点及性能参数，最终确定需要监测的测点；抽取燃气轮机进气系统的运行数据和维保数据，得到模型训练数据集；训练SVDD模型；利用SVDD模型计算新的观测值距离进气系统正常状态的距离；对进气系统状态进行评估判定。本发明综合考虑了多个参数的变化情况，避免了基于单一参数预警导致的片面性，提高了健康度评估结果的准确性；此外，本发明可以实时量化进气系统的健康度，提高了监测结果的实用性和应用范围，不仅可以做故障预警，提前采取措施排除故障，还可以用于日常维护的效果评估。

技术领域

本发明涉及一种评估方法，尤其涉及一种基于SVDD的燃气轮机进气系统健康度评估方法。

背景技术

燃气轮机是海上钻井平台的大型核心生产设备，其性能是实现企业生产目标的重要保障。进气系统作为燃气轮机的重要组成部分，进口的空气质量和纯净度是提高燃气轮机性能和可靠性的前提。当进口空气滤器滤网因污脏或冬季结霜而堵塞时，进气系统性能下降，压气机的比功增加，出力将更多地消耗于带动压气机，导致燃气轮机的功率和效率降低。因此，需要对进气系统进行健康度评估技术研究，以便及时发现其性能下降，并采取相应的维保措施，降低生产损失。

燃气轮机的设计非常复杂，包含了压气机、喷嘴、润滑系统、进气系统等多个部件和子系统，能够获取的参数也相当繁多，维护人员不可能对所有参数都进行监测，通常会采取单参数预警模型。单参数预警模型是依据专家经验挑出为数不多的关键参数，然后为每个关键参数设定阈值，当参数值没有超过阈值时，则认为其健康状态良好，不需要进行维修；当参数值超过设定阈值时，则认为其健康状态存在问题，需要立即对其进行检修。实际维护中，燃气轮机进气系统主要监控的关键参数为进气滤器压差，当进气滤器压差超过设定的阈值时，维护人员就需要采取除冰等维保操作或者直接更换进气滤器。

但是现有技术仍存在以下技术缺陷有待解决：

(1)单参数预警模型仅以单一性能参数来评估进气系统健康度下降情况，并未全面考虑所有相关参数的异常变化和参数之间的相互影响，因此得到的评估结果往往具有很强的不确定性和片面性；

(2)单参数预警模型对进气系统健康度的评估无法量化，不能给出进气系统健康度下降的严重程度，也无法对采取维保措施的效果进行准确评估。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种基于SVDD的燃气轮机进气系统健康度评估方法。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于SVDD的燃气轮机进气系统健康度评估方法，整体步骤为：

步骤1、针对燃气轮机进气系统进行机理及影响因素分析，根据分析结果得到所有的关键测点及性能参数，最终确定需要监测的测点为环境温度t1、功率kw、转速r和进气滤器压差dp；

步骤2、抽取燃气轮机进气系统的运行数据和维保数据，并对历史运行数据进行整理和清洗，得到模型训练数据集；

步骤3、基于步骤2中获取的训练数据集训练SVDD模型；

步骤4、实时抽取燃气轮机进气系统关键参数值，利用步骤3中创建的SVDD模型计算新的观测值距离进气系统正常状态的距离；

步骤5、根据计算结果，对进气系统状态进行评估判定。

进一步地，步骤2的具体步骤为：

步骤2.1、编写针对实时数据库的数据抽取代码，从数据库中抽取最近1年的燃气轮机进气系统数据，时间间隔为固定的5分钟，抽取的数据包含步骤1中确定的4个关键测点，然后将这些数据存入历史数据库；

步骤2.2、剔除各个测点的异常值，并基于工况功率kw和转速r选择机组稳定运行时间段内的数据，排除机组在启停机过程中数据剧烈变动的情况；