火电厂回热系统故障诊断专家系统的设计与实现

　　在火力发电厂中，回热系统长期处于高温高压的运行状态，加之运行中还受到机组负荷突变、给水泵故障、旁路切换等因素的影响，造成了回热系统的频繁故障。因此深入开展回热加热器故障机理研究和故障诊断系统的开发对火电机组的安全性和经济性都具有重要意义。采用先进的诊断技术及早发现回热系统的故障并进行诊断处理，把故障损失降低到最小程度，是电厂迫切要求解决的问题。

　　一个完善的故障诊断专家系统，一方面可以提高诊断的速度，使故障尽快排除，避免事故扩展，降低电站风险;另一方面可以降低操作员诊断失误率，防止因操作员失误而导致的风险提高。该系统根据电厂实时的数据(即回热系统参数)采集，以逻辑推理为手段，运用知识进行推理，以知识为中心对单个加热器系统的故障进行诊断，应用适当故障诊断算法找出系统故障所在，并给出故障的详细解释和解决策略，从而排除系统的故障，减少损失。它是监测、查找、解决回热系统故障问题，并保障发电机组安全、经济、可靠运行的一种模拟专家决策能力的计算机系统。

　　一、系统结构与基本功能

　　系统采用基于规则的专家系统和基于模糊神经网络[1]的诊断推理的技术方案，由数据库、知识库、推理机、解释机等几大模块组成。因为该系统可以在计算机监控系统的基础上实现在线诊断的功能，故系统还有一个与实时数据的接口，其结构见图1。

　　系统所完成的基本功能为:

　　(1)获取信息功能。本系统可以在线实时获取电厂回热系统状态信息和故障信息;

　　(2)故障诊断功能。提供故障产生的原因、部位及其排除方法;

　　(3)系统维护功能。向系统维护人员提供不同级别的知识库和数据库维护和修改功能;

　　(4)向用户提供诊断结果的解释和解决策略;

　　(5)提供相关的系统服务功能。

　　本系统是在windows2000平台上采用VC++6.0开发的，结合SQL-server数据库实现了对火电厂回热系统的故障诊断。该专家系统作为人工智能的一个分支，实现了智能的诊断过程。

　　二、各功能模块及具体结构的设计

　　2.1各模块功能介绍

　　2.1.1 实时数据

　　实时数据模块从运行的电力系统中采集参数的数据，送入数据库模块。

　　2.1.2 知识库

　　知识库是专家系统的核心部分，在对我国近20年来100MW及以上容量机组回热系统加热器事故统计、分析及预防对策的分析研究基础上，运用回热系统运行、试验、检修、设计结构及制造工艺等学科的领域知识，尤其是该领域专家的实践经验和理论功底，对回热系统可能发生的各种故障原因、机理、发展及不良后果等进行了分析，并给出相关的专家建议。建立知识库的关键是准确有效地获取和表达专家的知识。本系统的知识库的主要功能是存放故障现象、故障原因、故障排除方法和策略等知识，此外，还具有不断完善的功能，新的故障现象、原因都可以随时添加进库。