基于云模型和数据挖掘技术的风电机组故障诊断

【摘要】：现今风电利用已经成为各领域的热点。但是风电机组却常处于恶劣的工作环境，一旦发生故障，会造成巨大的损失。故此风电机组对运行状态进行了监测与分析，并对已处理的故障趋势进行预测，可以达到维护风电机组的高效性，从而降低维修成本的作用。 本文提出采用云模型和数据挖掘的方法，对风电机组进行有效的故障评估和诊断。首先构建适合的评估体系，选择正确的评判指标；然后根据普通模糊综合评估的模糊性，再结合云模型的随机性，由正向云发生器求得各指标的隶属度，这种方法减少隶属函数人为确定主观性。最后通过实验计算证明基于云模型的评估方法更能准确地判断故障状态，是一种非常实用的方法。 考虑到在风电机组振动故障诊断中需要提取时频域特征参数，当参数数量过多易导致决策表属性冗余，为此本文采用粗糙集约简算法。基于差别函数的属性约简算法计算的析取表达式过多，逻辑转换运算代价大，计算过程繁琐，因此，将差别矩阵转换成布尔矩阵，矩阵元素作位或计算，删除冗余元素，然后计算相对核获得最终析取表达式。实例证明该算法快速简便。鉴于决策树的快速分类的优点，将粗糙集、决策树算法结合起来建立新的决策树模型，用云模型离散样本参数，随后用改进的属性约简算法化简属性，获得最佳约简集，最后借助决策树生成的诊断规则进行故障诊断。 本文开发的基于粗糙决策树的风力发电机组故障诊断系统，不仅能对风电机组各数据库进行管理，而且能对机组设备进行故障监测与诊断，实现了系统集数据库管理、监测、诊断于一体的全面管理。 【关键词】：风电机组 云模型 数据挖掘 故障诊断
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP311.13
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 课题背景及研究意义9-10
• 1.2 故障诊断的研究与应用现状10-11
• 1.3 云模型与数据挖掘的研究与应用11-12
• 1.3.1 云模型理论研究与应用11
• 1.3.2 数据挖掘在故障诊断中的研究与应用11-12
• 1.4 课题的研究内容12-14
• 第2章 云模型和数据挖掘技术14-29
• 2.1 云模型分析及研究14-21
• 2.1.1 云模型概念14
• 2.1.2 云发生器14-15
• 2.1.3 云变换15-16
• 2.1.4 云模型在风电机组故障评估中的应用16-19
• 2.1.5 实例分析19-21
• 2.2 故障诊断与数据挖掘技术21-23
• 2.2.1 风电机组常见故障21
• 2.2.2 诊断方法21-22
• 2.2.3 数据挖掘在故障诊断中的应用22-23
• 2.3 粗糙集理论23-25
• 2.3.1 基本理论23-24
• 2.3.2 知识约简24
• 2.3.3 基于差别函数的属性约简算法24-25
• 2.4 改进的基于差别函数的属性约简算法25-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第3章 风电机组故障诊断系统设计29-40
• 3.1 系统设计目标29-30
• 3.2 系统的需求分析30-31
• 3.3 系统的数据库设计31-35
• 3.3.1 系统数据库需求分析31-32
• 3.3.2 数据库概念结构设计32-33
• 3.3.3 数据库逻辑结构设计33-35
• 3.4 系统开发实现35-39
• 3.4.1 用户登录系统设计35-37
• 3.4.2 机组设备监测数据设计37
• 3.4.3 故障诊断设计37-39
• 3.5 本章小结39-40
• 第4章 基于粗糙决策树的故障诊断应用40-48
• 4.1 决策树40-42
• 4.1.1 决策树算法40
• 4.1.2 决策树修剪40-41
• 4.1.3 由决策树抽取规则41-42
• 4.2 基于粗糙决策树的故障诊断实例分析42-47
• 4.2.1 数据处理42-43
• 4.2.2 属性约简43-44
• 4.2.3 构建决策树44-47
• 4.3 本章小结47-48
• 第5章 总结48-49
• 参考文献49-52
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况52-53
• 致谢53

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

模糊变权法在绝缘子状态综合评判中的应用    熊兰;刘钰;林荫宇;姚树友;何为;汪金刚;

基于模糊粗糙依赖度的连续值属性约简    翟兴隆;李续武;

数据挖掘中决策树分类算法的研究与改进    但小容;陈轩恕;刘飞;柳德伟;

基于粒子群优化的小波神经网络及其在齿轮箱故障诊断中的应用    毛鸿伟;潘宏侠;刘文礼;

决策树在居民就诊影响因素研究中的应用    刘海霞;钟晓妮;周燕荣;田考聪;

基于灰靶理论的高压绝缘子污秽状态综合评判    廖青华;吕龑;唐林权;

多气象因素组合的输电线路风险分析    熊小伏;王尉军;于洋;沈智健;程韧俐;戴志勇;

核主成分分析和粒子群优化算法在牵引电机故障诊断中的应用研究    李全林;何忠韬;刘军军;

基于粒子群优化算法的小波神经网络    杨迪威;李少华;沈远彤;

基于模糊层次分析法的干式变压器运行状态综合评估    赵艳龙;熊兰;徐敏捷;席朝辉;王海英;

一种基于模糊正域类的模糊属性约简方法    冯楠坪;周磊;

基于PSO-RBF的绝缘子等值附盐密度预测    杨映滋;罗日成;

数据挖掘中决策树分类算法的研究    李如平;

基于粒子群优化的WNN飞行数据气动力建模    甘旭升;端木京顺;孟月波;丛伟;

基于人工神经网络技术的齿轮箱故障诊断应用研究    蔡安江;豆卫涛;柴彦昌;孙少军;

基于云理论的高压绝缘子污秽状态风险评估    范莉;夏非;苏浩益;李如琦;

分布式资源环境下船舶动力设备诊断系统的关键技术研究    刘杰

EPC模式下我国国际建筑工程投资风险管理成效研究    刘进

感应电机定转子故障的微粒群诊断方法研究    王攀攀

基于数据挖掘技术的表观遗传分子标志在肺癌早期诊断中的应用    冯悦静

齿轮箱故障振动信号去噪及特征提取算法研究    张澎涛

高校学评教决策支持系统设计与实现    韩成勇

基于特征提取的酶识别问题研究    魏继翔

基于多元评价模型的高校教师教学评价系统设计与实现    张丹

基于数据挖掘的故障诊断方法研究    姜碧波

基于数据挖掘的高职高专生源分析与研究    李云松

基于DSP的双目视觉算法研究与系统设计    佘科

决策树ID3算法的改进研究    王苗

基于邻域关系的模糊决策系统约简与规则获取    郑建兴

小波神经网络及其在模拟电路诊断中的应用    张蓉晖

基于小波分析和神经网络的电机故障诊断研究    刘亚军

输电线路绝缘子污闪的机理    张玲,刘如星

基于模糊逻辑方法的高压绝缘子污秽程度评定    焦尚彬,刘丁,郑岗,张青

高压输电线路紫外在线检测系统    陈涛,何为,刘晓明,熊东

基于模糊层次分析法的年最大电力负荷预测    吴丹;程浩忠;奚珣;夏夷;沈晓岚;

基于改进的模糊神经网络的短期负荷预测    耿伟华;孙衢;张翠霞;陈晓燕;

一种新的基于模糊粗糙集的连续值属性约简算法    彭军锋;

小波神经网络的构造及其算法的鲁棒性分析    张邦礼，李银国，曹长修

基于模糊神经网络的绝缘子表面污秽在线监测    李琦;邓毅;焦尚彬;郑岗;

一种广义模糊粗糙集模型的新定义    黄卫华;杨国增;李沫沫;

小波神经网络的参数初始化研究    赵学智,邹春华,陈统坚,叶邦彦,彭永红

故障诊断技术在水厂应用两例    敬东明

石化设备状态监测及故障诊断技术浅论    王军,王学锋,张希梅

基于故障诊断价值测度的检测点优化配置方法    王银坤;王学奇;肖明清;

基于神经网络信息融合的机车牵引电机故障诊断    陈小玄;罗大庸;单勇腾;

旋转机械未完全启机故障诊断方法的研究    张新江,吴小林,杨惠冬,姚冰

振动故障诊断的反问题研究    阮跃

用于故障诊断的集成型智能系统    杨杰,黄欣,郭英凯

注输设备的状态监测及故障诊断    李开连,尚小宁,王宏庆

东滩矿提升机状态监测与故障诊断国内领先    李剑锋

基于滑模观测器的故障诊断及在主动悬架系统中的应用    李会艳,王江,胡龙根

故障诊断的模型跟踪法    鲍忠贵;白方周;

旋转机械振动状态监测与故障诊断管理    高锋;高强;马涛;

基于非线性动力学理论的故障诊断方法与进展    张庆虎;高普云;

基于多传感器信息融合的故障诊断方法    赵剑伟;赵江;郭志新;

风机常见故障诊断技术    乔汉东;谭松涛;熊伟;

劣化系统的故障诊断和检测策略的综合研究    王丽英;方攸同;苏丽颖;刘宝友;

全矢谱技术在旋转机械不对中故障诊断中的应用    陈宏;巩晓赟;王丽雅;雷文平;

一种新的非线性主成分分析故障诊断    牛大鹏;刘海峰;贾明兴;王福利;

二维隐Markov模型的故障诊断方法    叶大鹏;丁启全;吴昭同;

基于模糊理论的故障诊断方法研究    娄国焕;周媛;

故障诊断有新招 抢修复电更高效    本报记者 陈晓煊　通讯员 沈甸

铡草机常见故障诊断及排除    李继光

设备故障的诊断    武汉科技学院纺织服装学院 林子务

铁路运行安全保护神    本报记者　 矫阳

故障诊断中的数学概念    武汉科技学院纺织服装学院 林子务

机车故障隐患实现“立体”诊断    罗争鸣 徐兰山 罗浩

我大型机组故障诊断技术发展迅速    曹百禹

盲目提高产品的技术含量不可取    郭建国

与天地对接 为飞船护航    本报记者 孙悦群

电气设备状态监测与故障诊断技术    朱德恒 谈克雄

基于可拓学的智能故障诊断与状态监测的理论及应用研究    向长城

数据驱动的多元统计故障诊断及应用    胡友强

大型复杂机电设备分布式故障诊断方法研究    高保禄

车辆状态监测与故障诊断新方法研究    刘应吉

基于状态估计的石化过程故障诊断与预报方法研究    曹玉苹

远程协同故障诊断关键技术及其应用研究    李盘靖

基于全矢谱的非平稳故障诊断关键技术研究    巩晓赟

基于声像模式识别的故障诊断机理研究    侯俊剑

轧机厚控系统状态监测与故障诊断的研究与应用    谭树彬

短信号分析技术及其在故障诊断中的应用    陈军

双离合器自动变速器故障诊断及故障处理研究    李康力

基于模糊Petri网的故障诊断系统的研究    谢倩

基于多模型估计的转子典型故障诊断与参数识别方法研究    贾林

改进支持向量机在故障诊断中的应用    刘春卫

协整结构突变理论在系统状态监测与故障诊断中的应用    徐真

卫星姿态控制系统的故障诊断研究    王剑非

基于图论的过程故障诊断研究    王勉宇

大型减速机状态监测及故障诊断系统的研究    张顺峰

基于无线网络的远程智能故障诊断系统的研究    吴建港

基于信息融合技术的故障诊断模型和方法研究    张远