[发明专利]一种船用燃气轮机稳定运行工况识别方法及系统

说明书

本发明涉及一种船用燃气轮机稳定运行工况识别方法及系统，属于燃气轮机技术领域，解决了燃气轮机稳定运行工况识别方法效率较低且准确性不高的问题。该方法包括获取燃气轮机历史时段的功率数据，得到原始功率数据集；基于原始功率数据集和功率阈值，获得开机状态功率数据集；对原始功率数据集进行滑动平均以及差商计算，获得稳定功率数据集；基于开机状态功率数据集以及稳定功率数据集，获得开机状态稳定功率数据集；基于开机状态稳定功率数据集和时间阈值，获得最终稳定功率数据集；基于最终稳定功率数据集，结合各个运行工况下的标准功率，得到各个运行工况下的稳定功率数据集，能够快速有效且精度较高的实现对燃气轮机稳定运行工况的识别。

技术领域

本发明涉及燃气轮机技术领域，尤其涉及一种船用燃气轮机稳定运行工况识别方法及系统。

背景技术

燃气轮机是一类重要的船舶动力装置，其主要功能是将化学能转化为机械能，通过传动设备将力传递到螺旋桨，最终推动船舶航行。当燃气轮机匹配多级齿轮箱、调距桨等复杂传动设备时，其运行特性就会比较复杂，同时考虑温度、风速、海浪等多种环境因素的影响，船用燃气轮机的运行状态会不断发生变化。

为了使船舶在各种可能工况下更加高效、安全可靠的航行，构建船用燃气轮机的健康状态评估模型，就必须获取燃气轮机的连续稳定运行数据，可见获取燃气轮机的连续稳定运行数据是构建燃气轮机健康评估模型的前提。在船舶航行过程中，当调整船舶航速、调整螺距改变船舶推力等情况下，会涉及到工况的切换，此时的燃气轮机运行处于工况过渡阶段。在实际船用燃气轮机使用过程中，这种操作非常频繁，就会增加对稳定运行数据提取的难度。

船舶动力装置的运行特性比较复杂，而且实际的航行条件复杂多样，仅仅采用简单的数据统计方法很难描述船用燃气轮机准确地稳定运行工况，例如仅仅通过控制上下边界线的6西格玛方法，会出现大范围的判断错误，参数设置不当，非常容易出现数据筛选过严或过宽的情况，导致稳定运行工况识别错误，进而影响后续的设备健康状态评估准确度。可见传统的燃气轮机稳定运行工况识别方法效率较低，且准确性不高。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种船用燃气轮机稳定运行工况识别方法及系统，用以解决现有的燃气轮机稳定运行工况识别方法效率较低且准确性不高的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种船用燃气轮机稳定运行工况识别方法，包括：

获取所述燃气轮机历史时段的功率数据，得到原始功率数据集；

基于所述原始功率数据集和功率阈值，获得开机状态功率数据集；

对所述原始功率数据集进行滑动平均以及差商计算，获得稳定功率数据集；

基于所述开机状态功率数据集以及所述稳定功率数据集，获得开机状态稳定功率数据集；

基于所述开机状态稳定功率数据集和时间阈值，获得最终稳定功率数据集；

基于所述最终稳定功率数据集，结合各个运行工况下的标准功率，得到各个运行工况下的最终稳定功率数据集。

进一步，所述基于所述原始功率数据集和功率阈值，获得开机状态功率数据集包括：

将所述原始功率数据集的功率与所述功率阈值进行比较；

将大于等于所述功率阈值的功率的集合设定为开机状态功率数据集。

进一步，所述对所述原始功率数据集进行滑动平均以及差商计算，获得稳定功率数据集包括：

对所述原始功率数据集进行滑动平均，获得平滑功率数据集；

对所述平滑功率数据集进行差商计算，获得功率差商数据集；

基于所述功率差商数据集和功率差商阈值，获得稳定功率数据集。