基于VMD的SOFC电堆密封失效泄漏故障诊断

固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)在高温下长时间工作时,由于反复启停循环以及长时间运行后电堆容易发生密封失效,会导致泄漏故障发生,进而引发电堆的热失控和损坏,严重影响系统运行稳定性.针对此故障,根据实验获得的电堆温度及电压信号,提出了一种基于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和希尔伯特变换(Hilbert transform,HT)的诊断方法.采用该方法,通过实验研究了SOFC电堆密封失效泄漏故障,研究结果表明:利用基于VMD和HT方法的电堆泄漏故障诊断方法,可以判断在电堆开路状态是否存在泄漏问题;通过采...

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Published in中国电力 Vol. 57; no. 12; pp. 139 - 147
Main Authors 武鑫, 胡超, 王祺, 熊星宇, 胡亮, 钱相臣
Format Magazine Article
LanguageChinese
Published 华北电力大学能源动力与机械工程学院,北京 102206%中国矿业大学(北京)机械与电气工程学院,北京 100083%华北电力大学控制与计算机工程学院,北京 102206 28.12.2024
Subjects
温度信号
stack leakage fault
temperature signal
VMD方法
电压信号
voltage signal
电堆泄漏故障
VMD method
SOFC
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Summary:固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)在高温下长时间工作时,由于反复启停循环以及长时间运行后电堆容易发生密封失效,会导致泄漏故障发生,进而引发电堆的热失控和损坏,严重影响系统运行稳定性.针对此故障,根据实验获得的电堆温度及电压信号,提出了一种基于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和希尔伯特变换(Hilbert transform,HT)的诊断方法.采用该方法,通过实验研究了SOFC电堆密封失效泄漏故障,研究结果表明:利用基于VMD和HT方法的电堆泄漏故障诊断方法,可以判断在电堆开路状态是否存在泄漏问题;通过采集电堆的温度和电压信号,可以发现温度信号能够更快地反映电堆的泄漏故障;通过对比基于集合经验模态分解方法和VMD方法的电堆泄漏故障诊断方法,发现后者能够提前100 s检测电堆的泄漏故障.
ISSN:1004-9649
DOI:10.11930/j.issn.1004-9649.202307033