热能动力工程杂志

热能动力工程杂志2025年第8期

• 船用B30合金冷凝器牺牲阳极阴极保护效用仿真分析

  郑忠良,季晨龙,徐慧强,张东洋

  船用冷凝器通海侧部件的耐腐蚀能力对其安全可靠运行至关重要,为此冷凝器通常选择耐蚀性材料及设置阴极保护装置来降低重要部件的腐蚀泄露风险。为深入研究B30铜镍合金与牺牲阳极相组合的腐蚀防护手段,本研究以某船用冷凝器为基础,建立了物理三维模型,基于Beasy仿真软件对不同边界条件下,牺牲阳极对B30铜镍合金部件的阴极保护效用进行了分析。研究表明,牺牲阳极保护效用随冷凝器内传热管根数的增加而减弱,对于实船来说,牺牲阳极可有效保护水室及管板,但几乎无法对传热管产生保护效用；牺牲阳极保护效用随海水流速、温度和杂散电流的增加而减小；Beasy仿真模型可较为准确预测牺牲阳极使用寿命,海水流速、温度和杂散电流的增加会促进B30腐蚀进行,提高所需保护电流需求,缩短牺牲阳极使用寿命。

• 三种烟气轮机轮盘结构的流热耦合特性对比

  任旭阳,卢纲,罗培森,邓清华

  为改善烟气轮机轮盘的冷却特性,抑制带有催化剂颗粒的烟气入侵盘腔,提出了新型烟气轮机的轮盘和密封结构,基于YL14000C烟气轮机盘腔结构,构建了带有轮盘平衡孔和幅板密封结构的轮盘模型,采用流热耦合数值方法,对比研究了传统及新型盘腔结构的冷却特性、幅板密封特性,探究了盘腔内部冷却蒸汽的分布规律,比较了不同轮盘结构的烟机气动性能。结果表明:轮盘平衡孔使盘腔前侧蒸汽涌入盘腔后侧,与密封蒸汽和少量烟气掺混,提高了轮盘后侧的冷却效果。幅板密封能够阻碍烟气主流的入侵,同时使盘腔两侧的冷却蒸汽分配更加均匀。新型盘腔结构可以增加烟机轴功率10 kW左右。新型盘腔结构能抑制动叶通道结焦、蒸汽影响做功等问题,但其冷却轮盘的能力受到了一定影响。布置轮盘平衡孔后,轮盘前侧的散热量下降,整体冷效有所降低。本文研究结果对盘腔内冷却蒸汽流量分配,抑制烟气入侵以及轮盘结构设计提供了重要参考。

• 湍流风下垂直轴风力机气动特性与流动控制研究

  徐涛,李春,缪维跑,张强

  实际风电场的高强度湍流风将加剧垂直轴风力机气动复杂性，显著影响风能利用率。为此，利用吸气控制改善湍流风下垂直轴风力机气动性能，并采用CFD方法研究了垂直轴风力机气动及流场特性，通过对比吸气控制前后垂直轴风力机在定常风与湍流风下的能量利用系数、转矩变化及流场特性，探讨吸气控制对垂直轴风力机气动性能的影响。结果表明：湍流风加剧了翼型流动分离，宽尖速比范围内降低了整机风能利用率及转矩稳定性；增加吸气控制可有效改善湍流风下风力机气动性能，提高风轮转矩，从而提升风能利用率，并降低整机风能利用率波动；吸气控制可改善湍流风下风力机尾迹特性，风轮流场特性及翼型表面流动特性，并使各尖速比区间风力机输出效率提升，其提升效果最佳可达49.92％。

• 基于流固耦合的透平式能量回收一体机叶轮应力与变形特性研究

  王生辉,孙翔,肖业祥,汪程鹏,刘军,罗先武

  为提升透平式能量回收一体机运行可靠性，采用流固耦合方法研究不同运行工况分别对该一体机透平侧与离心泵侧叶轮的力学特性影响规律。在0.8Q0、0.9Q0、1.0Q0、1.1Q0、1.2Q0五个典型工况下，开展透平式能量回收一体机稳态和瞬态的流固耦合数值模拟，并基于计算结果分析两侧叶轮的应力与变形量。研究表明，稳态与瞬态流固耦合计算得出的两侧叶轮变形规律相似，且差异较小。其中透平侧叶轮的结构域中最大变形区发生在叶轮盖板边缘，且叶轮变形量沿径向由轮缘向内减小。叶轮所受应力随流量上升呈先减后增趋势，在1.0Q0设计工況下应力最小，在0.8Q0工況下应力达最大值，稳态与瞬态模拟的应力相差5.77%；离心泵侧叶轮变形量随流量增加呈先增后減再增大的变化趋势。在该透平式能量回收一体机中，最大应力为508.61MPa，且叶轮叶片与盖板交界处易发生应力集中。

• 深度确定性策略梯度优化的间冷塔物理约束喷雾技术与应用

  程淳,吴萌,贾亚博

  间冷塔喷雾参数设计和优化往往依赖经验和不断试错，无法充分发挥系统的动态特性来应对复杂性。本文提出了一种基于深度确定性策略梯度（DDPG）和物理约束神经网络（PINN）的间冷塔喷雾优化，旨在降低机组背压和间冷塔进风口温度。通过将DDPG算法应用于深度神经网络，将间冷塔进风口温度、机组背压等参数输入到价值网络和策略网络，得到包含阀门开启程度以及喷雾压力调节的优化方案。此外，在奖励函数中引入 PINN 的物理方程对智能体进行物理约束，从而使智能体在环境中表现出更合理更可靠的物理行为。通过实验，验证了该优化能够有效降低进风口温度以及机组背压，进风口温度下降约4℃，机组背压下降约2.5kPa且达到目标值速度增加12.5%。

• 数据中心综合能源系统的容量-运行两阶段优化研究

  李鹏,周畅,雷信武,李博硕,韩旭,韩中合

  随着信息技术的快速发展，数据中心的能耗及碳排放量显著增加，近年来数据中心综合能源系统（Data Center Integrated Energy System，DC-IES）的建立已成为全球净零排放趋势下数据中心节能减排的重要方法之一。本文建立了一种耦合可再生能源、燃气轮机、电制冷机组和吸收式制冷机组的IES系统，以北京市某建筑面积约7800m2的中型数据中心为研究对象，提出一种基于NSGA-Ⅱ的两阶段优化方法，第一阶段以考虑碳税在内的年经济成本最低为目标，得到最优设备容量；第二阶段为直观反映各设备随负荷变化的出力响应，以典型日运行成本和碳排放量最低为双目标优化得到运行方案。研究结果显示，DC-IES系统的光伏和风电出力为24470.36kW，为燃气轮机发电量的103.78%，承担了电负荷的33.01%。所提出的优化方案全年运行成本较以碳排放量为单目标优化结果节省1.30%，即37.45万元，碳排放量相对于以运行成本为单目标优化结果减少3.50%，即305.48t，有效降低了电网购电量及碳排放量，证明了所提方法在经济性和低碳性方面的优越性。

• Super304H炉管过热爆管案例统计与超温分析

  孙浩,杨超,胡高斌,丁鹏

  为提高超超临界发电机组锅炉高温受热面的服役安全性，收集了服役后多次发生爆管的Super304H管样失效分析数据，统计了过热爆口位置的分布规律，结合传热学理论分析管壁超温原因，并通过不同温度下第二相析出规律和金相分析手段提出了管壁超温幅度的显微组织判据。研究表明：Super304H过热爆口位置具有较强的规律性，进口集箱底部引出、节流孔径小、下弯角度小等堵管可能性高的管子容易在折焰角附近等高热负荷区发生爆管；Super304H管过热爆管存在‘高热负荷区管内蒸汽流速不足’和‘热偏差导致部分管屏出口蒸汽温度过高’两种管壁超温机制；Super304H管过热爆管可分为急剧超温、短时超温和长时超温三类，对应的超温幅度依次为＞850℃、750℃～850℃、700℃～750℃，对应的显微组织判据依次为：无第二相析出或析出量很少、未发现σ相且M23C6相显著粗化、大量粗化的σ相。

• 基于氨燃料的船舶SOFC/GT混合推进系统动态特性研究

  洪沛然,马翼,米希聪,温家乐,吕小静,翁一武

  在当前碳中和背景下，高效绿色航运动力系统开发已成为航运行业的关键议题。而如何实现船舶动力系统的高效性与长续航性，并结合实际航行工况对系统参数进行动态调配，已经成为当前制约船舶绿色动力技术发展的难点和研究热点。本研究在MATLAB/Simulink平台下以某型号货船参数为基准创新性地提出了一种以氨燃料的船舶SOFC/GT混合推进系统，并结合船舶实际运行数据，分析了负荷阶跃递增和阶跃递减情况下推进系统的动态特性和各部件安全特性，得到了变工况下混合推进系统关键参数的变化规律。结果表明，所设计的船舶混合推进系统输出功率额定工况为600kW，发电效率为60.12%，能够满足目标船型11.6knot航速需求。当船舶在负载递减过程中，系统可实现负载从100%至40%的阶跃递减，响应时间最大为118.6s，系统的最大超调为1.68%，可以实现系统快速安全的动态响应。在负载递增过程中可实现负载从40%至100%的阶跃递增，响应时间最大为124.6s，系统最大超调为2.83%。值得注意的是，负载从40%递增至60%的过程中，压气机接近喘振线，透平入口温度接近下边界，系统功率出现2.83%的超调，这要求GT在此段负载变化期间重点关注压气机工作状态，远离喘振线，并确保TIT能够处于安全范围，防止GT运行工况出现进一步恶化。所得结果可为未来低碳航运系统的关键技术突破提供理论支撑。

• 液体多孔介质燃烧器燃烧特性试验研究

  赵虎伟,张佳宁,高怀斌,刘运生

  为了探究进气方式对液体多孔介质燃烧器燃烧特性的影响，设计并搭建了一种旋流进气式的液体多孔介质燃烧系统。实验研究了旋流孔数、旋流角α以及旋流偏向角β对燃烧室温度场以及出口处污染物排放的影响。实验中燃油供应速率为600g/h，过量空气系数分别设置为1.5、1.7以及1.9。结果表明：增加旋流孔数能够改善燃料与空气的混合效果，促进燃油的蒸发燃烧，当过量空气系数为1.5、旋流孔数由2孔增加到4孔时，燃烧器的污染物NOX和CO排放分别降低了50.6％、75.6％；较大的旋流角（α=90°）对混合气的扰动能力较强，火焰核心区向燃烧室上游移动并促进了燃油的蒸发，但燃烧室内温度整体波动范围较大，NOX和CO排放量较高，而较小的旋流角(α=15°）对气流的扰动较小，燃烧室内温度分布相对均匀，当过量空气系数为1.5时，NOX排放量降低了48.1％；当旋流偏向角β由15°增大到45°、过量空气系数为1.5时，燃烧室内最高温度增加了18.2％，火焰高温区向燃烧室上游移动，但燃烧不完全现象逐渐加剧，烟气出口处NOX和CO排放量也随着偏向角β的增大而增大。

• 基于DCN-GRU的中长期光伏发电功率预测

  张鹏,丁鑫,卫鑫

  由于影响光伏发电的因素复杂多变,其功率表现出波动性与不确定性,这对电网安全稳定运行构成了重大影响。对中长期光伏发电功率进行精准的预测,既可以保障光伏发电安全并网,又能满足电网的中长期统筹与规划。本文提出了一种既能捕获时序周期性特征又能提取周期内波动性特征的功率预测模型DCN-GRU。该模型首先利用深度交叉网络(DCN)对光伏发电功率原始时序进行特征提取,将数值型特征与类别型特征进行高阶交叉组合,充分挖掘序列的周期内波动性特征；再通过门控循环单元(GRU)捕获中长期时序的周期性特征；最终将波动性特征与周期性特征拼接在一起,经过全连接层预测出中长期光伏发电功率结果。以我国华东及华南两个光伏电站为例的实验结果证明:DCN-GRU模型在1d、3d、5d、7d预测任务上相较于基准模型均具有较高的精度,其中平均绝对误差的整体均值为0.688、均方误差的整体均值为2.61、决定系数的整体均值为0.976。

• 基于改进混沌博弈算法的园区级综合能源系统低碳经济规划

  贾冠龙,吕心同,赵黎媛,牛峰

  为响应“双碳”目标，推动能源互联互通与多能互补，综合能源系统（integrated energy systems, IES）的低碳配置规划具有重要意义。首先，分析园区级IES的设备运行特性和能量耦合关系，对不同品牌机组参数进行差异化设置；其次，考虑负荷波动性，计及系统生产、运行、维护和退役阶段的碳排放成本，构建IES数学模型；然后，以全生命周期碳排放和经济运行总成本最小化为优化目标，提出基于自适应t分布变异的混沌博弈优化算法进行IES优化配置；最后，以某园区为例，结合肘部法和轮廓系数法对K-means聚类法进行改进，采用拉丁超立方抽样生成典型风光场景验证模型有效性，通过与其他算法优化结果对比，验证了所提算法的优越性。优化结果表明，考虑负荷波动性时，系统装机容量增加4000kW，总成本增加1142万元；采用全生命周期碳排放模型，碳排放成本较仅考虑运行阶段碳排放的模型降低10.69%，较仅考虑经济成本的模型降低18.67%，为推进清洁能源应用与减少碳排放提供了理论与实践支持。

• 基于叶轮全参数建模的双吸泵性能优化研究

  申正精,江丰佚,杨志强,尚天阳

  本文以双吸泵为研究对象,深入探究叶轮几何参数对于泵运行效率的影响以及内部流动的能量损失机理。基于Silverbullet算法,以水力效率为优化目标对KQSN350型双吸泵叶轮几何的参数进行采样和寻优,并采用决策树的Mean Decrease Impurity方法评估影响泵效率的关键参数。结果显示,在设计工况下,优化模型的效率提高了1.54%,扬程增加了0.43 m。使用Q准则和熵产理论分析了涡核分布特征以及能量损失机理,叶轮内的涡核影响得到有效抑制,叶轮流域的湍动能体积平均值减少了19.06%。非稳态结果显示,叶轮-蜗壳交界处压力脉动频率主要为六倍叶频,远离交界面时压力数据以时均流场为主。蜗壳内部大部分区域的压力脉动得到有效抑制,最大幅值下降12.01%。

• 扭矩脉动引发的振动闪跳分析与试验研究

  鲍晨龙,钟守平,杨建刚

  为研究某发电机组运行中出现随机性振动闪跳现象的原因，设计并搭建振动闪跳试验台，建立弯扭耦合动力学分析模型，对扭矩脉动下转子瞬态振动响应开展理论计算和试验研究。同时在发电机组上布置扭转振动测点，开展升功率试验。研究发现，转子系统存在弯扭耦合振动现象。扭矩激励下，转子弯曲振动增大，振动信号中出现扭矩脉动频率。扭矩脉动激励瞬间，转子弯曲振动波形畸变，轴心轨迹紊乱，导致振动瞬时幅值增大，引发振动闪跳。升功率试验发现，振动闪跳瞬间转子扭振出现同步扰动，机组出现的振动闪跳现象与扭矩脉动有关。

• 基于特征选择与优化混合神经网络的长距离供热负荷预测

  张语珊,曾德良

  针对长距离集中供热系统存在时滞与时变特性所导致的供热负荷预测不精准、无法及时满足供热需求及能源浪费等问题,提出一种基于特征选择与优化混合神经网络的长距离供热负荷预测方案。首先,综合考虑气候因素与一次侧循环网各参数对热负荷的影响,通过Spearman相关系数法选择输入模型的特征变量种类,并针对长距离供热延迟性问题挖掘气象数据的最佳输入时间序列长度；其次,为消除单一神经网络预测的局限性,融合时间卷积网络(TCN)与双向门控循环单元(BiGRU)对输入数据进行多尺度时序特征提取,叠加注意力机制对关键特征动态加权,建立优势互补的TCN-BiGRU-Attention神经网络模型；最后,利用莱维飞行策略改进的冠豪猪优化算法(Improved Crested Porcupine Optimizer, ICPO)对神经网络超参数寻优取值,解决由于人为设置参数不当而降低预测结果精度的问题。以海拉尔某电厂2023年采暖季期间运行历史数据进行模型训练及测试,结果表明：所提出的优化后的预测网络模型与其他网络模型相比在热负荷预测结果上具有显著优越性。

• 双蝶阀弯管结构流噪声控制研究

  王鹏展,华如南,王浩煜,黄嘉豪,杨丹,熊永亮

  双蝶阀弯管结构在流动过程中，蝶阀绕流涡和弯管迪恩涡会在管道壁面处产生强烈脉动压力变化，进而生成偶极子声源。为抑制流噪声，本文设计了安装导流板和使用蜂窝/圆环型整流器的联合控制方案。数值模拟结果表明，导流板通过分割蝶阀后方大尺度绕流涡优化了脉动压力分布，整流器减小了垂直于流向的压力梯度导致的二次流，两种方案均可有效抑制降低了1-500 Hz的流噪声。基于高压气体驱动的管路实验平台试验显示，在Re = 1.2E5工况下，弯管和下游测点降低了1.97 dB和1.43 dB；在Re = 1.6E5工况下，弯管和下游测点降低了8.04 dB和6.33 dB，在高雷诺数情况下表现更优。

• 基于灵活性量化的虚拟电厂源荷资源聚合调控方法

  盛楠

  针对高比例新能源不断接入下系统灵活性不足问题，提出一种基于灵活性需求量化的虚拟电厂源荷资源聚合调控方法。首先，通过蒙特卡洛模拟和场景削减技术处理风光出力不确定性；其次，刻画源荷双侧资源灵活性，在源侧进行考虑新能源波动误差的灵活性需求量化，在荷侧采用灵活性裕度指标，引入灵活调节因子表征资源的灵活性调节能力；最后，基于MATLAB+YALMIP/CPLEX仿真平台，以系统总运行成本最低和灵活性缺额惩罚成本最低作为目标函数，搭建虚拟电厂资源聚合模型，对比允许弃风弃光和风光全消纳方案下不同源荷资源参与聚合调控的效果，结果表明系统总运行成本和灵活性缺额降幅分别为16.8%和57.4%，所提出的聚合调控方法能够保证系统运行经济性、最大限度消纳新能源，并有效提升灵活性。

• 多策略改进的CS-IAO算法在联合循环热电联产机组负荷分配优化中的应用

  张易宣,黄伟

  针对区域型燃气-蒸汽联合循环热电联产机组的热电分配不合理导致的能耗高、经济性低的问题。提出两段式的负荷分配优化模型,按照先单机、再区域型机组的顺序对负荷优化问题进行研究。引入改进型天鹰(CS-IAO)算法,进行负荷优化计算,并使用测试函数与粒子群算法(PSO)、灰狼算法(GWO)、传统的天鹰算法(AO)进行对比,证明了改进的可行性。之后结合实际数据,使用CS-IAO算法对负荷优化模型进行计算。结果表明,所研究区域内三台单机的气耗率分别减少0.14t/(MW·h)、0.18 t/(MW·h)、0.84t/(MW·h):十种工况下的整体经济效益提升幅度在1.187%-1.870%之间,实现了单机能源利用率的提高和区域型机组经济效益的增加。

• 基于深度学习的炉内燃烧辐射能信号预测研究

  李路江

  为了提升炉内燃烧优化控制技术,炉内燃烧辐射能信号的在线获取是重要的。本文提出一种基于深度学习的炉内燃烧辐射能信号在线预测方法,以用于弥补辐射能信号检测技术在清洁探头期间无法获得炉内辐射能信号的不足。在一台350 MW燃煤锅炉上进行实验研究,利用火焰探测器连续获得辐射能信号,与负荷等运行参数构建数据集。之后,利用训练集建立并训练多层感知器(MLP)神经网络模型。最后,将运行参数输入到预测模型中以输出辐射能,并进行性能评估及误差分析。结果表明,利用运行参数可以准确预测辐射能,并且使用不同运行参数作为输入时建立的模型性能不同,最优模型的预测精度为97.8%。不同时间段下预测辐射能的标准差最小为0.0028,均小于实测辐射能,表明预测辐射能波动更小,确保控制系统的稳定性。

• 环境湿度对光伏玻璃表面颗粒沉积影响研究

  边金林,谢 俊,李彦辰,侯丽娟,王爽

  针对环境湿度对光伏玻璃表面二氧化硅颗粒沉积行为的影响,特别是颗粒在不同湿度和入射角度下撞击玻璃表面时的动力学特性进行实验研究。实验中入射角度变化范围为0到45°,湿度变化范围为0到60%。设定入射速度变化范围为1.05~7.2m/s,来比较各工况条件下颗粒法向恢复系数的影响因素。分析得出颗粒法向恢复系数随法向入射速度增加先升后降。湿度与法向恢复系数呈负相关,湿度增加使颗粒与玻璃表面粘附力增强,导致法向恢复系数降低。此外,湿度增加使恢复系数峰值向低速区移动且峰值降低。在潮湿环境中,液桥力增加反弹阻力,使临界捕集速度随湿度增大而增大。入射角度增大时,毛细力影响减弱,临界捕集速度减小。

• 光滑环形水导轴承刚度特性研究

  孙世杰,张万福,赵乾乾,王路遥,杨建刚

  针对工质轴向进出的光滑环形水导轴承承载与动力特性，应用计算流体力学方法分析不同偏心率、轴向压降及长径比对液膜力与直接刚度系数的影响规律。结果表明：随偏心率增大，直接刚度系数减小，转子稳定性降低。轴向压降较低时轴承更易出现负刚度现象，随压降由0.2 MPa增至0.8 MPa，轴承直接刚度逐渐由-9.5 MN/m增大至3.6 MN/m（偏心率e=0.3），负刚度现象减弱。轴承长径比对直接刚度具有显著影响，随长径比由0.5增至1.5，入口损失对轴承影响逐渐减弱，而轴承内部的黏性效应逐渐增强，直接刚度逐渐由13.8 MN/m降至-17.8 MN/m。研究可为先进水导轴承结构设计提供理论参考。

• 某特殊布局汽轮机流场及末级叶片疲劳分析

  封星宇,王超,曹世裕,王冠洲

  针对紧凑型舱室的特殊需求,提出将旁路排放装置与汽缸集成的设计方案,并对此汽轮机在某工况下可能产生的蒸汽倒灌现象及可能潜在的叶片疲劳问题,展开内部流场仿真和末级叶片疲劳计算。构建汽轮机三维全流域模型,采用SST k-ω湍流模型完成流场计算；根据流场计算结果提取流场压力数据作为叶片表面瞬态边界条件,得出基于多时刻疲劳计算的仿真结果,结合应力-寿命(S-N)曲线与Goodman平均应力修正准则,判断叶片疲劳是否发生。结果表明:因为结构变动导致此集成汽轮机发生蒸汽倒灌,蒸汽倒灌使得汽轮机内部流场发生变化,在叶片表面形成周期性压力扰动；末级叶片最大平均应力不超过1MPa,交变应力幅值不超过0.1MPa,结合材料疲劳强度和抗拉强度验证末级叶片组合应力处于Goodman曲线安全域内,当前结构改变引发的蒸汽倒灌不会造成疲劳寿命有较大的改变。

• 碟形橡胶联轴器的静态性能研究

  彭干,常山,邢立峰,宗浩

  为了增强碟形橡胶联轴器的强度和性能,提出在该联轴器的核心元件碟形橡胶元件的内外环中增加金属环。使用有限元仿真分析的方法,建立碟形橡胶联轴器的三维模型和有限元模型,通过单轴拉伸试验确定橡胶材料基于Mooney-Rivlin的力学性能系数,并通过有限元软件ABAQUS对碟形橡胶元件进行径向、轴向和扭转三种工况的仿真计算,对增加金属环前后的碟形橡胶元件在三种工况下的刚度和内部最大应力进行对比分析,并通过刚度试验验证计算结果的准确性。结果表明在增加金属环后,碟形橡胶元件的径向、轴向和扭转刚度分别提高了6.2%、8.0%和10.2%,内部最大应力分别减少了2.0%、9.7%和19.2%。说明通过增加金属环的方式可以有效增强碟形橡胶元件的刚度减伤其应力集中的现象,提高了该联轴器的性能和强度。

• 基于SFRB-ENSPCA的同步发电机系统故障诊断方法

  赵金辉,任少君,乔宗良,司风琪

  状态监测与故障诊断对于提高同步发电机系统的运行安全可靠性至关重要。基于重构的主成分分析法解决了残差污染的问题，但是在面对高维发电机系统时存在模型计算效率低、故障识别准确性不足、故障隔离耗时长等问题。为此，提出一种基于前向序列搜索和重构弹性网稀疏主成分分析的高维复杂系统故障诊断方法。该方法基于历史运行数据建立稀疏主成分分析状态监测模型，利用故障检测指标对实时运行的数据进行故障检测，在隔离故障变量的搜索过程中引入一种具备运算记忆的前向序列搜索算法。最后，通过发电机系统的算例分析验证了所提出方法的有效性和优越性。实验结果表明，该方法在处理高维发电机系统时，不仅能够确保高诊出率和低误诊率，还显著缩短了故障诊断时间。对于定转子系统的常见故障，平均诊出率达到95.847%，而平均误诊率和平均诊断耗时仅为SFRB-PCA方法的1.69%和23.32%，结果表明该方法能够满足同步发电机系统在线故障诊断的准确性要求。