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水電機(jī)組作為水電廠生產(chǎn)設(shè)備，其狀態(tài)成為水電企業(yè)優(yōu)化維護(hù)決策的重要因素。本書研究了水電機(jī)組優(yōu)化維護(hù)系統(tǒng)中實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷的原理和方法，并介紹了應(yīng)用實(shí)例。

　　水輪發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行涉及水力、電力、機(jī)械、結(jié)構(gòu)等諸多方面，是一類多場(chǎng)耦合復(fù)雜非線性動(dòng)力學(xué)問題，迄今人們對(duì)它的了解還不夠，尤其是大型水輪發(fā)電機(jī)組安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行還有許多亟待研究的理論和急需解決的關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問題。

　　盡管國內(nèi)外對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電過程控制、故障診斷等科學(xué)問題開展了一系列研究，但隨著我國大規(guī)模水電站群的建成和巨型水輪發(fā)電機(jī)組的投運(yùn)，還缺乏對(duì)機(jī)組水-機(jī)-電耦合系統(tǒng)復(fù)雜動(dòng)力學(xué)行為機(jī)理的深刻認(rèn)識(shí)，至今還沒有系統(tǒng)的理論依據(jù)與技術(shù)對(duì)策，這將嚴(yán)重影響水電站及其互聯(lián)電力系統(tǒng)的安全，并成為制約機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的技術(shù)瓶頸。此外，負(fù)荷需求的不確定性對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行產(chǎn)生不利影響的動(dòng)力學(xué)效應(yīng)、機(jī)組控制策略對(duì)水-機(jī)-電耦合系統(tǒng)故障演變模式的影響等學(xué)科交叉領(lǐng)域的研究嚴(yán)重滯后，迫切需要對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組動(dòng)力學(xué)問題進(jìn)行深入研究，揭示水-機(jī)-電耦合系統(tǒng)運(yùn)行故障的產(chǎn)生機(jī)理、演化過程及發(fā)展模式。因此，從復(fù)雜性科學(xué)理論的視點(diǎn)凝煉水輪發(fā)電機(jī)組動(dòng)力學(xué)問題，闡明機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷和優(yōu)化控制等研究中涉及的科學(xué)問題，解析水輪發(fā)電機(jī)組復(fù)雜非線性動(dòng)力學(xué)行為，揭示水-機(jī)-電耦合系統(tǒng)非平穩(wěn)故障演化規(guī)律，明晰系統(tǒng)故障演化發(fā)展的性質(zhì)、程度和范圍，提出故障診斷的先進(jìn)理論與方法，實(shí)現(xiàn)機(jī)組控制策略對(duì)機(jī)組故障蔓延、惡化的有效抑制，形成機(jī)組故障監(jiān)測(cè)、智能診斷與發(fā)電優(yōu)化控制有效融合的多維調(diào)控理論與技術(shù)體系，具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。

　　該書是作者十多年來圍繞水輪發(fā)電機(jī)組故障診斷研究工作的總結(jié)，不僅系統(tǒng)、深入地介紹了作者的理論研究和實(shí)踐探索，而且更多反映了當(dāng)前水輪發(fā)電機(jī)組故障診斷研究的動(dòng)態(tài)以及作者在該領(lǐng)域獨(dú)到的見解和取得的研究成果，提出的理論與方法更加前進(jìn)了一步，并在工程實(shí)踐中得到應(yīng)用和檢驗(yàn)，體現(xiàn)了作者寬廣的學(xué)術(shù)視野和對(duì)前沿研究方向的把握能力。全書從機(jī)組復(fù)雜動(dòng)力學(xué)問題的基礎(chǔ)性研究著手，對(duì)機(jī)組的振動(dòng)機(jī)理與故障演化規(guī)律，機(jī)組非平穩(wěn)故障信號(hào)分析與特征提取，智能故障診斷方法以及機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)等方面的研究進(jìn)行了全面的論述，具有很強(qiáng)的系統(tǒng)性，是一本理論結(jié)合實(shí)際、具有重要學(xué)術(shù)價(jià)值的著作。需要指出的是，大型水輪發(fā)電機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行所涉及的理論與方法具有很強(qiáng)的學(xué)科交叉性，其中的動(dòng)力學(xué)問題、信號(hào)處理問題、模式識(shí)別問題是很多學(xué)科都在開展的基礎(chǔ)性科學(xué)與技術(shù)問題。因此，該書的出版不僅豐富和發(fā)展了水輪發(fā)電機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行理論研究的內(nèi)涵和外延，而且是現(xiàn)代自然學(xué)科類交叉科學(xué)的重要著作，是一部面向基礎(chǔ)研究、面向應(yīng)用，介紹新理論、新進(jìn)展、新趨勢(shì)的專著，可為相關(guān)研究人員提供借鑒和指導(dǎo)。

　　希望這本書對(duì)推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究和工程應(yīng)用技術(shù)發(fā)展能起到重要作用。

　　周建中，男，1959年生，華中科技大學(xué)首屆校內(nèi)特聘教授；博士生導(dǎo)師，德國布倫瑞克理工大學(xué)客座教授，1994年IEEE高級(jí)會(huì)員，1997年德國信息工程學(xué)會(huì)會(huì)員，1994年當(dāng)選為湖北省自動(dòng)化學(xué)會(huì)理事，1995受聘為年國家機(jī)電部部?jī)x器儀表專業(yè)學(xué)科科學(xué)技術(shù)咨詢委員會(huì)委員；1996年受聘為中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)外圍設(shè)備專業(yè)委員會(huì)副主任委員；2001年受聘為中國城市規(guī)劃學(xué)會(huì)生態(tài)城市專業(yè)委員會(huì)副主任委員；2001年受聘為全國水利學(xué)科水利水電工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員；2002年受聘為全國電氣學(xué)科電氣自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員；2002年當(dāng)選為湖北省振動(dòng)學(xué)會(huì)秘書長(zhǎng)；2003年受聘為國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目同行評(píng)議專家；2004年當(dāng)選為湖北省水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)常務(wù)理事；2004年受聘為中國水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)水電控制設(shè)備專委會(huì)委員；2004年受聘為國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)評(píng)審專家；2005年當(dāng)選為國際一般系統(tǒng)論研究會(huì)中國分會(huì)信息系統(tǒng)與信息理論專委會(huì)副理事長(zhǎng)；2005年受聘為湖北省水利學(xué)會(huì)水利規(guī)劃專業(yè)委員會(huì)副主任委員；2005年受聘為數(shù)字流域科學(xué)與技術(shù)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任；2006年受聘為國家核心學(xué)術(shù)刊物《水電能源科學(xué)》副主編；2007年受聘為國際一般系統(tǒng)論研究會(huì)中國分會(huì)理事；2007年受聘為湖北省系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)常務(wù)理事；2008年受聘為教育部水利學(xué)科水文與水資源工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)委員；2009年受聘為中國人工智能學(xué)會(huì)自然計(jì)算與數(shù)字智能城市專委會(huì)委員；2009年受聘為中國水利教育協(xié)會(huì)高等教育分會(huì)第四屆理事會(huì)常務(wù)理事；2009年受聘為冶金工業(yè)過程系統(tǒng)科學(xué)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)委員；2009年受聘為全球水伙伴（中國）技術(shù)委員會(huì)委員；2009年受聘為湖北省水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)；2010年受聘為湖北省水土保持學(xué)會(huì)常務(wù)理事；2010年受聘為《當(dāng)代水科學(xué)前沿叢書》學(xué)術(shù)委員會(huì)委員；2010年受聘為中國農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)排灌機(jī)械分會(huì)第九屆委員會(huì)委員；2010年受聘為《排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào)》第九屆編輯委員會(huì)委員；2010年受聘為江蘇省水利動(dòng)力工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)委員；2011年受聘為中國水利學(xué)會(huì)水生態(tài)專業(yè)委員會(huì)委員；2011年受聘為水利部、中國科學(xué)院水工程生態(tài)研究所學(xué)術(shù)委員會(huì)委員；2011年受聘為水利部水工程生態(tài)效應(yīng)與生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室第一屆學(xué)術(shù)委員會(huì)委員；2012年受聘為潘家錚水電科技基金第二屆理事會(huì)理事；2012年受聘為湖北省建設(shè)粒料制備工程中心學(xué)術(shù)委員會(huì)專家；2013年受聘為流域水資源與生態(tài)環(huán)境科學(xué)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)委員。

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