蒸汽管网在工业生产中起到回收和综合利用余热余能的作用,合理利用蒸汽能有效的降低能源消耗。由于蒸汽管网的规模较大,地理分布广,流量仪表配置不全,已装设仪表中也存在测量精度低、故障维修不及时的问题,使得蒸汽管网普遍存在测量数据不完整、精度低、一致性差等问题。这些问题的存在成为企业蒸汽管理、实时调度与优化控制障碍。直接影响到企业的生产安全和节能降耗。针对以上问题,本文结合蒸汽管网的数学模型模型、Flowmaster软件仿真和PCA数据驱动建模与故障诊断技术,提出蒸汽管网仿真与数据驱动故障诊断的方法。本文的主要内容包括:(1)研究了蒸汽管网的水力学与热力学模型,针对蒸汽运行工况和凝结水的问题,提出蒸汽温度、凝结水量等进行科学的计算的方法。(2)研究了利用flowmaster流体仿真软件,对蒸汽管网进行建模仿真的方法。根据已测量到的数据仿真推算出未测量的数据并与水力学与热力学模型结果对照,以获得更可靠的结果。(3)分析了多种基于数据驱动的故障诊断方法,阐述了主元分析法的基本原理和步骤。通过这一步骤,为之后的研究打好基础,选择合适的方法并将其运用到蒸汽管网的故障数据监控中。(4)研究基于主元分析的故障检测与诊断方法,归纳总结出有效的主元分析算法。为了满足蒸汽管网运行状态监控的需要,根据蒸汽管网的非线性和变量大范围变化的情况提出用分段主元分析的方法进行管网故障数据监控,并采用贡献图定位故障数据的方法。本文通过对蒸汽水力热力计算模型以及蒸汽管网仿真的研究,运用分段主元分析的方法,对蒸汽管网运行状态进行精准有效的监控,有效提高企业蒸汽管网的流量测量数据的质量,对蒸汽管网的测控和优化管理有重要意义。