雙饋風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測方法及其裝置研發(fā).pdf

1、復(fù)雜的運行環(huán)境和變工況的運行特點往往使得風(fēng)電機組故障率高，運營維護(hù)成本高昂。有效的風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)能及時診斷關(guān)鍵部件的早期故障，提高風(fēng)電機組的運行可靠性。為了進(jìn)一步提高現(xiàn)有風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測水平，本文以雙饋風(fēng)電機組為研究對象，在掌握風(fēng)電機組工作和控制原理，并對風(fēng)電機組的故障統(tǒng)計數(shù)據(jù)、典型故障機理進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，重點研究傳動系統(tǒng)振動信號的有效提取以及葉輪不平衡的雙饋電機定子電流監(jiān)測方法，并研制了雙饋風(fēng)電機組機電信息采集和診斷的狀態(tài)監(jiān)測

2、系統(tǒng)。主要研究內(nèi)容如下：
　?、籴槍︼L(fēng)電機組振動信號噪聲干擾大，單一測點早期微弱故障特征難以提取的問題，提出一種噪聲抑制輔以多測點數(shù)據(jù)融合的風(fēng)電機組振動故障特征頻率提取方法。首先，在現(xiàn)有小波包變換（WaveletPackageTransform，WPT）特征頻率提取方法上，提出加入經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(EmpiricalModeDecomposition,EMD)的自相關(guān)去噪預(yù)處理環(huán)節(jié)，建立了基于EMD相關(guān)去噪-WPT的風(fēng)電機組振動信號噪

3、聲抑制的特征頻率提取方法。其次，基于自適應(yīng)共振理論(adaptiveresonancetheory-2，ART-2)，提出并構(gòu)建了基于EMD相關(guān)去噪-WPT輔以多測點數(shù)據(jù)融合方法的振動信號特征頻率提取模型。最后，以實測和模擬風(fēng)力發(fā)電機前后軸承故障振動信號分析為例，對風(fēng)電機組振動信號的噪聲性質(zhì)、不同方法的噪聲抑制和早期微弱故障特征頻率提取的效果進(jìn)行分析與比較。
　　②針對風(fēng)電機組葉輪不平衡故障診斷，提出一種基于導(dǎo)數(shù)分析的雙饋電機定子

4、單相電流故障特征分析與診斷方法。首先，基于雙饋發(fā)電機以及風(fēng)力機傳動鏈模型，詳細(xì)推導(dǎo)了葉輪不平衡故障下雙饋發(fā)電機定子電流的表達(dá)式，并獲得其對應(yīng)的故障特征頻率。然后，為了凸顯定子電流故障特征頻率，基于導(dǎo)數(shù)分析思路，引入不平衡下定子電流故障特征定義及其表達(dá)式，提出基于雙饋電機定子單相電流的葉輪不平衡故障診斷方法。最后，建立考慮葉輪不平衡故障的雙饋風(fēng)電機組仿真模型，分別對不同風(fēng)速和不平衡度下的電機定子相電流和葉輪轉(zhuǎn)速進(jìn)行分析與比較。