面向風電場設備健康監(jiān)控的WSN組網和數(shù)據處理技術研究.pdf

1、隨著風能應用越來越受重視，國內在風電場建設上發(fā)展迅捷。但相應地帶來一系列問題，風電機組設備故障頻發(fā)，這令風電機組健康監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)變得尤為迫切。國外對這個行業(yè)關注很早且研究步伐快，技術相對完善，而國內相比有差距，監(jiān)控系統(tǒng)功能單一，因此加快風電健康監(jiān)控系統(tǒng)研發(fā)的步伐對國內風電事業(yè)的邁進有深遠意義。
　　本課題的目標是研發(fā)一套面向大型風電場設備健康監(jiān)控系統(tǒng)，具有無線組網，故障診斷，在線預警等特色功能。通過對面向風場設備健康監(jiān)控的WSN

2、組網和數(shù)據處理技術的研究，課題取得了階段性成果。首先，對風電機組健康監(jiān)控系統(tǒng)WSN組網技術進行研究，完成了無線傳感網工作模式研究，WSN組網架構分析與設計，確定了分級組網方式；WSN組網協(xié)議分析與設計，確定了多協(xié)議棧模型；基于OPNET的風電場組網的仿真分析，結果表明一個網絡內節(jié)點數(shù)在60個左右的時候網絡性能最好，超過了60，網絡時延和吞吐量性能迅速下降。其次，實現(xiàn)了風電機組健康監(jiān)控系統(tǒng)壓縮感知融合算法，根據壓縮感知理論，研究現(xiàn)有的信號

3、重構算法原理，提出了基于OMP、SP、Cosamp三種算法的融合算法，采用提取共同支撐集和聯(lián)合支撐集進行迭代的融合策略，實現(xiàn)仿真和現(xiàn)有的壓縮感知算法做對比，結果表明所提出算法比原有的算法性能要好，在終端節(jié)點的采樣數(shù)上要少5％，適合在風電環(huán)境使用。最后，設計開發(fā)了風電場健康監(jiān)控數(shù)據采集原型系統(tǒng),通過軟件集成開發(fā)平臺 IAR Embedded Workbench設計了一個風電場健康監(jiān)控數(shù)據采集原型系統(tǒng)，綜合上述工作，驗證整體的系統(tǒng)性能效果。