風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動系統(tǒng)運行狀態(tài)評價方法研究.pdf

1、隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量的不斷增長以及運行時間的增長，機(jī)組大型化復(fù)雜化已成為發(fā)展的趨勢，為了能夠準(zhǔn)確的掌握風(fēng)電機(jī)組的運行狀態(tài)，提高機(jī)組的發(fā)電性能及運行可靠性，降低機(jī)組運行及維護(hù)成本，本文利用風(fēng)電場多年積累的海量歷史運行數(shù)據(jù)，針對風(fēng)電機(jī)組傳動系統(tǒng)提出一種基于數(shù)據(jù)挖掘的故障預(yù)警方法。通過故障預(yù)警可以有效減少設(shè)備發(fā)生故障的次數(shù)，避免重大故障的發(fā)生，同時提前安排合理的檢修計劃，有利于提高設(shè)備的可靠性，也為實現(xiàn)基于狀態(tài)的檢修奠定基礎(chǔ)。風(fēng)電機(jī)組傳動

2、系統(tǒng)是風(fēng)能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵系統(tǒng)，其中齒輪箱是造成機(jī)組故障停機(jī)時間最多的部件之一，風(fēng)電機(jī)組齒輪箱因其運行環(huán)境的特殊性，且處于高空，不利于檢測和維修，這就要求對風(fēng)電機(jī)組齒輪箱這一重要系統(tǒng)進(jìn)行在線狀態(tài)監(jiān)測，以便能夠時刻了解齒輪箱的運行狀態(tài)和潛在故障。本文以風(fēng)電機(jī)組傳動系統(tǒng)中的齒輪箱為研究對象，開展主要研究工作如下：
　　首先，介紹了當(dāng)前國內(nèi)外風(fēng)電機(jī)組的運維現(xiàn)狀，分析了風(fēng)電運維所面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，介紹了針對提高風(fēng)電機(jī)組可靠性、降低運維成本的研究

3、進(jìn)展和未來發(fā)展趨勢。
　　其次，概述了風(fēng)電機(jī)組工作原理，主要包括風(fēng)電機(jī)組的基本結(jié)構(gòu)、傳動系統(tǒng)常見故障、齒輪箱的基本結(jié)構(gòu)以及故障機(jī)理等。然后介紹了風(fēng)電場數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（supervisorycontrolanddataacquisition，SCADA）的基本結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集參數(shù)。對故障預(yù)警方法做了簡單總結(jié)與比較，針對風(fēng)電場現(xiàn)有條件，研究了基于SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘的方法對風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行故障預(yù)警。
　　本文采用基于SCAD

4、A系統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘的方法對風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行故障預(yù)警，對SCADA系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，選取與齒輪箱相關(guān)的特征運行參數(shù)，采用聚類分析的方法將正常運行數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，構(gòu)建齒輪箱健康模型庫。然后通過現(xiàn)場采集的實時數(shù)據(jù)，基于非線性狀態(tài)估計（nonlinearstateestimatetechnology，NSET）對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測，得到系統(tǒng)的預(yù)測值，計算預(yù)測值與實際值的殘差，通過滑動窗口統(tǒng)計殘差，設(shè)置故障預(yù)警觸發(fā)規(guī)則，當(dāng)殘差超過設(shè)定閾值時，系統(tǒng)給出故