基于ANFIS的風(fēng)電機(jī)組變槳距系統(tǒng)故障診斷與預(yù)測(cè).pdf

1、在能源日益枯竭和環(huán)境不斷惡化的背景下，我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)在近20年內(nèi)異軍突起，取得了巨大發(fā)展，占據(jù)第三大電源的位置，同時(shí)也成為全球風(fēng)電第一大國(guó)。隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和制造水平的不斷提高，風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)功率不斷增大、運(yùn)行環(huán)境不斷復(fù)雜，變槳距系統(tǒng)作為風(fēng)電機(jī)組的核心控制技術(shù)之一，其故障已成為目前造成機(jī)組停機(jī)的第一原因。根據(jù)2013年某風(fēng)電場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，正常停機(jī)時(shí)間僅占總停機(jī)時(shí)間的0.24％，而變槳距系統(tǒng)故障引起的停機(jī)時(shí)間占50%以上，已造成了巨大

2、的經(jīng)濟(jì)損失。
　　首先，本論文針對(duì)變槳距系統(tǒng)的故障發(fā)生原因復(fù)雜、參數(shù)間非線性強(qiáng)等特點(diǎn)，提出了基于自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)（Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System，ANFIS)的變槳距故障診斷與故障預(yù)測(cè)方法。ANFIS兼具神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自主學(xué)習(xí)能力和模糊系統(tǒng)的強(qiáng)解釋性，克服了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)容易陷入局部極值以及模糊系統(tǒng)中需要完備的專家經(jīng)驗(yàn)的缺點(diǎn)，適合應(yīng)用于非線性強(qiáng)、受環(huán)境影響大的風(fēng)電機(jī)組變槳距系統(tǒng)故障診斷建模中

3、。
　　其次，本論文通過分析風(fēng)電機(jī)組基本結(jié)構(gòu)和變槳距系統(tǒng)工作原理，從風(fēng)速與槳距角、風(fēng)速與電機(jī)轉(zhuǎn)速、風(fēng)速與功率輸出三個(gè)角度分析了變槳距系統(tǒng)的故障機(jī)制，為故障診斷和故障預(yù)測(cè)奠定基礎(chǔ)。
　　再次，本論文從工程實(shí)際出發(fā)，以某風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行的1.5MW并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用ANFIS方法建立槳距角故障診斷模型、電機(jī)轉(zhuǎn)速故障診斷模型和功率輸出故障診斷模型，并通過相對(duì)均方根誤差、診斷正確率、診斷錯(cuò)誤率、診斷結(jié)果為故障時(shí)