融合可靠性指標(biāo)分析的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)評(píng)價(jià)與故障診斷研究.pdf

1、隨著世界能源問(wèn)題的日益凸顯以及環(huán)境惡化問(wèn)題的逐漸加劇，清潔能源的應(yīng)用逐漸為人們所關(guān)注，風(fēng)電作為主要的清潔能源之一，已成為解決世界環(huán)境問(wèn)題的重要環(huán)節(jié)，風(fēng)電技術(shù)的穩(wěn)步快速的發(fā)展為清潔能源電力領(lǐng)域提供了重要的支撐與保障，然而隨著風(fēng)電的快速發(fā)展，裝機(jī)容量的不斷上升，風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)中的很多結(jié)構(gòu)單元面臨故障、損壞，導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行水平下降甚至停機(jī)，大大降低了風(fēng)電機(jī)組的效率，影響風(fēng)電廠的經(jīng)濟(jì)效益，因此對(duì)機(jī)組進(jìn)行可靠性的評(píng)價(jià)以及故障診斷，對(duì)風(fēng)電的發(fā)展起著

2、至關(guān)重要的作用。本文以現(xiàn)役華銳公司出產(chǎn)的風(fēng)電機(jī)組作為狀態(tài)評(píng)價(jià)與故障診斷對(duì)象，采用多參數(shù)融合的可靠性模型對(duì)風(fēng)電機(jī)組的部件層、設(shè)備層、主系統(tǒng)層以至整機(jī)進(jìn)行基于工況區(qū)間劃分的狀態(tài)評(píng)價(jià)。對(duì)設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)劃分從而設(shè)定不同的評(píng)價(jià)系統(tǒng)層級(jí)，以便于最終采用權(quán)值融合的方式進(jìn)行整機(jī)狀態(tài)評(píng)價(jià)，引入隸屬度函數(shù)對(duì)風(fēng)電機(jī)組整機(jī)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，針對(duì)于不同工況劃分區(qū)間下的不同機(jī)組工作狀態(tài)，設(shè)置不同的閾值與評(píng)級(jí)，以此完成對(duì)風(fēng)電機(jī)組更加完備的狀態(tài)評(píng)價(jià)。對(duì)故障率高發(fā)的齒輪

3、箱相應(yīng)結(jié)構(gòu)采用可靠性指標(biāo)與傳統(tǒng)振動(dòng)指標(biāo)相融合的方式，提高故障診斷參數(shù)的維度從而提高了故障診斷的參考價(jià)值。
　　本研究構(gòu)建了實(shí)時(shí)可靠性模型，通過(guò)對(duì)單參數(shù)可靠性模型的分析，將其進(jìn)行改進(jìn)從而得到融合多參數(shù)的可靠性模型，相較于劣化度指標(biāo)分析而言，可納入分析的參數(shù)維度大大提高，因此多參數(shù)可靠性模型效果更好。通過(guò)對(duì)風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)單元故障發(fā)生率歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合FTA故障樹(shù)分析與故障影響FMEA分析確立重點(diǎn)功能單元，對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行詳盡的結(jié)構(gòu)

4、劃分，構(gòu)建包含主系統(tǒng)層、設(shè)備層、部件層在內(nèi)的設(shè)備樹(shù);對(duì)不同部件進(jìn)行分析，并結(jié)合重點(diǎn)功能單元獲取方式對(duì)部件進(jìn)行篩選，獲取設(shè)備層、部件層評(píng)價(jià)對(duì)象;通過(guò)對(duì)機(jī)組全年不同運(yùn)行工況故障率的分析，對(duì)運(yùn)行工況進(jìn)行范圍劃分，對(duì)于不同的劃分區(qū)間依據(jù)故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與可靠性變化程度設(shè)定相應(yīng)的閾值，對(duì)部件層可靠性進(jìn)行計(jì)算與評(píng)價(jià)，通過(guò)不同電源的故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)相應(yīng)的層級(jí)中不同的項(xiàng)目進(jìn)行權(quán)值的分配，由此可對(duì)于高層及設(shè)備、主系統(tǒng)、整臺(tái)機(jī)組進(jìn)行可靠性評(píng)價(jià)。在整機(jī)的評(píng)價(jià)過(guò)程中

5、依據(jù)工況區(qū)間的劃分采取雙重隸屬度函數(shù)，對(duì)機(jī)組進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而提高風(fēng)電機(jī)組可靠性狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果的參考價(jià)值。采用可靠性分析方法與振動(dòng)信號(hào)故障診斷方法相結(jié)合，對(duì)于風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)的故障分析，首先對(duì)齒輪箱故障機(jī)理進(jìn)行分析，獲取故障特征參數(shù)，結(jié)合可靠性模型進(jìn)行分析，考慮采用與齒輪箱故障特征相關(guān)參數(shù)納入實(shí)時(shí)可靠性模型，通過(guò)對(duì)軸承、齒輪不同故障類型的分析，獲取其振動(dòng)信號(hào)模型，進(jìn)一步分析可以獲取可靠性模型的輸入端參數(shù)類型選擇對(duì)象。由此為可靠性模型辨識(shí)齒輪箱