基于CUSUM控制图的风力发电机组的状态监控研究

发布时间：2021-11-01 10:01

　　风电场的运行和维护是风能进一步推广和发展的关键,为了减少设备的损坏,合理安排检修计划,维持风电场高效地运行,对风电机组状态监测的研究越来越重要。研究表明,风轮是机组的关键部件,且维修成本高。因此,本文对风电机组的整机与风轮的运行状况进行监测研究。从理论上看,由于CUSUM控制图考虑了历史观测点的数据,所以对带有趋势性的小漂移的检出效果明显比Shewhart图要好,是Shewhart控制图进一步发展的结果。本文提出了越于CUSUM控制图的风电机组的状态监控方法。对于风电机组的整机状态监控研究,首先采用Bin方法得到机组的功率特性,然后利用CUSUM控制图监测输出功率,从而实现对整机的状态监控。对于风轮运行状况的监控研究,首先利用稳健最小二乘回归,建立正常运行模式下的轮毂转速预测模型。然后,用Lilliefors检验对残差进行正态分布检验,进一步得到相关参数的估计。最后将标准化后的残差作为检验统计量,建立基于残差的CUSUM控制图,对风轮的运行状态进行监测,从而实现故障的预测。最后,本文以湖南新化某风场的实际运行监控数据为例进行实证分析,并与Shewhart控制图进行比较。实证分析结果表明... 

【文章来源】：长沙理工大学湖南省

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１风力发电机组的构成??，

正态分布的概率密度函数

￣＾５」??图５．ｉ风机运行正常状态下的ｃｕｓｕｉｓｒ图??３月Ｓ日?３月９日?３月１０日?３月Ｕ日?３月１２日?明１３日?３月Ｗ日??■Ｔ－「－１Ｔ，１１１１?ｒｊ｜ｊ?ｃｌ??—??－Ｅ??－９?Ｉ??－１０??—??图５．２风机运行异常时的ＣＵＳＵＭ图??从图５．１可以看到，Ｃ；值存在一定的小幅度的波动，虽然３月７号某时刻??达到了－４．１，但是很快又回归清零了，且一直没有超过预警线－５，因此可以判断??风机运行正常。事实上根据系统检修的记录，３月１日到３月７日此一周内风机??无故障检修记录，说明ＣＵＳＵＭ控制图的判断准确。??从图５．２可以看到，值在３月８号到１３号存在一定的小幅度的波动，且??一直没有超过预警线。３月１４日时，波动很大，并迅速地超过了控制线，说明３??月１４日风机运行状态存在异常。对照系统检修的记录


本文编号：3469968