基于阶比分析的风电机组故障预警与诊断研究

发布时间：2017-08-28 06:14

  本文关键词：基于阶比分析的风电机组故障预警与诊断研究

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【摘要】：随着全球化石资源日益减少和全球环境的不断恶化,人们对可再生清洁能源的需求不断增强,对新能源的开发力度不断增大。近年来,风力发电作为可再生能源已成为全球大力推举、发展最快的新能源。而大规模风力发电的筹建所带来的问题就是风力发电机组故障的大量增加,并且,风场的位置在不断向滩涂和海面上延伸,导致出现风力机出现更多的故障形式。同时,风电企业对风力发电机的投资回报期望指数也在不断攀升。所以,对风电机组展开及时有效的故障分析与诊断的工作迫在眉睫。针对风电机组运行具有波动性、间歇性的特点,文章运用阶比分析技术,将不等间隔的时域信号转换成等角度间隔的角域信号,制衡因机组运行不稳定导致的信号非线性情况；通过峭度指标、偏态因子、重复性因子等多个无量纲因子对角域信号的分析计算,根据各个无量纲因子值的变化趋势进行链码编辑,对机组故障进行预警分析,发现机组出现的早期故障；对角域数据信号进行傅里叶变换,分析各工况信号幅值与阶比之间的关系,对机组故障模式进行精确诊断；基于以上理论,开发出一套风电机组状态监测设备,应用的实体电厂,得到较好效果,真正意义上达到对风电机组状态监测与故障诊断的目的。文章从实际问题出发,通过有效的理论方法克服风电机组运行客观问题,为最大程度保证机组安全运行,文章在保证能够精确诊断机组切实出现故障要求的前提下,实现了对机组早期故障的预测功能,避免了机组故障的进一步恶化,在一定程度上提升了风电场的运维能力,减少不必要的经济损失。
【关键词】：新能源 风电机组 阶比技术 故障预警与诊断
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM315
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 几种非平稳信号分析方法的研究现状10-11
• 1.2.2 阶比分析技术的研究现状11-12
• 1.3 本文研究内容12-14
• 第2章 风电机组及其故障原理介绍14-44
• 2.1 风电机组结构组成14-19
• 2.1.1 变桨系统结构15-16
• 2.1.2 传动系统结构16-17
• 2.1.3 偏航系统结构17-18
• 2.1.4 发电机系统结构18-19
• 2.2 风电机组运行特点19-20
• 2.2.1 风电机组运行的波动性19
• 2.2.2 风电机组运行的间歇性19-20
• 2.3 风电机组机械故障机理分析20-42
• 2.3.1 轴承故障机理20-23
• 2.3.2 齿轮箱故障机理23-34
• 2.3.3 发电机系统故障机理分析34-42
• 2.4 本章小结42-44
• 第3章 机械振动原理与振动信号分析处理技术44-51
• 3.1 机械振动原理44-46
• 3.1.1 振动产生原理44
• 3.1.2 机械振动信号分类与特点44-45
• 3.1.3 机械振动与故障的联系45-46
• 3.2 振动信号处理技术46-48
• 3.2.1 时域分析方法46-47
• 3.2.2 频域分析方法47
• 3.2.3 时频域分析方法47-48
• 3.3 阶比分析技术介绍48-50
• 3.4 本章小结50-51
• 第4章 阶比分析技术在风电机组故障预警与诊断中的应用51-62
• 4.1 基于阶比分析的风电机组振动信号处理51-54
• 4.1.1 线性插值51-52
• 4.1.2 各无量纲因子计算52-54
• 4.2 风电组故障预警分析54-58
• 4.3 风电机组故障诊断分析58-60
• 4.4 本章小结60-62
• 第5章 风电机组故障预警与诊断系统62-68
• 5.1 华锐SL1500机组数据获取及传输方案62-63
• 5.2 华锐SL1500机组故障预警与诊断系统监测方案63-66
• 5.2.1 振动数据监测传感器选型和参数配置63-65
• 5.2.2 振动数据采集和传输硬件配置65-66
• 5.3 华锐SL1500机组数据监测整体硬件配置方案66-68
• 第6章 结论与展望68-70
• 参考文献70-76
• 致谢76-77
• 作者简介77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 周晨赓;几种信号分析方法对非线性、非平稳信号分析效果的比较[J];山东电子;2003年04期

2 李修文;徐金梧;阳建宏;黎敏;;基于梯度自适应窗宽在变速机械阶比分析中的应用[J];仪表技术与传感器;2013年01期

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本文编号：747395