風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)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(zhǎng)以及運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，機(jī)組大型化復(fù)雜化已成為發(fā)展的趨勢(shì)，為了能夠準(zhǔn)確的掌握風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，提高機(jī)組的發(fā)電性能及運(yùn)行可靠性，降低機(jī)組運(yùn)行及維護(hù)成本，本文利用風(fēng)電場(chǎng)多年積累的海量歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，針對(duì)風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)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(guò)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(shí)提前安排合理的檢修計(jì)劃，有利于提高設(shè)備的可靠性，也為實(shí)現(xiàn)基于狀態(tài)的檢修奠定基礎(chǔ)。風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)

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(shí)間最多的部件之一，風(fēng)電機(jī)組齒輪箱因其運(yùn)行環(huán)境的特殊性，且處于高空，不利于檢測(cè)和維修，這就要求對(duì)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(cè)，以便能夠時(shí)刻了解齒輪箱的運(yùn)行狀態(tài)和潛在故障。本文以風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)中的齒輪箱為研究對(duì)象，開(kāi)展主要研究工作如下：
　　首先，介紹了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)維現(xiàn)狀，分析了風(fēng)電運(yùn)維所面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，介紹了針對(duì)提高風(fēng)電機(jī)組可靠性、降低運(yùn)維成本的研究

3、進(jìn)展和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
　　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(dòng)系統(tǒng)常見(jiàn)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(chǎng)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(duì)故障預(yù)警方法做了簡(jiǎn)單總結(jié)與比較，針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)現(xiàn)有條件，研究了基于SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘的方法對(duì)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(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行故障預(yù)警，對(duì)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(yùn)行參數(shù)，采用聚類(lèi)分析的方法將正常運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)，構(gòu)建齒輪箱健康模型庫(kù)。然后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，基于非線性狀態(tài)估計(jì)（nonlinearstateestimatetechnology，NSET）對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到系統(tǒng)的預(yù)測(cè)值，計(jì)算預(yù)測(cè)值與實(shí)際值的殘差，通過(guò)滑動(dòng)窗口統(tǒng)計(jì)殘差，設(shè)置故障預(yù)警觸發(fā)規(guī)則，當(dāng)殘差超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，系統(tǒng)給出故