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

1、在能源日益枯竭和環(huán)境不斷惡化的背景下，我國風(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，同時也成為全球風(fēng)電第一大國。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)電機組的單機功率不斷增大、運行環(huán)境不斷復(fù)雜，變槳距系統(tǒng)作為風(fēng)電機組的核心控制技術(shù)之一，其故障已成為目前造成機組停機的第一原因。根據(jù)2013年某風(fēng)電場的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，正常停機時間僅占總停機時間的0.24％，而變槳距系統(tǒng)故障引起的停機時間占50%以上，已造成了巨大

2、的經(jīng)濟損失。
　　首先，本論文針對變槳距系統(tǒng)的故障發(fā)生原因復(fù)雜、參數(shù)間非線性強等特點，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)驗的缺點，適合應(yīng)用于非線性強、受環(huán)境影響大的風(fēng)電機組變槳距系統(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)速與電機轉(zhuǎn)速、風(fēng)速與功率輸出三個角度分析了變槳距系統(tǒng)的故障機制，為故障診斷和故障預(yù)測奠定基礎(chǔ)。
　　再次，本論文從工程實際出發(fā)，以某風(fēng)電場實際運行的1.5MW并網(wǎng)風(fēng)電機組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，并通過相對均方根誤差、診斷正確率、診斷錯誤率、診斷結(jié)果為故障時