基于模糊識別的風電雙饋異步電機故障診斷方法的研究.pdf

1、風電機組雙饋異步電機是風電機組的重要組成部分，是風電機組實現(xiàn)變速恒頻的重要設(shè)備，雙饋異步電機的正常運行關(guān)系著機組的運行安全。由于風電場環(huán)境惡劣、工況多變，導(dǎo)致發(fā)電機故障頻發(fā)，而風電場一般位置偏遠，設(shè)備一旦損壞，備件和更換設(shè)備的周期長。如果能夠及早的發(fā)現(xiàn)發(fā)電機的故障，診斷出具體故障模式，并及時的調(diào)整運行模式和施行維修措施，能夠縮短維修時間，降低維修費用。
　　國內(nèi)外已經(jīng)針對風電機組雙饋異步電機的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷進行了大量的研究工作

2、，并且隨著研究工作的向前推進，有些研究成果已經(jīng)產(chǎn)品化，并運用到風電場中，由于研究不夠深入，功能不夠完善，常有誤報，漏報故障的事件發(fā)生，主要原因是現(xiàn)有的系統(tǒng)主要是進行設(shè)定閾值報警，觀看數(shù)據(jù)趨勢變化，并沒有將監(jiān)測參數(shù)和工況聯(lián)系起來，閾值的設(shè)定不夠合理。而且這些系統(tǒng)給出的診斷結(jié)果只是一個初步的診斷，沒有定位到具體的故障模式，不利于后續(xù)的維修計劃的實施。
　　本文在對模糊識別理論研究的基礎(chǔ)上，提出了一套適用于風電雙饋異步電機的多元模糊故障

3、診斷流程。在流程的指導(dǎo)下，首先研究了雙饋異步電機的結(jié)構(gòu)特點和工作原理，并確定發(fā)電機典型的故障模式，包括轉(zhuǎn)子不平衡、轉(zhuǎn)子不對中、軸承故障、定子繞組匝間短路、轉(zhuǎn)子繞組匝間短路。建立發(fā)電機系統(tǒng)典型故障的動力學模型，對不同的故障模式進行故障機理分析，研究故障發(fā)生時的多元故障征兆，結(jié)合故障樹分析，得出故障原因和對應(yīng)的維修措施，建立每種故障的故障知識庫。
　　結(jié)合風電機組變工況運行特性，提出了基于角域信號重采樣和階比分析的頻域特征提取方法和基

4、于運行工況辨識和概率分布特性的時域特征提取方法，選定與振動參數(shù)、溫度參數(shù)和電氣參數(shù)相關(guān)的運行參數(shù)，來劃定運行區(qū)間，根據(jù)區(qū)間數(shù)據(jù)的高斯分布特性，來劃定各運行區(qū)間特征參數(shù)閾值。綜合考慮故障模式的多種故障征兆，結(jié)合模糊識別方法，研究融合多種故障征兆的多元模糊故障診斷方法，避免單一參數(shù)識別故障的片面性和不準確性，達到對系統(tǒng)故障進行準確識別的目的。識別出故障后，合理的調(diào)整運行方式和安排維修措施。
　　在故障特征提取方法、故障模式識別方法和故