雙饋異步風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的研究.pdf

1、面對(duì)全球能源短缺、環(huán)境污染日趨嚴(yán)峻、節(jié)能減排要求不斷提高的背景，風(fēng)能作為一種可再生清潔能源，日益被世界范圍內(nèi)的能源發(fā)展所重視和接受。中國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)一直保持著迅猛的發(fā)展速度，國(guó)內(nèi)總裝機(jī)容量和新增裝機(jī)總量逐年上升。受機(jī)組運(yùn)行環(huán)境惡劣、優(yōu)質(zhì)風(fēng)資源減少等因素的影響，近些年機(jī)組設(shè)計(jì)向著大單機(jī)容量、低溫耐寒、低速高效的方向發(fā)展。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的急速擴(kuò)張背后帶來(lái)的是產(chǎn)能過(guò)剩及日益彰顯的質(zhì)量問(wèn)題，伴隨著國(guó)內(nèi)風(fēng)電行業(yè)“重制造，輕管理”的現(xiàn)狀，風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備故障頻頻發(fā)

2、生，嚴(yán)重影響了機(jī)組的運(yùn)行效益及電網(wǎng)安全運(yùn)行。本論文針對(duì)上述背景現(xiàn)狀，綜合運(yùn)用知識(shí)工程、數(shù)據(jù)挖掘、信號(hào)融合及模式識(shí)別等技術(shù)，開(kāi)展風(fēng)電機(jī)組故障診斷工作的研究，有效解決風(fēng)電機(jī)組故障模式識(shí)別和故障因素診斷，為風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的研發(fā)提供有效技術(shù)手段。本論文具體研究工作如下:
　　(1)開(kāi)展風(fēng)電機(jī)組故障模式及知識(shí)分析方法的研究。從風(fēng)電機(jī)組故障模式屬性分析出發(fā)，對(duì)不同屬性故障模式進(jìn)行符號(hào)標(biāo)識(shí)。運(yùn)用故障樹(shù)分析方法和失效模式及影響分析

3、方法對(duì)層次化的故障原因、故障影響以及具體處理措施展開(kāi)深入剖析，最終獲得較為全面的故障知識(shí)信息庫(kù)，為風(fēng)電機(jī)組故障模式的識(shí)別、故障因素量化及診斷提供故障知識(shí)信息元;
　　(2)開(kāi)展風(fēng)電機(jī)組故障建模及特征提取方法的研究。從風(fēng)電機(jī)組故障建模方法的研究出發(fā)，運(yùn)用機(jī)理建模和反向建模方法實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組故障模型的構(gòu)建。研究機(jī)組故障隨時(shí)間發(fā)展尺度下的多元?jiǎng)討B(tài)特征演變特性，運(yùn)用變工況條件下的故障特征提取方法挖掘多元故障特征信息。為風(fēng)電機(jī)組故障量化建模以

4、及不同發(fā)展階段故障模式識(shí)別提供特征信息基礎(chǔ);
　　(3)開(kāi)展風(fēng)電機(jī)組故障模式識(shí)別方法的研究。從風(fēng)電機(jī)組故障模式識(shí)別模型特性分析出發(fā)，開(kāi)展不同特征元數(shù)、不同測(cè)點(diǎn)耦合特性的各故障模式識(shí)別工作。研究工作同時(shí)考慮到機(jī)組故障模式隨時(shí)間尺度發(fā)展特點(diǎn)，根據(jù)故障不同發(fā)展階段的故障和特征特點(diǎn)，解決不同嚴(yán)重程度的故障模式的識(shí)別問(wèn)題，不僅實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電機(jī)組早期故障模式的預(yù)知性識(shí)別，并且有效解決了風(fēng)電機(jī)組復(fù)雜系統(tǒng)并發(fā)故障模式的識(shí)別工作;
　　(4)開(kāi)展

5、風(fēng)電機(jī)組故障量化分析及診斷方法的研究。以風(fēng)電機(jī)組故障知識(shí)分析結(jié)果為基礎(chǔ)，運(yùn)用機(jī)組故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和故障原因重要度計(jì)算方法，結(jié)合風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組故障因素的量化分析。輔助實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組故障原因、故障影響及具體維修措施等故障因素診斷的同時(shí)，在一定程度上指導(dǎo)風(fēng)電場(chǎng)維修決策和優(yōu)化業(yè)務(wù)的開(kāi)展;
　　(5)開(kāi)展風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的研究。本論文依據(jù)風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的研究結(jié)果。針對(duì)1.5MW華銳SL1500