本文關(guān)鍵詞：雙饋式風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)故障分析與診斷研究

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【摘要】：我國(guó)風(fēng)資源分布集中于西部地區(qū)與東南沿海,風(fēng)電場(chǎng)通常建在晝夜溫差大、風(fēng)況波動(dòng)劇烈、濕潤(rùn)的環(huán)境中,故障形式多樣且高發(fā)。并且機(jī)組結(jié)構(gòu)緊湊,集成度高,一旦發(fā)生故障往往要更換整套設(shè)備。再加上這些地區(qū)往往比較偏遠(yuǎn),各臺(tái)風(fēng)機(jī)之間也相隔較遠(yuǎn),因此將產(chǎn)生巨額的維修費(fèi)用,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。風(fēng)電機(jī)組的故障預(yù)警和診斷成為越來(lái)越多廠商的研究重點(diǎn)。通過(guò)在風(fēng)電機(jī)組的各個(gè)系統(tǒng)及部件上安裝不同形式的測(cè)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)設(shè)備和部件運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),能夠提前或者及時(shí)判斷出雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)異常,并依此為根據(jù)進(jìn)行故障的分析和診斷,最終確定機(jī)組產(chǎn)生的故障,制定相應(yīng)的維修措施與順序,指導(dǎo)維修和測(cè)試工作。根據(jù)雙饋式風(fēng)電機(jī)組的特性,本文提出了一套針對(duì)發(fā)電機(jī)的故障預(yù)警和診斷的流程。以華銳SL1500發(fā)電機(jī)為對(duì)象,分析它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能實(shí)現(xiàn)過(guò)程,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際故障情況確定典型的故障模式。包括轉(zhuǎn)子不平衡、轉(zhuǎn)子不對(duì)中、軸承局部故障、定子繞組匝間短路、轉(zhuǎn)子繞組匝間短路。對(duì)各個(gè)故障進(jìn)行最基礎(chǔ)的機(jī)理分析,包括其產(chǎn)生,發(fā)展流程到最終產(chǎn)生的各級(jí)影響和維修措施,建立完整的知識(shí)庫(kù)。針對(duì)風(fēng)電機(jī)組變工況的特性,采用階比重采樣方法將非平穩(wěn)的振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為平穩(wěn)的角域信號(hào),同時(shí)使信號(hào)具有整周期性。利用無(wú)量綱因子對(duì)早期故障敏感的特性,將其運(yùn)用于發(fā)電機(jī)的機(jī)械故障,提出故障早期預(yù)警方法。但是風(fēng)電場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜,突發(fā)狀況多,在故障中后期無(wú)量綱因子效果差且參數(shù)單一準(zhǔn)確性不高。因此同時(shí)采用適用于雙饋異步電機(jī)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷流程,輸入的故障參數(shù)分為振動(dòng)、電氣和秒級(jí)SCADA數(shù)據(jù)三類。利用階比重采樣得到振動(dòng)階比譜,可以準(zhǔn)確快速提取故障特征階比的幅值。對(duì)于秒級(jí)SCADA參數(shù),根據(jù)風(fēng)速和環(huán)境來(lái)共同劃分工況,在不同工況中利用其高斯分布特性分別劃定參數(shù)的正常區(qū)間,同時(shí)計(jì)算一段時(shí)間內(nèi)的異常率的作為輸入來(lái)減小誤報(bào)的幾率。在風(fēng)電機(jī)組雙饋異步發(fā)電機(jī)中電流信號(hào)故障特征頻率成分隨著轉(zhuǎn)差率不斷變化,因此采用小波包提取特征頻率變化的頻帶,計(jì)算其有效值作為輸入。結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)三類輸入?yún)?shù)進(jìn)行訓(xùn)練并實(shí)現(xiàn)故障的綜合診斷。識(shí)別出故障后,合理的調(diào)整運(yùn)行方式和安排維修措施。最終將整套方法流程化并開(kāi)發(fā)了“風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)”,在現(xiàn)場(chǎng)成功安裝并進(jìn)行調(diào)試,將理論付諸實(shí)際,并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況不斷對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn)。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM315

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1 郭鼎;雙饋式風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)故障分析與診斷研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2016年

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本文編號(hào)：1150532