【摘要】：近年來，隨著風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，我國的風(fēng)電場在裝機(jī)容量和機(jī)組數(shù)量上一直保持較大的提升。與此同時(shí)，風(fēng)電機(jī)組發(fā)生故障的情況也隨之增多。在提高風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的同時(shí)，往往忽略了對風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測，導(dǎo)致機(jī)組在輕微異常的時(shí)候未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，最終演變?yōu)閲?yán)重故障，既影響了風(fēng)電場整體運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)效益，又容易引發(fā)安全事故。傳統(tǒng)的監(jiān)測方法不能全面、有效地反應(yīng)機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)，本文在深入研究信息融合技術(shù)的基礎(chǔ)上，將其應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測中，以實(shí)現(xiàn)對風(fēng)電機(jī)組正�；虍惓顟B(tài)的準(zhǔn)確識(shí)別。 本文首先研究風(fēng)力發(fā)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作方式，并從振動(dòng)的角度，參考大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械，對其主傳動(dòng)系統(tǒng)的常見故障進(jìn)行分析。由于兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作條件惡劣，傳統(tǒng)的監(jiān)測手段不能得到良好的效果，故引入信息融合技術(shù)，利用多傳感器聯(lián)合監(jiān)測，對數(shù)據(jù)特征進(jìn)行融合的手段，實(shí)現(xiàn)對風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測與識(shí)別。建立信息融合模型，對單個(gè)傳感器所采集的振動(dòng)信號做初步處理，并對其進(jìn)行時(shí)域、頻域及相關(guān)分析。研究信息融合算法，為適應(yīng)風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測，，本文提出了一種改進(jìn)的貝葉斯方法，將提取出來的信號特征輸入到該算法中，做特征級融合，得到單一傳感器對被測部件狀態(tài)的評價(jià)結(jié)果。再將各個(gè)傳感器的融合結(jié)果作為輸入，經(jīng)過D-S證據(jù)理論進(jìn)行決策級融合，得到最終的識(shí)別結(jié)果。在虛擬儀器Labview平臺(tái)上對監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，使用其中的matlab script節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了Labview和MATLAB聯(lián)合編程，充分發(fā)揮兩款軟件在各自領(lǐng)域的優(yōu)勢，完成模型搭建、數(shù)據(jù)融合等工作。 根據(jù)國家能源局發(fā)布的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測導(dǎo)則（NB/T31004-2011）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與德國的風(fēng)力發(fā)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)（VDI3834-1-2009），并結(jié)合現(xiàn)場風(fēng)電機(jī)組實(shí)際情況，確定傳感器的位置布局與安裝方式。分別在實(shí)驗(yàn)室與風(fēng)電場，利用旋轉(zhuǎn)機(jī)械試驗(yàn)臺(tái)和實(shí)際采集到的風(fēng)力發(fā)電機(jī)振動(dòng)數(shù)據(jù)對所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行測試，結(jié)果證明，本文設(shè)計(jì)的基于信息融合技術(shù)的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對信號的分析
【圖文】：

圖 1.2 通用公司 Bently Nevada 系統(tǒng)國外風(fēng)力發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)最具代表的產(chǎn)品是瑞典斯凱孚公司研制WindCon3.0 狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)，在國內(nèi)一些風(fēng)電場已投入安裝使用，其價(jià)格技術(shù)保密。SKF WindCon3.0 系統(tǒng)可以安裝在陸地或海域的各種型號或尺寸的風(fēng)力上，使風(fēng)場工程人員監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)的狀態(tài)，盡早確定維護(hù)時(shí)間，從而保證風(fēng)力發(fā)最佳工作性能并預(yù)防潛在的設(shè)備故障�？梢詾轱L(fēng)力發(fā)電機(jī)的各個(gè)部件提供狀態(tài)監(jiān)測對以下狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測：槳葉不平衡、軸不對中、軸偏差、機(jī)械松動(dòng)、基座松弛、態(tài)、齒輪損壞、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)體/定子失效、共振問題、塔架振動(dòng)、失效電流、潤滑不

圖 1.2 通用公司 Bently Nevada 系統(tǒng)國外風(fēng)力發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)最具代表的產(chǎn)品是瑞典斯凱孚公司研制的Con3.0 狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)，在國內(nèi)一些風(fēng)電場已投入安裝使用，其價(jià)格昂保密。SKF WindCon3.0 系統(tǒng)可以安裝在陸地或海域的各種型號或尺寸的風(fēng)力發(fā)使風(fēng)場工程人員監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)的狀態(tài)，盡早確定維護(hù)時(shí)間，從而保證風(fēng)力發(fā)電工作性能并預(yù)防潛在的設(shè)備故障�？梢詾轱L(fēng)力發(fā)電機(jī)的各個(gè)部件提供狀態(tài)監(jiān)測。下狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測：槳葉不平衡、軸不對中、軸偏差、機(jī)械松動(dòng)、基座松弛、軸齒輪損壞、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)體/定子失效、共振問題、塔架振動(dòng)、失效電流、潤滑不足
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM614

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2525172