[發明專利]風電機組傳動鏈振動噪聲抑制及其早期故障特征提取方法

在審

• 申請號: 201410474693.8
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN104198183A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 李輝;楊東;胡姚剛;李洋;楊超;劉志祥;梁媛媛;歐陽海黎;蘭涌森
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發明屬于風電機組狀態監測技術領域，涉及一種風電機組傳動鏈振動噪聲抑制及其早期故障特征提取方法。

背景技術

隨著我國風電產業快速發展和大規模風力發電的并網運行，研究如何應用風電機組狀態監測技術，從而降低風電機組故障頻率和運行維修成本，提高其發電量已引起廣泛關注。其中，準確、全面地提取出故障特征信號和微弱征兆是狀態監測和故障診斷的關鍵。由于風電機組受風速的隨機性和不確定性，以及機組變速恒頻發電控制特性的影響，其狀態監測中的振動信號易受多種噪聲干擾導致其特征頻率難以提取，直接影響狀態監測系統早期探測、故障預警以及壽命管理水平；此外，現有風電機組振動狀態監測的分析大都基于單一測點振動信號的獨立分析，難以提取出早期微弱故障特征。因此，研究有效提取風電機組振動信號的故障特征頻率，對提高風電機組狀態監測的準確性具有重要現實意義。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種風電機組傳動鏈振動噪聲抑制及其早期故障特征提取方法，該方法能夠有效去除風電機組振動信號中的背景白噪聲和短時干擾噪聲，提取出早期微弱故障特征頻率。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種風電機組傳動鏈振動噪聲抑制及其早期故障特征提取方法，包括以下步驟：

1)提取故障特征頻譜向量X_j。對采集到的J組振動原始數據，利用EMD-WPT特征頻率提取方法，提取出故障特征頻譜向量X_j(x_j1，x_j2，…，x_jn)，其中j＝1，2，…，J；n為頻譜向量維數。并初始化j＝1。

2)頻譜向量的前處理。首先判斷j值，如果j≤J，輸入信號X_j，并對頻譜向量進行如下處理。

zpi=xji+aupi;spi=zpi/||Zp||vpi=f(spi);upi=vpi/||Vp||---(1)]]>

式中：i＝1，2，…，n；u_pi的初始值為0；a為一個正反饋系數，取為10；||.||表示向量二范數。

f(t)是一個非線性的閥值函數：