[發(fā)明專(zhuān)利]一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障診斷系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610077410.5
• 申請(qǐng)日: 2016-02-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105738806B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張彪;劉張輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京漢能華科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/34
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/34;G01H17/00;G01M13/00
• 代理公司: 北京市隆安律師事務(wù)所 11323
• 代理人: 權(quán)鮮枝;何立春

本發(fā)明公開(kāi)了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障診斷系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括：噪聲采集單元和噪聲處理單元；噪聲采集單元，用于實(shí)時(shí)采集風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)艙內(nèi)的噪聲信號(hào)；噪聲處理單元，用于計(jì)算噪聲信號(hào)的聲壓級(jí)和頻譜特征，將噪聲信號(hào)的聲壓級(jí)和頻譜特征與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在相同工況下的噪聲信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)聲壓級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)頻譜特征對(duì)比，如果二者的差異超出預(yù)設(shè)范圍，則判斷風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障。本發(fā)明通過(guò)將機(jī)艙內(nèi)的噪聲信號(hào)的聲壓級(jí)和頻譜特征與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在相同工況下的噪聲信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)聲壓級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)頻譜特征對(duì)比，判斷風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是否發(fā)生故障，不影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的正常工作，實(shí)現(xiàn)了故障的自動(dòng)診斷，故障診斷及時(shí)、有效，用噪聲信號(hào)作為數(shù)據(jù)來(lái)源，實(shí)現(xiàn)成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障診斷系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的廣泛使用，風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的建設(shè)得到了快速發(fā)展。然而，風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)多處在偏遠(yuǎn)的地方，通訊及交通不便，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的維護(hù)存在困難。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括多個(gè)部件，如齒輪箱、發(fā)電機(jī)、偏航系統(tǒng)等機(jī)電部位，以及電力變壓器、變頻器等電力電子器件，是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的核心。由于風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)多建在空曠多風(fēng)的地方，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處的環(huán)境嚴(yán)酷，極易發(fā)生故障，而現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障診斷主要依靠人力，且實(shí)現(xiàn)成本很高。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有存在的問(wèn)題，提出了本發(fā)明的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障診斷系統(tǒng)和方法，以便克服上述問(wèn)題或者至少部分地解決上述問(wèn)題。

依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：噪聲采集單元和噪聲處理單元；

所述噪聲采集單元，用于實(shí)時(shí)采集風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)艙內(nèi)的噪聲信號(hào)；

所述噪聲處理單元，用于計(jì)算所述噪聲信號(hào)的聲壓級(jí)和頻譜特征，將所述噪聲信號(hào)的聲壓級(jí)和頻譜特征與所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在相同工況下的噪聲信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)聲壓級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)頻譜特征進(jìn)行對(duì)比，如果二者的差異超出預(yù)設(shè)范圍，則判斷所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障。

可選地，所述噪聲采集單元，用于分別采集風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)艙內(nèi)的各個(gè)部件產(chǎn)生的噪聲信號(hào)，以及用于采集風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)艙內(nèi)的混合噪聲信號(hào)；

所述噪聲處理單元，用于分別計(jì)算所采集的各個(gè)部件產(chǎn)生的噪聲信號(hào)的聲壓級(jí)和頻譜特征，將所采集的各個(gè)部件產(chǎn)生的噪聲信號(hào)的聲壓級(jí)和頻譜特征與各個(gè)部件在相同工況下產(chǎn)生的噪聲信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)聲壓級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)頻譜特征進(jìn)行對(duì)比；如果二者的差異超出預(yù)設(shè)范圍，則判斷相應(yīng)的部件發(fā)生故障；以及用于計(jì)算所采集的所述混合噪聲的聲壓級(jí)，將所采集的所述混合噪聲的聲壓級(jí)與在相同工況下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)艙內(nèi)的混合噪聲信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)聲壓級(jí)進(jìn)行對(duì)比，如果二者的差異超出預(yù)設(shè)范圍，則判斷該風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障。

可選地，該系統(tǒng)還包括：綜合處理單元；

所述噪聲處理單元，還用于將所述噪聲信號(hào)以及所述噪聲信號(hào)的聲壓級(jí)和頻譜特征發(fā)送給所述綜合處理單元；

所述綜合處理單元，用于接收多個(gè)噪聲處理單元發(fā)送的所述噪聲信號(hào)的聲壓級(jí)和頻譜特征；計(jì)算所接收的多個(gè)噪聲信號(hào)的聲壓級(jí)和頻譜特征的平均值，將所接收的各個(gè)噪聲信號(hào)的聲壓級(jí)和頻譜特征與所述噪聲信號(hào)的聲壓級(jí)和頻譜特征的平均值進(jìn)行對(duì)比，如果二者的差異超出預(yù)設(shè)范圍，則判斷所述噪聲信號(hào)對(duì)應(yīng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障。

可選地，所述噪聲采集單元包括一個(gè)或多個(gè)非接觸定向式拾音器，和/或一個(gè)或多個(gè)接觸式拾音器；以及包括一個(gè)或多個(gè)全向性拾音器；

其中，機(jī)艙內(nèi)的一個(gè)部件產(chǎn)生的噪聲信號(hào)利用一個(gè)或多個(gè)非接觸定向式拾音器進(jìn)行采集，或者利用一個(gè)或多個(gè)接觸式拾音器進(jìn)行采集；機(jī)艙內(nèi)的混合噪聲利用一個(gè)或多個(gè)全向性拾音器進(jìn)行采集。

可選地，所述綜合處理單元，還用于向所述噪聲處理單元發(fā)送傳輸指令，以及接收所述噪聲處理單元發(fā)送的噪聲信號(hào)，并播放所述噪聲信號(hào)；