[發明專利]基于雙饋風力發電機組定子電流的槳葉不平衡故障診斷方法

有效

• 申請號: 201610234955.2
• 申請日: 2016-04-15
• 公開（公告）號: CN105756864B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 許國東;黃佳佳;史曉鳴;婁堯林
• 申請（專利權）人: 浙江運達風電股份有限公司
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司33241
• 代理人: 王利強

1.一種基于雙饋風力發電機組定子電流的槳葉不平衡故障診斷方法，其特征在于：所述故障診斷方法包括如下步驟：

1)控制雙饋發電機組運行于檢測模式，保持風電機組恒轉速運行；

2)同步采集滿足要求的恒轉速運行階段機組定子相電流i_A和發電機轉速r；

3)根據采集到的發電機轉速r計算葉輪轉速1倍頻；對定子相電流i_A進行小波濾波處理后用包絡譜進行信號處理得到包絡譜i_f；提取包絡譜i_f信號中葉輪轉速1倍頻幅值M(1)和k倍頻幅值M(k)作為特征，其中k為葉片數量；

4)判斷1倍頻幅值M(1)和k倍頻幅值M(k)的大小，若滿足M(1)>a*M(k)，則判定存在槳葉不平衡，a為預設幅值比。

2.如權利要求1所述的一種基于雙饋風力發電機組定子電流的槳葉不平衡故障診斷方法，其特征在于：所述步驟1)中，所述檢測模式下，雙饋發電機組主動定速穩定運行在恒轉速運行階段，轉速方均根值小于預定閾值。

3.如權利要求2所述的一種基于雙饋風力發電機組定子電流的槳葉不平衡故障診斷方法，其特征在于：所述步驟1)中，所述恒轉速運行階段是指發電機轉速為額定轉速，機組功率由轉矩控制，風力發電機未進行變槳的階段。

4.如權利要求2所述的一種基于雙饋風力發電機組定子電流的槳葉不平衡故障診斷方法，其特征在于：所述步驟1)中，所述轉速方均根值的計算方法如下：

式中，r_RMS為轉速的方均根值，r₁，r₂...r_N為所采集的轉速值，N為所采集的轉速點個數。

5.如權利要求1～4之一所述的一種基于雙饋風力發電機組定子電流的槳葉不平衡故障診斷方法，其特征在于：在步驟3)中，根據發電機轉速計算葉輪轉速1倍頻f(1)的方法如下：

式(2 )中，r為發電機轉速，b為齒輪箱速比。

6.如權利要求1～4之一所述的一種基于雙饋風力發電機組定子電流的槳葉不平衡故障診斷方法，其特征在于：在步驟3)中，對定子相電流i_A進行信號處理的過程如下：

3.1)對采集的定子相電流時域信號進行小波分解，并根據1倍頻f(1)對低頻小波系數進行處理、重構，得到i_B；

3.2)對濾波后定子相電流時域信號i_B進行Hilbert變換，得到解調后的包絡信號,并作去均值處理，得到i_C；

3.3)對包絡信號i_C進行FFT變換得到包絡譜i_f，從中提取葉輪轉速的1倍頻幅值M(1)和k倍頻幅值M(k)作為特征。

7.如權利要求1～4之一所述的一種基于雙饋風力發電機組定子電流的槳葉不平衡故障診斷方法，其特征在于：所述幅值比a由風機的葉片數、機型共同決定，取值范圍是1.5≤a≤3。