[發明專利]識別異常振動的方法和設備

有效

• 申請號: 201711384895.3
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN109973325B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 張凱;周杰;魏浩
• 申請（專利權）人: 北京金風科創風電設備有限公司
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00;F03D80/00;G01M13/00;G01M13/02;G01M13/04
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 高燕;王兆賡

提供一種識別異常振動的方法和設備，所述方法包括：獲取風力發電機組的預定部件在多個時間段內的運行數據，運行數據包括所述預定部件的振動加速度數據和與所述預定部件相關的轉速數據；對所述預定部件在所述多個時間段內的振動加速度數據分別進行頻域轉換，以獲得分別對應的多個加速度頻譜；確定每個加速度頻譜中用于異常振動分析的頻率值；基于確定的每個加速度頻譜中用于異常振動分析的頻率值以及每個時間段內與所述預定部件相關的轉速數據確定所述預定部件是否存在異常振動。采用本發明示例性實施例的識別異常振動的方法和設備，能夠及時準確的定位風力發電機組中存在異常振動的預定部件，為有效的評估該預定部件的振動狀態提供了有力的支撐。

技術領域

本發明涉及風力發電技術領域，更具體地講，涉及一種識別異常振動的方法和設備。

背景技術

風力發電機組一般設置于偏遠的風電場，風力發電機組中的主要部件運行的可靠性、穩定性至關重要。為使設備能夠安全、穩定、長周期、滿負荷運行，需及時了解設備的運行狀態、預防故障、杜絕事故、延長設備運行周期、縮短維修時間、最大發掘設備生產潛力以及及時防患，對風力發電機組中的主要部件安全、穩定、不定周期、不斷變化載荷的運行工況及時的把控。

在長期運行中，由于風電場的特殊地理位置、運行環境，加之問題的隱蔽性，現場工作人員難以及時的發現風力發電機組中的主要部件在發電過程中出現的安全隱患(如不明顯的異常振動)。其中，風力發電機的基波頻率及其倍頻振動是常見的振動形式，會對風力發電機乃至整個風力發電機組帶來不同程度的損傷，嚴重時將導致風力發電機失效。

現有的基波頻率識別方法一般算法較為復雜，需要大量的計算和信號分析，用于大批量數據識別時效率較低。

發明內容

本發明的示例性實施例的目的在于提供一種識別異常振動的方法和設備，以解決現有技術中無法及時發現風力發電機組中的主要部件存在異常振動、對異常振動識別效率低的技術問題。

根據本發明示例性實施例的一方面，提供一種識別異常振動的方法，所述方法包括：獲取風力發電機組的預定部件在多個時間段內的運行數據，所述運行數據包括所述預定部件的振動加速度數據和與所述預定部件相關的轉速數據；對所述預定部件在所述多個時間段內的振動加速度數據分別進行頻域轉換，以獲得分別對應的多個加速度頻譜；確定每個加速度頻譜中用于異常振動分析的頻率值；基于確定的每個加速度頻譜中用于異常振動分析的頻率值以及每個時間段內與所述預定部件相關的轉速數據確定所述預定部件是否存在異常振動。

可選地，異常振動的類型可包括所述預定部件的基頻振動異常和所述預定部件的倍頻振動異常。

可選地，所述確定每個加速度頻譜中用于異常振動分析的頻率值的步驟可包括：查找該加速度頻譜中頻率幅度值大于頻率幅度閾值的頻率點；將與查找到的頻率點對應的頻率值作為該加速度頻譜中用于異常振動分析的頻率值。

可選地，所述確定每個加速度頻譜中用于異常振動分析的頻率值的步驟可包括：確定該加速度頻譜中與預設關注頻率點對應的頻率幅度值是否大于頻率幅度閾值；如果與所述預設關注頻率點對應的頻率幅度值大于頻率幅度閾值，則將與所述預設關注頻率點對應的頻率值作為該加速度頻譜中用于異常振動分析的頻率值。

可選地，所述預設關注頻率點可為將加速度頻譜中包含的所有頻率點按照頻率幅度值的大小降序排列，預定數量之前的頻率點。

可選地，所述基于確定的每個加速度頻譜中用于異常振動分析的頻率值以及每個時間段內與所述預定部件相關的轉速數據確定所述預定部件是否存在異常振動的步驟可包括：確定所述頻率值與所述轉速數據之間是否滿足預定線性分布規律；當所述頻率值與所述轉速數據之間滿足所述預定線性分布規律時，確定所述預定部件存在異常振動。