[發(fā)明專利]一種風力發(fā)電機組穩(wěn)態(tài)振動在線趨勢預測方法及趨勢預測系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2019-12-11
• 公開（公告）號: CN111006758A
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發(fā)明（設計）人: 郭自強;寧琨;曾一鳴;蘇坤林;王清照;楊鶴立;李玉霞;廖如霞;賈君實;張坤
• 申請（專利權）人: 東方電氣風電有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00;G01M13/045;G01M13/028;G01M13/021;G01M15/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 陳法君

1.一種風力發(fā)電機組穩(wěn)態(tài)振動在線趨勢預測方法，其特征在于，所述在線監(jiān)測方法至少包括如下步驟：

S1：數(shù)據(jù)采集步驟，于風力發(fā)電機組正常運行時，通過穩(wěn)態(tài)振動采集策略，實時完成風電機組的振動數(shù)據(jù)采集；

S2：數(shù)據(jù)預處理步驟，對步驟S1中采集的振動數(shù)據(jù)進行濾波預處理，完成有效數(shù)據(jù)篩選；

S3：運行狀態(tài)判斷步驟，對步驟S2獲得的有效數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析并獲得分析數(shù)據(jù)，完成分析數(shù)據(jù)與報警閾值的比較，從而實現(xiàn)風電機組是否處于安全穩(wěn)定運行狀態(tài)判斷，同時，將針對每次采集的振動數(shù)據(jù)的分析數(shù)據(jù)儲存至穩(wěn)態(tài)振動數(shù)據(jù)庫；

S4：穩(wěn)態(tài)振動趨勢分布分析，基于穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)庫所存儲的數(shù)據(jù)，以時間延展維度獲得風力發(fā)電機組穩(wěn)態(tài)振動趨勢分布情況；

S5：振動趨勢預測，基于穩(wěn)態(tài)振動趨勢分布情況與風機常見故障狀態(tài)振動情況對比分析，實現(xiàn)對風力發(fā)電機組的前瞻性預測。

2.如權利要求1所述的一種風力發(fā)電機組穩(wěn)態(tài)振動在線趨勢預測方法，其特征在于，所述步驟S4中，分離發(fā)電機組穩(wěn)態(tài)振動趨勢分布情況包括對預警評估值、峰峰值、通頻有效值、峭度、歪度、裕度形指標和脈沖指標進行的散點分析、趨勢分析及瀑布圖分析。

3.如權利要求1所述的一種風力發(fā)電機組穩(wěn)態(tài)振動在線趨勢預測方法，其特征在于，所述步驟S3中，對步驟S2獲得的有效數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析的分析維度包括：時域分析、頻域分析、階次分析、時頻域分析和時域同步平均分析。

4.如權利要求3所述的一種風力發(fā)電機組穩(wěn)態(tài)振動在線趨勢預測方法，其特征在于，所述時域分析包括有效值、峭度和峰峰值分析；

所述頻域分析包括FFT頻譜分析、功率譜分析、原始包絡譜分析、包絡譜分析和倒譜分析；

所述階次分析包括階次譜、階次功率譜和階次包絡譜的分析；

所述時頻域分析包括短時傅里葉變換和連續(xù)小波變換的數(shù)據(jù)分析。

5.如權利要求1所述的一種風力發(fā)電機組穩(wěn)態(tài)振動在線趨勢預測方法，其特征在于，所述步驟S1中的穩(wěn)態(tài)振動采集策略為：信號采集裝置與風電機組主控裝置聯(lián)動，當風速、風向及機組的轉速達到預設值時，由風電機組主控裝置進行定轉速控制，實現(xiàn)風電機組進入穩(wěn)態(tài)。

6.如權利要求1所述的一種風力發(fā)電機組穩(wěn)態(tài)振動在線趨勢預測方法，其特征在于，所述步驟S1中還包括，當風電機組運行狀態(tài)不滿足穩(wěn)態(tài)振動采集策略時，不進行風電機組的振動數(shù)據(jù)采集。

7.如權利要求6所述的一種風力發(fā)電機組穩(wěn)態(tài)振動在線趨勢預測方法，其特征在于，所述步驟S1中振動數(shù)據(jù)采集過程包括：以振動傳感器采集發(fā)電機軸承及齒輪箱振動信息,采樣頻率不小于12.8kHz,以轉速傳感器采集機組主軸轉速,每周期至少4個轉速脈沖采集。

8.如權利要求1所述的一種風力發(fā)電機組穩(wěn)態(tài)振動在線趨勢預測方法，其特征在于，所述步驟S2中，通過對步驟S1中采集的數(shù)據(jù)進行偏移量、有效值范圍和頻率分布的分析，實現(xiàn)將干擾信號或傳感器故障引起的無效數(shù)據(jù)的濾除。