发明名称 一种基于双谱熵的风力发电机组故障诊断方法
摘要 本发明涉及一种基于双谱熵的风力发电机组故障诊断方法,其步骤:采集风力发电机组在正常运行状态、轻度故障、中度故障以及重度故障下的振动信号;计算所有振动信号的故障特征带;建立故障疏离度检测模型;采集待检测风力发电机组的振动信号,将待检测振动信号进行故障特征带计算,得到的故障特征输入故障疏离度检测模型中,计算该故障状态与四类故障状态的故障疏离度,得到的最小疏离度即为该风机的故障状态。本发明能有效提取非平稳信号的故障特征,并进行风力发电机组的故障诊断,提高故障诊断的精度,可以广泛在风电机组设备故障诊断中应用。
申请公布号 CN104897277A 申请公布日期 2015.09.09
申请号 CN201510295830.6 申请日期 2015.06.02
申请人 北京信息科技大学 发明人 蒋章雷;左云波;吴国新;刘秀丽;徐小力
分类号 G01H17/00(2006.01)I 主分类号 G01H17/00(2006.01)I
代理机构 北京远大卓悦知识产权代理事务所(普通合伙) 11369 代理人 贺持缓
主权项 一种基于双谱熵的风力发电机组故障诊断方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:(1)利用现有数据采集设备采集风力发电机组在正常运行状态、轻度故障、中度故障以及重度故障下的振动信号x<sub>w</sub>(n)={x<sub>1</sub>,x<sub>2</sub>,…x<sub>N</sub>},其中,N代表每组数据个数,w代表数据组别,w=1、2、3、4,w=1代表正常运行状态、w=2代表轻度故障状态、w=3代表中度故障状态、w=4代表重度故障状态;(2)计算所有振动信号x<sub>w</sub>(n)的故障特征带;(3)建立故障疏离度检测模型:(Ⅰ)第w类故障状态的第p类故障特征带的范围记为{A<sub>wp</sub>,B<sub>wp</sub>},其中,A<sub>wp</sub>表示第w类故障状态的第p类故障特征带的下限值,B<sub>wp</sub>表示第w类故障状态的第p类故障特征带的上限值;p表示故障特征带的类型,p=1,2,p=1时表示幅值故障特征带,p=2时表示双谱熵故障特征带;(Ⅱ)待识别故障状态F的故障特征向量记为(C<sub>1</sub>,C<sub>2</sub>);其中,C<sub>p</sub>是待识别故障状态F的第p类故障特征值;(Ⅲ)计算待识别故障状态F与第w类故障状态的第p类故障特征带的距离d<sub>wp</sub>;(Ⅳ)计算待识别故障状态F与第w类故障状态的故障特征带距D<sub>w</sub>;(Ⅴ)建立待识别故障状态F与第w类故障状态的疏离度计算公式:<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>T</mi><mrow><mo>(</mo><mi>F</mi><mo>,</mo><mi>w</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><msub><mi>D</mi><mi>w</mi></msub><mrow><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>w</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mn>4</mn></msubsup><msub><mi>D</mi><mi>w</mi></msub></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000729798860000011.GIF" wi="446" he="157" /></maths>其中,第w类故障状态的疏离度T(F,w)∈[0,1];(4)采集待检测风力发电机组的振动信号,将待检测振动信号进行步骤(2)的计算,得到的故障特征输入到步骤(3)所建立的故障疏离度检测模型中,计算该故障状态与四类故障状态的故障疏离度T(F,w),得到的最小疏离度即为该风机的故障状态。
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