基于突变峰值指标风力发电机组异常状态预警方法

摘要

本发明公开了一种基于突变峰值指标风力发电机组异常状态预警方法，分析评估陆上非直驱型风力发电机组特有的外部激励引起的风力发电机组异常状态，如阵风、湍流等，对传动系统的影响；分析评估风力发电机组因起机、并网、偏航、停机及低电压穿越等异常状态对传动系统的影响。本方法针对风力发电机组的连续监测提出了突变峰值指标，并确定了合适的预警、报警阈值。本发明的有益效果是：通过该方法可以对风力发电机组异常运行状态引起的传动系统异常进行管理，确定重点检修部件，对检修计划的安排调整给出指导性原则。

主权项

1.基于突变峰值指标风力发电机组异常状态预警方法，其特征在于，针对输出功率不超过1MW陆上非直驱型风力发电机组；测试条件为风力发电机组正常运转情况下，不少于名义输出功率的20%的生产运行模式进行并网测试，包括起机、并网、停机、偏航及低电压穿越异常状态，方法包含如下步骤：1)使用加速度传感器，对发电机前轴承(1)、发电机后轴承(2)、主轴轴承(3)、行星齿轮增速箱齿圈(4)、行星齿轮增速箱低速轴轴承(5)、行星齿轮增速箱中间轴轴承(6)、行星齿轮增速箱高速轴轴承(7)，这七处的水平与垂直振动进行测量，得到水平与垂直振动信号a(t)；2)对所采集的水平与垂直振动信号a(t)，单位为g，按以下方法进行处理：${\mathrm{AC}}_p=\frac{a_{p{T}_0}}{H_0},$      公式1其中$H_0=\sqrt{\frac{1}{T_0}\underset{e=1}{\overset{20}{\Sigma }}{E}_{\mathrm{ut}}^2·T_e}.$      公式2$E_{\mathrm{ut}}=\sqrt{\frac{1}{T_e}{\int }_0^{T_e}{a}^2\left(t\right)\mathrm{dt}}$      公式3$a_{{\mathrm{pT}}_0}=\max \left(a_{{\mathrm{pT}}_e}\right)$      公式4$a_{{\mathrm{pT}}_e}=E\left[\max \right|a\left(t\right)\left|\right].$      公式5其中，T_e为测量值的单位计算时间——3s；T₀为故障检测的评估时间——1min，E_ut为测量值单位计算时间T_e内的均方根值；H₀为评估时间T₀内E_ut的均方根值；为测量值单位计算时间T_e内的峰值；为评估时间T₀内的突变峰值；AC_p为评估时间T₀内的突变峰值指标；3)步骤2)计算得到的突变峰值指标AC_p，连续监测期间每小时有大于或等于25%的值位于15以上，预警并对部件安排日常排查；每小时有大于或等于25%的值位于20以上，报警并停机。