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风力发电机组振动在线监测及故障诊断

张小科  
【摘要】:由于世界性能源短缺,作为可再生的清洁能源风能资源的开发利用对于国家能源发展具有重要的意思。我国在最近几年大力发展风力发电技术,但由于最近两年国内的风电装机容量增长迅速,导致其他一系列与风电配套的措施暂时滞后,出现了一些制约国内风电产业发展的问题。其中,国内缺乏风力发电机组在线监测和故障诊断的技术服务就是一个重要方面。 本文主要研究内容为: 1.对大型风力发电机组的结构情况进行分析,明确机组易发生故障的部位和其振动机理,并重点分析了机组故障多发区主轴系的故障特点; 2.采取了时域和四频域相结合的办法来分析振动故障的特点;振动波形信号反应振动冲击;本文采取了倒频谱和解调谱相结合的方法对振动信号中的调制信号进行解调,有效地避免了常规解调方法容易出现误解调; 3.分析了希尔伯特黄方法在风电振动故障中的应用,针对瞬时频率在实际应用当中容易出现干扰的现象,提出对原始信号进行带通滤波,以及根据故障特点适当去掉部分IMF结果的方法,避免对原始信号的干扰; 4.设计了一套完善的大型风力发电机组状态监测系统,包含现场测点的选取、安装注意点、原始信号的预处理、整体监测方案建立等。


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