振动监测技术在风电机组齿轮箱故障诊断中的应用

研发了针对风力发电机组传动齿轮箱的振动监测与故障诊断系统。该系统主要由本机监测系统、风电场集中监测诊断系统、远程监测诊断中心3层结构组成。本机监测系统完成机组传动系统各部件的状态监测数据的采集,并将数据传输到风电场集中监测诊断系统。风电场集中监测诊断系统主要进行数据存储、显示和分析诊断,并将数据通过互联网传输到远程监测诊断中心,实现风电场设备群的远程监控分析和精细故障诊断。给出该系统的应用实例,通过对比分析2台相同型号风电机组的齿轮箱振动信号,实现对出现异常状态机组的判断,保障风电机组设备的安全可靠运行。     

采用滑动窗口及多重加噪比堆栈降噪自编码的风电机组状态异常检测方法

该文提出一种基于多元变量数据重构的风电机组状态异常检测方法。针对风电场数据采集与监控(SCADA)系统数据,首先,建立基于滑动窗口的堆栈降噪自编码(SDAE)模型,在获取机组正常运行状态下变量间的互相关性和各变量短时相依性的基础上重构机组状态数据;其次,为提高模型特征学习能力,提出多重加噪比的SDAE模型训练方法学习机组状态参数的全局和局部特征;最后,采用重构误差的马氏距离为机组状态监测指标,通过核密度估计方法分析机组正常数据监测指标的概率密度分布,确定机组正常运行状态下监测指标的阈值,定义监测指标连续越限数监测机组状态,计算各状态参数对监测指标越限的贡献度,实现机组参数异常检测。华东某风电场SCADA数据分析结果表明该方法可有效地用于实际风电机组运行状态的异常检测。     

基于运行数据和高斯过程回归的风电机组发电性能分析与监测

采用SCADA运行数据,结合风电机组的运行原理,详细分析了对发电性能有密切影响的因素,包括环境因素及机组各个子部件如变桨系统、偏航系统、控制系统的运行状态。采用适合风电机组运行数据强随机性和高噪声特点的高斯过程回归方法建立了发电性能模型。该模型表征了机组发电性能正常时风能利用系数与其影响因素之间的复杂关系,将实时运行数据作为发电性能模型输入,通过分析模型预测残差能够实时监测风电机组发电性能的异常变化。通过风电场实际运行数据仿真,验证了所提方法的可行性。     

基于PC104的风电机组状态监测系统设计

为监控机组传动系统运行状态,提高风电场运行管理水平,提出一种多功能风电机组状态监测系统,能够对风电机组传动系统振动进行实时数据采集和监测,监测机舱内部明火及电气短路形成的烟雾,具备视频监控、语音交互及射频识别( RFID)功能.基于PC104总线平台建立多功能硬件系统,完成数据同步采集功能.实时采集的各种数据打包后通过...     

考虑多信息融合的风电机组状态评估与预测系统开发

为降低风电机组故障发生概率,提高其可靠性,该文利用数据采集与监控系统（supervisory control and data acquisition,SCADA）检测获得的风电机组运行状态数据,通过研究多指标融合状态评价模型及其预测算法,解决风电机组状态参数评估与预测难题。结合SCADA系统结构,设计并规划风电机组状态参数评估与预测系统架构与功能;利用输出功率波动、风能利用率以及开机运行比率3项参数,基于阈值法,建立风电机组状态退化评价指标模型,通过主成分分析法对3个评估标准进行权重计算,并将各指标进行信息融合,综合反应风电机组运行状态;设计Convolutional Neural Network-Long Short-Term Memory风电机组状态预测模型,实施风电场运行状态参数预测;开发风电机组状态评估与预测系统软件,验证所提方法的有效性。     

风电场地形对风电机组特性影响的检测评估系统

风电场地形是影响风电机组功率运行特性指标最主要的因素之一。为更好地研究风电场地形与风电机组功率特性及其测试结果之间的关系,开发出风电机组性能检测试验场地地形测绘评估系统。选定某风电机组安装场地为试验场,演示说明该评估系统的原始数据转换、地形变化参数计算及地形图绘制与修正等功能的实际应用,并通过对现场数据的分析及研究,评估安装场地地形对风电机组功率特性的影响。该研究结果为风电场规划设计的后评估和电网对风电机组运行特性准确调度提供了重要的参考依据。     

风电机组振动监测与故障预测系统

为了保障风电机组的安全运行,研发了风电机组振动在线监测与故障预测管理系统。其主要包含振动信号采集模块、风电场监控中心以及远程监控诊断中心3部分。振动信号采集模块完成振动信号的采集,并通过光纤交换机将信号传输到风电场监控中心;风电场监控中心主要用于显示、存储及分析振动信号特征,给出风电机组运行状况;远程监控中心通过与风电场建立联系,实现风电机组的远程监控,为实现无人值守风电场奠定基础。该系统利用振动信号时域和频域分析方法得到振动信号特征,进而确定风电机组的运行状态,并利用随机子空间方法对风电机组的故障进行预测。通过振动信号仿真分析,以及风电场实际应用分析,验证了所研发系统的有效性。     

基于风电机组状态信息的海上风电场维护策略

针对海上风电场运维过程中风电机组的状态信息利用不足,提出了一种基于风电机组状态信息的海上风电场维护策略。首先,考虑环境因素以及部件之间的相互作用对状态信息的影响,定义动态劣化度用于描述风电机组各部件的劣化程度,采用模糊综合评价法建立了风电机组的状态评估模型。其次,依据各风电机组的实测运行数据,确定风电场待维护机组。再次,针对选定的待维护机组,结合后续维护周期内风速预测结果,构建了以单个维护周期内维护成本最小为目标、以海上有限维护时间与可及性为约束的海上风电场短期预防性维护决策模型,对风电场的风电机组的维护时间以及路径进行优化。最后,结合国内某海上风电场实例数据进行算例研究,验证所提方法的有效性。     

风电机组故障诊断实现方法探讨

笔者针对风电厂优化运行管理的要求,讨论了风电场状态监测解决方案.以小波分析故障诊断的理论为基础,提出了风电机组状态监测的实现方法.根据风电机组传动链多采用齿轮箱的实际情况,塔建了实验室齿轮箱模拟试验台,并模拟实验获取故障特征值的方法;最后给出了基于风电场监控系统的OPC嵌入式风电机组状态监测和故障诊断系统包括现场监控数...     

基于输出功率特性的风电机组状态监测

基于SCADA系统中风速、变桨角度、风向角与机舱角偏差、发电机输出有功功率等运行数据,采用改进BP神经网络建立风电机组输出有功功率模型,根据发电机输出功率特性对风电机组进行状态监测。风电机组正常运行时,改进BP神经网络模型的预测输出功率与正常的功率输出之间的残差较小;当模型的预测输出功率与正常的功率输出之间的残差超出残差阈值时,则认为风电机组出现了故障。本文对某风电场真实桨叶断裂故障进行了仿真验证。     

一种基于电压源型多端直流输电的供电系统

针对目前单个电压源型FACTS装置只能抑制和消除某一种特定的电能质量问题,提出了一种能综合控制电能质量的新供电方案,其核心是将电压源型多端直流输电系统应用于向重要负荷供电的方案设计。介绍了该供电方案的系统结构,并设计了相关的控制器。一电压源型五端供电系统在几种典型异常运行工况下对重要负荷供电影响的数字仿真表明,电压源型多端直流输电系统是实现电能质量综合控制的有效供电方案。     

UPS的接地系统

本文介绍符合国际标准IEC规定的低压接地系统,并对各种接地系统的性能进行分析;阐述UPS接地系统的设计原则;提出适用于电信、数据、计算机等系统用UPS的接地系统电路结构;为UPS工程建设提供实用的参考模式。     

电力系统时间同步方案

从实际工程应用需求出发,从不同侧面分析了电力自动化设备(系统)对时间同步的要求,介绍了电力系统时间同步技术相关概念,澄清了一些模糊认识,给出了电力系统时间同步时钟的组成及其对时方式,以及适用于主站、子站的不同的时间同步配置方案。     

基于智能嵌入系统的电力网运行管理专家系统的研究

本文介绍了一种智能嵌入式电力系统运行管理专家系统的实现,文中详细地阐述系统数据库、网络拓扑图、推理机及知识库模块的技术。     

信息系统的发展及其对电力系统监控系统的影响

本文综合、分析了近年来信息系统的发展趋势，并归纳为：结构并行化和分布化、系统标准化和集成化、信息多媒体化、功能智能化等四个主要发展方向。电力系统监控系统也是一种信息系统。作者在文中也论述了信息系统的新技术对电力系统监控系统的影响。     

多Agent技术在电力系统中的应用

在介绍多Agent系统理论的基础上,论述了其在电压无功控制、决策支持等方面的应用,并展望了其在电力系统中的应用未来。     

电力系统中的光缆线路自动监测技术

光缆线路自动监测技术集计算机技术、通信技术和光电技术为一体,它具有多种优点,正越来越广泛地应用于各行各业。这项技术在电力系统也受到关注,它能在电力通信调度系统中发挥重要的作用及具有广阔的发展前景。     

虚拟电池管理系统

针对电动汽车充电设备的自动化检测,设计并实现了一种基于计算机和CAN通信接口的虚拟电池管理系统。此系统基于动力电池电量特性和热特性的数学模型,根据测量所得充电设备的输出模拟动力电池的充电响应,如单体电池电压、单体电池温度、电池荷电状态(SOC)等,再将这些状态信息回馈给充电设备,从而为充电设备检测提供实验环境。该虚拟电池管理系统可按检测要求设置不同的动力电池类型及参数,配置不同的充电要求,为充电设备提供相应的虚拟电池负载,实现充电设备检测过程可控。     

基于嵌入式系统下的无线抄表系统

文章设计了基于嵌入式的抄表器,结合红外芯片与GPRS无线模块对老式电表进行表码采集。该抄表器以wince为操作系统,在硬件上选用了ARM2410芯片并通过串口与无线模块和红外模块连接,能实现数据的无线传输和红外抄表。文章详细介绍了应用程序的整体架构以及抄表协议。     

电力系统不是自组织临界性系统

从自组织临界性理论的提出以及存在的问题出发,从电力系统的运行状态、所承受的扰动、仿真模型等方面全面阐述了电力系统连锁故障不是一种自组织临界性现象。自组织临界性理论只是一种统计学理论,这种统计学理论不能全面解释电力系统灾变的发生机制。要深入分析电力系统灾变的发生机制,必须研究复杂系统的动力学演化理论。