一种风力发电机传动链预警方法及系统与流程

本发明涉及风力发电，具体是一种风力发电机传动链预警方法及系统。

背景技术：

1、目前市场上的风力发电机组，通常由风轮、主轴、齿轮箱、发电机构成传动链。尽管风力发电机组在原理上较为简单，但由于风力发电机组设备通常工作在恶劣环境中，设备故障率偏高。而目前对传动链的故障通常只有过温保护、振动监测和人工巡检方式进行监测，其中过温保护和人工巡检通常只对故障显著发生的情况有效，而振动监测则需要额外的设备成本。传动链部件与其它风力发电机组部件相比，其具有一些独有特征，一是许多故障早期症状不明显，容易发展成为难以通过简单维护处理的复杂故障；二为传动链复杂故障时通常需要使用大型移动吊车，维护成本很高，造成巨大经济损失。

技术实现思路

1、为克服现有技术的不足，本发明提供了一种风力发电机传动链预警方法及系统，解决现有技术存在的难以提前预警故障、人力成本高等问题。

2、本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

3、一种风力发电机传动链预警方法，包括以下步骤：

4、a、温度读取：读取风力发电机组温度数据；

5、b、归一化处理：对读取的温度数据进行归一化处理；

6、c、相关性运算：对温度数据序列进行相关性运算；

7、d、预警：将温度数据序列相关性运算结果与故障限值对比进行预警。

8、作为一种优选的技术方案，步骤b中，对运行数据采用极值正规化方法进行归一化处理。

9、作为一种优选的技术方案，步骤b中，进行归一化处理的公式为：

10、

11、其中，i为数据序列中元素的编号，为第i个元素的归一化处理后的温度，xi为第i个元素的归一化处理前的温度，θmin为最小运行温度，θmax为最大运行温度。

12、作为一种优选的技术方案，步骤c中，相关性运算的方法为皮尔逊相关系数方法。

13、作为一种优选的技术方案，步骤c中，相关性运算的公式为：

14、

15、其中，r为相关性运算结果，n为数据序列中元素的总数，为来源之一的第i个元素的归一化处理后的温度，为来源之一的数据序列元素的算术平均值，为来源之二的第i个元素的归一化处理后的温度，为来源之二的数据序列元素的算术平均值。

16、作为一种优选的技术方案，步骤a中，有效温度数据的依据为风力发电机组正常运行情况下的数据。

17、作为一种优选的技术方案，步骤a中，用于进行故障判定的温度测点包括以下的一种或多种：主轴轴承温度、齿轮箱轴伸端温度、齿轮箱非轴伸端温度、发电机驱动端轴承温度、发电机非驱动端轴承温度、环境温度。

18、作为一种优选的技术方案，步骤d中，故障限值通过风力发电机组设计和运行统计数据决定。

19、作为一种优选的技术方案，步骤d中，相关性r低于故障限值时发出报警信号。

20、一种风力发电机传动链预警系统，用于实现所述的一种风力发电机传动链预警方法，包括依次连接的以下模块：

21、温度读取模块：用以，读取风力发电机组温度数据；

22、归一化处理模块：用以，对读取的温度数据进行归一化处理；

23、相关性运算模块：用以，对温度数据序列进行相关性运算；

24、预警模块：用以，将温度数据序列相关性运算结果与故障限值对比进行预警。

25、本发明相比于现有技术，具有以下有益效果：

26、本发明可以在不增加设备硬件成本的前提下，通过既有运行数据实现稳定可靠的设备故障预警，有效降低了人力成本，并且可以避免故障扩大导致的维护成本激增。

技术特征：

1.一种风力发电机传动链预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机传动链预警方法，其特征在于，步骤b中，对运行数据采用极值正规化方法进行归一化处理。

3.根据权利要求1或2所述的一种风力发电机传动链预警方法，其特征在于，步骤b中，进行归一化处理的公式为：

4.根据权利要求1所述的一种风力发电机传动链预警方法，其特征在于，步骤c中，相关性运算的方法为皮尔逊相关系数方法。

5.根据权利要求1或4所述的一种风力发电机传动链预警方法，其特征在于，步骤c中，相关性运算的公式为：

6.根据权利要求1所述的一种风力发电机传动链预警方法，其特征在于，步骤a中，有效温度数据的依据为风力发电机组正常运行情况下的数据。

7.根据权利要求1所述的一种风力发电机传动链预警方法，其特征在于，步骤a中，用于进行故障判定的温度测点包括以下的一种或多种：主轴轴承温度、齿轮箱轴伸端温度、齿轮箱非轴伸端温度、发电机驱动端轴承温度、发电机非驱动端轴承温度、环境温度。

8.根据权利要求1所述的一种风力发电机传动链预警方法，其特征在于，步骤d中，故障限值通过风力发电机组设计和运行统计数据决定。

9.根据权利要求1所述的一种风力发电机传动链预警方法，其特征在于，步骤d中，相关性r低于故障限值时发出报警信号。

10.一种风力发电机传动链预警系统，其特征在于，用于实现权利要求1至9任一项所述的一种风力发电机传动链预警方法，包括依次连接的以下模块：

技术总结
本发明涉及风力发电技术领域，公开了一种风力发电机传动链预警方法及系统，该方法，包括以下步骤：a、温度读取：读取风力发电机组温度数据；b、归一化处理：对读取的温度数据进行归一化处理；c、相关性运算：对温度数据序列进行相关性运算；d、预警：将温度数据序列相关性运算结果与故障限值对比进行预警。本发明解决了现有技术存在的难以提前预警故障、人力成本高等问题。

技术研发人员：李磊,谭昱霖,贺文人,费波,陈岑,王斌,邓良
受保护的技术使用者：东方电气风电股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25