大功率定子瓣线圈疲劳寿命测试方法与流程

本发明属于风力发电机组数据处理，涉及一种大功率定子瓣线圈疲劳寿命测试方法。

背景技术：

1、近年来风电行业发展迅猛，随着其发展风力发电的技术也在不断进步和完善。但新的挑战也已应运而生并且制约着风力发电的进一步发展，在众多挑战中，风电机组中发电机的疲劳寿命监测就是重要的挑战之一，这关系着风电机组在并网运行中的整体寿命监测和电网稳定运行的有效控制。风电机组工作的地方一般昼夜温差较大，运行环境比较恶劣，风电机组的风轮受风速随机不确定性的影响，使得风电机组所受载荷的情况也比较复杂，会引起作用于风电机组中发电机的电磁转矩的扰动，会造成发电机关键部件的疲劳累积，疲劳累积到一定程度时可导致发电机发生疲劳破坏而出现故障，影响电网的稳定运行甚至导致重大经济损失。

2、目前，已经有研究员针对风电机组的关键部件的疲劳寿命开展了研究，例如双馈风电机组高速侧齿轮齿根疲劳寿命预估和电机转子强度与疲劳特性研究等，业内基本上都基于专业的有限元分析和疲劳分析软件等工具来完成相应的疲劳寿命预测，然而，这些传统的研究还均未关注风电机组中发电机内部的大功率定子瓣线圈的疲劳寿命监测实现，这对电机可靠性和主动运维以提高电网系统的稳定运行具有重要的现实意义，因此研究解决风电机组中发电机内部的大功率定子瓣线圈的疲劳寿命监测十分紧迫且重要。

技术实现思路

1、针对上述传统技术中存在的问题，本发明提出了一种大功率定子瓣线圈疲劳寿命测试方法，能够大幅提高定子瓣线圈疲劳寿命测试精度。

2、为了实现上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：

3、一方面，提供一种大功率定子瓣线圈疲劳寿命测试方法，包括步骤：

4、获取待测定子瓣线圈的疲劳应力数据；疲劳应力数据包括电流负载数据、绕组温度数据、线圈材料类型、线圈结构类型、待测定子瓣线圈所在位置的环境温度和环境湿度；

5、将疲劳应力数据输入基于支持向量机回归的定子瓣线圈疲劳寿命测试模型进行迭代计算，得到待测定子瓣线圈的当前疲劳寿命值；定子瓣线圈疲劳寿命测试模型通过利用待测定子瓣线圈的历史疲劳应力数据和历史疲劳寿命按照设定疲劳损伤方式进行训练得到；

6、根据待测定子瓣线圈的唯一标识将当前疲劳寿命值存入待测定子瓣线圈对应的寿命数据库，更新寿命数据库；

7、根据更新后的寿命数据库更新待测定子瓣线圈的疲劳寿命显示值，并将疲劳应力数据更新到历史疲劳应力数据中。

8、上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

9、上述大功率定子瓣线圈疲劳寿命测试方法，通过首先获取待测定子瓣线圈的电流负载数据、绕组温度数据、线圈材料类型、线圈结构类型、待测定子瓣线圈所在位置的环境温度和环境湿度等疲劳应力数据，然后将这些疲劳应力数据输入基于支持向量机回归的定子瓣线圈疲劳寿命测试模型进行迭代计算，得到待测定子瓣线圈的当前疲劳寿命值，由于利用了待测定子瓣线圈的历史疲劳应力数据和历史疲劳寿命按照设定疲劳损伤方式进行训练得到的定子瓣线圈疲劳寿命测试模型，能够持续迭代更新且构建了疲劳应力与疲劳寿命之间的高精度映射关系，因此使得在待测定子瓣线圈日常运行过程中可以实时执行数据采集与疲劳寿命计算，从而可以在不影响风机正常运转的工况下实时给出待测定子瓣线圈在最新测试时刻下的疲劳寿命。

10、与传统技术相比，不再需要针对待测定子瓣线圈专门停机进行高强度的疲劳寿命测试，免除了大量的人力物力并且避免降低风机生产效益的同时，由于可以根据待测定子瓣线圈的唯一标识将当前疲劳寿命值存入待测定子瓣线圈对应的寿命数据库以更新该寿命数据库，并且在根据更新后的寿命数据库更新待测定子瓣线圈的疲劳寿命显示值时，还将疲劳应力数据更新到历史疲劳应力数据中，使得模型可以在任意时刻下的测试中都能基于丰富且准确的上下文数据执行精确的计算，从而实现高精度且高效率的定子瓣线圈疲劳寿命测试。

技术特征：

1.一种大功率定子瓣线圈疲劳寿命测试方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的大功率定子瓣线圈疲劳寿命测试方法，其特征在于，获取待测定子瓣线圈的疲劳应力数据的步骤，包括：

3.根据权利要求2所述的大功率定子瓣线圈疲劳寿命测试方法，其特征在于，将所述疲劳应力数据输入基于支持向量机回归的定子瓣线圈疲劳寿命测试模型进行迭代计算，得到所述待测定子瓣线圈的当前疲劳寿命值的步骤之前，还包括：

4.根据权利要求2所述的大功率定子瓣线圈疲劳寿命测试方法，其特征在于，将所述疲劳应力数据输入基于支持向量机回归的定子瓣线圈疲劳寿命测试模型进行迭代计算，得到所述待测定子瓣线圈的当前疲劳寿命值的步骤，包括：

5.根据权利要求2所述的大功率定子瓣线圈疲劳寿命测试方法，其特征在于，将所述疲劳应力数据输入基于支持向量机回归的定子瓣线圈疲劳寿命测试模型进行迭代计算，得到所述待测定子瓣线圈的当前疲劳寿命值的步骤，包括：

6.根据权利要求1至5任一项所述的大功率定子瓣线圈疲劳寿命测试方法，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的大功率定子瓣线圈疲劳寿命测试方法，其特征在于，所述设定疲劳损伤方式包括palmgren-miner线性累积损伤法、双线性累积损伤法、非线性累积损伤法或basquin法。

8.根据权利要求4或5所述的大功率定子瓣线圈疲劳寿命测试方法，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求8所述的大功率定子瓣线圈疲劳寿命测试方法，其特征在于，所述启动指令还用于指示所述预警无人机启动后从所述待测定子瓣线圈所在的风机中脱离载机舱后，移动至设定的风机机舱全貌拍摄点位对所述待测定子瓣线圈所在风机进行全貌图像采集并采集所述待测定子瓣线圈的红外热成像图。

技术总结
本申请涉及大功率定子瓣线圈疲劳寿命测试方法，该方法通过首先获取待测定子瓣线圈的疲劳应力数据，然后输入基于支持向量机回归的定子瓣线圈疲劳寿命测试模型进行迭代计算，得到待测定子瓣线圈的当前疲劳寿命值，使得在待测定子瓣线圈日常运行过程中可以实时执行数据采集与疲劳寿命计算，从而可以在不影响风机正常运转的工况下实时给出待测定子瓣线圈在最新测试时刻下的疲劳寿命，最终，在风力发电的数据处理领域中实现了高精度且高效率的大功率定子瓣线圈的疲劳寿命监测。

技术研发人员：王必良,李金滔,廖甜,张旭,汪礼辉,汤俊,王子
受保护的技术使用者：湖南璟德科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12