数据驱动的风电机组变桨系统状态监测

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针对数据采集与监视控制(SCADA)系统存在误报、故障报警滞后等问题,提出一种基于单分类模型的风电机组变桨系统在线状态监测方法.首先,从SCADA数据中提取出与变桨系统相关的特征参数并进行特征重构以进一步提取出更值得关注的桨叶之间的差异化信息.其次,基于单分类支持向量机对历史数据的分析确定变桨系统运行数据的健康边界,进而通过判断实时运行数据是否位于健康边界内部来辨别变桨系统当前的运行状态.最后,以变桨系统的实际工程案例分析验证所提方法的有效性.
其他文献
建立风力机塔筒-复合筒型基础-冲刷地基的耦合动力分析模型,通过实测数据验证数值模型的准确性.基于已完成的复合筒基地基冲刷试验,在耦合动力模型中实现冲刷地基模型的准确建立,考虑局部冲刷后应力历史对剩余土体参数的影响,分析风力机结构体系的动力响应特征,将计算结果与不考虑冲刷影响的计算结果进行对比.结果表明:地基的冲刷使得风力机结构的自振频率降低,增大了复合筒基风力机结构体系运行的危险;考虑地基冲刷后复合筒基的运动速度有较明显的提升,提升幅度最大约为8%,因此在进行复合筒基风力机设计时,必须考虑地基冲刷对动力特
以某型8 MW风力发电机组塔筒为对象,采用有限元方法开展超大功率风力发电机组塔筒屈曲特性分析.建立塔筒门洞段有限元模型,研究门框对塔筒屈曲稳定性的影响,结果表明:门洞加框能提高塔筒屈曲稳定性.为进一步提高塔筒屈曲稳定性,提出塔筒内壁设置加强筋的强化设计方法,研究加筋数目、加筋尺寸与塔筒屈曲稳定性的作用规律,结果表明:环筋数目为2、加筋尺寸为160 mm×18 mm时,加强方案最佳,塔筒的1阶屈曲特征值可提高55%.对带加强筋塔筒开展非线性屈曲分析,结果表明:塔筒临界屈曲载荷计算时不能忽略材料塑性、几何非线
针对传统滚动轴承故障诊断模型对工程先验知识依赖性强、提取特征不充分、分类器选取困难等问题,提出一种基于多尺度深度卷积网络特征融合的滚动轴承故障诊断模型.首先,建立集特征提取与模式识别于一体的卷积神经网络模型,利用小波变换将滚动轴承振动信号转换为二维图像作为输入样本集.然后,在网络结构中构建多尺度特征融合模块自适应提取故障样本不同层级特征,以实现样本不同尺度特征的充分提取.最后,将故障样本输入到网络中实现轴承信号特征自适应提取及端到端诊断.实验结果表明,所提基于多尺度深度卷积网络特征融合的故障诊断模型能充分
提出一种利用半潜驳进行导管架基础立式运输安装的新型施工工艺,采用半潜驳下潜为导管架基础提供向上浮力以减小吊机起吊力的方式解决现场设备适用性的难题.基于该新型运输安装工艺,采用三维势流理论建立半潜驳运输安装导管架基础的水动力模型,通过数值仿真研究下潜深度与有义波高等因素变化对导管架基础-半潜驳系统运动及受力的影响规律,对半潜驳下潜作业进行风险分析,论证半潜驳运输安装导管架基础的可行性,确定半潜驳运输安装导管架基础下潜作业时允许横摇角,对半潜驳安全作业环境工况进行限定,以期为导管架基础新型运输安装工艺提供科学
针对太阳电池组串热斑效应,研究太阳电池组串热斑的防治策略.首先从防治成本、功率损耗、热斑温度和组串输出功率4个技术指标总结和对比了现有太阳电池组串热斑防治策略,给出了热斑防治的评估方法.然后,提出一种串入电阻的太阳电池组串热斑防治策略.该策略利用串入的电阻分担热斑电池承受的反向电压,降低了热斑电池功率损耗和温度.设计了由电压比较器、功率MOS管、三极管、分压电阻等组成的防治电路,并给出防治电路的防治原理.最后,通过仿真与实验,验证文中防治策略的效果.与传统的解决方案对比分析表明,该文所提热斑防治策略,具有
针对吸力式桶形基础负压安装渗流侵蚀效应,建立轴对称坐标下吸力桶在砂性土中负压沉贯的数值模型,应用包含土骨架、流体和液化土颗粒的三相耦合模型描述海床土体,计算负压作用下海床的渗流场分布,并模拟负压引起的渗流侵蚀过程.渗流侵蚀可改变不同区域土体的渗透率,进而引起水力梯度从内侧向外侧转移.基于孔隙水压力场的重新分布,揭示出负压安装的“安全机制”,并对安装临界吸力的变化进行评价,从而为吸力桶的安装提供工程建议.
为研究波浪谱峰周期和有效波高联合分布,采用Weibull分布拟合谱峰周期和有效波高的边缘累积分布,根据周年实测逐时序列值估计参数Kendallτ,利用Gumbel-Hougaard Copula函数构建有效波高和谱峰周期联合分布函数,并与实测序列值统计结果进行对比分析.结果表明,Copula方法可较好拟合谱峰周期和有效波高的联合分布,且为连续函数分布,可为设计进行疲劳计算提供更加详实的数据,也为研究二者相互关系提供一种新的思路.
为提高空间梁单元在风力机叶片结构计算方面的精度,提出一种基于解析位移形函数的改进空间梁单元.首先考虑叶片截面偏心的影响,从空间Timoshenko梁的平衡方程出发,构建弯曲位移的解析解插值函数.根据弯曲位移与横向位移和剪切变形的关系,得到横向位移和剪切角的形函数.采用有限元理论,得到改进风力机叶片梁单元的刚度矩阵和质量矩阵.编制有限元程序,用3个算例验证改进叶片梁单元的正确性和精确性.最后对5 MW风力机叶片进行模态分析,准确获取叶片的固有频率和相应振型.
针对风电机组基础加固缺少精确理论分析的问题,以某风场项目为例,通过ABAQUS三维有限元分析软件,采用塑性损伤模型模拟不同方案的加固效果,以期为实际风电机组基础加固设计提供理论支撑.通过对比分析不同尺寸环梁加固后基础的最大应力、损伤程度以及钢筋应力的变化,结果表明:增加环梁高度能有效提高基础结构承载力,增加环梁宽度能在一定程度上提高基础结构承载力,当环梁高度为1.2 m,宽度为0.6 m时加固效果最优,并在实际工程中得到验证.建议加固设计时采用有限元方法对不同加固方案进行模拟,比较加固效果,确定最优加固方
为进一步发挥复合材料铺层参数的可设计性潜力,提出融合离散材料优化法与遗传算法的叶片铺层角度优化方法.构建以细观单元铺层角度为设计变量、刚度最大为目标函数、应力最小为约束条件的叶片细观纤维铺层角度优化数学模型.应用Python语言编写算法求解程序,并与Abaqus软件交互进行求解,得到叶片各单元各层优化的铺层角度、铺层顺序和各铺层纤维的厚度.以1.5 MW叶片为例,优化后叶片的最大位移和Tsai-Wu失效因子明显减小,性能显著提升,验证了该方法与算法的有效性和可行性.