融合可靠性指標(biāo)分析的風(fēng)電機組狀態(tài)評價與故障診斷研究.pdf

1、隨著世界能源問題的日益凸顯以及環(huán)境惡化問題的逐漸加劇，清潔能源的應(yīng)用逐漸為人們所關(guān)注，風(fēng)電作為主要的清潔能源之一，已成為解決世界環(huán)境問題的重要環(huán)節(jié)，風(fēng)電技術(shù)的穩(wěn)步快速的發(fā)展為清潔能源電力領(lǐng)域提供了重要的支撐與保障，然而隨著風(fēng)電的快速發(fā)展，裝機容量的不斷上升，風(fēng)電機組結(jié)構(gòu)中的很多結(jié)構(gòu)單元面臨故障、損壞，導(dǎo)致風(fēng)電機組運行水平下降甚至停機，大大降低了風(fēng)電機組的效率，影響風(fēng)電廠的經(jīng)濟效益，因此對機組進行可靠性的評價以及故障診斷，對風(fēng)電的發(fā)展起著

2、至關(guān)重要的作用。本文以現(xiàn)役華銳公司出產(chǎn)的風(fēng)電機組作為狀態(tài)評價與故障診斷對象，采用多參數(shù)融合的可靠性模型對風(fēng)電機組的部件層、設(shè)備層、主系統(tǒng)層以至整機進行基于工況區(qū)間劃分的狀態(tài)評價。對設(shè)備進行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)劃分從而設(shè)定不同的評價系統(tǒng)層級，以便于最終采用權(quán)值融合的方式進行整機狀態(tài)評價，引入隸屬度函數(shù)對風(fēng)電機組整機狀態(tài)進行評價，針對于不同工況劃分區(qū)間下的不同機組工作狀態(tài)，設(shè)置不同的閾值與評級，以此完成對風(fēng)電機組更加完備的狀態(tài)評價。對故障率高發(fā)的齒輪

3、箱相應(yīng)結(jié)構(gòu)采用可靠性指標(biāo)與傳統(tǒng)振動指標(biāo)相融合的方式，提高故障診斷參數(shù)的維度從而提高了故障診斷的參考價值。
　　本研究構(gòu)建了實時可靠性模型，通過對單參數(shù)可靠性模型的分析，將其進行改進從而得到融合多參數(shù)的可靠性模型，相較于劣化度指標(biāo)分析而言，可納入分析的參數(shù)維度大大提高，因此多參數(shù)可靠性模型效果更好。通過對風(fēng)電機組結(jié)構(gòu)單元故障發(fā)生率歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合FTA故障樹分析與故障影響FMEA分析確立重點功能單元，對風(fēng)電機組進行詳盡的結(jié)構(gòu)

4、劃分，構(gòu)建包含主系統(tǒng)層、設(shè)備層、部件層在內(nèi)的設(shè)備樹;對不同部件進行分析，并結(jié)合重點功能單元獲取方式對部件進行篩選，獲取設(shè)備層、部件層評價對象;通過對機組全年不同運行工況故障率的分析，對運行工況進行范圍劃分，對于不同的劃分區(qū)間依據(jù)故障統(tǒng)計數(shù)據(jù)與可靠性變化程度設(shè)定相應(yīng)的閾值，對部件層可靠性進行計算與評價，通過不同電源的故障統(tǒng)計數(shù)據(jù)對相應(yīng)的層級中不同的項目進行權(quán)值的分配，由此可對于高層及設(shè)備、主系統(tǒng)、整臺機組進行可靠性評價。在整機的評價過程中

5、依據(jù)工況區(qū)間的劃分采取雙重隸屬度函數(shù)，對機組進行評價，從而提高風(fēng)電機組可靠性狀態(tài)評價結(jié)果的參考價值。采用可靠性分析方法與振動信號故障診斷方法相結(jié)合，對于風(fēng)電機組傳動系統(tǒng)的故障分析，首先對齒輪箱故障機理進行分析，獲取故障特征參數(shù)，結(jié)合可靠性模型進行分析，考慮采用與齒輪箱故障特征相關(guān)參數(shù)納入實時可靠性模型，通過對軸承、齒輪不同故障類型的分析，獲取其振動信號模型，進一步分析可以獲取可靠性模型的輸入端參數(shù)類型選擇對象。由此為可靠性模型辨識齒輪箱