大型風電機組傳動系統(tǒng)故障診斷信息分析方法研究與應用

【摘要】：能源和環(huán)境問題已經成為人類生存發(fā)展所要解決的緊迫問題。風能作為一種清潔能源,引起世界各國的普遍關注。各國開發(fā)的重點就是風能發(fā)電。目前,風電機組的發(fā)展越來越趨向于大型化、復雜化。 為進一步提高風能應用水平和風電機組運行水平,尤其是應對突發(fā)故障或漸變故障,需要實時地了解設備的運行狀況,并對風電機組進行專門的監(jiān)測,進行故障預警和故障診斷,減輕人員的傷亡,降低維修成本。在風電機組常見的故障當中,傳動系統(tǒng)的故障發(fā)生率偏高,本文簡單介紹了傳動系統(tǒng)各部件的常見故障形式,并且對常用故障診斷技術做了概括性的描述。 在風電機組的故障診斷中,本文主要研究風電機組的故障診斷信息分析方法,從簡易的故障診斷方法到復雜的故障診斷方法,同時完成風電機組故障診斷系統(tǒng)的開發(fā)。為了實現(xiàn)故障診斷的智能化,本文對神經網絡相關理論知識研究學習,將神經網絡理論應用到風電機組故障診斷中,結合風電機組模擬平臺測試試驗,實現(xiàn)故障預警與故障類型的判斷。根據(jù)故障歷史信息,結合運行過程中提取的特征信號,基于貝葉斯網絡對風電機組的故障診斷方法進行研究。該方法以概率的形式來最終確定故障類型,并通過建立不同的網絡來定位故障位置?；谪惾~斯網絡故障診斷理論與方法,構建大型風電機組傳動系統(tǒng)的故障診斷系統(tǒng),通過軟件編程,最終實現(xiàn)大型風電機組故障診斷原型系統(tǒng)的開發(fā)。 【關鍵詞】：風電機組 傳動系統(tǒng) 故障診斷方法 BP神經網絡 貝葉斯網絡
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TM315
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題背景10-12
• 1.2 故障診斷技術國內外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 風電機組及其故障診斷技術研究與應用現(xiàn)狀14-15
• 1.3.1 國外現(xiàn)狀14
• 1.3.2 國內現(xiàn)狀14-15
• 1.4 課題研究意義和主要內容15-17
• 第2章 大型風電機組機械系統(tǒng)及典型故障概述17-28
• 2.1 大型風電機組的基本組成17-19
• 2.2 大型風電機組傳動系統(tǒng)19-20
• 2.3 風電機組傳動系統(tǒng)典型故障20-22
• 2.3.1 增速齒輪箱故障20-22
• 2.3.2 低速軸和高速軸故障22
• 2.4 傳動系統(tǒng)的故障信號振動特征22-26
• 2.4.1 齒輪箱典型故障振動信號特征23-25
• 2.4.2 高、低速軸典型故障振動信號特征25-26
• 2.5 本章小結26-28
• 第3章 風電機組故障診斷方法分析28-43
• 3.1 風電機組故障診斷過程28-29
• 3.2 振動信號特征提取方法29-34
• 3.2.1 時域分析29-32
• 3.2.2 頻域分析32-34
• 3.3 風電機組故障診斷方法分析34-41
• 3.3.1 閾值分析法34-38
• 3.3.2 趨勢分析法38-40
• 3.3.3 專家系統(tǒng)40-41
• 3.4 本章小結41-43
• 第4章 風電機組神經網絡故障診斷實驗研究43-56
• 4.1 神經網絡方法概述43-47
• 4.1.1 人工神經元的基本模型44
• 4.1.2 BP 神經網絡44-46
• 4.1.3 BP 算法46-47
• 4.2 神經網絡模型的建立47-48
• 4.3 實驗平臺概述48-50
• 4.4 實驗數(shù)據(jù)的分析50-55
• 4.5 本章小結55-56
• 第5章 風電機組基于貝葉斯網絡故障診斷研究56-71
• 5.1 貝葉斯網絡理論分析56-64
• 5.1.1 貝葉斯網絡發(fā)展現(xiàn)狀56-58
• 5.1.2 貝葉斯網絡的概率論基礎58-59
• 5.1.3 貝葉斯網絡組成59-60
• 5.1.4 基于貝葉斯分類器的狀態(tài)識別方法60-64
• 5.2 風電機組貝葉斯網絡診斷模型和診斷推理64-70
• 5.2.1 貝葉斯網絡診斷模型框架64-66
• 5.2.2 風電機組傳動系統(tǒng)貝葉斯診斷網絡的構建66-69
• 5.2.3 故障診斷的貝葉斯網絡推理69-70
• 5.3 本章小結70-71
• 第6章 基于貝葉斯網絡的風電機組故障診斷信息系統(tǒng)設計與實現(xiàn)71-83
• 6.1 風電機組故障診斷系統(tǒng)總體設計71-72
• 6.2 網絡構建模塊設計72-74
• 6.3 網絡推理模塊設計74-77
• 6.3.1 證據(jù)信息的預處理74
• 6.3.2 網絡推理74-77
• 6.4 診斷知識數(shù)據(jù)庫管理模塊設計77-79
• 6.4.1 數(shù)據(jù)庫的選取77
• 6.4.2 數(shù)據(jù)庫設計77-79
• 6.5 風電機組故障診斷信息系統(tǒng)原型79-82
• 6.5.1 網絡構建與更新79-81
• 6.5.2 故障診斷信息系統(tǒng)界面81-82
• 6.6 本章小結82-83
• 結論83-84
• 參考文獻84-90
• 攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果90-91
• 致謝91-92
• 作者簡介92

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