基于状态估计的风电机组液压变桨距系统故障检测 被引量：22

1

作者 赵洪山 张健平 +1 位作者 王桂兰 连莎莎 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2016年第22期100-104,124,共6页

液压变桨距系统是风电机组的高频故障部件之一,对其进行早期故障检测,可以有效地提高风电机组运行的可靠性,减少不必要的经济损失。风电机组所受环境因素干扰较多,而基于数据的故障检测方法易受这些因素的影响造成误报警,并且故障分离... 液压变桨距系统是风电机组的高频故障部件之一,对其进行早期故障检测,可以有效地提高风电机组运行的可靠性,减少不必要的经济损失。风电机组所受环境因素干扰较多,而基于数据的故障检测方法易受这些因素的影响造成误报警,并且故障分离较为困难。因此,本文提出基于状态估计的方法对风电机组液压变桨距系统进行故障检测。首先,构建风电机组液压变桨距系统的状态空间模型及其状态观测器,利用液压变桨距系统模型的实际输出与状态观测器输出产生残差;其次,将残差的均方根作为残差估计函数,并配合自适应阈值进行决策。最后,以液压变桨距执行机构故障和节距角传感器故障为例,通过仿真验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 风电机组 状态估计 液压变桨距系统 状态观测器 自适应阈值

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风电机组变桨距系统半实物仿真试验平台 被引量：6

2

作者 井艳军 陈雷 +2 位作者 姚兴佳 王哲 孙宏利 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2012年第1期15-21,共7页

为了解决大型风力发电机组出厂前设计整机控制系统试验投入较大问题,针对大型风电机组的变桨距系统半实物仿真平台进行试验研究,并给出了在工厂内进行变桨距控制系统性能测试的解决方案.整个半实物仿真平台采用软件模拟各种工况和载荷情... 为了解决大型风力发电机组出厂前设计整机控制系统试验投入较大问题,针对大型风电机组的变桨距系统半实物仿真平台进行试验研究,并给出了在工厂内进行变桨距控制系统性能测试的解决方案.整个半实物仿真平台采用软件模拟各种工况和载荷情况,以运行控制系统(包含变桨距控制策略)和电动变桨距执行机构为实物形式,通过信息的实时交互完成了控制性能与执行机构的测试及载荷等模拟.仿真结果表明,案例研究有效验证了半实物仿真试验平台的合理性,此方法可以为机组设计和后续生产调试提供可靠的参考依据和验证手段. 展开更多

关键词 风电机组 变桨距系统 半实物 试验平台 载荷 实时交互 工况

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风力发电机液压变桨距系统研究 被引量：2

3

作者 任育杰 宋锦春 +1 位作者 任广安 张悦 《机床与液压》 北大核心 2012年第23期58-60,共3页

介绍风力发电机组变桨距控制原理;并以2.5 MW风力发电机组为研究对象,根据变桨速度和力矩的要求设计液压控制系统,分别对开桨和关桨时的液压系统进行建模,对变桨距系统进行仿真,并分析了系统的稳定性,为更深层次的仿真研究和系统优化提... 介绍风力发电机组变桨距控制原理;并以2.5 MW风力发电机组为研究对象,根据变桨速度和力矩的要求设计液压控制系统,分别对开桨和关桨时的液压系统进行建模,对变桨距系统进行仿真,并分析了系统的稳定性,为更深层次的仿真研究和系统优化提供理论依据。 展开更多

关键词 风力发电机组 液压变桨距系统 建模 仿真

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兆瓦级风机电液比例变桨距系统建模及稳定性分析 被引量：1

4

作者 高桃桃 韩庆瑶 +3 位作者 程颖 孔屹刚 顾兆丹 张少帅 《机床与液压》 北大核心 2012年第11期1-4,7,共5页

针对液压系统存在非线性和软参量等问题,以兆瓦级风机电液比例变桨距系统为研究对象,结合液压变桨距机构各部分的特性,对电液比例变桨距系统进行深入分析并建立了较精准的数学模型,采用古典控制方法分析系统的稳定性及稳定程度。结果表... 针对液压系统存在非线性和软参量等问题,以兆瓦级风机电液比例变桨距系统为研究对象,结合液压变桨距机构各部分的特性,对电液比例变桨距系统进行深入分析并建立了较精准的数学模型,采用古典控制方法分析系统的稳定性及稳定程度。结果表明:该系统模型是可靠的,为完善变桨距控制系统和深入研究风力机的功率控制提供了参考。 展开更多

关键词 风力机 变桨距系统 电液比例控制 稳定性

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风电机组液压变桨距系统H∞鲁棒控制策略研究 被引量：5

5

作者 王绍平 王冰 +1 位作者 沈王平 陈桂儒 《机床与液压》 北大核心 2020年第13期34-40,共7页

变桨距系统是风电机组的重要组成部分,其通过改变桨距角来调整恒定功率,对系统的安全运行起关键作用。针对液压变桨距系统中存在的参数不确定和外界干扰,提出一种风电机组变桨距系统的H∞鲁棒控制策略。简化了液压变桨距系统的数学模型... 变桨距系统是风电机组的重要组成部分,其通过改变桨距角来调整恒定功率,对系统的安全运行起关键作用。针对液压变桨距系统中存在的参数不确定和外界干扰,提出一种风电机组变桨距系统的H∞鲁棒控制策略。简化了液压变桨距系统的数学模型,并改写成标称对象的状态方程;根据系统性能要求,选取混合灵敏度优化过程中符合系统要求的加权函数,进而求得系统广义被控对象的状态空间实现;通过求解Riccati方程获得H∞控制器;进行仿真验证并与传统PI变桨控制策略进行比较,验证了所提控制策略的有效性和优越性。 展开更多

关键词 风电机组 液压变桨距系统 状态空间实现 参数不确定性 外界扰动

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基于实时以太网的兆瓦级风电机组电动变桨距系统

6

作者 田炜 汪海波 +1 位作者 鲁斌 刘剑 《江苏电机工程》 2011年第2期1-4,共4页

工业以太网是控制网络的发展方向,Ethernet POWERLINK(EPL)是一种可满足最苛刻实时要求(4级)、并已投入到工业自动化及运动控制系统应用的工业以太网。主要探讨应用Ethernet POWERLINK于即时运动控制系统的方案,以及实现一个以实时以太... 工业以太网是控制网络的发展方向,Ethernet POWERLINK(EPL)是一种可满足最苛刻实时要求(4级)、并已投入到工业自动化及运动控制系统应用的工业以太网。主要探讨应用Ethernet POWERLINK于即时运动控制系统的方案,以及实现一个以实时以太网为基础的MW级风电机组电动变桨距系统,并引入了基于模拟负载的变桨距试验平台方案,在该平台上进行了地面功能测试,给出了测试结果。 展开更多

关键词 工业以太网 风电机组 电动变桨距系统 实时

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大型风力发电机组变桨距系统故障定位

7

作者 张举良 陶学军 +1 位作者 任海珍 汪艳艳 《电气制造》 2011年第9期40-42,共3页

提出了一种快速、方便、准确有效的故障定位方法:信息流故障诊断方法,为采取正确有效的处理措施提供有力指导和保证,并通过绘制信息流图、分析、定位及应用等以实例的方式对故障定位方法进行了详细的阐述。

关键词 故障定位 大型风力发电机组 变桨距系统 故障诊断方法 定位方法 信息流图

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基于修正IMM的风机变桨系统故障诊断方法 被引量：7

8

作者 王进花 朱恩昌 +1 位作者 曹洁 余萍 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1460-1468,共9页

针对交互式多模型(IMM)故障诊断方法固定模型转移概率导致的诊断准确性、速度下降和估计精度损失问题,提出了一种基于模型转移概率和模型概率修正的故障诊断方法,并与粒子滤波(PF)结合实现了风机变桨系统传感器的多故障诊断。在非模式... 针对交互式多模型(IMM)故障诊断方法固定模型转移概率导致的诊断准确性、速度下降和估计精度损失问题,提出了一种基于模型转移概率和模型概率修正的故障诊断方法,并与粒子滤波(PF)结合实现了风机变桨系统传感器的多故障诊断。在非模式切换阶段,采用后验模型概率梯度信息设计模型转移概率的修正函数,以抑制噪声对IMM估计精度的影响;在模式切换阶段,采用模型概率反转的策略快速切换模型,弥补模型软切换导致的诊断延迟和错误诊断。通过仿真实验证明所提方法的准确性、模型切换速度以及状态估计精度都得到了较好的提升。 展开更多

关键词 风电机组 变桨距系统 故障诊断 交互式多模型(IMM) 粒子滤波(PF) 模型转移概率

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基于风力发电的电动变桨故障模拟系统设计 被引量：4

9

作者 邢作霞 项尚 +1 位作者 徐健 杨轶 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2019年第1期117-120,共4页

以风电机组变桨距系统结构为依据,搭建了适用于实验研究的风电机组电动变桨故障系统实验平台。给出了系统结构、主要电路和实验流程。该实验平台由故障输入子系统和故障输出子系统两部分组成,能够进行电动变桨过程实验和变桨故障测试实... 以风电机组变桨距系统结构为依据,搭建了适用于实验研究的风电机组电动变桨故障系统实验平台。给出了系统结构、主要电路和实验流程。该实验平台由故障输入子系统和故障输出子系统两部分组成,能够进行电动变桨过程实验和变桨故障测试实验,使学生充分了解变桨原理,进行风电机组功率稳定输出、风速引起风力机受力不均匀载荷和降低变桨距系统故障率方面的学习和研究。 展开更多

关键词 风力发电 变桨距系统 实验研究 电动变桨故障系统

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风电机组变工况变桨系统异常状态在线识别 被引量：18

10

作者 王爽心 郭婷婷 李蒙 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第17期5144-5152,共9页

风电机组的变桨系统因风速随机波动而经常在不同工况下切换,且其子系统间存在的强耦合性使其故障难以实时检测和精准定位,因此,实际运行中的数据采集与监视控制系统对变桨故障的误报率较高。针对上述问题,提出变工况变桨系统异常状态在... 风电机组的变桨系统因风速随机波动而经常在不同工况下切换,且其子系统间存在的强耦合性使其故障难以实时检测和精准定位,因此,实际运行中的数据采集与监视控制系统对变桨故障的误报率较高。针对上述问题,提出变工况变桨系统异常状态在线监测与识别系统。由于变桨系统特征参量在不同工况下对其状态的贡献率不同,基于熵优化邻域粗糙集(entropy-optimized neighborhood rough set,ENRS)对不同工况下的特征参量进行约简建模,提出全工况变桨系统状态特征参量挖掘策略。以其约简数据集作为输入样本,提出以小世界粒子群(small-world particle swarm optimized,SWPSO)优化的熵加权学习向量量化(learning vector quantization,LVQ)为基础模型的SWPSO-熵加权LVQ多模型状态监测器,实现异常状态的精准定位。最后,基于实际风场数据对上述模型进行训练,仿真与测试结果表明,基于ENRS的SWPSO-熵加权LVQ模型能实时并准确地反映变桨系统在变工况下的异常状态模式识别。 展开更多

关键词 风电机组 变桨距系统 异常状态识别 熵优化邻域粗糙集模型 变工况

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基于人工蜂群-RBF-PID的风力机液压变桨距控制系统设计 被引量：6

11

作者 任海军 邓广 +2 位作者 吉昊 郑智文 郭儒 《可再生能源》 CAS 北大核心 2019年第7期1078-1083,共6页

风力机液压马达变桨距系统存在高阶多耦合、不确定、非线性、难以控制的问题。为实现桨距角跟踪控制,文章通过动力学分析建立液压马达变桨距系统的数学模型,确定系统特性。根据液压马达变桨距系统原理,采用SimHydraulics建立液压马达变... 风力机液压马达变桨距系统存在高阶多耦合、不确定、非线性、难以控制的问题。为实现桨距角跟踪控制,文章通过动力学分析建立液压马达变桨距系统的数学模型,确定系统特性。根据液压马达变桨距系统原理,采用SimHydraulics建立液压马达变桨距系统仿真模型,设计基于人工蜂群算法结合RBF神经网络的PID控制器,并且采用自适应矩估计算法代替梯度下降法对PID参数进行在线优化。仿真结果表明,采用文章算法,系统响应快,桨距角跟踪精度高。 展开更多

关键词 液压变桨距系统 SimHydraulics 径向基神经网络 自适应矩估计 PID

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自适应蝙蝠算法优化PF的风力机桨距系统故障诊断方法 被引量：6

12

作者 曹洁 杜永红 王进花 《计算机应用与软件》 北大核心 2018年第5期78-84,共7页

针对粒子滤波(PF)在变桨距系统故障诊断中存在的样本贫化现象导致故障诊断精度低的问题,提出一种蝙蝠算法自适应优化粒子滤波的故障诊断方法。通过改进的蝙蝠算法优化粒子滤波的采样过程,并结合最新的观测值定义粒子适应度函数,引导粒... 针对粒子滤波(PF)在变桨距系统故障诊断中存在的样本贫化现象导致故障诊断精度低的问题,提出一种蝙蝠算法自适应优化粒子滤波的故障诊断方法。通过改进的蝙蝠算法优化粒子滤波的采样过程,并结合最新的观测值定义粒子适应度函数,引导粒子整体向高似然区域移动;同时引入一个动态自适应惯性权重来设计新的粒子全局搜索位置更新机制,自适应调整粒子的全局搜索与局部搜索能力的有效协调,改善粒子贫化及陷入局部极值的问题,以期提高粒子群对故障状态的估计性能。通过对风力机桨距系统执行器和传感器故障诊断的仿真分析,表明该方法可有效提高故障诊断的准确性。 展开更多

关键词 风力机 变桨距系统 故障诊断 粒子滤波 蝙蝠算法 状态估计

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大风电机组变桨用超级电容模组健康状态在线监测方法研究 被引量：8

13

作者 石建 周腊吾 +1 位作者 葛召炎 陈浩 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期108-113,共6页

随着风电机组安全运行问题日益受到重视,风电机组变桨用超级电容模组的可靠性变的越来越重要。为了实时监测超级电容模组健康状态保证模组可靠性,提出了一种在线监测模组健康状态的方法。该方法在主控系统中编程测量在开路电压法与电流... 随着风电机组安全运行问题日益受到重视,风电机组变桨用超级电容模组的可靠性变的越来越重要。为了实时监测超级电容模组健康状态保证模组可靠性,提出了一种在线监测模组健康状态的方法。该方法在主控系统中编程测量在开路电压法与电流积分法两种测量方法下风电机组掉电低电压穿越和顺桨时超级电容模组放电电荷量,然后根据两种方法估算的电荷量差值与模组失效阈值之比判断其健康状态。实验结果表明,通过上述方法主控系统能实时监测到超级电容模组健康状态,特别是当超级电容老化失效发生时,可进行实时报警。该方法有效地实时监测了风电机组变桨用超级电容模组健康状态,从而极大地提高了风电机组安全运行的可靠性。 展开更多

关键词 风电机组变桨距系统 超级电容模组 健康状态 老化失效 在线监测

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风电机组变桨距功率简化计算方法

14

作者 周正叶 洪荣晶 +1 位作者 高学海 王学辉 《轴承》 北大核心 2011年第11期6-9,共4页

以某风电机组变桨距系统为研究对象,介绍了变桨距所需驱动功率的简化计算方法。在变桨距力矩的计算中,忽略了桨叶绕其纵轴变桨产生的惯性力矩、桨叶重心偏离纵轴产生的力矩和弹性变形引起的力矩,仅考虑了桨叶离心力产生的变桨阻力矩、... 以某风电机组变桨距系统为研究对象,介绍了变桨距所需驱动功率的简化计算方法。在变桨距力矩的计算中,忽略了桨叶绕其纵轴变桨产生的惯性力矩、桨叶重心偏离纵轴产生的力矩和弹性变形引起的力矩,仅考虑了桨叶离心力产生的变桨阻力矩、作用在桨叶上的空气动力变桨阻力矩和运动副摩擦阻力矩。该简化计算方法可以为变桨距驱动部件的选型提供参考。 展开更多

关键词 风力发电机 变桨距系统 驱动功率 力矩 回转支承

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变速恒频风力发电机组无扰投切控制技术

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作者 吕跃刚 秦涛 +1 位作者 肖运启 徐大平 《可再生能源》 CAS 2008年第4期13-18,共6页

变速恒频双馈风力发电机组的投切控制分为变桨距控制和转子交流励磁控制两部分。变桨距系统控制风轮的能量输入,转子励磁系统控制着定子的能量输出,只有把两方面的控制结合起来,才能完成投切控制的全过程。文章针对切入控制前后的控制... 变速恒频双馈风力发电机组的投切控制分为变桨距控制和转子交流励磁控制两部分。变桨距系统控制风轮的能量输入,转子励磁系统控制着定子的能量输出,只有把两方面的控制结合起来,才能完成投切控制的全过程。文章针对切入控制前后的控制策略不同而引起的系统振荡问题,提出了一种无扰切换的方法,使系统能平稳地过渡到新的稳定状态。仿真结果验证了理论分析及方案设计的正确性。 展开更多

关键词 风力发电 变速恒频 变桨距系统 投切控制

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基于粒子群优化粒子滤波和CUDA加速的故障诊断方法 被引量：8

16

作者 曹洁 李钊 +1 位作者 王进花 余萍 《计算机应用与软件》 北大核心 2020年第4期240-246,251,共8页

在非线性系统中,粒子滤波需要大量粒子才能保证状态估计的准确度,这降低了算法的实时性,导致故障诊断的准确率和实时性不佳。针对该问题,提出基于GPU平台的粒子群优化粒子滤波(PSOPF)并行算法。通过分析PSOPF算法的并行性,设计并实现一... 在非线性系统中,粒子滤波需要大量粒子才能保证状态估计的准确度,这降低了算法的实时性,导致故障诊断的准确率和实时性不佳。针对该问题,提出基于GPU平台的粒子群优化粒子滤波(PSOPF)并行算法。通过分析PSOPF算法的并行性,设计并实现一种基于CUDA并行计算架构的PSOPF并行算法,利用大量的GPU线程对算法进行加速。为解决拒绝重采样对GPU全局内存的非合并访问带来的执行效率低问题,通过改进拒绝重采样并行算法,使线程束中的线程对同一内存区段中的粒子进行重采样,提高了其执行效率。通过对风力机组变桨距系统故障诊断验证了算法的有效性。实验结果表明,该方法可满足故障诊断准确率和实时性的要求。 展开更多

关键词 GPU 粒子滤波 粒子群优化 重采样 变桨距系统 故障诊断

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风电机组高斯过程回归塔架振动监测研究 被引量：8

17

作者 郭鹏 王雪茹 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期380-386,共7页

根据风电机组的运行原理,对运行数据中记录的塔架振动特征进行分析,发现塔架振动与风电机组数据采集与监视(SCADA)系统记录的多个其他变量存在密切关系,针对风电机组运行数据强随机性和高噪声的特点,采用高斯过程回归方法建立了描述塔... 根据风电机组的运行原理,对运行数据中记录的塔架振动特征进行分析,发现塔架振动与风电机组数据采集与监视(SCADA)系统记录的多个其他变量存在密切关系,针对风电机组运行数据强随机性和高噪声的特点,采用高斯过程回归方法建立了描述塔架振动与相关变量关系的振动模型,并对该模型进行了验证.结果表明:通过分析塔架模型残差可以实现叶轮桨距角不对称故障的监测和诊断,证明塔架振动监测的有效性. 展开更多

关键词 塔架振动 高斯过程回归 随机性 变桨距系统

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多总线式光电编码器的设计与应用 被引量：3

18

作者 卜树坡 邹潇 +1 位作者 孟桂芳 程磊 《电测与仪表》 北大核心 2014年第13期103-106,共4页

介绍一种新型多圈绝对值光电编码器的结构及原理,设计了基于DSP芯片的数据接口与多总线式协议转换装置,给出了软硬件设计方法,使其适应不同现场总线的工业应用领域。实现了对风电控制系统变桨电机转子旋转速度和位置的精确测控。

关键词 现场总线 光电编码器 DSP 变桨距系统 协议转换

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模糊滑模控制技术在风电机组中的应用研究 被引量：1

19

作者 高艳红 《电气制造》 2011年第9期36-39,共4页

结合模糊控制和滑模控制的优点,在对变桨距风电机组建模基础上,设计模糊滑模控制器对变桨距系统桨距角进行控制,具有良好的动态和静态特性。

关键词 模糊滑模控制器 风电机组 控制技术 模糊控制 变桨距系统 应用 静态特性 桨距角

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