[发明专利]风力发电机组传动链系统扭振状态的监测方法

权利要求书

1.一种风力发电机组传动链系统扭振状态的监测方法，其特征在于，所述的监测方法将传动链振动状态量化到电机转速波动，通过提取发电机原始转速，剔除干扰以及与传动链振动相关性小的信号，保留电机转速中表征传动链振动状态的关键成分，并对电机转速信号提取量进行监测；

所述的监测方法包括以下步骤：

(1)采集发电机原始转速，并分别通过两个不同滤波时间的一阶低通滤波器，对两个滤波结果做差，进而去除原始转速的直流分量，保留交流信号；所述一阶低通滤波器的传递函数为：G(s)＝1/(s+T)，

传递函数采用拉普拉斯变换的s函数表示，其中s为函数自变量，T为一阶滤波时间系数；

(2)对步骤(1)提取的交流信号进行陷波过滤，滤波后的结果再与步骤(1)提取的交流信号相减，进而提取出原始电机转速中传动链振动频率的波动信号；其中陷波滤波器的传递函数为：G(s)＝(s²+ω²)/(s²+2ξωs+ω²)，

传递函数采用拉普拉斯变换的s函数表示，其中s为函数自变量，ω为频率系数，表示陷波的中心频率，ξ为阻尼系数，影响陷波中心频率信号衰减的幅度；

(3)对步骤(2)提取的原始电机转速中传动链振动频率的波动信号进行监测；当一定时间内该波动信号超过阈值的振荡次数达到保护值，则触发机组保护，避免机组运行在传动链系统扭振状态。

2.按照权利要求1所述的风力发电机组传动链系统扭振状态的监测方法，其特征在于，所述的步骤(3)中，监测原始电机转速中传动链振动频率的波动信号的方法如下：

将所述步骤(2)提取的传动链振动频率的波动信号划分为七个区域；计时器未启动时，提取信号在区域一，此时持续检测波动信号的大小，不断清零计时器和计数器；但当提取的波动信号大于正阈值时，进入区域二，当波动信号刚跳入区域二时启动计时器，并对计数器加一；当提取的波动信号小于负阈值时，进入区域三；当波动信号刚跳入区域三时，启动计时器，并对计数器加一；在区域二时，当提取的波动信号小于零，进入区域四；而在区域三时，当提取的波动信号大于零，则跳进区域五；在区域四时，当提取的波动信号小于负阈值，进入区域六，当波动信号刚跳入区域六时，计数器加一；在区域五时，当提取的波动信号大于正阈值进入区域七，当波动信号刚跳入区域五时计数器加一；

在非区域一时，当计时器到达时间t时，则调回区域一，而计数器值达到保护值n时，则对机组扭振状态标志置位并执行相应停机逻辑。

3.根据权利要求2所述的风力发电机组传动链系统扭振状态的监测方法，其特征在于传动链振动频率不限于带齿轮箱机组的一阶固有频率，还包括塔筒左右方向的二阶固有频率，或叶片面内的三阶固有频率；特殊的，包括在现场实测中发现的机组传动链上的特征频率。