[发明专利]一种基于协整分析的风力发电机齿轮箱状态监测方法

权利要求书

1.一种基于协整分析的风力发电机齿轮箱状态监测方法，其特征在于：结合数据采集与监视控制系统中的m个一阶单整I的非平稳变量，非平稳变量包括风速、齿轮箱温度、发电机转速、网侧功率；计算或估计协整参数的滞后长度P，协整系数矩阵A，通过协整计算最终得到一个平稳协整残差ξ_t，残差ξ_t的ADF值小于1%的临界值，为平稳协整残差，残差ξ_t平稳性检验的ADF值大于1%的临界值，则协整残差变为非平稳时间序列；当风机齿轮箱处于异常状态时原有协整关系被破坏，风机齿轮箱处于异常状态包括齿轮或轴承磨损、轮齿折断的状态；协整残差变为非平稳时间序列，通过降阶协整方法找出破坏协整关系的变量，其中降阶协整方法为依次排除其中一个非平稳变量降阶协整方法为依次排除其中一个非平稳变量；经过协整分析后，只需对协整残差进行分析即可判断风机的运行状态，判断风机的运行状态：残差平稳说明风机运行正常，反之风机运行异常，对m个风机参数建立自回归模型如（1）所示：

其中，yt为m×1的非平稳变量，由m个待检验的非平稳变量组成，

A1……Ap是带估计的m×m参数矩阵，

ξt是协整残差，

P为自回归的滞后阶数，

参数的计算和估计具体包括：

滞后长度P的选择，滞后长度通过自相关函数的截尾性判断，自相关函数的公式如（2）所示：

自相关函数的截尾性指当k>p时，T为建模数据个数，称P为滞后长度，

协整系数A选择，对（1）式进行迭代得式（3）

令

则式（1）变为

对式（5）使用最小二乘估计得出协整系数A的估计值，

。

2.根据权利要求1所述的一种基于协整分析的风力发电机齿轮箱状态监测方法，其特征在于：所述结合数据采集与监视控制系统是用于实时采集风机物理信号的系统。