[发明专利]一种风力发电机组的塔筒健康监测方法

权利要求书

1.一种风力发电机组的塔筒健康监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：布设塔筒动态测量系统，采集塔筒状态信息，其中，所述塔筒状态信息包括：塔筒顶部晃动信号a＝{a_x,a_y}、塔筒底部沉降信号b＝{b_x,b_y}以及塔筒倾斜状态信号c＝{c_x,c_y}；

步骤二：早期故障识别：对步骤一采集到的塔筒状态信息进行处理，以增强塔筒早期故障引起的数据异常；

步骤三：构建健康评估指标IMD，通过IMD自适应的获取数据分布参数，用于测量各个数据样本与分布中心之间的统计偏差，以实现早期故障预警；

其中，对步骤一采集到的塔筒状态信息进行处理，包括如下步骤：

步骤21：构建残余奇异值分解模型，并将塔筒状态信息分别输入到该模型中，输出对应不同残余系数k的残余信号，记为s_k,k＝1,2,...,m；

其中Ada(·)表示逆对角线平均重构法，σ为RSVD分解得到的奇异值，u和v是RSVD分解得到的酉矩阵；

步骤22：选取步骤21输出的不同残余系数k的残余信号中的最优残余系数

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组的塔筒健康监测方法，其特征在于，所述塔筒动态测量系统包括塔顶传感器、塔基传感器、数据库和远程应用系统；所述塔顶传感器安装在机舱下部的塔筒顶端内壁处，所述塔基传感器安装在塔基塔筒内壁处，所述塔顶传感器和所述塔基传感器通过风机环网与所述数据库连接，所述远程应用系统用于实时显示塔筒状态信息。

3.根据权利要求2所述的一种风力发电机组的塔筒健康监测方法，其特征在于，还包括机舱控制柜、塔顶光纤转换器、塔基控制柜和塔基光纤转换器；所述机舱控制柜和塔基控制柜预留有光纤接口，所述塔顶传感器通过光纤、所述塔顶光纤转换器与所述机舱控制柜连接，所述塔基传感器通过光纤、塔基光纤转换器与所述塔基控制柜连接，所述机舱控制柜和所述塔基控制柜与所述数据库连接。

4.根据权利要求2所述的一种风力发电机组的塔筒健康监测方法，其特征在于，所述塔顶传感器通过螺栓固定方式安装在机舱下部的塔筒顶端内壁处。

5.根据权利要求1所述的一种风力发电机组的塔筒健康监测方法，其特征在于，步骤22的选取方法为：

计算每个残余信号的基尼指数，根据最大基尼指数选取最优残余系数

其中为基尼指数。

6.根据权利要求1所述的一种风力发电机组的塔筒健康监测方法，其特征在于，构建健康评估指标IMD的步骤如下：

步骤31：计算最优残余信号均值μ和协方差S，并计算信号内每个样本的马氏距离D_m；其中，最优残余信号均值协方差信号内每个样本的马氏距离

步骤32：去除信号中D_m＞3的样本，利用剩余的样本更新均值和协方差，不断迭代，直到剩余样本的马氏距离收敛；

步骤33：利用步骤32中得到塔筒健康状态分布参数测量异常值的统计偏差。