[发明专利]偏航制动盘维护预警方法及风力发电机组

说明书

本发明提供一种偏航制动盘维护预警方法，先调取偏航制动盘历史维护记录，获取所述偏航制动盘污损时的运行数据。然后对所述运行数据进行特征提取，并构建高维特征集合。在风力发电机组运行过程中，利用数据采集与监视控制系统监测所述偏航制动盘的实时运行数据，并在所述实时运行数据与所述高维特征集合之间建立映射关系。若所述实时运行数据与所述高维特征集合之间的映射关系匹配，则发出维护预警信息。本方法无需增加传感器，直接通过现有的数据资料和数据采集手段，就能够通过数字模型匹配的方式来判断偏航制动盘的工作状态，具备较高的判定准确率的同时节省了不必要的维护工作，可以有效对偏航制动盘进行监测维护。

技术领域

本发明涉及风力发电机领域，具体涉及一种基于模式识别方式对风力发电机组的偏航制动盘进行维护预警的方法，以及采用此维护预警方法的风力发电机组。

背景技术

偏航制动盘是风力发电机组中受力情况较为复杂、可靠性要求较高的关键部件。偏航制动盘的强度直接关系到整个风力发电机组的安全运行。风力发电机组叶片产生的气动载荷以及由于风轮旋转和机舱对风转动引起的离心力、惯性力和重力均通过主机架传递到偏航制动盘上，这些载荷和偏航制动盘自身的重力构成了偏航制动盘的工作载荷。

风力发电机组在工作过程中需要进行频繁的偏航运动，极易导致偏航制动盘出现油污或损耗，加大风力发电机组偏航运动过程的振动，影响偏航控制过程的运行效率。当前为解决此问题，采用对偏航制动盘定期检修维护的方式。然而维护频率过高会造成人力物力的不必要损耗，而维护频率过低又会造成维护不及时，加剧偏航制动盘磨损的缺陷。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于模式识别方式对风力发电机组的偏航制动盘进行维护预警的方法，通过对历史数据的采集和分析来建立特征模型，并基于该模型来判定是否发出维护预警信息。具体包括如下方案：

一种偏航制动盘维护预警方法，包括如下步骤：

调取偏航制动盘历史维护记录，获取所述偏航制动盘污损时的运行数据；

对所述运行数据进行特征提取，并构建高维特征集合；

利用数据采集与监视控制系统监测所述偏航制动盘的实时运行数据，并在所述实时运行数据与所述高维特征集合之间建立映射关系；

若所述实时运行数据与所述高维特征集合之间的映射关系匹配，则发出维护预警信息。

其中，所述获取所述偏航制动盘污损时的运行数据包括机舱的振动加速度和风速。

其中，所述获取所述偏航制动盘污损时的运行数据包括同时获取所述偏航制动盘污损维护后的所述运行数据。

其中，所述对所述运行数据进行特征提取，包括：

提取所述机舱振动的加速度幅值；

提取所述机舱振动的加速度频谱；

提取所述机舱振动的加速度频谱能量谱。

其中，采用经验模态分解法提取所述机舱振动的加速度频谱和能量谱。

其中，所述构建高维特征集合，包括：

基于所述风速划分第一区间和第二区间；

所述高维特征集合包括对应所述第一区间的第一子空间，以及对应所述第二区间的第二子空间。

其中，所述利用数据采集与监视控制系统监测所述偏航制动盘的实时运行数据，包括：

确定到本次偏航运行过程结束；

利用所述数据采集与监视控制系统监测所述偏航制动盘本次偏航运行过程的实时运行数据。