[发明专利]一种风机叶片故障监测方法、装置及风机

说明书

本发明提供一种风机叶片故障监测方法、装置及风机，所述方法包括：获取各采样周期内风机各叶片的振动信号；分别计算各振动信号对应的冲击信息敏感值；基于各振动信号的所述冲击信息敏感值，确定信息相差度；根据所述信息相差度，确定所述风机的叶片状态。本发明提供的风机叶片故障监测方法、装置及风机，通过对各叶片的振动信号相关对冲击信息敏感的指标进行分析，得到冲击信息敏感值，进而根据各叶片冲击信息敏感值的比对，将比对获取的信息相差度作为风机的叶片状态识别的依据，能够有效地识别出引发振动信号产生冲击信息的叶片故障，且无需建立故障数据库，监测的结果不易受坏点影响，便于实现，监测成本低。

技术领域

本发明涉及风力发电机技术领域，尤其涉及一种风机叶片故障监测方法、装置及风机。

背景技术

叶片是风力发电机组最关键的部件之一，长期运行在高空恶劣的自然环境下，承受着随机的风载荷，因此研究其故障诊断技术，保证叶片正常运行，对提高机组安全经济运行具有重要意义。

目前，叶片故障在线诊断主要采取的有以下几种方法：应变监测法、噪音监测法和振动监测法。其中，应变监测法是通过监测叶片的应变量判断叶片故障；噪音监测法是通过监测叶片的噪音信号，获得各叶片噪音信号的频谱特征，再根据各叶片噪音信号的频谱特征判断叶片故障；振动监测法是通过监测叶片的振动信号，获得各叶片的振动信息与叶片的固有频率以判断叶片故障。

应变监测法对硬件要求较高，监测成本高；噪音监测法需建立正常样本与故障样本数据库，计算量较大，准确率不高；振动监测法主要通过判断各叶片的振动波形相似度或者通过叶片固有频率的差异去判断叶片故障，监测准确率易受监测设备工况的影响。

发明内容

本发明提供一种风机叶片故障监测方法、装置及风机，用以解决常规的叶片故障监测方法对监测条件要求苛刻、需建立故障特征库、计算量大、检测效率低、检测准确率差等相关缺陷。

第一方面，本发明提供一种风机叶片故障监测方法，包括：获取各采样周期内风机各叶片的振动信号；分别计算各振动信号对应的冲击信息敏感值；基于各振动信号的所述冲击信息敏感值，确定信息相差度；根据所述信息相差度，确定所述风机的叶片状态。

根据本发明提供的一种风机叶片故障监测方法，所述冲击信息敏感值为峭度值或最大峰值。

根据本发明提供的一种风机叶片故障监测方法，在所述冲击信息敏感值为峭度值的情况下，所述分别计算各振动信号对应的冲击信息敏感值，包括：分别对各振动信号进行高通滤波，获取对应的滤波振动信号；计算各滤波振动信号对应的四阶中心距作为所述峭度值。

根据本发明提供的一种风机叶片故障监测方法，所述基于各振动信号的所述冲击信息敏感值，确定信息相差度，包括：利用各振动信号的标准差四阶中心距，分别对各峭度值进行归一化处理，获取各峭度值对应的峭度因子；确定所述信息相差度，所述信息相差度为所有峭度因子的方差。

根据本发明提供的一种风机叶片故障监测方法，在所述冲击信息敏感值为最大峰值的情况下，所述基于各振动信号的所述冲击信息敏感值，确定信息相差度，包括：利用各振动信号的均方根值，分别对所述最大峰值进行归一化处理，获取各最大峰值对应的峰值因子；确定所述信息相差度，所述信息相差度为所有峰值因子的方差。

根据本发明提供的一种风机叶片故障监测方法，在所述冲击信息敏感值为最大峰值的情况下，所述基于各振动信号的所述冲击信息敏感值，确定信息相差度，包括：利用各振动信号的绝对平均值，分别对所述最大峰值进行归一化处理，获取各最大峰值对应的脉冲因子；确定所述信息相差度，所述信息相差度为所有脉冲因子的方差。