[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

摘要

本发明公开了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(1)的非平稳变量，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ξt，当风机齿轮箱处于异常状态时原有协整关系被破坏，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；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；通过该方法能够将复杂的SCADA数据分析变为简单的残差分析，从残差中提取相关的风机齿轮箱状态信息，有效减少排查时的工作量，提升工作效率，提升故障判断准确率，效果十分明显。

主权项

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(1)的非平稳变量，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ξt，当风机齿轮箱处于异常状态时原有协整关系被破坏，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；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，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，。