风力发电机故障诊断系统的研究

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1、中图分类号：TK83密级：公开UDC：本校编号：硕士学位论文论文题目：风力发电机故障诊断系统的研究研究生姓名：白宇君学号：0211396学校指导教师姓名：李刚职称：教授申请学位等级：工学硕士学位专业：热能工程论文提交日期：2014.5论文答辩日期：2014.6万方数据硕士学位论文风力发电机故障诊断系统的研究ResearchandStudyofFaultDiagnosisSystemforWindTurbine作者姓名：白宇君学科、专业：热能工程学号：0211396指导教师：李刚完成日期：2014年5月兰州交

2、通大学LanzhouJiaotongUniversity万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通大学

3、可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日万方数据兰州交通大学硕士学位论文摘要风力发电机安装位置高，一般工作条件恶劣。出现故障不好维修，针对风力发电机组的运行状态进行有效、及时、准确的预测故障的发生和发展，避免和减少故障的发生，降低维修成本。对于风力发电机组故障率发生最高的则是发电机，所以

4、从发电机着手来进行故障诊断研究，发电机结构的复杂性，并保证在不拆卸、不破坏设备并保证设备在正常运行的情况下，能够准确的判断工作状态、性能好坏、参数变化和故障趋势，这就需要一套功能完善、性能稳定的状态检测和故障诊断系统。由于发电机属于旋转机械，而旋转机械在高速运转时会产生振动，利用对振动信号的实时监测，系统便可从振动信号来进行状态识别。这样一套风力发电机故障诊断系统，首先要在不妨碍机器运转的情况下，使传感器尽量靠近振源安装，从多个角度和方向来选好测点和探头位置，对运行的发电机常见故障（正常、转子不对中、轴向裂

5、纹和油膜震荡）进行振动位移的测量，并对故障情况进行振动信号模拟。其次，对测得的振动信号进行MATLAB小波分析，利用小波包进行信噪分离，分离出无用的噪声信号，将有用的信号保留，进行小波包能量谱分解，算出每个频带所占总能量百分比，作为故障诊断中识别的特征参数。再次，将MATLAB小波包去噪分解后各频带所提取的能量特征值作为BP神经网络的输入端样本，通过隐含层的激励函数，进行神经网络训练，得到输出的故障类型，选取测试样本进行网络测试，结果达到了对测试样本的有效识别，这种BP神经网络训练对故障类型的识别是简单可行

6、的。最后，利用VisualBasic程序对风力发电机振动检测故障诊断系统界面进行设计，可分为两大系统，即用户系统和管理员系统。用户系统可对振动信号采集、分析，提取有用信号，进行故障类型的判别，有效的输出诊断结果。管理员系统可对Access数据库进行查看、删除和打印最后结果。利用本文开发的风力发电机振动故障检测诊断系统，可简单的预测设备故障的发生和发展，有效降低了经济损失，并对下一步成熟的风力机故障诊断系统有一定的参考价值和指导借鉴作用。关键词：风力发电机；故障诊断；小波包分析；神经网络；VB论文类型：应用技

7、术研究-I-万方数据风力发电机故障诊断系统的研究AbstractWindturbinewhichisinstalledinhighplace,duetoitsbadworkingconditions,itsfailureisnotconvenienttoberepaired.Accordingtothebadworkingconditionsofwindturbine,wecanpredictitsfaultseffectively,timely,andaccurately,avoidorreducefau

8、lts,andeventoreducetherepaircost.Astothewholewinddrivengenerator’ssystem,thegeneratorismosteasytohavefailures,sowecanbegintheresearchoffaultsfromthegeneratorfirstly.Thegenerator’sstructureiscomplex,andwearere