双馈异步发电机定子绕组故障特征量提取方法研究.pdf

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1、第47卷第5期截1I}Vo1．47．No．5MICR0MOTORS2014正5月Mav2014双馈异步发电机定子绕组故障特征量提取方法研究张正东，马宏忠，时维俊，陈继宁，陈涛涛(河海大学可再生能源发电技术教育部工程研究中心，南京211100)摘要：双馈异步发电机定子绕组发生不对称故障时，会在转子电流信号中引发一定的谐波分量。由于早期故障引起的故障特征信号十分微弱，如何准确提取故障特征量已经成为一个很重要的课题。本文在动模实验室进行了双馈机定子绕组故障模拟实验，获取了正常及定子绕组不对称故障情况下的转子电流信号，然后采用傅里叶变换、小波变换、希尔伯特一黄变换(HHT)三种方法提取其故障特征量

2、，进行灵敏度与可靠性的比较。通过对比可知，希尔伯特一黄变换提取出的故障特征量比傅里叶变换及小波变换的特征量更加敏感、可靠。关键词：双馈异步发电机；故障检测；实验平台；转子电流；希尔伯特一黄变换中图分类号：TM346+．2文献标志码：A文章编号：1001—6848(2014)05—0066—05StudyonExtractionMethodofStatorWindingFaultCharacteristicsofDoubly-fedWindGeneratorZHANGZhengdong，MAHongzhong，SHIWeijun，CHENJining，CHENTaotao(ResearchC

3、enterforRenewableEnergyGenerationEngineering(HohaiUniversity)，MinistryofEducation，Nanjing211100，China)Abstract：Asymmetricfaultsofdoubly·-fedwindpowergeneratorstatorwindingcausetheharmoniccompo·-nentinthesignalofrotorcurrent．Howtoaccuratelyextractfaultfeaturehasbecomeaveryimportanttaskduetotheweakf

4、aultsignalofearlyfailure．Thispaperbuilttheexperimentalplatformofstatorfaultsdiagno—sisinlaboratory．Therotorcurentwasderivedinbothnormalandstatorfaultconditions．thentheFouriertransform，wavelettransform，Hilbea—Huangtransformwereusedtoextractthefaultfeature．Bycomparingthesensitivityandreliability，fau

5、ltfeatureofHilbert-Huangtransformismoresensitive，reliablethantheFouriertransforillandwavelettransfom1．Keywords：double-fedinductiongenerator；faultdiagnosis；experimentalplatform；rotorcurrent；Hilbea—Huangtransform当双馈异步发电机定子绕组发生故障时，会在0引言转子电流中产生频率为(2k±s)．厂的故障分量。文近年来，随着风电机组装机容量的不断增大，献[5-6]都是基于此理论提出的诊断方法

6、，采用转子以及海上风电项目的逐步开展，如何提高和保障风电流谱或电压谱特征频率处的幅值作为诊断故障的力发电机组的运行可靠性已经成为国内外关注的焦特征量。但由于转差率S的实时变化，对其跟踪及点¨。风力发电机中双馈异步发电机(DFIG)占有很计算误差的存在使得其诊断可靠性受到一定的影响。大的市场份额J，而其故障主要发生于定子、转子、而文献[7]提出采用发电机径向振动特征作为发电轴承、气隙(偏心)等处J。其中双馈风力发电机组机绕组故障的特征量，但此方法需要外加振动传感38％的故障是由定子引起的J。因此，为了确保发电器，对运行中的风力发电机有技术上的困难，同时机安全运行，进行及时的维护和提高运行的可

7、靠性，也增加了风机运行成本；另有学者采用轴向磁通，双馈异步发电机定子绕组故障监测具有重要意义。定子负序电流j，等作为定子绕组故障的特征量，收稿日期：2013—08—05基金项目：国家自然科学基金项目(51177039)；教育部博士点基金项目(20090944110011)。作者简介：张正东(1990)，男，硕士研究生，研究方向为风力发电系统的监测、诊断与控制。zzd_wander@163．con5期张正东等：双馈异步发电