小波包变换与rbf网络在风电机组传动链故障诊断应用研究

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1、第10期组合机床与自动化加工技术NO．102013年10月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueoct．2013文章编号：1001—2265(2013)10—0095—03小波包变换和RBF网络在风电机组传动链故障诊断的应用研究术崔勇(长葛市电力工业公司，河南许昌461000)摘要：风电机组传动链故障特征类型丰富，故障信息量大，提出将振动信号作为其故障特征信息的载体，通过小波包变换进行特征提取。应用RBF神经网络的非线性映射能力和自适应学习能力，以提高故障诊断的准确性，详细

2、分析了进行两级神经网络识别的思想，应用第一级神经网络进行故障分类，应用第二级神经网络进行具体故障识别。给出了故障诊断试验，该试验充分说明应用小波包算法进行故障特征提取可以有效地实现故障信号的预处理，进行两级神经网络可以有效提高故障诊断效率。关键词：传动链；小波包；RBF神经网络；故障诊断；特征提取中图分类号：TH165；TP277文献标识码：AFaultDiagnosisforDriveTrainOfWindTurbinesBasedonWaveletPacketTransformandRBFNeuralNetworkCUIYong(

3、ChangGePowerSupplyCompany，XuchangHenan461000，China)Abstract：Windturbinedrivingchainwithabundantfaultfeatureandvariabletypes，thevibrationsignalwasacarrieroffaultfeatureswhichcaneffectivelyreflectmostofthefaultinformationofthewindtur·binedrivetrain．Waveletpackettransformw

4、asadoptedforfeatureextraction．Withtheapplicationofnonlinearmappingandadaptivelearningfeatureofneuralnetworkstoenhanceitsaccuracy，thetwo·levelneuralnetworkrecognitionmethodwasproposed，withfirstlevelforfaultclassificationandsecondlevelforfaultdiagnosis．Theexampleshowsthat

5、thismethodcanbeeffectivelyappliedtodrivetrainofwindturbinefaultdiagnosiswithwaveletpacketalgorithmwithfaultfeatureextractionandtwo—levelneuralnetworkpatternrecognition．Keywords：drivetrain；waveletpacket；RBFneuralnetworks；faultdiagnosis；featureextraction障特征，由于风电系统运行环境的复杂性

6、和特殊性，0引言有大量的非稳态信号包含其中。小波包变换是一种风电机组传动链结构复杂，其典型故障主要涉较为精细的信号时频分析手段，具有较强的非平稳及主轴、齿轮箱、滚动轴承等关键部件，每一部件有信号识别能力，利用小波包对故障信号进行分解重对应有多种故障特征，如主轴故障有轴不平衡，轴不构，提取故障特征，不失为一种好的信号处理手对中等故障；齿轮箱有齿轮磨损、断齿、齿轮点蚀等段。神经网络具有很强的自适应学习能力和非线多种故障；滚动轴承有内圈缺陷、外圈缺陷和滚动体性映射能力，可以通过自身学习机制形成决策，常应缺陷等多种故障¨。由于风电机组运行环境

7、恶劣，用于模式识别和故障诊断中。考虑到风电机组传不断受到冲击载荷作用，其传动链称为易发故障点，动链故障类型多样、故障特征信息量庞大，传统BP成为造成风电机组故障停机的主要因素，研究其故网络存在容易陷入局部最小，学习时间长，泛化能力障诊断，可以实现风电机组的前期维护，保障风电场相对较弱的缺点，将RBF网络和小波包变换结合，既的安全经济运行。可以实现故障特征样本库的构建，提高诊断效率，同在风电系统中，通过对传动链的振动检测，可以时可以有效解决故障特征向量和故障点之间的非线获得不同的特征信号，这些信号能够反映大部分故性映射关系，提高故障诊断

8、的准确率。收稿日期：2013—04—23基金项目：河南省科技厅科技攻关计划资助项目(122102210416，112102210339)作者简介：崔勇(198l一)，男，河南许昌人，长葛市电力工业公司助理工程师，主要从事