CN105301499A - 基于dsp的风力发电机组无传感器故障诊断 - Google Patents

基于dsp的风力发电机组无传感器故障诊断 Download PDF

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时献江
赵晓文
孙在松
任婷婷
房钦国
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Abstract

本发明涉及一种基于DSP的风力发电机组无传感器故障诊断，由模拟风速装置、轴承、增速齿轮箱、双馈式风力发电机（DFIG）、变频器、电流互感器、电压互感器、电荷放大器、高/低通滤波器、模数转换器、F28335DSP、LCD液晶显示屏，将电流互感器、电压互感器安装在发电机的定子上，由于采集电流信号和电压信号，将采集的信号经电荷放大器、高/低通滤波器及模数转换器发送给DSP，由DSP进行信号的分析，得出故障信息的瞬时功率谱，并将瞬时功率谱在LCD液晶显示屏上显示，通过液晶显示屏可以很直观的发现故障信息；本发明能够实现检测风力发电机组的故障信息，提高了故障诊断的效率，减少了人工操作，使用方便，操作简便。

Description

基于DSP的风力发电机组无传感器故障诊断
技术领域
本发明涉及基于DSP的风力发电机组无传感器故障诊断，属于风力发电机组故障诊断技术领域。
背景技术
随着人类环保意识的增强和风力发电技术的快速发展，风力发电在新能源行业中占的比例越来越大，而采用常规振动检测方法需要安装大量的传感器，而且风力发电机的机舱多位于高处，振动监测方法多有不便，使得机组的监测与诊断工作很难推广。随着故障预测和故障诊断技术的发展，大部分故障损失是可以随之减少甚至是避免的。根据统计，风电机组在故障诊断技术加入前后对比，由于故障导致的停机时间减少75%以上，相对引发的经济损失可以降低20%～25%。因此，不论是保证风机的运行效率和可靠性还是降低运行维护成本，对于风力发电机组引入故障诊断技术收是十分有必要的。
考虑到风电机组以发电机作为机电转换器，相应的机组故障信息也会耦合在发电机电气回路中，结合国内外定子电流分析法的研究现状，如果能够采用定子电流和电压进行风力发电机组的机械故障诊断，就可以克服上述振动诊断法存在的诸多问题，这对降低监测与系统维护成本，保证风电机组安全运行，高效利用风力资源，都有着非常重要的意义。
发明内容
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种基于DSP的风力发电机组无传感器故障诊断。
本发明为基于DSP的风力发电机组无传感器故障诊断，它包含模拟风速装置、轴承、增速齿轮箱、双馈式风力发电机（DFIG）、变频器、电流互感器、电压互感器、电荷放大器、高/低通滤波器、模数转换器、F28335DSP、LCD液晶显示屏，将电流互感器、电压互感器安装在发电机的定子上，由于采集电流信号和电压信号，将采集的信号经电荷放大器、高/低通滤波器及模数转换器发送给DSP，由DSP进行信号的分析，得出故障信息的瞬时功率谱，并将瞬时功率谱在LCD液晶显示屏上显示，通过液晶显示屏可以很直观的发现故障信息。
作为优选，所述的信息采集由电压互感器和电流互感器组成。
作为优选，故障信息的瞬时功率谱在LCD液晶显示屏上显示。
本发明的有益效果为：能够实现检测风力发电机组的故障信息，提高了故障诊断的效率，减少了人工操作，使用方便，操作简便。
附图说明：
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1为本发明的结构示意图；
图1中包括模拟风速装置、轴承、增速齿轮箱、双馈式风力发电机（DFIG）、变频器、电流互感器、电压互感器、电荷放大器、高/低通滤波器、模数转换器、F28335DSP、LCD液晶显示屏。
具体实施方式：
使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含模拟风速装置、轴承、增速齿轮箱、双馈式风力发电机（DFIG）、变频器、电流互感器、电压互感器、电荷放大器、高/低通滤波器、模数转换器、F28335DSP、LCD液晶显示屏，将电流互感器、电压互感器安装在发电机的定子上，由于采集电流信号和电压信号，将采集的信号经电荷放大器、高/低通滤波器及模数转换器发送给DSP，由DSP进行信号的分析，得出故障信息的瞬时功率谱，并将瞬时功率谱在LCD液晶显示屏上显示，通过液晶显示屏可以很直观的发现故障信息。
进一步的，所述的信息采集由电压互感器和电流互感器组成。
进一步的，故障信息的瞬时功率谱在LCD液晶显示屏上显示。
本发明具体实施方式的工作原理为：风电机组传动链发生故障时，由于电机内部不平衡造成磁场变化，磁场的变化引起定子电流成份的改变，通过研究其特征与故障的关系，可以对发生的故障进行明确检测诊断。将采集的定子电流信号利用DSP进行分析，并将故障信息显示在LCD屏上，使用方便，操作简单。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.基于DSP的风力发电机组无传感器故障诊断，其特征在于：它包含模拟风速装置、轴承、增速齿轮箱、双馈式风力发电机（DFIG）、变频器、电流互感器、电压互感器、电荷放大器、高/低通滤波器、模数转换器、F28335DSP、LCD液晶显示屏，将电流互感器、电压互感器安装在发电机的定子上，由于采集电流信号和电压信号，将采集的信号经电荷放大器、高/低通滤波器及模数转换器发送给DSP，由DSP进行信号的分析，得出故障信息的瞬时功率谱，并将瞬时功率谱在LCD液晶显示屏上显示，通过液晶显示屏可以很直观的发现故障信息。
2.根据权利要求1所述的基于DSP的风力发电机组无传感器故障诊断，其特征在于：所述的信息采集由电压互感器和电流互感器组成。
3.根据权利要求1所述的基于DSP的风力发电机组无传感器故障诊断，其特征在于：故障信息的瞬时功率谱在LCD液晶显示屏上显示。
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