一种风电机组变桨系统的故障预警方法及系统技术方案

一种风电机组变桨系统的故障预警方法及系统，包括：采集变桨系统正常运行且桨距角发生变化的历史数据，所述历史数据包括变桨系统中每个叶片的桨距角；对所述历史数据进行滤波处理，根据滤波处理前、后的数据偏差确定数据偏差范围；对变桨系统待测数据进行滤波处理，当滤波处理前、后的数据偏差超出所述数据偏差范围，则发出故障预警。本发明专利技术能够在变桨系统故障早期，变桨角度未发生明显异常时，针对变桨角度曲线不平滑的情况进行故障预警，发现早期的变桨故障。

A Fault Early Warning Method and System for Wind Turbine Propeller Control System

A fault early warning method and system for wind turbine pitch control system includes: collecting the historical data of pitch angle of each blade in the pitch control system, filtering the historical data, determining the data deviation range according to the data deviation before and after the filtering process, and collecting the historical data of pitch angle of each blade in the pitch control system. When the data deviation before and after the filtering process exceeds the range of the data deviation, the fault warning will be issued. When the pitch angle is not abnormal in the early stage of the pitch system failure, the fault early warning can be carried out to detect the early pitch fault when the pitch angle curve is not smooth.

【技术实现步骤摘要】
一种风电机组变桨系统的故障预警方法及系统
本专利技术涉及新能源发电，具体涉及一种风电机组变桨系统的故障预警方法及系统。
技术介绍
风电行业的成本主要集中在两个方面，第一是制造、加工和安装成本，第二就是运维成本，日常运维成本大概为风电场总收入的10％-15％，提前发现并预警故障是降低运维成本的重要措施。变桨系统是组成风电机组的重要部件，作用为通过改变叶片迎风角，控制功率在合理范围内稳定输出。由于风电机组所在地多有突发大风或阵风的情况，加之工作条件恶劣，变桨故障发生频率高，对风机发电量和运维成本均有较大影响。变桨角度异常是变桨系统故障的重要表现形式，当变桨角度与预设值发生明显偏差，或任意两个或以上叶片运行角度相差值超过稳定运行阈值，都可以触发变桨系统故障报警。然而在变桨系统故障早期，变桨角度未发生明显异常，仅仅由于转矩或控制等问题使变桨角度曲线不平滑，此时需要对数据进行分析以发现早期故障。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的上述不足，本专利技术提供一种风电机组变桨系统故障预警方法及系统。本专利技术提供的技术方案是：一种风电机组变桨系统的故障预警方法，包括：采集变桨系统正常运行且桨距角发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风电机组变桨系统的故障预警方法，其特征在于，包括：采集变桨系统正常运行且桨距角发生变化的历史数据，所述历史数据包括变桨系统中每个叶片的桨距角；对所述历史数据进行滤波处理，根据滤波处理前、后的数据偏差确定数据偏差范围；对变桨系统待测数据进行滤波处理，当滤波处理前、后的数据偏差超出所述数据偏差范围，则发出故障预警。

【技术特征摘要】
1.一种风电机组变桨系统的故障预警方法，其特征在于，包括：采集变桨系统正常运行且桨距角发生变化的历史数据，所述历史数据包括变桨系统中每个叶片的桨距角；对所述历史数据进行滤波处理，根据滤波处理前、后的数据偏差确定数据偏差范围；对变桨系统待测数据进行滤波处理，当滤波处理前、后的数据偏差超出所述数据偏差范围，则发出故障预警。2.如权利要求1所述的故障预警方法，其特征在于，采集的所述历史数据为5-10秒的秒级数据。3.如权利要求1所述的故障预警方法，其特征在于，所述根据Savitzky‐Golay滤波器对所述历史数据进行滤波处理，包括：从所述历史数据中随机选择若干时间段内的数据作为样本数据；根据预设的循环单边点数集合和多项式阶次集合，每次从单边点数集合和多项式阶次集合中各取一个数值、分别对各时间段的样本数据进行Savitzky-Golay滤波并绘制滤波后的曲线图；所述曲线图中的曲线最低点对应的参数为拟合单边点数m和多项式阶次n的值。4.如权利要求3所述的故障预警方法，其特征在于，根据所述单边点数和多项式阶次，通过下式分别对各时间段的样本数据进行Savitzky-Golay滤波：yM＝sgolayfilt(xM,m,n)式中：yM：滤波后的样本数据；M：N段样本数据的数据点个数；sgolayfilt()：对数据进行Savitzky-Golay滤波的函数；xM：滤波前的样本数据；N：数据样本的数量。5.如权利要求4所述的故障预警方法，其特征在于，通过下式确定所述滤波处理前、后的数据偏差确定数据偏差范围：Ealarm＝[-Emean-5*Estd,Emean+5*Estd]式中：Ealarm：数据偏差范围；Emean：N段数据的平均误差；Estd：N段数据的误差标准差，所述Emean和Estd分别根据各时间段滤波处理前、后的数据偏差确定。6.如权利要求5所述的故障预警方法，其特征在于，所述Emean通过下式确定：所述Estd通过下式确定：所述各时间段滤波处理前、后的数据偏差通过下式确定：EM＝yM-xM式中：EM：样本数据进行滤波前、后的数据偏差。7.如权利要求1或5所述的故障预警方法，其特征在于，根据所述单边点数和多项式阶次，通过下式对变桨系统待测数据进行滤波处理，包括：ytest＝sgolayfilt(xtest,m,n)式中：ytest：滤波后的变桨系统待测数据；xtest：滤波前的变桨系统待测数据；所述待测数据是采集5-10秒的待测风电机组上每个叶片的桨距角。8.如权利要求7所述的风电机组变桨故障预警方法，其特征在于，通过下式判断滤波处理前、后的数据偏差是否超出所述数据偏差范围：Etest∈Ealarm式中：Etest：变桨系统待测数据进行滤波前、后的数据偏差；所述变桨系统待测数据进行滤波前、后的数据偏差通过下述确认：Etest＝ytest-xtest。9.一种风电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓晶，秦世耀，王文卓，徐婷，毕然，薛扬，王瑞明，付德义，周士栋，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京,11