The invention provides a comprehensive monitoring method for power quality and health status of wind turbine. Without any additional condition monitoring system for wind turbines, the invention can quickly obtain two-dimensional orthogonal components, frequency shift information, stroboscopic information, total harmonic distortion information, and phase unbalance information by analyzing the three-phase current signal output by each wind turbine in wind farm, and then use these information to construct not only the power quality of wind turbines, but also the power quality of wind turbines. The on-line comprehensive monitoring features can be used to predict the structural health status of the transmission chain of wind turbines, so that the power quality of each fan and the structural health status of the transmission chain can be quantitatively evaluated and predicted without additional configuration of the wind turbines condition monitoring system.
【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机电能质量及健康状态综合监控方法
本专利技术涉及风力发电技术,具体涉及一种风力发电机电能质量及健康状态综合监控方法。
技术介绍
随着电力需求的不断增长,风力发电作为一种可持续的环保的能源解决方案,越来越多的被应用在生产生活中。但受自然风不稳定性的影响,通常从风力发电机输出电能的电能质量与传统的火电和核电机组输出电能质量相比,相对较差。另外,在不稳定风载荷的作用下,风力发电机传动链各部件非常容易出现损坏或发生故障。一旦此情况出现,也会极大降低从风力发电机输出的电能质量。若低品质的电能通过电网输送给用户,则非常有可能对用户端的电气设备造成恶劣影响,轻则影响其工作性能和效率,重则对其造成损坏。故此,国内外对从风力发电机输出的电能质量的监测都非常重视,并制定了严格的监测标准。但目前的电能质量监测都是定期在风电场升压站进行,其监测的是从风电场输出的总的电能的质量,但一旦发现电能质量出现问题,却无法判断是风电场中哪一台机组输出低品质的电能污染了整个电网。于是,这个问题便成为了行业亟待解决的问题。目前,风电场中的每一台风机都安装有在线状态监测系统,但该系统却不具备对风力发电机电能质量进行监测的功能。但如果为解决此问题而单独开发一套在线监测系统,代价高昂。为此,本项专利技术便是要专利技术一种在不造成额外的资本投资的前提下,可以集成到现有风力发电机健康状态监测系统中的电能质量及健康状态综合监测技术,以实现对风电场每一台风力发电机的电能质量的监控。
技术实现思路
本专利技术提供一种风力发电机电能质量及健康状态综合监控方法,用于在不造成额外的资本投资的前提下,实现对风力 ...
【技术保护点】
1.一种风力发电机电能质量及健康状态综合监控方法,其特征在于,获取风电场每台风力发电机输出的三相电流信号;分析所述输出的三相电流信号,快速获取所述三相电流信号的二维正交分量、频移信息、频闪信息、总的谐波失真信息及相位不平衡信息;根据所述二维正交分量、所述频移信息、所述频闪信息、所述总的谐波失真信息及所述相位不平衡信息,构造既能够对风力发电机电能质量进行评估,又能够对风力发电机组传动链的结构健康状态进行预测的在线综合监控特征。
【技术特征摘要】
1.一种风力发电机电能质量及健康状态综合监控方法,其特征在于,获取风电场每台风力发电机输出的三相电流信号;分析所述输出的三相电流信号,快速获取所述三相电流信号的二维正交分量、频移信息、频闪信息、总的谐波失真信息及相位不平衡信息;根据所述二维正交分量、所述频移信息、所述频闪信息、所述总的谐波失真信息及所述相位不平衡信息,构造既能够对风力发电机电能质量进行评估,又能够对风力发电机组传动链的结构健康状态进行预测的在线综合监控特征。2.根据权利要求1所述的风力发电机电能质量及健康状态综合监控方法,其特征在于,所述二维正交分量的快速提取方法满足如下公式:其中,所述Ψ(t)取值为:所述I(t)取值为:其中,所述I1(t),I2(t)和I3(t)分别表征从风力发电机输出的三相电流信号;所述Γ(t)表达式为:其中,所述所述ω表示所述三相电流信号的实际输出频率;所述ω′表示所述三相电流信号的标准输出频率;相应地,所述电流信号矩阵I(t)的表达式为:相应地,所述二维正交分量中的Id(t)分量的表达式为:所述二维正交分量中的Iq(t)分量的表达式为:所述I0(t)=0,将二维正交分量进行组合,其复数组合形式Y(t)的表达式为:Y(t)=Id(t)+i×Iq(t)所述复数组合的模为:3.根据权利要求2所述的风力发电机电能质量及健康状态综合监控方法,...
【专利技术属性】
技术研发人员:魏克湘,杨博,杨文献,李铁鹰,朱广辉,
申请(专利权)人:湖南工程学院,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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