一种永磁风力发电机定子绕组不对称故障诊断方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种永磁风力发电机定子绕组不对称故障诊断方法及系统，当定子单相电流的功率谱密度谱图中存在定子电流三倍频时，判断功率谱密度谱图中是否存在调制频率，功率谱密度谱图中不存在调制频率时采用信号处理方法从所述定子单相电流中提取调制频率，若提取到调制频率时，判定永磁风力发电机存在定子绕组不对称故障；功率谱密度谱图中存在调制频率时直接判定永磁风力发电机存在定子绕组不对称故障，实现了考虑风速时空分布后的永磁风力发电机组定子绕组不对称的故障诊断，更贴近实际运行的永磁风力发电机工况，提高了定子绕组不对称故障诊断的准确性。对称故障诊断的准确性。对称故障诊断的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁风力发电机定子绕组不对称故障诊断方法及系统


[0001]本专利技术涉及永磁风力发电机领域，特别是涉及一种永磁风力发电机定子绕组不对称故障诊断方法及系统。

技术介绍

[0002]风能作为一种清洁能源，已经得到了世界各国的重视。永磁风力发电机组作为捕获风能的一种重要设备，由于其传动简单、可靠性高及电网接入性能优异等特点，被广泛使用于风力发电中。风力发电机组常运行在较为恶劣的室外环境，因此更容易发生故障。
[0003]定子绕组不对称故障是永磁发电机常见的电气故障之一。定子绕组不对称故障指的是由于加工工艺、热和振动等因素造成的定子绕组阻值变化。在故障程度较为微弱时，机组仍能继续运行，但长期运行在故障下会导致机组出现如发热、振动增大等问题，甚至加重故障程度，导致发电机重大故障，最终影响机组的运行。
[0004]此前已经存在一些可以诊断永磁风力发电机组定子绕组不对称故障的方法，但大都使用轮毂处平均风速来进行分析。如图1所示，在轮毂中心O处，通常安装有风速计，用于采集实际风速，然后取一段时间的平均值作为平均风速。而风机实际运行中，由于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁风力发电机定子绕组不对称故障诊断方法，其特征在于，所述方法包括：获取预设时间段内永磁风力发电机组的叶轮转频及永磁发电机的定子单相电流；确定所述定子单相电流的功率谱密度谱图；当功率谱密度谱图中存在定子电流三倍频时，判断功率谱密度谱图中是否存在调制频率，获得判断结果；所述调制频率为3的整数倍叶轮转频；若所述判断结果表示否，则采用信号处理方法从所述定子单相电流中提取调制频率，获得提取结果；当所述提取结果表示从所述定子单相电流中提取出调制频率时，判定永磁风力发电机存在定子绕组不对称故障；若所述判断结果表示是，则判定永磁风力发电机存在定子绕组不对称故障。2.根据权利要求1所述的永磁风力发电机定子绕组不对称故障诊断方法，其特征在于，所述获取预设时间段内永磁风力发电机组的叶轮转频及永磁发电机的定子单相电流，具体包括：同步采集预设时间段内直驱永磁风力发电机的叶轮转速及定子单相电流；计算预设时间段内叶轮转速平均值；根据叶轮转速平均值，利用公式f
m
＝n
m
/60，获得叶轮转频；其中，f
m
为叶轮转频，n
m
为叶轮转速平均值。3.根据权利要求1所述的永磁风力发电机定子绕组不对称故障诊断方法，其特征在于，所述获取预设时间段内永磁风力发电机组的叶轮转频及永磁发电机的定子单相电流，具体包括：同步采集预设时间段内半直驱永磁风力发电机的转子转速及定子单相电流；计算预设时间段内永磁发电机转子转速平均值；根据转子转速平均值，利用公式f
m
＝n
r
/60N，获得叶轮转频；其中，f
m
为叶轮转频，n
r
为转子转速平均值，N为半直驱风力发电机组齿轮箱增速比。4.根据权利要求1所述的永磁风力发电机定子绕组不对称故障诊断方法，其特征在于，所述判断功率谱密度谱图中是否存在调制频率，获得判断结果，具体包括：判断功率谱密度谱图中定子电流基频f两侧是否存在f
±
3kf
m
的谐波频率且定子电流三倍频3f两侧是否存在3f
±
3kf
m
的谐波频率；若功率谱密度谱图中定子电流基频f两侧存在f
±
3kf
m
的谐波频率且定子电流三倍频3f两侧存在3f
±
3kf
m
的谐波频率，则判断结果表示是；若功率谱密度谱图中定子电流基频f两侧不存在f
±
3kf
m
的谐波频率或定子电流三倍频3f两侧不存在3f
±
3kf
m
的谐波频率，则判断结果表示否；其中，f
m
为叶轮转频，k为故障谐波次数。5.根据权利要求1所述的永磁风力发电机定子绕组不对称故障诊断方法，其特征在于，所述信号处理方法包括：Hilbert包络解调和小波分析。6.根据权利要求1所述的永磁风力发电机定子绕组不对称故障诊断方法，其特征在于，所述获取预设时间段内永磁风力发电机组的叶轮转频及永磁发电机的定...

【专利技术属性】
技术研发人员：绳晓玲，韩旭超，万书亭，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：