[发明专利]基于双馈风力发电机组定子电流的桨叶不平衡故障诊断方法

权利要求书

1.一种基于双馈风力发电机组定子电流的桨叶不平衡故障诊断方法，其特征在于：所述故障诊断方法包括如下步骤：

1)控制双馈发电机组运行于检测模式，保持风电机组恒转速运行；

2)同步采集满足要求的恒转速运行阶段机组定子相电流i_A和发电机转速r；

3)根据采集到的发电机转速r计算叶轮转速1倍频；对定子相电流i_A进行小波滤波处理后用包络谱进行信号处理得到包络谱i_f；提取包络谱i_f信号中叶轮转速1倍频幅值M(1)和k倍频幅值M(k)作为特征，其中k为叶片数量；

4)判断1倍频幅值M(1)和k倍频幅值M(k)的大小，若满足M(1)>a*M(k)，则判定存在桨叶不平衡，a为预设幅值比。

2.如权利要求1所述的一种基于双馈风力发电机组定子电流的桨叶不平衡故障诊断方法，其特征在于：所述步骤1)中，所述检测模式下，双馈发电机组主动定速稳定运行在恒转速运行阶段，转速方均根值小于预定阈值。

3.如权利要求2所述的一种基于双馈风力发电机组定子电流的桨叶不平衡故障诊断方法，其特征在于：所述步骤1)中，所述恒转速运行阶段是指发电机转速为额定转速，机组功率由转矩控制，风力发电机未进行变桨的阶段。

4.如权利要求2所述的一种基于双馈风力发电机组定子电流的桨叶不平衡故障诊断方法，其特征在于：所述步骤1)中，所述转速方均根值的计算方法如下：

式中，r_RMS为转速的方均根值，r₁，r₂...r_N为所采集的转速值，N为所采集的转速点个数。

5.如权利要求1～4之一所述的一种基于双馈风力发电机组定子电流的桨叶不平衡故障诊断方法，其特征在于：在步骤3)中，根据发电机转速计算叶轮转速1倍频f(1)的方法如下：

式(2 )中，r为发电机转速，b为齿轮箱速比。

6.如权利要求1～4之一所述的一种基于双馈风力发电机组定子电流的桨叶不平衡故障诊断方法，其特征在于：在步骤3)中，对定子相电流i_A进行信号处理的过程如下：

3.1)对采集的定子相电流时域信号进行小波分解，并根据1倍频f(1)对低频小波系数进行处理、重构，得到i_B；

3.2)对滤波后定子相电流时域信号i_B进行Hilbert变换，得到解调后的包络信号,并作去均值处理，得到i_C；

3.3)对包络信号i_C进行FFT变换得到包络谱i_f，从中提取叶轮转速的1倍频幅值M(1)和k倍频幅值M(k)作为特征。

7.如权利要求1～4之一所述的一种基于双馈风力发电机组定子电流的桨叶不平衡故障诊断方法，其特征在于：所述幅值比a由风机的叶片数、机型共同决定，取值范围是1.5≤a≤3。