[发明专利]一种大型半直驱机组偏航速度高故障智能诊断方法

说明书

本发明公开了一种大型半直驱机组偏航速度高故障智能诊断方法，包括故障触发时，对故障诊断模型的调用；对故障发生前后数据的抽取原则；对偏航速度的计算；对偏航编码器问题的识别；对偏航滑移问题的识别；对液压偏航刹车压力问题的识别；对智能诊断结果的展示及推送。本发明能够基于风场实时采集的风机标签点数据快速诊断出偏航速度高故障的实际原因，无需人工参与，大大缩短了故障排差和处理的时间，进而能降低故障停机时间，增加风电场的经济效益。

技术领域

本发明涉及风电故障诊断的技术领域，尤其是指一种大型半直驱机组偏航速度高故障智能诊断方法。

背景技术

在风电场中风机的分布都较为分散，而且数量众多。通常当风机出现故障时，运维人员前往风机机位进行故障的排查，到故障的处理，将会耗费大量的时间和精力。这将会大大延长风机的故障停机时间，不仅导致不必要的损失发电量，同时可能因为故障处理不够及时，使得故障情况进一步的恶化，甚至可能引发相关联的其他故障。若能够在机组报出故障时，通过程序对机组的监控数据进行分析，诊断出引起该故障的原因，将极大的缩短运维人员的故障排查时间，帮助风场真正实现少人值守的高效、智慧运维。

偏航系统是风力发电机组重要的组成部分，其正常的运行保证了风机整体对风能的捕获，使得发电效率保持最优，同时也保证了在大风条件下风机的安全。目前，偏航速度高故障的诊断，依然停留在需要风场运维人员登上风机进行对各个相关部件逐一检查的方式。本专利针对大型半直驱机组的偏航速度高故障，采取一种新型的诊断方式，基于机组海量的运行数据和故障树分析法的判断逻辑，利用智能故障诊断程序自动化的分析出故障原因。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种可靠的大型半直驱机组偏航速度高故障智能诊断方法，该方法基于风场实时采集的风机标签点高频时间序列数据，做到当风机报出偏航速度高故障时，在短时间，并且无需运维人员登上风机排查或分析运行数据的情况下，通过程序自动化的诊断出最有可能引起风机偏航速度高这一故障的原因，而诊断的结果将会指导风场的运维人员进行故障排查和处理，从而高效实现偏航速度高故障的快速智能诊断及处理。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种大型半直驱机组偏航速度高故障智能诊断方法，包括以下步骤：

1)故障触发时，调取故障诊断模型

大数据平台从风机的主控系统中采集表征风机运行状态的多个标签点的高频数据；当主控系统检测到偏航速度高故障的触发条件满足时，会报出该故障，其中触发的条件是偏航速度持续n秒大于0.75°/s，n≥3，这一故障信息同时也会被大数据平台所采集；当大数据平台采集到有偏航速度高故障时，根据报出的故障的代码检索故障知识库中此代码对应的故障决策树的信息，以及该故障的智能故障诊断模型程序，并开始调用故障知识库中的偏航速度高智能故障诊断模型开始准备进行诊断；

2)故障前后数据的抓取

当偏航速度高智能故障诊断模型被调用之后，大数据平台将会抓取报出故障的这一台风机在故障时刻前后某一时间的秒级数据进行分析；抓取的标签点包括机舱对北角度、偏航CW即顺时针偏航、偏航CCW即逆时针偏航和液压偏航刹车压力；

3)计算偏航速度

偏航速度并不能由主控系统直接的传出，因此需要利用机舱对北角度来近似计算，其中偏航速度等于当前时刻的机舱对北角度减去前一秒的机舱对北角度；当计算出的偏航速度为正数，表示风机顺时针偏航；当计算出的偏航速度为负数，表示风机逆时针偏航；

4)智能故障诊断模型对偏航编码器问题、偏航滑移问题和偏航半释放压力过低问题的识别

当满足以下条件时，引起故障的原因是偏航编码器问题：

在故障发生前的m秒内，m≥3，若存在偏航速度大于1度每秒的现象，说明偏航速度发生异常跳变的情况，因为正常情况偏航都是以0.25-0.75度每秒进行；