[发明专利]风力发电机偏航制动盘污损识别方法

说明书

本发明提供一种风力发电机偏航制动盘污损识别方法，包括如下步骤：S1、获取振动数据和偏航状态数据，所述振动数据包括振动加速度；S2、对振动加速度的数据进行特征匹配，然后进行异常特征检测；S3、结合偏航状态数据和步骤S2中的异常特征检测的数据，对异常程度进行分级，确定偏航系统制动盘污损程度，并发出维护预警。以振动加速度及偏航状态位作为检测参量，构建偏航制动盘污损异常识别模型，检测偏航制动盘污损程度，预示偏航制动运行性能变化。本模型根据偏航状态及对应风速下振动加速度值来判断偏航制动盘是否有污损，以及污损程度，可以预警以让现场及时清洁维护，或安排工作人员进行处理。

技术领域

本发明涉及风力发电领域，具体涉及一种风力发电机偏航制动盘污损识别方法。

背景技术

风力发电机的偏航系统，又称对风装置，是风力发电机机舱的一部分，其作用在于当风速矢量的方向变化时，能够快速平稳地对准风向，以便风轮获得最大的风能。偏航系统除了偏航部分还存在刹车部分，在偏航系统不工作时刹车系统需要保持足够的摩擦力保证机舱的平稳。由于偏航过程为大力矩的运行，由于频繁的往复运动，造成摩擦层的损耗，其产生的材料碎粒与油污混合，造成制动盘污损。

偏航刹车盘的硬度大于刹车片，刹车盘的材质一般为球墨铸铁，而刹车片的材质为复合材料，包括石墨、尼龙、金属粉末等烧结而成。摩擦层磨损殆尽，刹车片基座或者保持架(硬钢)直接刹车盘接触，刹车盘将会被磨出深深的凹槽，偏航刹车盘的磨损若不及时修复，将直接影响偏航系统正常工作，并进一步加剧偏航刹车片及制动盘磨损加剧，最终导致机组偏航系统失效，影响机组安全运行。因此行业类迫切一种更为智能化的偏航制动盘污损识别及维护预警技术。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供的一种风力发电机偏航制动盘污损识别方法，本模型根据偏航状态及对应风速下振动加速度值来判断偏航制动盘是否有污损，以及污损程度，可以预警以让现场及时清洁维护，或安排工作人员进行处理。

为了实现上述目的，本发明通过如下技术方案来实现：本发明提供一种风力发电机偏航制动盘污损识别方法，包括如下步骤：

S1、获取振动数据和偏航状态数据，所述振动数据包括振动加速度；

S11、提取SCADA数据中的偏航状态以及振动加速度数据，去除异常数据及缺失数据点；

S12、进行故障特征提取；

S2、对振动加速度的数据进行特征匹配，然后进行异常特征检测；

S21、采用滑动窗口的大小为n，采样的窗口为k个进行采样，针对振动加速度数据，从第一个基本小单位小窗口中[1,n/k]的范围内随机选择一个索引，该索引所指向的元素作为第1个小窗口中暂时选出来的代表；

S22、在加速度数据实际到达时将这个索引对应的实际元素值取出来进行存储。

S3、结合偏航状态数据和步骤S2中的异常特征检测的数据，对异常程度进行分级，确定偏航系统制动盘污损程度，并发出维护预警。

进一步，当振动加速度数据流中最早元素的索引与现在的索引的差值已经大于窗口的大小时，将超出设定时间的过期数据删除释放内存。

进一步，当在实际抽样窗口大余k个窗口时，n/k不等于整数时，从当前的k个抽样窗口中释放一个窗口的数据。

进一步，在释放数据时优先释放不具备波动异常特征的数据。

进一步，根据数据对异常特征的影响权重，对超出设定时间的过期数据删除释放内存。

进一步，所述故障特征提取包括区间异常检测和波动异常检测。