本公开提供了一种风力发电机组水冷系统的故障诊断方法、装置及系统。所述故障诊断方法包括：基于风力发电机组的水冷系统冷却回路中的各个部件建立针对失效模式和测试点的相关性矩阵；对建立的相关性矩阵进行简化；从简化的相关性矩阵中选择故障检测测试点和故障隔离测试点；根据所述故障检测测试点和故障隔离测试点来设计故障诊断方案；并且使用所述故障诊断方案来检测和隔离出所述水冷系统冷却回路中发生故障的部件。回路中发生故障的部件。回路中发生故障的部件。
【技术实现步骤摘要】
风力发电机组水冷系统的故障诊断方法、装置及系统
[0001]本公开涉及风力发电
，更具体地，本公开涉及一种风力发电机组水冷系统的故障诊断方法、装置及系统。
技术介绍
[0002]风力发电机组的一体化水冷系统是风力发电机组正常工作的重要保障部分，水冷系统的异常将导致风力发电机组各个系统的故障，甚至会导致风力发电机组中一些重要器件的损坏。因此，对于水冷系统的故障应及时处理，以防止风力发电机组的进一步损坏。
[0003]但是，目前对于风力发电机组水冷系统的故障检测技术较为薄弱，因此风力发电机组在运行过程中发生故障以后，不能快速地对发生的故障进行定位并且无法有效地隔离故障部件，从而直接导致故障停机时间较长，严重影响了风力发电机组的可利用率，同时也增加了故障维修成本。
技术实现思路
[0004]本公开的示例性实施例提供了一种风力发电机组水冷系统的故障诊断方法、装置及系统，至少解决上述技术问题和上文未提及的其它技术问题，并且提供下述的有益效果。
[0005]本公开的一方面在于提供一种风力发电机组水冷系统的故障诊断方法，所述方法可以包括以下步骤：基于风力发电机组的水冷系统冷却回路中的各个部件建立针对失效模式和测试点的相关性矩阵；对建立的相关性矩阵进行简化；从简化的相关性矩阵中选择故障检测测试点和故障隔离测试点；根据所述故障检测测试点和故障隔离测试点来设计故障诊断方案；并且使用所述故障诊断方案来检测和隔离出所述水冷系统冷却回路中发生故障的部件。
[0006]所述水冷系统的冷却液由泵站泵出，经过机舱、液压变桨系统和主轴承三个热端散热单元，将机舱、液压变桨和主轴承三个位置产生的热量带走，吸热后的冷却液流经外冷散热器，通过被动散热的方式与机舱外界空气进行热交换，冷却后的冷却液分别流回三个热端散热单元，实现对机舱环境、液压变桨以及主轴承的持续散热功能。
[0007]设计故障诊断方案的步骤可以包括：从所述故障检测测试点和故障隔离测试点中选择最终测试点；根据所述最终测试点和所述失效模式重新建立相关性矩阵；并且从重新建立的相关性矩阵中分类出适用于检测单个部件的单个失效模式并进行故障隔离的单点测试点以及适用于检测一组部件的多个失效模式并进行故障隔离的多点测试点。
[0008]所述单点测试点可以包括位于泵站出口处的用于测试水温的测试点、位于一体机风扇处的用于测试转速的测试点、位于泵站底部集水盘处的用于测试是否发生泄漏的测试点、位于一体机底部的用于测试是否发生泄漏的测试点、用于测试机舱换热器支路电动球阀开度反馈信号的测试点、用于测试液压支路电动球阀开度反馈信号的测试点。
[0009]所述多点测试点可以包括位于机舱底部位置最低处的用于测试是否发生泄漏的测试点。
[0010]设计故障诊断方案的步骤还可以包括：从重新建立的相关性矩阵中删除所述单点测试点和与所述单点测试点相应的失效模式以及所述多点测试点和与所述多点测试点相应的失效模式，以形成新相关性矩阵；并且从所述新相关性矩阵中选择新故障检测测试点和与所述新故障检测测试点相应的新故障隔离测试点。
[0011]所述新故障检测测试点可以包括用于测试主轴承外圈温度的测试点、用于测试机舱温度的测试点以及位于液压一次水冷油路出口处的用于测试水温的测试点。
[0012]与用于测试主轴承外圈温度的测试点相应的新故障隔离测试点可以包括用于测试机舱温度的测试点、位于换热器出口处的用于测试水温的测试点、位于液压一次水冷油路出口处的用于测试水温的测试点以及位于主轴承空调一体机风路出口处的用于测试温度的测试点。
[0013]与用于测试机舱温度的测试点相应的新故障隔离测试点可以包括位于机舱内部散热器出口处的用于测试温度的测试点、位于机舱内部散热器出口处的用于测试温度的测试点以及用于测试主轴承外圈温度的测试点。
[0014]与位于液压一次水冷油路出口处的用于测试水温的测试点相应的新故障隔离测试点可以包括用于测试主轴承外圈温度的测试点和用于测试机舱温度的测试点。
[0015]建立相关性矩阵的步骤可以包括：对所述水冷系统冷却回路中的各个部件进行失效模式与影响分析来获取所述各个部件中的每个部件的失效模式；并且基于所述失效模式和与所述失效模式相应的测试点来建立该相关性矩阵。
[0016]对建立的相关性矩阵进行简化的步骤可以包括：比较建立的相关性矩阵的各个列并且确定所述各个列中的具有相同元素值的列；从与所述具有相同元素值的列相应的测试点中选择最优测试点；并且从所述具有相同元素值的列中删除除了与所述最优测试点相应的列之外的其他列。
[0017]对建立的相关性矩阵进行简化的步骤还可以包括：比较建立的相关性矩阵的各个行并且确定所述各个行中的具有相同元素值的行；并且将所述具有相同元素值的行合并为一行。
[0018]选择故障隔离测试点的步骤可以包括：根据简化的相关性矩阵中的元素值对该相关性矩阵进行计算和划分，直至划分的子矩阵全部为行矩阵为止，从而完成故障隔离点的选择。
[0019]本公开的另一方面在于提供一种风力发电机组水冷系统的故障诊断装置，所述装置可以包括：相关性矩阵模块，用于基于风力发电机组的水冷系统冷却回路中的各个部件建立针对失效模式和测试点的相关性矩阵，并且对建立的相关性矩阵进行简化；选择模块，用于从简化的相关性矩阵中选择故障检测测试点和故障隔离测试点；设计模块，用于根据所述故障检测测试点和故障隔离测试点来设计故障诊断方案；以及诊断模块，用于使用所述故障诊断方案来检测和隔离出所述水冷系统冷却回路中发生故障的部件。
[0020]根据本专利技术的另一示例性实施例，提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，当计算机程序被处理器执行时实现如上所述的风力发电机组水冷系统的故障诊断方法。
[0021]根据本专利技术的另一示例性实施例，提供一种风力发电机组水冷系统的故障诊断系统，所述水冷系统分别对机舱环境、液压变桨系统以及主轴承进行冷却；所述故障诊断系统
包括处理器和诊断单元，其中，所述处理器用于基于风力发电机组水冷系统冷却回路中的各个部件建立针对失效模式和测试点的相关性矩阵，对建立的相关性矩阵进行简化，从简化的相关性矩阵中选择故障检测测试点和故障隔离测试点，根据所述故障检测测试点和故障隔离测试点来设计故障诊断方案；所述诊断单元用于使用所述故障诊断方案来检测和隔离出所述水冷系统冷却回路中发生故障的部件。
[0022]由于风力发电机组的三末端集中水冷结构的复杂性，如果一个部件出现故障，则其它部件会出现连带性故障。基于以上描述的方法和装置，针对风力发电机组的水冷系统的复杂性，提供了一种以产品失效模式为输入的故障检测方法，能够快速地对发生的故障进行定位并且有效地隔离故障部件，从而避免故障停机时间较长，提高了风力发电机组的可利用率，同时也减少了故障维修成本。
[0023]将在接下来的描述中部分阐述本专利技术总体构思另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本专利技术总体构思的实施而得知。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组水冷系统的故障诊断方法，其特征在于，所述水冷系统分别对机舱环境、液压变桨系统以及主轴承进行冷却，所述方法包括：基于风力发电机组水冷系统冷却回路中的各个部件建立针对失效模式和测试点的相关性矩阵；对建立的相关性矩阵进行简化；从简化的相关性矩阵中选择故障检测测试点和故障隔离测试点；根据所述故障检测测试点和故障隔离测试点来设计故障诊断方案；使用所述故障诊断方案来检测和隔离出所述水冷系统冷却回路中发生故障的部件。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水冷系统的冷却液由泵站泵出，经过机舱、液压变桨系统和主轴承三个热端散热单元，将机舱、液压变桨和主轴承三个位置产生的热量带走，吸热后的冷却液流经外冷散热器，通过被动散热的方式与机舱外界空气进行热交换，冷却后的冷却液分别流回三个热端散热单元，实现对机舱环境、液压变桨以及主轴承的持续散热功能。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，设计故障诊断方案的步骤包括：从所述故障检测测试点和故障隔离测试点中选择最终测试点；根据所述最终测试点和所述失效模式重新建立相关性矩阵；并且从重新建立的相关性矩阵中分类出适用于检测单个部件的单个失效模式并进行故障隔离的单点测试点以及适用于检测一组部件的多个失效模式并进行故障隔离的多点测试点。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述单点测试点包括位于泵站出口处的用于测试水温的测试点、位于一体机风扇处的用于测试转速的测试点、位于泵站底部集水盘处的用于测试是否发生泄漏的测试点、位于一体机底部的用于测试是否发生泄漏的测试点、用于测试机舱换热器支路电动球阀开度反馈信号的测试点、用于测试液压支路电动球阀开度反馈信号的测试点。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多点测试点包括位于机舱底部位置最低处的用于测试是否发生泄漏的测试点。6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，设计故障诊断方案的步骤还包括：从重新建立的相关性矩阵中删除所述单点测试点和与所述单点测试点相应的失效模式以及所述多点测试点和与所述多点测试点相应的失效模式，以形成新相关性矩阵；并且从所述新相关性矩阵中选择新故障检测测试点和与所述新故障检测测试点相应的新故障隔离测试点。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述新故障检测测试点包括用于测试主轴承外圈温度的测试点、用于测试机舱温度的测试点以及位于液压一次水冷油路出口处的用于测试水温的测试点。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，与用于测试主轴承外圈温度的测试点相应的新故障隔离测试点包括用于测试机舱温度的测试点、位于换热器出口处的用于测试水温的测试点、位于液压一次水冷油路出口处的用于测试水温的测试点以及...
【专利技术属性】
技术研发人员：马晓丽，吴立洲，
申请(专利权)人：新疆金风科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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