风电机组在线监测系统振动信号完好性的辨识方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种风电机组在线监测系统振动信号完好性的辨识方法和装置，属于风电机组在线监测技术领域，本发明专利技术从测试系统是否失效

【技术实现步骤摘要】
风电机组在线监测系统振动信号完好性的辨识方法和装置


[0001]本专利技术属于风电机组在线监测
，具体涉及一种风电机组在线监测系统振动信号完好性的辨识方法和装置
。

技术介绍

[0002]目前风力发电机组大部分都安装有在线数据监测系统
(CMS
系统
)
，
CMS
系统中主要以振动信号数据为主，由于在长期使用过程中，会出现振动传感器探头的安装面
、
信号线缆的固定等产生松动；连接线缆与采集设备或传感器的接口会出现接触不良；周围电磁环境发生变化或系统电磁屏蔽功能失效等问题
。
这些问题都将导致振动信号发生畸变，使得测试结果异常
。
导致监测不到机组振动问题
、
或无振动问题而发生误报警
。
这些都对机组的运行维护工作带来隐患和不必要的资源浪费
。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种风电机组在线监测系统振动信号完好性的辨识方法和装置，提供数据预清洗方法，通过此方法，可识别在线监测系统中振动数据的异常问题，及时提醒运维人员系统存在的失效或误报问题
。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种风电机组在线监测系统振动信号完好性的辨识方法，包括：
[0006]根据振动信号的有效值判断振动信号是否异常；
[0007]根据振动信号的特征频率的幅值判断振动信号是否异常；
[0008]根据振动信号有效值变化率和幅值变化率判断振动信号是否异常
。
[0009]进一步的，根据振动信号的有效值进行辨识测试系统是否失效，包括以下步骤：
[0010]停机状态下不对信号进行判断；
[0011]机组运行时，计算振动信号的有效值，判断振动信号的有效值是否大于能量阈值：
[0012]若振动信号的有效值大于能量阈值，判断结果为信号正常；否则，判断结果为信号异常
。
[0013]进一步的，能量阈值取值为
0.03g
，
g
为重力加速度
。
[0014]进一步的，根据振动信号的特征频率的幅值判断测试系统存在电磁干扰，包括以下步骤：
[0015]计算振动信号的频谱，提取振动信号的工频及其倍频的幅值
fi(i
＝
1,2,3,4...)
，设定阈值
b
，如果幅值
fi
中的最大值大于阈值
b
，且大于信号频域数据的最大值的
0.1
倍，则认为信号存在工频信号，否则认为信号正常；
[0016]由于实际信号中可能存在工频频率的实际振动激励，为防止误判，同时对比多个相邻振动测点的工频干扰情况，若均存在工频信号，则判断为实际振动响应，不进行预警，若存在一个或以上振动信号无工频信号，则判断有工频信号的测点存在工频干扰
。
[0017]进一步的，阈值
b
为
0.02g
，
g
为重力加速度
。
[0018]进一步的，根据振动信号有效值和幅值变化率判断振动信号中是否存在干扰信号，包括以下步骤：
[0019]将规定时间范围的振动信号进行分段，计算每一段振动信号的有效值，然后比较各段振动信号有效值变化率；同时对振动信号进行差分计算，获取连续采样点幅值的变化率；
[0020]判断振动信号幅值的变化率和阈值
c
的大小关系，以及振动信号有效值变化率和阈值
d
的大小关系：
[0021]若振动信号幅值的变化率大于阈值
c
，且振动信号有效值变化率不在设定的阈值区间内，则振动信号存在异常；否则，振动信号正常
。
[0022]进一步的，阈值
c
为
3.5
；阈值区间为
[0.5
，
1.5]。
[0023]一种风电机组在线监测系统振动信号完好性的辨识装置，包括：
[0024]第一辨识模块，用于根据机组运行状态和振动信号有效值判断振动信号是否异常，并将判断结果发送至辨识结果输出模块；
[0025]第二辨识模块，用于根据工频及其倍频的幅值判断振动信号是否异常，并将判断结果发送至辨识结果输出模块；
[0026]第三辨识模块，用于根据每一段振动信号的有效值变化率和幅值变化率判断振动信号是否异常，并将判断结果发送至辨识结果输出模块
。
[0027]辨识结果输出模块用于输出辨识结果
。
[0028]一种电子设备，包括电连接的存储器和处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述的风电机组在线监测系统振动信号完好性的辨识方法的步骤
。
[0029]一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的风电机组在线监测系统振动信号完好性的辨识方法的步骤
。
[0030]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益的技术效果：
[0031]本专利技术基于振动信号的有效值
、
有效值变化率
、
特征频率的幅值
、
幅值变化率判断振动信号，从多个方面分别判断振动信号是否异常，以及测试系统是否失效
、
测试系统是否存在电磁干扰和测试系统安装是否牢固，对风电机组的振动信号进行异常辨识，能够跟随在线系统，实时判断振动信号质量；能够甄别信号异常原因，提示排查方向，可帮助运维人员快速排查解决问题
。
还能够预警采集系统问题，避免系统误报或漏报，提高运维工作的可靠性，减小运维工作量
。
附图说明
[0032]图1为本专利技术实施例提供的辨识方法流程图；
[0033]图2为风电机组测试系统示意图；
[0034]图3为本专利技术实施例提供的辨识装置示意图；
[0035]图4为本专利技术实施例提供的一个电子设备的结构示意图
。
具体实施方式
[0036]为了使本专利技术的目的和技术方案更加清晰和便于理解
。
以下结合附图和实施例，对本专利技术进行进一步的详细说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术
。
[0037]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位
、
以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制
。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种风电机组在线监测系统振动信号完好性的辨识方法，其特征在于，包括：根据振动信号的有效值判断振动信号是否异常；根据振动信号的特征频率的幅值判断振动信号是否异常；根据振动信号有效值变化率和幅值变化率判断振动信号是否异常
。2.
根据权利要求1所述的一种风电机组在线监测系统振动信号完好性的辨识方法，其特征在于，所述根据振动信号的有效值进行辨识测试系统是否失效，包括以下步骤：停机状态下不对信号进行判断；机组运行时，计算振动信号的有效值，判断振动信号的有效值是否大于能量阈值：若振动信号的有效值大于能量阈值，判断结果为信号正常；否则，判断结果为信号异常
。3.
根据权利要求2所述的一种风电机组在线监测系统振动信号完好性的辨识方法，其特征在于，能量阈值取值为
0.03g
，
g
为重力加速度
。4.
根据权利要求1所述的一种风电机组在线监测系统振动信号完好性的辨识方法，其特征在于，所述根据振动信号的特征频率的幅值判断测试系统存在电磁干扰，包括以下步骤：计算振动信号的频谱，提取振动信号的工频及其倍频的幅值
fi(i
＝
1,2,3,4...)
，设定阈值
b
，如果幅值
fi
中的最大值大于阈值
b
，且大于信号频域数据的最大值的
0.1
倍，则认为信号存在工频信号，否则认为信号正常；由于实际信号中可能存在工频频率的实际振动激励，为防止误判，同时对比多个相邻振动测点的工频干扰情况，若均存在工频信号，则判断为实际振动响应，不进行预警，若存在一个或以上振动信号无工频信号，则判断有工频信号的测点存在工频干扰
。5.
根据权利要求4所述的一种风电机组在线监测系统振动信号完好性的辨识方法，其特征在于，所述阈值
b
为
0.02g
，
g<...

【专利技术属性】
技术研发人员：马斌，张庆，沙德生，王玉玉，安留明，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：