基于沙堆模型的風(fēng)電機組可靠性評估及故障預(yù)測.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電是低碳生活、綠色經(jīng)濟的重要標(biāo)志，其發(fā)展受到全世界重視的程度日益漸增。然而，當(dāng)風(fēng)電機組的裝機容量急劇增大、結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜、可靠供電要求逐漸提高時，一個迫切需要解決的問題隨之而來——確保機組安全運行。本文從宏觀角度入手研究風(fēng)電機組故障演變規(guī)律及特點，在此基礎(chǔ)上，利用SCADA數(shù)據(jù)對風(fēng)電機組進(jìn)行可靠性評估和故障預(yù)測，為減少停機次數(shù)、保證可靠運行提供理論指導(dǎo)。
　　首先，對風(fēng)機故障歷史數(shù)據(jù)從時間、空間兩方面進(jìn)行特性分析。空間上利用冪

2、律分布驗證其分形分維性和標(biāo)度不變性，時間上則采用R/S法求解Hurst指數(shù)證明其長程相關(guān)性。經(jīng)比對，機組故障具有自組織臨界性，由此提出基于沙堆模型思想的研究思路。
　　其次，為找出沙堆中最易崩塌部位，即找出風(fēng)電機組中最易發(fā)生的故障模式，將灰關(guān)聯(lián)度法引入機組可靠性評估中。根據(jù)差異信息熵增加定理動態(tài)選取分辨系數(shù)以提升系統(tǒng)抗干擾性，同時為符合工程應(yīng)用賦予序列點熵權(quán)系數(shù)。全面考慮機組部件間聯(lián)系及故障成因，建立機組故障樹，以改進(jìn)后的灰關(guān)聯(lián)法

3、對各故障模式的重要度進(jìn)行排序，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)。
　　最后，為預(yù)測沙堆何時發(fā)生雪崩，即預(yù)測風(fēng)電機組何時發(fā)生故障，建立灰色回歸支持向量機故障預(yù)測模型。利用灰色理論從SCADA系統(tǒng)眾多監(jiān)測項目中篩選出主因子作為回歸支持向量機的輸入量，以有功功率反映機組狀況，通過比較實際值與預(yù)測值來判定機組是否存在隱性缺陷。該方法可以追蹤故障的發(fā)展趨勢，并能在故障發(fā)生前及時發(fā)現(xiàn)異常狀況，為保障機組安全運行、降低非計劃停機次數(shù)提供堅實的技術(shù)支持。