[00314395]风电装备变转速稀疏诊断技术
交易价格：
面议
类型：
非专利
技术成熟度：
已有样品
交易方式：
完全转让
联系人：
国网大武口公司
所在地：宁夏回族自治区石嘴山市
- 服务承诺
- 产权明晰
-
资料保密
对所交付的所有资料进行保密
- 如实描述
技术详细介绍
能源危机和环境污染问题日益严重，作为绿色能源的风能已受到世界各国的高度关注和重视。随着全世界风电装机容量的迅速发展，双馈式风电装备占到85%左右，故障导致的停机时间占其额定发电时间的25.6%,维护费用高达总收入的20-25%,迫切需要研发其监测诊断技术，2012年美国能源部前部长Steven在Nature撰文指出风电监测维护非常重要。由于双馈式风电装备呈现变转速运行的特点，美国MIT学者Ramin认为监测指标的确定及其判据是挑战性难题，传统恒定转速旋转机械监测诊断方法无法应用其中，有效的风电振动监测诊断系统一直处于空白。主要难点在于：随机风载导致监测指标与预警阈值确定困难、转速波动导致故障信息分离困难、结构复杂导致故障定量诊断困难。该项目通过深入系统的研究，发明了变转速故障预警与稀疏诊断技术，解决了上述三大难题，保障了双馈式风电装备的安全可靠运行。主要发明如下：1.揭示了双馈式风电装备随机风载与监测指标的关联规律，发明了其整机故障监测指标与预警阈值的确定方法，获得了突变峰值与振动等效幅值两类有效监测指标，并确定了报警阈值与自适应策略。突破了双馈式风电装备整机健康状态监测指标与阈值确定的难题，实现了整机故障监测的实时报警；2.发明了表征和凸显双馈式风电装备故障信息分离的匹配稀疏方法，能够有效匹配分离风电装备变转速干扰信息，实现了故障信息的准确提取。突破了变转速工况下故障特征频率能量分散、故障信息被淹没的瓶颈，相比经典时频分析，信噪比的处理能力提高10dB,时频聚集能力提高5倍以上；3.发明了双馈式风电装备故障的加权稀疏定量诊断方法，通过故障物理特征先验与稀疏模型的映射，使得复杂结构各类故障特征一次性解耦，实现了故障定量诊断，诊断准确度95%以上；4.研制开发了双馈式风电装备专用的测风仪、低频晃动传感器、叶片声音智能传感器、一体化集成式监测采集器，以及在线与离线监测诊断软硬件系统，该系统符合国际CE电磁兼容性指令、国标电磁兼容通用标准，通过中国计量科学研究院、中国测试技术研究院等38项检测，整体性能优于国际上最先进的美国GE Bently等同类先进产品。获授权发明专利20项，在ASME、IEEE、Renewable Energy等权威期刊发表SCI论文52篇，其中1篇入选ESI高被引论文，SCI他引443次；在机械工程学报发表的1篇风电诊断论文，他引131次，入选中国领跑者5000顶尖学术论文；受到美国IEEE仪器与测试杂志主编Wendy教授邀请撰写风电监测在中国专题文章。主持完成的国家自然科学基金重点项目结题验收为“A”（优秀）；美国MIT学者Ramin、英国帝国理工首席科学家Toumazou等评价：“提出了表征故障发展的指标”、“提高了故障特征提取方法的精度”；教育部鉴定结论为：总体国际先进、“旋转设备变转速监测诊断方法处于国际领先水平”，相关研究成果获教育部技术发明一等奖。研制的监测诊断系统，已在100多个风场10000余台风电装备上使用，近三年新增销售额3.43亿元，维护成本降低30%以上，避免了百余起重大事故发生，社会效益与经济效益显著。解决了双馈式风电装备监测诊断的国际性难题，保障其安全运行，推动了机械故障诊断学科发展。
微信公众号
