基于EMD的力发电机状态监测系统研究.doc

基于EEMD的风力机在线监测分析方法的研究 （1、新疆大学电气工程学院，乌鲁木齐市830047） 摘要：随着风力发电的快速发展，针对风力机在线监测分析方法进行了深入研究。基于风力机的振动信号特征是非平稳非线性，提出EEMD总体平均经验模式分解法，它是EMD的改进算法，将信号分别加入两组白噪声进行EMD分解，再将分解后得到的两组IMF做均值，进一步得到完整的非平稳信号的时频分布。根据某风力发电场提供的风力机正常工作振动数据，在Matlab中分别将FFT,EMD,EEMD方法进行对比，结果表明EMD较FFT能够去除噪声准确反映机组的运行状况，EEMD能够解决EMD中存在的模态混叠现象，对机组的振动信号进行分析，有效判定机组是否正常工作。 关键词：在线监测；分析方法；EEMD； Based on the analysis of EEMD wind turbine online monitoring method of research Abstract:With the rapid development of wind power, in view of the wind turbine online monitoring analysis method were studied. Based on vibration signal characteristics of the wind turbine is nonlinear, EEMD overall average empirical mode decomposition method is put forward, which is the improvement of the EMD algorithm, will join the two groups of white noise signal, respectively, the EMD decomposition, and then do mean decomposition after get the two groups of the IMF, further complete the time-frequency distribution of non-stationary signal. According to a wind turbine vibration data of wind farms provide respectively FFT in Matlab software, the EMD, the EEMD method, experiment results show that the EMD with FFT can accurately reflect the running status, existing in the EEMD will be able to solve the EMD modal aliasing phenomenon, to analyze vibration signal of the unit, the effective decision unit is working correctly. Keyword:On-line monitoring; Analysis method; EEMD; 0 引言 我国大部分的风电厂分布在地势较偏远的地方，海上风电场处于近海区域，交通不便且远离监控中心，需要巡视检查机组的运行状况，且风力机距离地面几十米的高空中，一旦发生故障会增加人们的劳动强度和难度。风力发电机是风电场发电的重要部件，风机出现故障时，对整个机组的检查以及重新组装安装，则需要极大的人力和物力，维修费用较高，并且由于维修导致风机停机，减少了风场的发电量，造成经济损失，会影响到风电场的经济效益。目前对风力发 自治区自然科学基金 编号：2013211A006 2013.1-2015.12 电机维修方式采用计划维修和事后维修。计划维修是在机组运行一定的时间之后，对机组设备进行检查，比如抽检油样，加注润滑油等，其缺点是无法全面的、及时的了解设备的运行状况。事后维修是由于事先准备不 充分，造成维修工作用时较长，损失较为严重。 文献[1]叙述了目前国内外已开展的针对大型风力发电机组状态监测系统的研究，例如VIBXPERT FFT(Pruftechnik公司生产）数据采集与信号分析仪、Bently Nevada系统（通用电气公司生产）、VIBROWEB XP诊断型的在线状态监测系统、SKF公司的SKF WindCon系统以及德国SCHENCK VIBROGMBH公司的VIBRO—IC系统等。目前国内的有关单位研发的风电机组的状态检测系统产品中，应用到风电机组上的主