基于希尔伯特变换的双馈式风电机组中发电机的碳刷—滑环早期故障诊断研究RESEARCH ON EARLY FAULT DIAGNOSIS OF CARBON BRUSHSLIDE RING OF GENERATOR IN DOUBLY-FED WIND TURBINE BASED ON HILBERT TRANSFORM
余清清,钱赫,许国东,黄千松,王潇,任静
摘要(Abstract)：
本文针对双馈式风电机组中发电机的碳刷-滑环在早期出现打火故障时面临的诊断困难问题,利用FIR带通滤波器对发电机的转子电流信号的时域波形进行滤波,并对滤波后的信号进行希尔伯特变换,通过包络谱分析,可以得到明显的碳刷-滑环打火特征信号;然后在发电机对拖试验平台上,对2 MW双馈式风电机组的发电机进行了碳刷-滑环打火试验,分析了发电机的转子电流信号与碳刷-滑环打火现象之间的相关性。通过将仿真分析结果与试验结果进行对比发现:该方法能很好地提取电流信号中的特征信号,并可应用于双馈式风电机组中发电机的碳刷-滑环的早期故障诊断。
关键词(KeyWords)： 双馈式风电机组;发电机;碳刷-滑环;希尔伯特变换;打火故障;早期故障诊断;MATLAB软件;FIR带通滤波器
基金项目(Foundation): 浙江省重点研发计划项目(2019C01050)
作者(Author): 余清清,钱赫,许国东,黄千松,王潇,任静
DOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20200826.01
参考文献(References)：
- [1]朱建军.电刷的运行原理与维护方法浅析[J].碳素,2015(4):34-38.
- [2]许良军.电接触理论、应用与技术[M].北京:机械工业出版社,2015.
- [3]梅林,贺凌志.发电机集电环故障在线监测可行性分析[J].中国科技纵横,2010(23):56-57.
- [4]陈碧辉,曾旭.发电机滑环温度的红外在线监测[J].云南水力发电,2006,22(5):80-82.
- [5]唐德尧,曾承志,李合林.双馈风力发电机电刷滑环故障信息分析及维修建议[J].风能,2010(6):60-65.
- [6]宁康,廖晓辉.一种基于改进的HHT短期风电功率预测方法[J].电测与仪表,2018,55(15):86-90.
- [7]周浩,贾民平.基于EMD和峭度的Hilbert包络解调在滚动轴承故障诊断中的应用分析[J].机电工程,2014(9):1136-1139,1167.
- [8]郑茂然,陈建玉,吴崇昊.电刷接触不良对发电机旋转励磁回路接地保护性能的影响[J].电力系统自动化,2007,31(20):94-97.
- [9]陈涛涛,马宏忠.双馈异步发电机电刷滑环系统状态监测技术研究现状与发展[J].电工电能新技术,2013,32(3):89-94.
- [10]陈涛涛,李占朝,马宏忠.基于电刷电流的双馈异步发电机滑环装置故障诊断新方法研究[J].陕西电力,2015,43(11):46-51.
- [11]杨培宏,岳立海,亢岚,等.基于HHT的电力系统低频振荡监测器的研究[J].电测与仪表，2014,51(21):110-114.
- [12]王建元,鞠默欣,鞠默然,等.基于HHT小电流接地电力电缆在线故障测距方法[J].电测与仪表,2015,52(13):7-10,24.
- [13]施文康,余晓芬.检测技术[M].北京:机械工业出版社，2015.