一種風力發(fā)電機組葉片故障診斷的方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及風力發(fā)電領域，尤其涉及一種風力發(fā)電機組葉片故障診斷的方法和裝置。
【背景技術】
[0002]葉片是風力發(fā)電機組的關鍵部件之一，在工作過程中受到強風負荷、砂粒沖刷、大氣氧化與潮濕空氣腐蝕、雷擊等因素的影響，不可避免會出現(xiàn)氣孔、裂縫、磨損、腐蝕等問題，如不及時進行處理會導致葉片斷裂，輕則造成停機，重則燒壞機組，影響正常供電，造成不可挽回的損失。
[0003]因此，如何在不影響風力發(fā)電機組正常運行的前提下，實時監(jiān)測風力發(fā)電機組葉片狀態(tài)，及時、準確地對葉片的各種異常狀態(tài)或故障狀態(tài)做出診斷，對于風力發(fā)電機組的安全運行具有十分重要的意義。

【發(fā)明內容】

[0004]鑒于上述問題，本發(fā)明提供了一種風力發(fā)電機組葉片故障診斷的方法和裝置，以解決上述問題或者至少部分地解決上述問題。
[0005]依據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種風力發(fā)電機組葉片故障診斷的方法，該方法包括:
[0006]采集風力發(fā)電機組各葉片的噪音信號；
[0007]獲得各葉片的噪音信號的頻譜特征；
[0008]根據(jù)各葉片的噪音信號的頻譜特征判斷是否存在發(fā)生故障的葉片。
[0009]可選地，所述根據(jù)各葉片的噪音信號的頻譜特征判斷是否存在發(fā)生故障的葉片包括:
[0010]實時分析不同葉片的噪音信號的頻譜特征之間的差異；
[0011]對于每個葉片，如果該葉片與其他各葉片的當前噪音信號的頻譜特征之間的差異均出現(xiàn)異常，則確定該葉片發(fā)生故障；
[0012]其中，該葉片與其他任一葉片的當前噪音信號的頻譜特征之間的差異出現(xiàn)異常包括:二者的當前噪音信號的頻譜特征之間的差異超出預定范圍。
[0013]可選地，所述根據(jù)各葉片的噪音信號的頻譜特征判斷是否存在發(fā)生故障的葉片包括:
[0014]如果一個葉片的噪音信號的頻譜的頻率范圍達到嘯叫頻率范圍，則確定該葉片發(fā)生故障。
[0015]可選地，在所述采集風力發(fā)電機組各葉片的噪音信號之前，該方法進一步包括:采集風力發(fā)電機組在初始運行時各葉片的全轉速狀態(tài)的噪音信號，作為各葉片的全轉速標準噪音信號；
[0016]在所述采集風力發(fā)電機組各葉片的噪音信號之后，該方法進一步包括:根據(jù)各葉片的當前噪音信號的周期獲得當前轉速；從各葉片的全轉速標準噪音信號中獲取與當前轉速對應的各葉片的當前標準噪音信號；獲得各葉片的當前標準噪聲信號的頻譜特征；
[0017]則所述根據(jù)各葉片的噪音信號的頻譜特征判斷是否存在發(fā)生故障的葉片包括:對于每個葉片，比較該葉片的當前噪音信號的頻譜特征與當前標準噪音信號的頻譜特征，如果存在異常，則確定該葉片發(fā)生故障。
[0018]可選地，所述采集風力發(fā)電機組各葉片的噪音信號包括:
[0019]將拾音器或拾音器陣列安裝在所述風力發(fā)電機組的機艙部位，利用所述拾音器或拾音器陣列采集風力發(fā)電機組各葉片的噪音信號。
[0020]依據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種風力發(fā)電機組葉片故障診斷的裝置，該裝置包括:
[0021]信號采集器，用于采集風力發(fā)電機組各葉片的噪音信號；
[0022]分析處理模塊，用于獲得各葉片的噪音信號的頻譜特征；根據(jù)各葉片的噪音信號的頻譜特征判斷是否存在發(fā)生故障的葉片。
[0023]可選地，所述分析處理模塊，用于實時分析不同葉片的噪音信號的頻譜特征之間的差異；對于每個葉片，判斷該葉片與其他各葉片的當前噪音信號的頻譜特征之間的差異是否均出現(xiàn)異常，是則確定該葉片發(fā)生故障；
[0024]其中，該葉片與其他任一葉片的當前噪音信號的頻譜特征之間的差異出現(xiàn)異常包括:二者的當前噪音信號的頻譜特征之間的差異超出預定范圍。
[0025]可選地，所述分析處理模塊，用于判斷一個葉片的噪音信號的頻譜的頻率范圍是否達到嘯叫頻率范圍，是則確定該葉片發(fā)生故障。
[0026]可選地，所述信號采集器，進一步用于采集風力發(fā)電機組在初始運行時各葉片的全轉速狀態(tài)的噪音信號，作為各葉片的全轉速標準噪音信號；
[0027]所述分析處理模塊，進一步用于根據(jù)各葉片的當前噪音信號的周期獲得當前轉速；從各葉片的全轉速標準噪音信號中獲取與當前轉速對應的各葉片的當前標準噪音信號，獲得各葉片的當前標準噪聲信號的頻譜特征；對于每個葉片，比較該葉片的當前噪音信號的頻譜特征與當前標準噪音信號的頻譜特征，如果存在異常，則確定該葉片發(fā)生故障。
[0028]可選地，所述信號采集器包括:安裝在所述風力發(fā)電機組的機艙部位的拾音器或拾音器陣列。
[0029]由上述可知，本發(fā)明提供的技術方案在不影響風力發(fā)電機組正常運行的前提下，通過對風力發(fā)電機組各葉片的噪音信號的采集、處理和分析，實時監(jiān)測葉片狀態(tài)，能夠及時、準確地對葉片的各種異常狀態(tài)或故障狀態(tài)做出診斷，進而能夠針對所診斷出的故障制定相應的應對措施，降低由于突發(fā)事故產生的不必要損失及停機維護檢修帶來的發(fā)電損失，減少葉片的維修維護成本，提高風力發(fā)電機組的整體可靠性、穩(wěn)定性與綜合效益。
[0030]上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的【具體實施方式】。
【附圖說明】
[0031]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的一種風力發(fā)電機組葉片故障診斷的方法的流程圖；
[0032]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的風力發(fā)電機組的示意圖；
[0033]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的一種風力發(fā)電機組葉片故障診斷的裝置的示意圖。
【具體實施方式】
[0034]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。
[0035]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的一種風力發(fā)電機組葉片故障診斷的方法的流程圖。如圖1所示，該方法包括:
[0036]步驟S110，采集風力發(fā)電機組各葉片的噪音信號。
[0037]步驟S120，獲得各葉片的噪音信號的頻譜特征。
[0038]本步驟中，通過將噪音信號從時域信號轉換為頻域信號，獲得噪音信號的頻譜；所述噪音信號的頻譜特征包括:噪音信號的頻譜的幅值、噪音信號的頻譜的幅值的平均值、噪音信號的頻譜的幅值的均方根值以及噪音信號的頻譜頻率范圍分布等參數(shù)，噪音信號的頻譜特征能夠反映噪音信號的分貝、能量、頻率分布等特性。
[0039]步驟S130，根據(jù)各葉片的噪音信號的頻譜特征判斷是否存在發(fā)生故障的葉片。
[0040]可見，圖1所示的方法在不影響風力發(fā)電機組正常運行的前提下，通過對風力發(fā)電機組各葉片的噪音信號的采集、處理和分析，實時監(jiān)測葉片狀態(tài)，能夠及時、準確地對葉片的各種異常狀態(tài)或故障狀態(tài)做出診斷，進而能夠針對所診斷出的故障制定相應的應對措施，降低由于突發(fā)事故產生的不必要損失及停機維護檢修帶來的發(fā)電損失，減少葉片的維修維