[发明专利]信号包络线提取方法、装置、风电机组的状态监测方法

说明书

本发明提供了一种信号包络线提取方法、装置、风电机组的状态监测方法及装置，其中，该信号包络线提取方法包括：获取风电机组的信号在当前周期的强度值；其中，所述信号包括风电机组的转速信号、振动信号、温度信号、压力信号、应力信号以及载荷信号中的至少一个；根据该强度值计算在该当前周期内与该信号对应的上包络值和下包络值；根据多个周期的上包络值和下包络值提取该信号的包络线，从而为更加精确地获取风电机组的运行状态提供依据。

技术领域

本发明涉及风电技术领域，具体涉及一种信号包络线提取方法、装置、风电机组的状态监测方法与装置。

背景技术

风能是绿色、环保、可再生的能源。在当今世界能源短缺，同时又突出强调环保的情况下，大力开发利用风能发电是普遍的趋势。风电机组经过多年的发展至今已经日趋成熟。在风力发电技术迅猛发展的同时，高昂的维修费用成为影响其经济性的重要因素之一，而主要部件的故障往往造成整个机组长时间的停机，因此对机组进行状态监测，实时地掌握机组主要部件的运行信息以便可以及时发现潜在的故障隐患，对风电场具有很重要的意义。

当前用于判断风电机组运行状态的信号首先要通过滤波器消除掉噪声对控制系统的影响，随后通过在线离散傅氏变换的快速算法(Fast Fourier Transformation，简称为FFT)提取特定频率如塔架一阶振动频率、面内三阶频率，根据特定频率幅值判断风机发电机是否异常。

目前，风电机组的控制系统与警报系统正朝着精细化与定制化的方向发展。数字滤波器可以应对大部分风电机组可能出现的运行状态，然而随着对控制精度与风机定制化要求的进一步提高，传统数字滤波器已经从本质上无法对风机的一些故障进行及时的反应。比如，当风机转速因某些故障出现震荡运行时，或者风机某方向的震动强度因某故障产生近似周期性无衰减震动，上述方法将无法对于这类问题进行响应，仅能通过人工方式进行判断。但是，这类问题往往会引发风机工作异常，甚至有倒塔的风险。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种信号包络线提取方法、装置、风电机组的状态监测方法与装置，为更加精确地获取风电机组的运行状态提供依据。

为此，本发明实施例提供了如下技术方案：

本发明第一方面，提供了一种信号包络线提取方法，包括：获取信号在当前周期的强度值，也就是说，实时包络线计算功能的输入为信号在当前周期的实时值；所述信号包括风电机组的转速信号、振动信号、温度信号、压力信号、应力信号以及载荷信号中的至少一个；根据所述强度值计算在所述当前周期内与所述信号对应的上包络值和下包络值；根据多个周期的上包络值和下包络值提取所述信号的包络线。

通过上述步骤，获取与风电机组有关的信号的包络线，进而为判断风电机组的运行状态提供依据，相对于现有技术中以信号的特定频率幅值作为风机发电机是否异常的判断依据，而判断结果不精确，上述步骤以信号的包络线为判断风电机组的运行状态的依据，提高了风电机组运行状态的判断准确度。

关于根据所述强度值计算在所述当前周期内与所述信号对应的上包络值和下包络值有多种实现方式，下面对此进行举例说明，在一个可选实施例中，获取N个值，例如这N个值为从第0个值到第N-1个值；其中，所述N为大于等于f_c/f_t的正整数，f_c为风电机组控制器的运行频率，f_t为所述信号的最大有效频率，所述N个值为当前周期的前N个周期所述信号的实时强度值；将所述强度值与所述N个值进行比较；在所述强度值大于所述N个值中的任意值时，将所述强度值作为所述当前周期的上包络值；在所述强度值小于所述N个值中的任意值时，将所述强度值作为所述当前周期的下包络值；否则，将上一周期的上包络值作为所述当前周期的上包络值，将上一周期的下包络值作为所述当前周期的下包络值。