[发明专利]基于双馈风力发电机转子侧电量信息的碳刷和滑环火花监测方法

权利要求书

1.一种基于双馈风力发电机转子侧电量信息的碳刷和滑环火花监测方法，其特征在于：所述监测方法包括如下步骤：

1)机组并网运行时，实时采集发电机转子三相电流i_A、i_B、i_C，利用Morlet小波，分别对其进行变换；

2)提取小波脊线；

3)根据小波脊线得出瞬时频率信息，检测瞬时频率中是否存在特征频率，即50Hz；

4)对转子三相电流信号进行滤波、加窗、插值之后，进行FFT变换，分别比较当前在转子基频和50Hz处频谱幅值与正常工况下在转子基频和50Hz处频谱幅值的差异，如果两处幅值都有减小的趋势，判定为发生打火；

在步骤1)中，对转子三相电流进行处理的过程如下：

1.1)设ψ(t)为平方可积函数，即ψ(t)∈L²(R)，如果Fourier变换满足容许性条件：

则ψ(t)为母小波，将其按照尺度参数a和平移参数b进行伸缩和平移，生成的函数族{ψ_a,b(t)}为分析小波；

1.2)变换中所用的Morlet小波时域形式如下：

1.3)根据步骤1.1)、1.2)中，可以得到信号各个频率的相位和幅值信息，对任意的(a,b)，相位可表示为：

对于式(4)，任意的(a,b)，其在t上只有一个驻点，满足：

φ'_a,b(t_s)＝0&φ”_a,b(t_s)≠0(5)。

2.如权利要求1所述的基于双馈风力发电机转子侧电量信息的碳刷和滑环火花监测方法，其特征在于：在步骤3)中，由驻点的性质知φ'_a,b(t_s)＝0，而小波脊线是由相平面上满足t_s(a,b)＝b的点，两者结合即可得到脊线；

因此知道小波脊线a_r(b)，即可求出瞬时频率其中小波脊线的提取可借助小波曲线。

3.如权利要求1或2所述的基于双馈风力发电机转子侧电量信息的碳刷和滑环火花监测方法，其特征在于：在步骤3)中，小波脊线与瞬时频率的关系如下：

式(2)中，a_r(b)为小波脊线，为瞬时频率。

4.如权利要求1或2所述的基于双馈风力发电机转子侧电量信息的碳刷和滑环火花监测方法，其特征在于：在步骤4)中，对转子三相电流进行如下处理：

4.1)对转子相电流进行低通滤波、加窗函数，Hanning窗的时域形式如下：

4.2)进行分段线性插值，各插值点用折线连接，再将插值之后的信号做FFT变换；

4.3)将打火和正常运行时的处理结果作比较，观测两者在转子基频和50Hz处频谱的差异。