风力发电机故障诊断与容错控制研究

5星 · 超过95%的资源 需积分: 0 9 下载量 82 浏览量 更新于2024-07-31 收藏 8.73MB PDF 举报
"Fault Diagnosis and Fault-Tolerant Control of Wind Turbines by Thomas Esbensen and Christoffer Slot from Denmark focuses on enhancing the reliability and reducing repair costs in wind turbines through advanced fault diagnosis and fault-tolerant control strategies." 在风力发电领域,由于许多风力涡轮机安装在偏远地区,故障诊断和容错控制成为提升设备可靠性和降低维修成本的有效途径。该项目由Thomas Esbensen和Christoffer Slot两位学者进行,他们隶属于丹麦的电子系统系自动化与控制科。研究中,他们采用了一个4.8兆瓦的虚构但具有现实性的风力涡轮机模型,以此为基础建立动态模型。 首先,进行了故障分析,旨在识别可能的组件故障的发生频率及其对最终效果的严重性。接着,针对最具影响力的重大故障,应用了诊断和补偿方法。这些方法的实施有助于提前发现和应对潜在的问题,从而提高系统的稳定性和效率。 诊断算法基于一个可重构的扩展卡尔曼滤波器结构,这使得能够同时诊断多个故障。对于突发性故障,通常采用假设测试为基础的方法进行诊断;而对于渐进型故障,可能会运用状态监测和数据融合技术来逐步识别其发展过程。 在容错控制方面,设计了能够在检测到故障后调整控制策略的机制,以确保系统能在部分组件出现故障时仍能保持一定程度的功能。这可能包括切换到备用系统、调整控制参数或采用补偿算法来抵消故障影响。 这项工作深入探讨了风力涡轮机的故障诊断和容错控制技术,为实际风能产业提供了理论支持和解决方案,有望改善风力发电系统的性能和经济性。通过这样的方法,不仅可以减少因故障停机带来的损失,还能延长风力涡轮机的使用寿命,进一步推动可再生能源领域的可持续发展。