双馈异步发电机电气故障及其诊断技术基础研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51177039
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    66.0万
  • 负责人：
    马宏忠
  • 依托单位：
    河海大学
  • 学科分类：
    E0705.高电压与放电
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

人们将风力发电系统故障研究集中在齿轮箱。风力发电机技术上的不成熟之处和其特殊的运行环境，故障率较高，引起人们对风力发电机故障的重视。国外研究刚刚起步，国内还没有真正开始。本申请课题以当前及今后相当长时间内广泛应用的双馈异步发电机为重点对风力发电机故障及其诊断技术进行基础性研究。主要研究内容如下：.（1）定转子绕组故障(含偏心)研究：双馈异步发电机转子回路接有变频器，同时转子回路具有可测性，考虑运行的特殊性，用多回路法分析故障机理和特征；（2）基于转子电流的电机定子绕组故障诊断；（3）基于输出功率的电机转子不对中故障诊断；（4）电机电刷-滑环可靠性研究：由于特殊运行环境，电刷-滑环故障不易被发现，对其监测技术进行重点研究（拟从振动、电刷电流分布均匀性、电火花、滑环温度等方面进行）；(5)强噪声环境下微弱特征信号提取研究；(6)诊断方法研究；(7) 实验研究。

结项摘要

由于风力发电机技术上的不成熟之处和其特殊的运行环境，故障率较高，严重影响风电机组的运行与风电场的效益，目前国内外均没有有效的诊断方法。本课题以双馈异步发电机为重点对风力发电机故障及其诊断技术进行基础性研究。.主要研究内容：（1）双馈异步发电机定转子绕组故障研究；（2）基于转子电流的电机定子绕组故障诊断；（3）基于输出功率的电机故障诊断；（4）电机电刷-滑环可靠性研究：(5)强噪声环境下微弱特征信号提取研究；(6)诊断方法研究；(7) 实验研究。.重要结果：.（1）对双馈异步发电机定子匝间短路故障诊断进行研究方面：研究结果表明，定子发生匝间短路故障后，定子负序电流的随故障严重程度加剧而增加；但受发电机负载变化影响很小。得到结论：在轻载状态时利用负序电流进行定子绕组故障的诊断。.（2）关于转子绕组故障诊断的研究方面：提出计及转子变换器控制策略的双馈风力发电机转子绕组故障诊断方法。.（3）基于转子瞬时功率谱的双馈风力发电机定子绕组故障诊断方面：提出一种基于转子瞬时功率谱分析的双馈异步发电机定子绕组故障的在线监测与诊断新方法。得到结论：转子瞬时功率谱法在双馈电机定子绕组故障诊断中更具敏感性，不受转差s变化影响，具有很强的抗干扰能力。.（4）关于双馈异步发电机电刷-滑环系统故障诊断的研究方面：基于热电耦合方法对电刷滑环系统进行三维温度场分析试算及实验研究。得出结论：故障后电刷电流间谐波分量下降率远小于基波分量下降率，且故障下间谐波畸变率远大于正常时间谐波畸变率。.（5）强噪声环境下微弱特征信号提取研究方面：得到结论：提取微弱的故障特征量，希尔伯特-黄变换提取出的故障特征量比傅里叶变换及小波变换的特征量更加敏感、可靠。.（6）诊断方法研究方面：本课题从理论研究、仿真分析、实验研究，提出了新的诊断特征量，特别提出了考虑双馈电机的特殊性，包括转子变频器的影响、转子参量可测性、电刷-滑环影响的诊断方法。.（7）实验研究方面：构建双馈异步发电机转子绕组故障诊断的实验平台，通过对正常电机和故障模拟电机的大量实验，验证了理论分析的正确性。.本课题已发表学术论文16篇，其中SCI一篇(另一SCI论文忘记标基金号，不算)，EI期刊论文4篇EI会议论文1篇，其他核心期刊论文10篇，会议论文1篇。申请发明专利2项（其中一项已授权）。.科学意义：本课题的研究为风力发电机组故障诊

项目成果

期刊论文数量（19）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
双馈风力发电机轴承的早期诊断
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    电力系统及其自动化学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    时维俊;马宏忠
  • 通讯作者：
    马宏忠
基于转子瞬时功率谱的双馈风力发电机定子绕组故障诊断
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    电力系统自动化
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    马宏忠;张正东;时维俊;陈继宁
  • 通讯作者：
    陈继宁
改进磁偶极子模型在永磁电机场分析中的应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    微电机
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张志艳;马宏忠;陈诚;梁伟铭
  • 通讯作者：
    梁伟铭
基于DSP的风力发电机远程监测分析系统设计
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    大电机技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    赵宏飞;马宏忠;时维俊;朱跃光
  • 通讯作者：
    朱跃光
双馈异步发电机转子绕组不对称故障的诊断研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    微电机
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张正东;马宏忠;陈涛涛
  • 通讯作者：
    陈涛涛

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其他文献

双馈风力发电机轴承故障诊断研究现状与发展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
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    --
  • 作者：
    马宏忠;李思源
  • 通讯作者：
    李思源
基于HHT的双馈异步发电机电刷滑环烧伤故障诊断
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李思源;马宏忠;陈涛涛
  • 通讯作者：
    陈涛涛
双馈风力发电机定子单相匝间短路故障诊断
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李思源;马宏忠
  • 通讯作者：
    马宏忠
基于转子平均瞬时功率的双馈异步发电机定子绕组匝间短路故障诊断
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    2018
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    --
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  • 通讯作者：
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星-三角接法的多层绕组分数槽永磁电机谐波磁动势分析
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    10.13334/j.0258-8013.pcsee.201417
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    中国电机工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈浈斐;汤俊;马宏忠;李志新;刘宝稳
  • 通讯作者：
    刘宝稳

其他文献

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马宏忠的其他基金

双馈异步发电机内部故障的振动(声学)机理分析与机电(声)融合诊断研究
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    面上项目

相似国自然基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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