赵睿楠,沈艳霞

(江南大学物联网工程学院,江苏无锡 214122)

1 引言

随着非可再生能源的不断消耗,环保和可持续发展的要求不断提高,风能等可再生清洁能源逐渐成为我国能源结构中不可缺少的部分.中国已经成为风电规模最大,增长最快的国家,新增装机容量和累计装机容量均为世界第一[1].提高风力发电系统的可靠性,成为降低运行成本的重要手段.为提高可靠性,对风能转换系统进行故障检测是基础工作.除去由于设计缺陷等引发的重大故障(如塔台倒塌、桨叶脱落等),风能转换系统的传感器、执行器和部分机械运动部件可能发生的故障会对风能转换系统的运行带来显著的影响[2].根据造成的危害大小,系统故障可以分为低危害故障和高危害故障.高危害故障的诱因一般是设计问题或者设备质量问题,且一旦发生会造成系统停机,将带来经济损失.对于大型机械系统,一般允许在系统运行时发生低危害故障,采取容错控制或者硬件冗余等运行策略,等到停机检修时统一处理.一般地,低危害故障根据模型的差别可区分为加性故模型和乘性故障模型.针对这些故障,近年来已有不少研究成果.如吴忠强等针对风能转换系统主传动链的加性故障,采用σ修正方法设计自适应故障观测器[3];杨雄飞等针对风轮机执行器的两种加性故障—–增量可变的漂移故障和增量恒定的偏差故障,设计滑模观测器和控制器[4];沈艳霞……