【文章內容簡介】 [9,10],.李凡和An Lu在文獻[24 25]中均指出,度量Vague值a=[0,1]和b=[,]的相似度的結果為1，表明a和b完全相等。[0,1]表示支持和反對的的信息均為0，而[,]表示支持和反對各占一半。用度量的結果為1，這步符合人的直覺看法。對于此方法中，Vague值a=[0,1]和b=[i,1i],的相似性度量結果均為1.Hong D H 定義了a,b之間的相似性度量[26],.An Lu指出[18],度量Vague值a=[0,1]b=[i,i],(0i≤1)，比如[0,1]和[,]，[,]，[,]，[,]，[,]。并且區(qū)分能力很差。李凡等定義了a,b之間的相似行度量[24], 。由于，所以也存在著和相同的問題。馬志峰[26]等又定義了a,b之間的相似性度量為，其中是其定義的Vague值a,b的含糊度：；而是其定義的Vague值a,b的不確定度：。度量Vague值a=[1,1]和b=[,1]的相似度的結果為0，在度量Vague值a=[,]和b=[0,1]的結果為1，這個結果顯然也不能被接受和認同。Lu J L 等定義了a,b之間的相似性度量[28]，其中。度量Vague值相似度的時候考慮了確切的支持信息和確切的反對信息占總體信息比例的影響，區(qū)分能力比較高，和的相似度應該大于和的相似度，而計算的剛剛好相反，這樣的結果表明該公式存在不足。 Vague集之間的加權相似度量 論域X={x1，x2，x3……xn}，A、B為x上的兩Vague集，其中定義A和B之間的相似度量如下： （37）其中, 特別是，若A,B為x上的zadeh模糊集，則，，.于是,，. 此時式（37）簡化為 （38）關于度量函數(shù)T（A，B）有如下定理：定理4 0≤T（A，B）≤1證明：可由定理1證明定理5 T（A，B）= T（B,A）證明：T39。(A,B)=0的定義即可證明。定理6 T（A，B）=1A=B證明：由定理3即可證明。顯然，T39。(A,B)的值越大，表明vague集A和B之間的相似程度越大。由定理6可知。T39。(A,B)=0當且僅當A的隸屬值全部為[0,0]且B的隸屬值全部為[1,1],或者B的隸屬值全部為[0,0]且A的隸屬值全部為[1,1]。例2：設A和B是論域U={}上的兩個vague值，其中A=[,]/u1+[,]/u2+{,]/u3+[,]/u4+[,]/u5B=[,]/u1+[,]/u2+{,]/u3+[,]/u4+[,]/u5由公式（38）可得A和B之間的相似度量為 =(（)+（)+（)+1+（))/5 =假定A和B是論域U={}上的兩個vague集，其中，假設論域U上的元素的權重為，.1≤i≤n,則A和B之間的加權相似度量按照如下的公式進行計算： （39）顯然W(A,B)∈[0,1].W（A,B)的值越大，表明Vague集A和B之間的相似程度越大。例3：假定A和B為例2中的A和B， ， ， 。此時，由公式（39）可得到A和B之間的加權相似度量：W(A,B)=[()+()+()+()+1()]( ++++)=這個結果和例2的結果一樣，因為隨著權重的改變，結果將會隨之變化。一般來說，兩個相似程度越大的Vague集（值）無論是采用哪一種度量方法。所計算出來的相似度量值都應該會比較大。顯然，加權相似度量方法比前一種相似度量方法更為靈活，也更能反映兩個vague集(值）之間的相似程度。 本章小結本章主要是在熟悉了Vague集的定義和相關性質的基礎上，按照相似度量方法分為了一般性度量法和加權相似度量方法，接著對給出一般性方法并分析了它們的性質，通過對上述提出的相似度量方法進行分析,我們指出了它存在的不足和缺陷，最后給出了加權相似度量。在此基礎上,提出了一種新的度量Vague（集)值之間相似程度的度量方法，并利用該方法用于第四章的風力發(fā)電機組的故障診斷。4 風力發(fā)電機組的故障診斷 風力發(fā)電機的發(fā)展現(xiàn)狀隨著現(xiàn)在技術的發(fā)展，風力發(fā)電迅猛發(fā)展。以機組大型化（50KW200MW），集中安裝和控制為特點的風電場（也稱風力田，風田）成為主要的發(fā)展方向。20年來，世界上已有近30個國家開發(fā)建設了風電場（是前期總數(shù)的3倍），風電場總裝機容量約1400萬KW（是前期總數(shù)的100倍）。目前，德國，美國，丹麥以及亞洲的印度位居風力發(fā)電總裝機容量前列，且未來投資有增無減。美國能源部預測2010年風電至少達到國內電力消耗的百分之十。歐盟五國要在20002002年達到本國總發(fā)電量的百分之十左右，丹麥甚至計劃在2030年達到百分之四十。中國是一個風力資源豐富的國家，風力發(fā)電潛力巨大。據(jù)1998年統(tǒng)計，%，%。中國第一座風力發(fā)電場與1986年在山東榮成落成，總裝機比較小，為3X55KW。,1999年底，我國共建了24個風力發(fā)電場，總裝機容量達268MW。我國風力發(fā)電場主要分布在風能資源比較豐富的東南沿海，西北，東北和華北地區(qū)，其中風電裝機容量最多的是新疆。在未來的2到3年內，我國計劃新增風電場裝機容量將在800MW以上，并且將會出現(xiàn)300MW到400MW的特大型風力發(fā)電場?，F(xiàn)代風電機從基本結構上分為兩類，即水平軸風機(HAWT)和立軸風機(VAWT)，如圖1所示。這兩類風力都是利用空氣動力升力原理來獲取風能的。目前水平軸風機采用的比較多。圖41 風電機結構圖Figure41風力發(fā)電機主要工作原理就是把風能轉變?yōu)殡娔?，是風能利用中最基本的一種方式。利用風力帶動風機葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來促使發(fā)電機發(fā)電。依據(jù)目前的風車技術，大約是每秒三公尺的微風速度（微風的程度），便可以開始發(fā)電。 風力發(fā)電機一般有風輪、發(fā)電機（包括裝置）、調向器（尾翼）、塔架、限速安全機構和儲能裝置等構件組成。風力發(fā)電機的工作原理比較簡單，風輪在風力的作用下旋轉，它把風的動能轉變?yōu)轱L輪軸的機械能。發(fā)電機在風輪軸的帶動下旋轉發(fā)電。風輪是集風裝置，它的作用是把流動空氣具有的動能轉變?yōu)轱L輪旋轉的機械能。一般風力發(fā)電機的風輪由2個或3個葉片構成。在風力發(fā)電機中，已采用的發(fā)電機有3種，流發(fā)電機和即直流發(fā)電機、同步交異步交流發(fā)電機。 風力發(fā)電機中調向器的功能是使風力發(fā)電機的風輪隨時都迎著風向，從而能最大限度地獲取風能。一般風力發(fā)電機幾乎全部是利用尾翼來控制風輪的迎風方向的。尾翼的材料通常采用鍍鋅薄鋼板。悉了風力發(fā)電機的結構和工作原理后，深入了解下目前國內風力發(fā)電場發(fā)生的一些主要故障事件。2010年1月24日，東汽風機華能寶龍山發(fā)生燒毀事故，監(jiān)控人員當時發(fā)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)報發(fā)電機超速（分析風機已脫網(wǎng)），轉速在2700轉每分，業(yè)主通知廠家。后臺停機，高速軸剎車未能抱死剎車盤，華能值班人員立即將集電線路停電，風機當時停止了轉動，但由于未到現(xiàn)場檢查，不知道葉片是否回漿，在短暫的停機后，風機的葉片又再次的轉動（原因不明），隨著風速的不斷增大，葉輪轉動時有熱量產(chǎn)生，出現(xiàn)火花導致輪轂著火。隨著火勢的蔓延，機艙大部分部件都已經(jīng)燒毀（齒輪箱、發(fā)電機還有殘骸、其他部件都已經(jīng)燒毀）。事故后查看風機時發(fā)現(xiàn)第三節(jié)塔筒也發(fā)生斷裂（具體位置不清楚，疑是對焊接處開裂）。事后經(jīng)過診斷分析：當電機轉速達到2700轉每分時，會導致聯(lián)軸器飛車保護打滑，使發(fā)電機集電環(huán)，編碼器損壞，剎車器出現(xiàn)磨損等。圖42 東汽寶龍山風機事故2010年1月20號，大唐左云項目的風機發(fā)生倒塌事故，常軌維護人員進行‘風機葉片主梁加強’工作，期間因風大不能正常進入輪轂工作，直到2010年1月27日工作結束。28日10:20分，常軌維護人員就地啟動風機，到1月31日43風機發(fā)出‘槳葉1快速收槳太慢’等多個報警，2:27分發(fā)‘震動頻帶11的震動值高’報警，并快速停機。8:00風機缺陷管理人員通知常軌維護負責人，18:00常軌維護人員處理缺陷完畢后就地復位并啟動。直到2月1日3:18分，之前43風機無任何報警信息，發(fā)生了倒塌事件。塔筒中段、上段、風機機艙、輪轂順勢平鋪在地面上，塔筒上段在中間部分發(fā)生扭曲變形。風力發(fā)電機摔落在地，且全部摔碎，齒輪箱與輪轂主軸軸套連接處斷裂，齒輪箱連軸器破碎，葉片從邊緣破裂大量填充物散落在地面上。圖43 大唐左云項目風機倒塌現(xiàn)場隨著資源的短缺和環(huán)境的惡化，使得各國開始注重開發(fā)和利用可再生且無污染的能源。風力資源已受到各國的關注，隨著野外裝機的規(guī)模越來越大，風力發(fā)電機系統(tǒng)的故障診斷也就顯得越來越重要了。風力發(fā)電機系統(tǒng)主要是由風能轉換為機械能的風力機和將機械能轉換為電能的發(fā)電機兩大不分組成，其中發(fā)電機是整個系統(tǒng)的核心，直接影響整個系統(tǒng)的功能，另一方面，發(fā)電機也是最容易發(fā)生故障的核心部分，風力系統(tǒng)中發(fā)電機的常見故障包括定子繞組故障、軸承故障、轉子導條和端環(huán)故障、轉軸或連軸器故障以及其他各種故障．可認為定子繞組短路、轉子繞組故障和偏心振動是風力發(fā)電機主要的三種故障形式．發(fā)電機繞組內部故障屬于內部電氣不對稱故障的范疇．由于發(fā)電機長期在野外工作，電機長期受到不同風向的強風作用，暴曬和大雨等影響，很容易發(fā)生機械火電氣故障。因此熟悉發(fā)電機的主要故障對于我們來說有很大的作用，下面主要介紹幾種風力發(fā)電機最有可能發(fā)生的故障。故障一：風速大于4m/s風輪不起動原因： ，或個別槳葉超重 故障二：調向（迎風）不靈原因： 故障三：風輪轉速 明顯偏低原因：