Diagnostic des Défaillances de Génératrices Asynchrones d’Éoliennes Offshores et d’Hydroliennes. Étude Comparatives des Techniques de Traitement de Signaux Stationnaires

Diagnostic des Défaillances de Génératrices Asynchrones d’Éoliennes Offshores et d’Hydroliennes

Étude Comparatives des Techniques de Traitement de Signaux Stationnaires

El Houssin El Bouchikhi Vincent Choqueuse Mohamed Benbouzid Jean Frédéric Charpentier 

Université de Brest, EA 4325 LBMS Rue de Kergoat, CS 93837, 29238 Brest Cedex 03, France

École Navale, EA 3634 IRENav, Brest, France

Page: 
47-71
|
DOI: 
https://doi.org/10.3166/EJEE.17.47-71
Received: 
19 October 2011
| |
Accepted: 
22 May 2013
| | Citation

OPEN ACCESS

Abstract: 

Improvement of the reliability and availability of offshore wind and marine current turbine requires the minimization and the ability to predict maintenance operations. In variable speed operation or in transients, advanced signal processing techniques are required to detect and diagnose failures using stator currents. In this context, several recent studies have suggested the use of time-frequency and time-scale representations for that purpose. The most common techniques used are: the spectrogram, the wavelet transform, the Wigner-Ville representation, and the Hilbert-Huang transform. This paper proposes then a comparative study of these techniques for failure detection in induction generators.

Résumé

L’amélioration de la disponibilité et de la fiabilité des éoliennes offshores et des systèmes de récupération de l’énergie des courants marins nécessite de minimiser et de prévoir les opérations de maintenance. En fonctionnement à vitesse variable ou en régime transitoire, des techniques de traitement du signal avancées sont requises pour réaliser la détection et le diagnostic des défaillances à partir des courants statoriques. Dans ce contexte, plusieurs études récentes ont proposé l’utilisation de techniques temps-fréquence et tempséchelle pour le diagnostic. Les techniques les plus utilisées sont : le spectrogramme, la transformée en ondelettes (scalogramme), la représentation de Wigner-Ville et la transformée de Hilbert-Huang. Cet article propose une étude comparative de ces techniques pour la détection de défauts survenant dans une génératrice asynchrone à cage connectée à un réseau triphasé fonctionnant en régime nominal.

Keywords: 

induction generator, phase/amplitude modulated signals, non-stationary signals, time-frequency/time-scale representations.

Mots-Clés

génératrice asynchrone, signaux modulés en phase/amplitude, signaux non stationnaires, représentations temps- fréquence/temps-échelle.

Extended Abstract
1. Introduction
2. Défaillances Génériques des Éoliennes; Impact sur les Courants Statoriques des Génératrices
3. Techniques d’Estimation Spectrale Dédiées au Diagnostic des Génératrices Asynchrones
4. Éléments sur la Modélisation d’une Génératrice Asynchrone en Défaut
5. Application à la Détection de Défauts des Génératrices Asynchrones
6. Discussions
7. Conclusion
  References

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