考虑运行特性的风电齿轮箱轴承劣化态势感知

来源：动力工程学报杂志2026年第2期北京时间：

作者：赵洪山, 张一波, 林诗雨, 张绣梅, 张扬帆, 杨伟新,

摘要：提出了一种考虑风机运行特性的劣化态势感知算法。首先,提出了一种基于损伤累积理论的动力学劣化态势指标,通过Hertz理论计算轴承劣化度(DL);其次,提出了一种结合混合长短期记忆(LSTM)-CatBoost预测器(HLCP)的劣化预测方法,通过引入轴承转速作为时间序列输入的方法,考虑风机运行特性的影响,预测劣化度增长值;基于仿真模型计算轴承损伤临界值,从而预测轴承剩余寿命;最后,使用我国北方某风电场的振动和数据采集与监视控制系统(SCADA)数据进行验证。结果表明:所提出的劣化态势指标在预测趋势与历史趋势上的相似度约为74.42%,具有明显的趋势性和单调性;基于HLCP模型得到的剩余寿命预测结果与实际失效时间的误差仅为640 h,相较于未考虑风机运行特性的预测方法,误差减少了16 461 h。

关键词：劣化指标,劣化态势感知,高速轴承,LSTM-CatBoost,Hertz,