專利名稱：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，特別是涉及一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系
統(tǒng)。此外，本實(shí)用新型還涉及一種包括上述狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，電能對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人們生活的影響越來(lái)越大，而 風(fēng)力發(fā)電作為多種發(fā)電方式中的一種也越來(lái)越受到人們的重視。 風(fēng)力發(fā)電就是把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的一種發(fā)電方式。風(fēng)力發(fā)電所需要的裝置稱
為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組一般包括塔筒、風(fēng)輪和風(fēng)力發(fā)電機(jī)三部分。 現(xiàn)有技術(shù)中，為了防止重大事故的發(fā)生，同時(shí)出于安全控制的需要，大多數(shù)的風(fēng)力
發(fā)電機(jī)都安裝有具有一定的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障報(bào)警及響應(yīng)功能的系統(tǒng)。比如機(jī)艙振動(dòng)檢測(cè)
系統(tǒng)、油溫檢測(cè)系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)的電壓、電流和功率檢測(cè)系統(tǒng)等；在各種系統(tǒng)中，通過(guò)傳感器檢
測(cè)振動(dòng)信號(hào)、溫度信號(hào)以及電壓、電流和功率信號(hào)，并將信號(hào)傳輸至主控系統(tǒng)，主控系統(tǒng)根
據(jù)預(yù)先設(shè)定值作出故障狀態(tài)判斷，然后控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組停機(jī)或者緊急停機(jī)，以防止風(fēng)力
發(fā)電機(jī)組發(fā)生超速、過(guò)載以及共振等安全問(wèn)題。 然而，這種監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)只能檢測(cè)出短期的、臨時(shí)的、重大的故障狀態(tài)，保護(hù)風(fēng)力 發(fā)電機(jī)的各主要部件不發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞，難以對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)和保護(hù)，即對(duì)于 風(fēng)力發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期處于非最佳運(yùn)行狀態(tài)下所產(chǎn)生的故障，一般的控制系統(tǒng)無(wú)法監(jiān)測(cè)，從而很 有可能加速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的損壞，縮短其使用壽命。 因此，如何對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)，以便及時(shí)地排除風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故 障，延長(zhǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的使用壽命是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能 夠?qū)︼L(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)，從而延長(zhǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的使用壽命。本實(shí)用新型的另一 目的是提供一種包括上述狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包 括 檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)，得到檢測(cè)信號(hào)； 控制裝置，用于確定所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處的生命周期的階段，選擇預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)， 并與所述檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行比較，判斷所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)； 輸出裝置，用于根據(jù)所述控制裝置的判斷結(jié)果，輸出所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)信號(hào)。 優(yōu)選地，還包括輸入裝置， 所述輸入裝置，用于輸入表示所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處的生命周期階段的指令； 所述控制裝置根據(jù)所述輸入裝置輸入的指令確定所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處的生命周期階段。 優(yōu)選地，還包括轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置和調(diào)節(jié)裝置； 所述轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置用于檢測(cè)所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的傳動(dòng)鏈的實(shí)際轉(zhuǎn)速； 所述控制裝置根據(jù)所述轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置獲得的轉(zhuǎn)速信號(hào)和預(yù)定的策略，得到所述風(fēng) 力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)的輸入軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速；還將實(shí)際轉(zhuǎn)速與所述預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)中的參考轉(zhuǎn)速 進(jìn)行對(duì)比，并判斷所述發(fā)電機(jī)的輸入軸的轉(zhuǎn)速狀態(tài)； 所述調(diào)節(jié)裝置根據(jù)所述控制裝置的判斷結(jié)果調(diào)節(jié)所述發(fā)電機(jī)的輸入軸的轉(zhuǎn)速，使
所述發(fā)電機(jī)的輸入軸在預(yù)定的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)以所述參考轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行。 優(yōu)選地，還包括信號(hào)采集裝置、信號(hào)處理裝置和信號(hào)存儲(chǔ)裝置， 所述信號(hào)采集裝置根據(jù)所述控制裝置的指令接收所述檢測(cè)裝置的檢測(cè)信號(hào)，并將 接收到的檢測(cè)信號(hào)傳輸至所述信號(hào)處理裝置； 所述信號(hào)處理裝置接收所述信號(hào)采集裝置采集的檢測(cè)信號(hào)，將所述檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行 時(shí)域向頻域的轉(zhuǎn)化后傳輸至所述控制裝置； 所述信號(hào)存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)所述信號(hào)采集裝置采集的檢測(cè)信號(hào)以及經(jīng)過(guò)所述信 號(hào)處理裝置處理的檢測(cè)信號(hào)； 所述控制裝置還根據(jù)信號(hào)存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)的檢測(cè)信號(hào)獲得所述預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)或形成 所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)變化趨勢(shì)。 優(yōu)選地，還包括安全鏈裝置； 所述控制裝置在確定所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組處于生命周期的后期時(shí)，能夠可選擇地觸 發(fā)所述安全鏈裝置； 當(dāng)所述控制裝置判斷所述檢測(cè)信號(hào)超出所述標(biāo)準(zhǔn)或所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)變
化趨勢(shì)發(fā)生突變時(shí)，所述控制裝置觸發(fā)所述安全鏈裝置，使所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組停機(jī)。 為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型還公開一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括如上述任一項(xiàng)所述
的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 本實(shí)用新型所提供的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括檢測(cè)裝置，用于檢 測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)，得到檢測(cè)信號(hào)；控制裝置，用于確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處的生命周期 的各階段，選擇預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)，并與檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行比較，判斷風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)；以及輸出 裝置，用于根據(jù)控制裝置的判斷結(jié)果，輸出風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)信號(hào)。檢測(cè)裝置檢測(cè)風(fēng)力發(fā) 電機(jī)組的主要振動(dòng)部位的振動(dòng)狀態(tài)，得到檢測(cè)信號(hào)，并將其傳輸至控制裝置，控制裝置確定 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處的生命周期的階段，選擇預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)，并與檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行比較，判斷出風(fēng) 力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)，并通過(guò)輸出裝置輸出。由于標(biāo)準(zhǔn)是隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處的不同階段 的磨損情況不斷變化的，故能夠準(zhǔn)確反映該階段風(fēng)力發(fā)電機(jī)組正常工作狀態(tài)，而控制裝置 能夠根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處的生命周期的不同階段選擇不同的標(biāo)準(zhǔn)，從而，進(jìn)一步提高了 狀態(tài)監(jiān)測(cè)的精確性，提高了控制質(zhì)量，這樣，工作人員就可以根據(jù)輸出裝置的輸出量了解風(fēng) 力發(fā)電機(jī)組的工作狀態(tài)，及時(shí)地對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故障裝置進(jìn)行維修，以免風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 的工作狀態(tài)進(jìn)一步惡化，從而延長(zhǎng)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作壽命。 在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，本實(shí)用新型所提供的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置 和調(diào)節(jié)裝置，用于檢測(cè)所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的傳動(dòng)鏈的實(shí)際轉(zhuǎn)速，并將轉(zhuǎn)速信號(hào)傳輸至控制 裝置，控制裝置根據(jù)轉(zhuǎn)速信號(hào)和預(yù)定的策略，得到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)的輸入軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速，還將實(shí)際轉(zhuǎn)速與預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)中的參考轉(zhuǎn)速進(jìn)行對(duì)比，并判斷發(fā)電機(jī)的輸入軸的轉(zhuǎn)速 狀態(tài)，調(diào)節(jié)裝置根據(jù)控制裝置的判斷結(jié)果調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸入軸的轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機(jī)的輸入軸 在預(yù)定的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)以參考轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行。受標(biāo)準(zhǔn)的影響，控制裝置需要得到發(fā)電機(jī)的輸 入軸在預(yù)定轉(zhuǎn)速值下恒定運(yùn)行預(yù)定時(shí)間長(zhǎng)度的檢測(cè)信號(hào)，才能做出比較判斷，轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝 置對(duì)發(fā)電機(jī)輸入軸轉(zhuǎn)速的檢測(cè)以及調(diào)節(jié)裝置對(duì)發(fā)電機(jī)的輸入軸的轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，使發(fā)電機(jī)輸 入軸以預(yù)定的轉(zhuǎn)速在預(yù)定的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行，為檢測(cè)裝置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組處于各階段 的順利監(jiān)測(cè)提供了保證，提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性以及監(jiān)測(cè)結(jié)果的可靠度。 在另一種優(yōu)選實(shí)施方式中，本實(shí)用新型所提供的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括安全鏈裝 置，控制裝置在確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組處于生命周期的后期時(shí)，能夠可選擇地觸發(fā)安全鏈裝置； 當(dāng)控制裝置判斷檢測(cè)信號(hào)超出標(biāo)準(zhǔn)或風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)變化趨勢(shì)發(fā)生突變時(shí)，觸發(fā)安全 鏈裝置，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組停機(jī)。這樣，安全鏈裝置保證了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在其運(yùn)行壽命后期運(yùn) 行時(shí)的安全性，避免了危險(xiǎn)情況的發(fā)生，有效地防止了重大事故的發(fā)生。 本實(shí)用新型所提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的有益效果都與狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的有益效果類 似，在此不再贅述。
圖1為本實(shí)用新型一種具體實(shí)施方式
所提供的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型另一種具體實(shí)施方式
所提供的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式本實(shí)用新型的核心是提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能 夠?qū)︼L(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)，從而延長(zhǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的使用壽命。本實(shí)用新型的另一 核心是提供一種包括上述狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施 方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。 請(qǐng)參考圖1，圖1為本實(shí)用新型一種具體實(shí)施方式
所提供的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的 狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。 在一種具體實(shí)施方式
中，本實(shí)用新型所提供的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)，包括檢測(cè)裝置l，用于檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)，得到檢測(cè)信號(hào)；控制裝置2，用于確定 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處的生命周期的各階段，選擇預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)，并與檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行比較，判斷風(fēng) 力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)；輸出裝置3，用于根據(jù)控制裝置2的判斷結(jié)果，輸出風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀 態(tài)信號(hào)。具體地，本文的預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處的不同階段不斷變化的，以滿 足不同階段對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的監(jiān)測(cè)。 工作過(guò)程中，控制裝置2首先根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處的生命周期的不同階段選擇 合適的標(biāo)準(zhǔn)，與此同時(shí)，檢測(cè)裝置1不斷檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)信號(hào)，以及其它主要能夠 反映風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作狀態(tài)的信號(hào)，并將其傳輸至控制裝置2，控制裝置2將檢測(cè)信號(hào)和 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，進(jìn)而得出風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作狀態(tài)，并通過(guò)輸出裝置3輸出。這樣，工作人員就可以根據(jù)輸出裝置3的輸出量得出風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作狀態(tài)，從而及時(shí)地對(duì)風(fēng)力發(fā)電 機(jī)組的故障部位進(jìn)行維護(hù)。 由于本實(shí)用新型所提供的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制裝置2的標(biāo)準(zhǔn)是隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī) 組所處的不同階段的磨損情況不斷變化的，能夠準(zhǔn)確反應(yīng)該階段風(fēng)力發(fā)電機(jī)組正常工作狀 態(tài)，同時(shí)，控制裝置2可以根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處的生命周期的不同階段選擇相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)， 從而提高了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)的精確性，提高了控制質(zhì)量，工作人員就可以根據(jù)輸出 量了解風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作狀態(tài)，及時(shí)地對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故障裝置進(jìn)行維修，以免風(fēng)力 發(fā)電機(jī)組的工作狀態(tài)進(jìn)一步惡化，影響其工作壽命。 檢測(cè)裝置1主要可以包括安裝于主軸軸承、變速箱輸入軸、輸出軸以及發(fā)電機(jī)輸
入軸處的振動(dòng)加速度傳感器和安裝于機(jī)艙底架以及塔筒底部的振動(dòng)速度傳感器。 當(dāng)然檢測(cè)裝置1除了檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)關(guān)鍵部位的振動(dòng)，還可以檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組
的油溫、電壓以及功率等信號(hào)，并不限于僅檢測(cè)振動(dòng)信號(hào)。 請(qǐng)參考圖2，圖2為本實(shí)用新型另一種具體實(shí)施方式
所提供的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。 為了方便控制裝置2選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)，本實(shí)用新型所提供的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還可以 包括輸入裝置O，用于輸入表示風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處的生命周期的階段的指令，控制裝置2根 據(jù)輸入裝置0輸入的指令確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處的生命周期的階段。具體地，控制風(fēng)力發(fā) 電機(jī)組所處的生命周期的不同階段的裝置還可以為計(jì)時(shí)單元，控制裝置2根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī) 組的工作時(shí)間確定其所處的生命周期階段；當(dāng)然，還可以使用其它方法，只要能夠?qū)崿F(xiàn)功能 要求即可，本文對(duì)此不作限制。 在另一種具體實(shí)施方式
中，本實(shí)用新型所提供的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還可以包括轉(zhuǎn)速檢 測(cè)裝置11和調(diào)節(jié)裝置4，用于檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的傳動(dòng)鏈的實(shí)際轉(zhuǎn)速，并將轉(zhuǎn)速信號(hào)傳輸 至控制裝置2，控制裝置2根據(jù)轉(zhuǎn)速信號(hào)和預(yù)定的策略，得到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)的輸入 軸5的實(shí)際轉(zhuǎn)速，還將實(shí)際轉(zhuǎn)速與預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)中的參考轉(zhuǎn)速進(jìn)行對(duì)比，并判斷發(fā)電機(jī)的輸 入軸5的轉(zhuǎn)速狀態(tài)，調(diào)節(jié)裝置4根據(jù)控制裝置2的判斷結(jié)果調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸入軸5的轉(zhuǎn)速， 使發(fā)電機(jī)的輸入軸5在預(yù)定的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)以參考轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行。轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置11可以具 體為轉(zhuǎn)速傳感器。 由于現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)為在一系列的發(fā)電機(jī)輸入軸5轉(zhuǎn)速下的信號(hào)，受其影響，控制裝置2 需要得到發(fā)電機(jī)的輸入軸5在某一轉(zhuǎn)速值下恒定運(yùn)行檢測(cè)信號(hào)，才能做出比較判斷，轉(zhuǎn)速 檢測(cè)裝置11直接地或間接地對(duì)發(fā)電機(jī)的輸入軸5轉(zhuǎn)速的檢測(cè)以及調(diào)節(jié)裝置4對(duì)發(fā)電機(jī)的 輸入軸5的轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，為檢測(cè)裝置1在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組處于各階段時(shí)的監(jiān)測(cè)提供了保證，從 而保證了檢測(cè)的準(zhǔn)確性，提高了監(jiān)測(cè)結(jié)果的可靠度；另一方面，使發(fā)電機(jī)的輸入軸5在該轉(zhuǎn) 速下恒定運(yùn)行適當(dāng)?shù)臅r(shí)間長(zhǎng)度，可以得到更為準(zhǔn)確地檢測(cè)值，從而進(jìn)一步地提高了監(jiān)測(cè)結(jié) 果的可靠度。 同時(shí)，根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處的不同階段，控制裝置2還可以控制相應(yīng)的調(diào)節(jié)裝 置4，從而調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸入軸5在預(yù)定的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)以參考轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī) 組處于試驗(yàn)臺(tái)調(diào)試階段時(shí)，控制裝置2控制試驗(yàn)臺(tái)的動(dòng)力裝置，進(jìn)而保證發(fā)電機(jī)的輸入軸 5以預(yù)定的轉(zhuǎn)速在預(yù)定時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行；當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組處于其它階段時(shí)，控制裝置2 向風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主控系統(tǒng)發(fā)送指令，主控系統(tǒng)使發(fā)電機(jī)的輸入軸5以預(yù)定的轉(zhuǎn)速在預(yù)定時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行，該目標(biāo)具體可以通過(guò)主控系統(tǒng)控制發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和風(fēng)輪槳葉的 傾斜角度即槳矩角來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，其它的控制方法也是可以的，本文對(duì)此不作限制。 在一種具體實(shí)施方式
中，本實(shí)用新型所提供的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還可以包括信號(hào)采集 裝置9，信號(hào)采集裝置9根據(jù)控制裝置2的指令接收檢測(cè)裝置1的檢測(cè)信號(hào)，即在控制裝置 2的控制下，接收預(yù)定發(fā)電機(jī)輸入軸轉(zhuǎn)速下和預(yù)定時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)的檢測(cè)信號(hào)，并傳輸至控制裝 置2。當(dāng)控制裝置2控制調(diào)節(jié)裝置4使發(fā)電機(jī)的輸入軸5以預(yù)定的轉(zhuǎn)速在預(yù)定時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi) 穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，控制裝置2控制信號(hào)采集裝置9采集檢測(cè)裝置1的檢測(cè)信號(hào)，進(jìn)而將其傳輸至 控制裝置2。信號(hào)采集裝置9僅采集預(yù)定時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)預(yù)定發(fā)電機(jī)輸入軸5轉(zhuǎn)速下的檢測(cè)信 號(hào)。 當(dāng)然，利用信號(hào)采集裝置9采集檢測(cè)信號(hào)后，還可以對(duì)其進(jìn)行初步處理與顯示，從 而可以時(shí)刻觀察檢測(cè)裝置1的狀態(tài)，以保證檢測(cè)裝置1在正常狀態(tài)下對(duì)被檢測(cè)部位進(jìn)行檢 為了方便控制裝置2對(duì)信號(hào)采集裝置9所采集的檢測(cè)信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，還可 以設(shè)置信號(hào)處理裝置6，信號(hào)處理裝置6首先接收信號(hào)采集裝置9所采集的檢測(cè)信號(hào)，對(duì)其 進(jìn)行時(shí)域向頻域的轉(zhuǎn)化，并將其傳輸至控制裝置2，實(shí)現(xiàn)將檢測(cè)信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。其中， 將檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行時(shí)域向頻域的轉(zhuǎn)化可以通過(guò)傅立葉變換實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，在此種情況下，信號(hào)采 集裝置9所采集的檢測(cè)信號(hào)無(wú)需傳遞至控制裝置2，只需將經(jīng)過(guò)信號(hào)處理裝置6處理過(guò)的檢 測(cè)信號(hào)傳輸至控制裝置2即可。 信號(hào)處理裝置6還可以對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行濾波處理、小波變換、高頻、中頻和低頻分 析等處理，以排除噪聲，提取更為純凈的檢測(cè)信號(hào)。 為了使控制裝置2能包絡(luò)生命周期不同階段的所有標(biāo)準(zhǔn)，或者形成風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 在其生命周期內(nèi)的工作狀態(tài)變化趨勢(shì)，本實(shí)用新型所提供的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還可以包括信號(hào) 存儲(chǔ)裝置7，用于存儲(chǔ)信號(hào)采集裝置9所采集的檢測(cè)信號(hào)以及經(jīng)過(guò)信號(hào)處理裝置6處理的檢 測(cè)信號(hào)。 在另一種具體實(shí)施方式
中，本實(shí)用新型所提供的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還可以包括安全鏈 裝置8，控制裝置2在確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組處于生命周期的后期時(shí)，能夠可選擇地觸發(fā)安全鏈 裝置8 ;當(dāng)控制裝置2判斷檢測(cè)信號(hào)超出標(biāo)準(zhǔn)或風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)變化趨勢(shì)發(fā)生突變時(shí)， 觸發(fā)安全鏈裝置8，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組停機(jī)。 由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組處于運(yùn)行壽命后期時(shí)，平均故障率增大，故障嚴(yán)重程度也增大， 安全鏈裝置8的設(shè)置，可以有效地避免重大故障出現(xiàn)時(shí)危險(xiǎn)事故的發(fā)生，提高了風(fēng)力發(fā)電 機(jī)組處于運(yùn)行壽命后期使用時(shí)的安全性。另一方面，控制裝置2判斷檢測(cè)信號(hào)是否超出標(biāo) 準(zhǔn)或風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)變化趨勢(shì)是否發(fā)生突變，也就是，控制裝置2不僅判斷風(fēng)力發(fā)電 機(jī)組當(dāng)前狀態(tài)的變化，而且檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)變化趨勢(shì)的變化，一旦二者中有一者 發(fā)生突變，控制裝置2將觸發(fā)安全鏈裝置8，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組停機(jī)，從而有效地避免重大事 故的發(fā)生，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組處于運(yùn)行壽命后期運(yùn)行的安全性。 除了上述狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法，本實(shí)用新型還提供一種包括上述狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的其他各部分的結(jié)構(gòu)請(qǐng)參考現(xiàn)有技術(shù)，本文不再贅述。 以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本 文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這 些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，包括檢測(cè)裝置(1)，用于檢測(cè)所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)，得到檢測(cè)信號(hào)；控制裝置(2)，用于確定所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處的生命周期的階段，選擇預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)，并與所述檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行比較，判斷所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)；輸出裝置(3)，用于根據(jù)所述控制裝置(2)的判斷結(jié)果，輸出所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括輸入裝置(0)， 所述輸入裝置(O)，用于輸入表示所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處的生命周期階段的指令； 所述控制裝置(2)根據(jù)所述輸入裝置(0)輸入的指令確定所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處的生命周期階段。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置(11)和調(diào) 節(jié)裝置(4);所述轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置(11)用于檢測(cè)所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的傳動(dòng)鏈的實(shí)際轉(zhuǎn)速； 所述控制裝置(2)根據(jù)所述轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置(11)獲得的轉(zhuǎn)速信號(hào)和預(yù)定的策略，得到所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)的輸入軸(5)的實(shí)際轉(zhuǎn)速；還將實(shí)際轉(zhuǎn)速與所述預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)中的參考轉(zhuǎn)速進(jìn)行對(duì)比，并判斷所述發(fā)電機(jī)的輸入軸(5)的轉(zhuǎn)速狀態(tài)；所述調(diào)節(jié)裝置(4)根據(jù)所述控制裝置(2)的判斷結(jié)果調(diào)節(jié)所述發(fā)電機(jī)的輸入軸(5)的轉(zhuǎn)速，使所述發(fā)電機(jī)的輸入軸(5)在預(yù)定的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)以所述參考轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括信號(hào)采集裝置(9)、信號(hào) 處理裝置(6)和信號(hào)存儲(chǔ)裝置(7)，所述信號(hào)采集裝置(9)根據(jù)所述控制裝置(2)的指令接收所述檢測(cè)裝置(1)的檢測(cè)信 號(hào)，并將接收到的檢測(cè)信號(hào)傳輸至所述信號(hào)處理裝置(6);所述信號(hào)處理裝置(6)接收所述信號(hào)采集裝置(9)采集的檢測(cè)信號(hào)，將所述檢測(cè)信號(hào) 進(jìn)行時(shí)域向頻域的轉(zhuǎn)化后傳輸至所述控制裝置(2);所述信號(hào)存儲(chǔ)裝置(7)，用于存儲(chǔ)所述信號(hào)采集裝置(9)采集的檢測(cè)信號(hào)以及經(jīng)過(guò)所 述信號(hào)處理裝置(6)處理的檢測(cè)信號(hào)；所述控制裝置(2)還根據(jù)信號(hào)存儲(chǔ)裝置(7)存儲(chǔ)的檢測(cè)信號(hào)獲得所述預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)或形 成所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)變化趨勢(shì)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括安全鏈裝置(8); 所述控制裝置(2)在確定所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組處于生命周期的后期時(shí)，能夠可選擇地觸發(fā)所述安全鏈裝置(8);當(dāng)所述控制裝置(2)判斷所述檢測(cè)信號(hào)超出所述標(biāo)準(zhǔn)或所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)變 化趨勢(shì)發(fā)生突變時(shí)，所述控制裝置(2)觸發(fā)所述安全鏈裝置(8)，使所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組停 機(jī)。
6. —種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括檢測(cè)裝置(1)，用于檢測(cè)所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)，得到檢測(cè)信號(hào)；控制裝置(2)，用于確定所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處的生命周期的階段，選擇預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)，并與所述檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行比較，判斷所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)；輸出裝置(3)，用于根據(jù)控制裝置(2)的判斷結(jié)果，輸出所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)信號(hào)。本實(shí)用新型所提供的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)︼L(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)，延長(zhǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的使用壽命。本實(shí)用新型還公開了一種包括上述狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。
文檔編號(hào)F03D9/00GK201546898SQ20092027615
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者王廣良, 肖學(xué)成, 許仁萍 申請(qǐng)人:三一電氣有限責(zé)任公司