監(jiān)測風電機組偏航制動系統(tǒng)運行狀態(tài)的方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及風力發(fā)電技術領域，特別是涉及一種監(jiān)測風電機組偏航制動系統(tǒng)運行 狀態(tài)的方法、裝置及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 風電機組在現(xiàn)場運行中，風機機頭根據(jù)風向標的反饋不斷調整機頭對風方向，以 便有效吸收風能;通常，采用偏航系統(tǒng)來調整風機機頭并使其對準來風方向。
[0003] 通常，偏航制動系統(tǒng)包括偏航制動盤、偏航制動閘片及偏航制動閘體，其中，偏航 制動閘片設置在偏航制動閘體上，根據(jù)需要可以設置單個偏航制動閘片，也可設置多個偏 航制動閘片。
[0004] 工作時，偏航制動盤相對偏航制動閘片轉動，隨著運轉時間的累積，偏航制動閘片 會發(fā)生磨損，若偏航制動閘片被磨損后，未及時發(fā)現(xiàn)就會導致偏航制動盤和偏航制動閘體 被磨損，當偏航制動盤磨損嚴重無法修復時，則需要拆下整個機艙及葉輪更換偏航制動盤， 然后重新吊重機艙和葉輪，此過程既浪費人力，又浪費財力，給機組運營造成巨大的經(jīng)濟損 失。
[0005] 因此，如何對偏航制動系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行監(jiān)測，以便實時掌握偏航制動閘片的 狀態(tài)，及時對其進行維護和更換，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。
【發(fā)明內容】
[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種監(jiān)測風電機組偏航制動系統(tǒng)運行狀態(tài)的方法、裝置及系 統(tǒng)，能夠實時監(jiān)測偏航制動系統(tǒng)的運行狀態(tài)，以此實時掌握偏航制動閘片的狀態(tài)，從而及時 對偏航制動閘片進行修理維護，進而避免因偏航制動閘片磨損導致的偏航制動盤磨損。
[0007] 為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種監(jiān)測風電機組偏航制動系統(tǒng)運行狀態(tài)的方 法，包括下述步驟：
[0008] 獲取偏航制動系統(tǒng)的實時振動信號頻域譜圖；
[0009] 將所述實時振動信號頻域譜圖與預存的偏航制動系統(tǒng)的標準振動信號頻域譜圖 進行對比，根據(jù)對比結果判斷是否發(fā)出警示信號。
[0010]可選地，判斷所述實時振動信號頻域譜圖相對所述標準振動信號頻域譜圖的頻譜 結構是否發(fā)生變化，若發(fā)生變化，進一步判斷所述實時振動信號頻域譜圖的頻譜結構是否 有高頻段幅值躍升，若有，發(fā)出偏航制動系統(tǒng)的偏航制動閘片磨損的警示信號，若沒有，發(fā) 出偏航制動系統(tǒng)異常的警示信號。
[0011]可選地，所述警示信號發(fā)送至風電機組的主控系統(tǒng)。
[0012] 可選地，所述風電機組的主控系統(tǒng)在接收到偏航制動系統(tǒng)的偏航制動閘片磨損的 警示信號后，發(fā)出停機的控制信號。
[0013] 可選地，通過安裝于偏航制動系統(tǒng)的振動傳感器實時獲取偏航制動系統(tǒng)在偏航過 程中的時域振動信號，再對所述時域振動信號進行轉換得到所述實時振動信號頻域譜圖。
[0014] 本發(fā)明還提供一種監(jiān)測風電機組偏航制動系統(tǒng)運行狀態(tài)的裝置，包括：
[0015] 存儲單元，用于預存偏航制動系統(tǒng)的標準振動信號頻域譜圖；
[0016] 獲取單元，用于獲取偏航制動系統(tǒng)的實時振動信號頻域譜圖；
[0017] 分析報警單元，用于判斷所述實時振動信號頻域譜圖的頻譜結構相對所述標準振 動信號頻域譜圖發(fā)生變化時，發(fā)出警示信號。
[0018] 可選地，所述警示信號包括偏航制動系統(tǒng)異常的警示信號和偏航制動系統(tǒng)的偏航 制動閘片磨損的警示信號。
[0019] 可選地，所述獲取單元具體包括：
[0020] 采集單元，用于采集偏航制動系統(tǒng)在偏航過程中的時域振動信號；
[0021] 信號處理單元，用于對所述時域振動信號進行轉換以得到所述實時振動信號頻域 譜圖。
[0022] 可選地，所述采集單元設置于偏航制動系統(tǒng)的偏航制動盤或偏航制動閘體。
[0023] 本發(fā)明還提供一種監(jiān)測風電機組偏航制動系統(tǒng)運行狀態(tài)的系統(tǒng)，包括：
[0024] 上述任一項所述的監(jiān)測風電機組偏航制動系統(tǒng)運行狀態(tài)的裝置;警示信號輸出端 口，用于連接風電機組的主控系統(tǒng)；
[0025] 所述裝置通過所述警示信號輸出端口將警示信號發(fā)送至風電機組的主控系統(tǒng)。
[0026] 該監(jiān)測風電機組偏航制動系統(tǒng)運行狀態(tài)的方法、裝置及系統(tǒng)，通過監(jiān)測偏航過程 中，偏航制動系統(tǒng)的偏航制動閘片和偏航制動盤相對滑動摩擦產(chǎn)生的振動信號，并對該振 動信號的頻譜結構進行分析判別，以得到偏航制動閘片的狀態(tài)，實現(xiàn)對偏航制動閘片磨損 的監(jiān)測和報警，從而能夠對偏航制動閘片進行及時修理維護，規(guī)避因偏航制動閘片磨損導 致的偏航制動盤磨損，進而避免因偏航制動盤磨損需要更換帶來的經(jīng)濟損失。
【附圖說明】
[0027] 圖1為本發(fā)明所提供監(jiān)測風電機組偏航制動系統(tǒng)運行狀態(tài)的方法一種具體實施例 的流程圖；
[0028] 圖2為本發(fā)明所提供監(jiān)測風電機組偏航制動系統(tǒng)運行狀態(tài)的裝置一種具體實施例 的結構框圖；
[0029]圖3示出了具體實施例中偏航制動系統(tǒng)的標準振動信號頻域譜圖；
[0030]圖4示出了具體實施例中偏航制動系統(tǒng)的偏航制動閘片出現(xiàn)異常時的振動信號頻 域譜圖；
[0031] 圖5示出了具體實施例中偏航制動系統(tǒng)的偏航制動閘片磨損后的振動信號頻域譜 圖；
[0032] 圖6為本發(fā)明所提供監(jiān)測風電機組偏航制動系統(tǒng)運行狀態(tài)的系統(tǒng)一種具體實施例 的構成示意圖。
[0033] 附圖標記說明：
[0034]智能系統(tǒng)10，警示信號輸出端口 IOa，與振動傳感器連接的信號輸入端口 IOb，存儲 單元101，振動傳感器102,信號處理單元103,分析報警單元104,風電機組的主控系統(tǒng)200， 警示信號輸入端口 200a。
【具體實施方式】
[0035] 為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結合附圖和【具體實施方式】 對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0036] 為便于理解和描述簡潔，下文結合監(jiān)測風力發(fā)電組偏航制動系統(tǒng)運行狀態(tài)的方法 和裝置一并描述，有益效果不再重復論述。
[0037] 請參考圖1-2,圖1為本發(fā)明所提供監(jiān)測風電機組偏航制動系統(tǒng)運行狀態(tài)的方法一 種具體實施例的流程圖；圖2為本發(fā)明所提供監(jiān)測風電機組偏航制動系統(tǒng)運行狀態(tài)的裝置 一種具體實施例的結構框圖。
[0038] 該監(jiān)測風電機組偏航制動系統(tǒng)運行狀態(tài)的方法，包括下述步驟：
[0039] S10、預存偏航制動系統(tǒng)的標準振動信號頻域譜圖；
[0040]本實施例提供監(jiān)測風電機組偏航制動系統(tǒng)運行狀態(tài)的裝置，該裝置可設置存儲單 元101，該步驟中偏航制動系統(tǒng)的標準振動信號頻域譜圖可預存在存儲單元101內，以備調 用。
[0041 ] S20、獲取偏航制動系統(tǒng)的實時振動信號頻域譜圖；
[0042]風電機組的偏航制動系統(tǒng)在偏航過程中，偏航制動閘片和偏航制動盤相對滑動摩 擦會產(chǎn)生振動，偏航制動閘片的狀態(tài)不同，其與偏航制動盤相對滑動摩擦產(chǎn)生的振動也必 然不同，也就是說，通過對該振動的監(jiān)測能夠實時掌握偏航制動閘片的狀態(tài)。
[0043]顯然，步驟SlO中的標準振動信號頻域譜圖，是風電機組的偏航制動系統(tǒng)在完好狀 態(tài)下，偏航過程中產(chǎn)生的振動信號的頻譜，不同機型或者不同的偏航制動結構都可能有不 同的用于參考的標準振動信號頻域譜圖，也就是說對于不同的機組，標準振動信號頻域譜 圖是有差異的，該標準頻域圖譜的建立是監(jiān)測系統(tǒng)安裝調試完畢后通過對特定機組偏航制 動系統(tǒng)的偏航振動特性進行自學習建立的。
[0044]可以理解，這里偏航制動系統(tǒng)的完好狀態(tài)指偏航制動系統(tǒng)的各部件均未發(fā)生摩擦 磨損。
[0045]所述裝置中可以設置獲取單元，用于獲取偏航制動系統(tǒng)的實時振動信號頻域譜 圖，以備后述的分析報警單元104采用。
[0046] S30、判斷所述實時振動信號頻域譜圖的頻譜結構是否相對所述標準振動信號頻 域譜圖發(fā)生變化，是，進入步驟S40，否，返回步驟S20;
[0047] S40、發(fā)出警示信號。
[0048] 所述裝置可設置分析報警單元104,分析報警單元104與存儲單元101、獲取單元信 號連接，獲得偏航制動系統(tǒng)的實時振動信號頻域譜圖后，從存儲單元內調取標準振動信號 頻域譜圖，并將兩者比較。
[0049] 若實時振動信號頻域譜圖的頻譜結構相對標準振動信號頻域譜圖未發(fā)生變化時， 表明偏航制動系統(tǒng)運轉正常，偏航制動閘片狀態(tài)良好。
[0050] 若實時振動信號頻域譜圖的頻譜結構相對標準振動信號頻域譜圖發(fā)生變化時，表 明偏航制動系統(tǒng)運轉處于非正常狀態(tài)，此時分析報警單元可發(fā)出警示信號，以提醒工作人 員。
[0051] 該監(jiān)測風電機組偏航制動系統(tǒng)運行狀態(tài)的方法及裝置，通過監(jiān)測偏航過程中，偏 航制動系統(tǒng)的偏航制動閘片和偏航制動盤相對滑動摩擦產(chǎn)生的振動信號，并對該振動信號 的頻譜結構進行分析判別，以得到偏航制動閘片的狀態(tài)，實現(xiàn)對偏航制動閘片磨損的監(jiān)測 和報警，從而能夠對偏航制動閘片進行及時修理維護，規(guī)避因偏航制動閘片磨損導致的偏 航制動盤磨損，進而避免因偏航制動盤磨損需要更換帶來的經(jīng)濟損失。
[0052]具體的方案中，在步驟S40中，即在判斷實時振動信號頻域譜圖的頻譜結構相對標 準振動信號頻域譜圖發(fā)生變化后，還分析該頻譜結構發(fā)生了怎樣的變化，通過頻譜結構的 不同變化發(fā)出不同的警示信