一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的全狀態(tài)監(jiān)測方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的全狀態(tài)監(jiān)測方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故障機(jī)理十分復(fù)雜，影響因素眾多，是影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能否長期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵因素。建立一套完整、全面的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷方案，對于正確評價(jià)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)，預(yù)防和減少機(jī)組故障的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)預(yù)知性維修都有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于上述問題，本發(fā)明提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的全狀態(tài)監(jiān)測方法和系統(tǒng)，以解決上述問題或者至少部分地解決上述問題。
[0004]依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的全狀態(tài)監(jiān)測方法，該方法包括:
[0005]實(shí)時(shí)監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的多個(gè)部件的狀態(tài)；
[0006]對于每個(gè)部件，根據(jù)其狀態(tài)判斷該部件是否發(fā)生故障；
[0007]當(dāng)判斷出風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的一個(gè)或多個(gè)部件發(fā)生故障時(shí)，發(fā)送報(bào)警信息。
[0008]可選地，所述實(shí)時(shí)監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的多個(gè)部件的狀態(tài)，對于每個(gè)部件，根據(jù)其狀態(tài)判斷該部件是否發(fā)生故障包括如下一種或多種:
[0009]監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的各葉片的振動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)各葉片的振動(dòng)狀態(tài)判斷是否存在發(fā)生故障的葉片；
[0010]監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主軸軸承的振動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)主軸軸承的振動(dòng)狀態(tài)判斷主軸是否發(fā)生故障；
[0011]監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的齒輪箱的振動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)齒輪箱的振動(dòng)狀態(tài)判斷齒輪箱是否發(fā)生故障；
[0012]監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的齒輪箱中的潤滑油的油液狀態(tài)，根據(jù)齒輪箱中的潤滑油的油液狀態(tài)判斷齒輪箱中的潤滑油是否存在問題；
[0013]監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸承的振動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸承的振動(dòng)狀態(tài)判斷發(fā)電機(jī)是否發(fā)生故障；
[0014]監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的塔筒的振動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)塔筒的振動(dòng)狀態(tài)判斷塔筒是否發(fā)生非正?；蝿?dòng)；
[0015]監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的塔筒的傾斜狀態(tài)，根據(jù)塔筒的傾斜狀態(tài)判斷塔筒所處的地基是否發(fā)生非正常沉降。
[0016]可選地，所述監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的各葉片的振動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)各葉片的振動(dòng)狀態(tài)判斷是否存在發(fā)生故障的葉片包括:
[0017]采集各葉片的噪音信號(hào)，獲得各葉片的噪音信號(hào)的頻域特征；根據(jù)各葉片的噪音信號(hào)的頻域特征判斷是否存在發(fā)生故障的葉片；
[0018]其中，所述根據(jù)各葉片的噪音信號(hào)的頻域特征判斷是否存在發(fā)生故障的葉片包括如下一種或多種:
[0019]分析不同葉片的噪音信號(hào)的頻域特征之間的差異，對于每個(gè)葉片，如果該葉片與其他各葉片的當(dāng)前噪音信號(hào)的頻域特征之間的差異均出現(xiàn)異常，則確定該葉片發(fā)生故障；其中，該葉片與其他任一葉片的噪音信號(hào)的頻域特征之間的差異出現(xiàn)異常包括:二者的當(dāng)前噪音信號(hào)的頻域特征之間的差異超出正常范圍；
[0020]如果一個(gè)葉片的噪音信號(hào)的頻域范圍達(dá)到嘯叫頻率范圍，則確定該葉片發(fā)生故障；
[0021]對于每個(gè)葉片，比較該葉片的當(dāng)前噪音信號(hào)的頻域特征與當(dāng)前轉(zhuǎn)速下標(biāo)準(zhǔn)噪音信號(hào)的頻域特征，如果存在異常，則確定該葉片發(fā)生故障。
[0022]可選地，所述監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的齒輪箱中的潤滑油的油液狀態(tài)，根據(jù)齒輪箱中的潤滑油的油液狀態(tài)判斷齒輪箱中的潤滑油是否存在問題包括:
[0023]采集齒輪箱中的潤滑油的粘度、溫度、密度、水分、顆粒數(shù)和顆粒度中的一個(gè)或多個(gè)，如果齒輪箱中的潤滑油的粘度、溫度、密度、水分、顆粒數(shù)和顆粒度中的一個(gè)或多個(gè)偏離正常范圍，則判斷齒輪箱中的潤滑油的質(zhì)量存在問題。
[0024]可選地，所述監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的塔筒的振動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)塔筒的振動(dòng)狀態(tài)判斷塔筒是否發(fā)生非正?；蝿?dòng)包括:采集塔筒的振動(dòng)信號(hào)，獲得振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域特征和頻域特征，如果塔筒的振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域特征和/或頻域特征的幅值和頻率超出正常范圍，則判斷塔筒發(fā)生非正?；蝿?dòng)；
[0025]所述監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的塔筒的傾斜狀態(tài)，根據(jù)塔筒的傾斜狀態(tài)判斷塔筒所處的地基是否發(fā)生非正常沉降包括:采集塔筒的傾角，如果塔筒的傾角超出正常范圍，則判斷塔筒所處的地基發(fā)生非正常沉降。
[0026]依據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的全狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0027]監(jiān)測處理模塊，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的多個(gè)部件的狀態(tài)；以及用于對于每個(gè)部件，根據(jù)其狀態(tài)判斷該部件是否發(fā)生故障；
[0028]報(bào)警處理模塊，用于當(dāng)監(jiān)測處理模塊判斷出風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的一個(gè)或多個(gè)部件發(fā)生故障時(shí)，發(fā)送報(bào)警信息。
[0029]可選地，所述監(jiān)測處理模塊，用于執(zhí)行以下一種或多種監(jiān)測處理過程:
[0030]監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的各葉片的振動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)各葉片的振動(dòng)狀態(tài)判斷是否存在發(fā)生故障的葉片；
[0031]監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主軸軸承的振動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)主軸軸承的振動(dòng)狀態(tài)判斷主軸是否發(fā)生故障；
[0032]監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的齒輪箱的振動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)齒輪箱的振動(dòng)狀態(tài)判斷齒輪箱是否發(fā)生故障；
[0033]監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的齒輪箱中的潤滑油的油液狀態(tài)，根據(jù)齒輪箱中的潤滑油的油液狀態(tài)判斷齒輪箱中的潤滑油是否存在問題；
[0034]監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸承的振動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸承的振動(dòng)狀態(tài)判斷發(fā)電機(jī)是否發(fā)生故障；
[0035]監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的塔筒的振動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)塔筒的振動(dòng)狀態(tài)判斷塔筒是否發(fā)生非正常晃動(dòng)；
[0036]監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的塔筒的傾斜狀態(tài)，根據(jù)塔筒的傾斜狀態(tài)判斷塔筒所處的地基是否發(fā)生非正常沉降。
[0037]可選地，所述監(jiān)測處理模塊，用于采集各葉片的噪音信號(hào)，獲得各葉片的噪音信號(hào)的頻域特征；根據(jù)各葉片的噪音信號(hào)的頻域特征判斷是否存在發(fā)生故障的葉片；
[0038]其中，所述監(jiān)測處理模塊，用于執(zhí)行以下一種或多種故障判斷過程:
[0039]分析不同葉片的噪音信號(hào)的頻域特征之間的差異，對于每個(gè)葉片，如果該葉片與其他各葉片的當(dāng)前噪音信號(hào)的頻域特征之間的差異均出現(xiàn)異常，則確定該葉片發(fā)生故障；其中，該葉片與其他任一葉片的噪音信號(hào)的頻域特征之間的差異出現(xiàn)異常包括:二者的當(dāng)前噪音信號(hào)的頻域特征之間的差異超出正常范圍；
[0040]如果一個(gè)葉片的噪音信號(hào)的頻域范圍達(dá)到嘯叫頻率范圍，則確定該葉片發(fā)生故障；
[0041]對于每個(gè)葉片，比較該葉片的當(dāng)前噪音信號(hào)的頻域特征與當(dāng)前轉(zhuǎn)速下標(biāo)準(zhǔn)噪音信號(hào)的頻域特征，如果存在異常，則確定該葉片發(fā)生故障。
[0042]可選地，所述監(jiān)測處理模塊，用于采集齒輪箱中的潤滑油的粘度、溫度、密度、水分、顆粒數(shù)和顆粒度中的一個(gè)或多個(gè)，如果齒輪箱中的潤滑油的粘度、溫度、密度、水分、顆粒數(shù)和顆粒度中的一個(gè)或多個(gè)偏離正常范圍，則確定齒輪箱中的潤滑油的質(zhì)量存在問題。
[0043]可選地，所述監(jiān)測處理模塊，用于采集塔筒的振動(dòng)信號(hào)，獲得振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域特征和頻域特征，如果塔筒的振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域特征和/或頻域特征的幅值和頻率超出正常范圍，則確定塔筒發(fā)生非正?；蝿?dòng)；和/或，用于采集塔筒的傾角，如果塔筒的傾角超出正常范圍，則確定塔筒所處的地基發(fā)生非正常沉降。
[0044]由上述可知，本發(fā)明針對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行要求，提出了一種更先進(jìn)、更全面、更準(zhǔn)確的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷方案，該方案在不影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行的前提下，通過對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的多個(gè)部件的狀態(tài)監(jiān)控、故障診斷以及報(bào)警處理，可以實(shí)現(xiàn)工作人員對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的全面、實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控，提高了對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障響應(yīng)的及時(shí)性、有效性和準(zhǔn)確性，在保證機(jī)組可靠穩(wěn)定運(yùn)行、降低機(jī)組維護(hù)成本等方面具有重要的意義。
[0045]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
【附圖說明】
[0046]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的全狀態(tài)監(jiān)測方法的流程圖；
[0047]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的局部示意圖；
[0048]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的側(cè)視圖；
[0049]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的齒輪箱的示意圖；
[0050]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的塔筒的示意圖；
[0051]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的全狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的示意圖；
[0052]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的全狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的示意圖；
[0053]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例