[发明专利]一种风力发电多机组远程实时状态监测方法

权利要求书

1.一种风力发电多机组远程实时状态监测方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

步骤1，开启远程监测系统，计算不同监测对象的初始抽样因子D₀；

步骤2，利用安装在风力发电机组上的传感器采集风电机组中低速轴、高速轴和齿轮箱等关键零部件的轴向、径向模拟振动信号和转速信号，并通过信号调理模块实现对信号的放大、抗混叠滤波等预处理；

步骤3，对步骤2得到的模拟信号进行离散采样，将其转变成数字信号，其中离散采样率为f_s；

步骤4，在步骤3的基础上，根据转速信号计算转子实时速度v，即低速轴、高速轴和齿轮箱等监测对象所对应转子的实时运转速度；

步骤5，根据步骤4得到的不同监测对象的转子实时速度v，计算不同监测对象的抽样因子D；

步骤6，在步骤5的基础上，判断得到的不同监测对象的抽样因子是否满足D₀≤D≤D₀+δ，δ∈Z₊，Z₊表示非负整数集合。若不满足，则令D₀＝D；若满足，则D₀为步骤1确定的值不变；

步骤7，根据步骤6确定的不同监测对象的初始抽样因子D₀，对不同监测对象的离散振动信号进行二次抽样，并将形成的数据文件保存于本地局域网内；

步骤8，对步骤7得到的不同监测对象的二次抽样后的数据进行压缩，通过广域网实现数据的远距离传输至远程接收端；

步骤9，在步骤8的基础上，将远程接收端接收到的压缩数据进行解压缩恢复，得到风电机组的不同监测对象的低频振动信号，利用远程接收端的信号处理模块对恢复的振动信号进行分析，从而得到设备的运行状态。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电多机组远程实时状态监测方法，其特征在于：所述的步骤1中初始抽样因子D₀在监测系统开始运行时计算得到的，其计算公式为

                        D₀＝k，

其中k∈N，N为自然数集合，同时k还满足

                      2^k＜D_e＜2^k+1，

对于被测的低速轴、高速轴和机舱，D_e的表达式为

                    D_e＝[60f_s/(c·m·v_e)]，

其中[·]表示取整运算，f_s为信号的离散采样率，c≥2为一常数，m为谐波次数，v_e表示额定转速。而对于被测的齿轮箱，D_e的表达式为

                      D_e＝[f_s/(c·f_e)]，

其中f_e表示在额定转速v_e下齿轮的啮合频率。

3.根据权利要求1所述的一种风力发电多机组远程实时状态监测方法，其特征在于：所述的步骤5中抽样因子D≥1，其计算公式为

                            D＝l，

其中l∈N，N为自然数集，对于低速轴和高速轴，l满足

                   2^l＜[60f_s/(c·m·v)]＜2^l+1.

而对于齿轮箱，l满足

                     2^l＜[f_s/(c·f_m)]＜2^l+1.

其中f_m表示转子速度为v时齿轮的啮合频率。

4.根据权利要求1所述的一种风力发电多机组远程实时状态监测方法，其特征在于：所述的不同监测对象包括发电机组的风力涡轮机低速轴、高速轴、齿轮箱以及机舱等零部件的振动信号，对于低速轴、高速轴和机舱，振动信号的频率成分通常要分析到m(m≥10)次谐波，而对于齿轮箱，振动信号要包含齿轮的啮合频率成分。