[实用新型]风电机组偏航系统在线监测机构

说明书

本实用新型公开了一种风电机组偏航系统在线监测机构，包括数据采集卡和与其连接的传感器组，传感器组包括转速传感器、电流传感器和振动传感器。转速传感器、电流传感器和振动传感器分别用于实时监测风电机组偏航轴承转速、偏航电机电流值、偏航卡钳振动信号值；数据采集卡用于采集转速传感器、电流传感器和振动传感器的实时监测数据。本实用新型还公开了一种包括上述在线监测机构的风电机组偏航系统故障诊断系统。本实用新型通过在线监测机构对偏航电机电流、偏航卡钳振动信号和偏航轴承转速的实时监测，结合现有在线监测参数，构成一套数据采集、提取和后台数据算法的故障诊断评估系统，为操作人员进行故障风险和寿命评估提供有力判据。

技术领域

本实用新型涉及风电机组偏航技术领域，特别是涉及风电机组偏航系统在线监测机构及故障诊断系统。

背景技术

随着风力发电技术的日新月异及国内优质风力资源的不断匮乏，近年来大兆瓦、低风速机型的风力发电机组不断涌现，海上型大兆瓦紧凑型机组的研发与投产也取得了实质性的进展。偏航系统作为风力发电机组重要子系统，其担负着机组的偏航对风和机组制动的任务，而在风力发电机组不断推陈出新的当代，一些早期服役的机组其偏航系统或多或少的暴露出若干故障问题，轻者如偏航电机烧毁、偏航卡钳磨损、偏航减速机输出小齿磨损，重者如偏航轴承齿圈断齿、偏航刹车盘磨损断裂等。上述严重故障一旦发生可能无法在天空进行修复，只能吊装返厂并重新更换新的部件，这样一来损失的发电量先不做评估，光产生的吊装费用就极为高昂。

上述问题的出现就导致偏航系统的在线监测、故障诊断及寿命评估的研究成为近年来的热门课题。利用在线监测和故障诊断系统，可以对风力发电机组偏航系统的各易损部件进行连续监测，通过实时获取的风电机组运行过程中的真实数据进行后台算法的分析处理，给控制人员反馈出设备实时的健康状态，是作为预警和采取相应措施的最为高效的办法。

传统的在线状态监测与故障诊断系统在构成和使用方面存在数据采集不全面、针对偏航系统多组件的特点监测数据不充分、后台数据处理算法不先进等缺陷，往往会导致偏航系统状态监测与故障诊断的结果失真。

目前风力发电机组主控单元可读取的设备时时监测参数有：机组的功率、桨角、偏航位置角度、风速、整机的振动、主齿箱油温等参数，这些状态参数在监控偏航系统状态时往往不能准确的识别到真实的运行情况。这是因为偏航电机是断续工作制，每次偏航动作的持续时间短暂，且偏航制动状态下涉及到偏航刹车液压卡钳与偏航电机的配合度较为复杂，上述偏航特点就决定了要想准确的监控偏航系统的状态，就需要增加新的监测装置和监测点位。关于故障诊断的后台算法，已报道的相关研究中常常基于遗传神经网络、小波包分析法、嵌入式C程序、专家系统评估法等算法进行数据建模和分析，但上述数据处理的方法在准确性和时效性方面都有待提升。

由此可见，上述现有的风力发电机组偏航系统在线状态监测与故障诊断系统显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的风电机组偏航系统在线监测机构及故障诊断系统，使其为实现风电机组偏航系统的智能故障诊断和寿命评估提供高效、准确的信息数据，成为当前业界极需改进的目标。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种风电机组偏航系统在线监测机构，使其能全面、高效、准确的进行偏航系统数据监测，为后续智能故障诊断和寿命评估提供有力判据，从而克服现有的风力发电机组偏航系统在线状态监测的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种风电机组偏航系统在线监测机构，包括数据采集卡和与其连接的传感器组，

所述传感器组包括转速传感器、电流传感器和振动传感器，

所述转速传感器，用于安装在所述风电机组的偏航小齿轮上，实时监测风电机组偏航轴承的转速；

所述电流传感器，用于安装在所述风电机组的偏航电机上，实时监测所述偏航电机的电流值；