[发明专利]一种风电机组风险评估系统

说明书

本发明涉及一种风电机组风险评估系统，包括：螺栓断裂风险评估子系统，包括螺栓应力传感器、螺栓载荷传感器，螺栓应力传感器、螺栓载荷传感器设置于风电机组的连接螺栓上；主轴裂纹扩展及断裂风险评估子系统，包括主轴应力传感器、裂纹扩展音频传感器，主轴应力传感器、裂纹扩展音频传感器设置于风电机组的主轴上；多因素耦合风险评估子系统，接收螺栓应力传感器、螺栓载荷传感器、主轴应力传感器、裂纹扩展音频传感器的数据，并建立多参数耦合的计算模型；所述风电机组运行时，所述多因素耦合风险评估子系统建立实时模型，并将所述计算模型与所述实时模型比对。本发明的技术方案可以音频、应力、载荷等数据为核心，实时评估风电机组的风险性。

技术领域

本发明涉及风力发电及测量控制技术领域，特别是涉及一种风电机组风险评估系统。

背景技术

目前，电力行业均依据自行颁布的新能源企业运行检修管理办法开展风机运行及检修工作，其内容包括绝缘、金属、电测、热工、环保、继电保护及安全自动装置、电能质量、节能、化学、励磁、水轮机、水工等，金属部件是其中很小的一项内容。金属部件运行及检修的主要对象包括连接及紧固螺栓(叶片、联轴器、发电机等)、塔筒及金属构架、齿轮箱、偏航系统、制动系统等，开展相关运行检修工作，完全依赖于现场离线检验检测，可利用的技术手段比较缺乏，严重制约风电机组运行检修工作。

连接螺栓是风电金属部件中故障率最高、检修工作量最大的一种零件。从现有的大量风机事故案例分析结论，可以发现大部分事故均与螺栓应力松弛、螺栓预紧力不足或螺栓断裂失效等因素紧密相关。而对于相关的风险点可采取的措施均为停机期间离线的检测技术，其检测效果完全依赖于技术设备的可靠性、人员的经验和责任心，且这些检测手段也仅仅是离散的某些点，不是连续的分析样本，无法全过程完整的分析设备状态，安全可靠性大打折扣。

同时，对于风机关键金属部件的应力、载荷、振动、温度、关键金属部件裂纹萌生与拓展音频、风机倾斜度等参数，缺少系统性的实时状态监测，风机设备安全运行的可靠性较低，运行难度及风险较高，检修的针对性和及时性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风电机组风险评估系统，所述风电机组风险评估系统具有实时检测风电机组风险等特点，具有较好的适用性。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种风电机组风险评估系统，用于评估风电机组的关键部件的风险，包括：

螺栓断裂风险评估子系统，包括螺栓应力传感器、螺栓载荷传感器，所述螺栓应力传感器、所述螺栓载荷传感器设置于所述风电机组的连接螺栓上，用于检测所述连接螺栓的应力与载荷；

主轴裂纹扩展及断裂风险评估子系统，包括主轴应力传感器、裂纹扩展音频传感器，所述主轴应力传感器、所述裂纹扩展音频传感器设置于所述风电机组的主轴上，用于检测所述主轴的应力及裂纹扩展音频；

多因素耦合风险评估子系统，接收所述螺栓应力传感器、所述螺栓载荷传感器、所述主轴应力传感器、所述裂纹扩展音频传感器的数据，并建立多参数耦合的计算模型；所述风电机组运行时，所述多因素耦合风险评估子系统建立实时模型，并将所述计算模型的结果与所述实时模型的结果比对。

优选地，所述螺栓断裂风险评估子系统将所述螺栓应力传感器、所述螺栓载荷传感器的历史数据与所述螺栓应力传感器、所述螺栓载荷传感器检测的实时数据比对，判断所述连接螺栓的风险及失效趋势。

优选地，所述主轴裂纹扩展及断裂风险评估子系统将所述主轴应力传感器、所述裂纹扩展音频传感器的历史数据与所述主轴应力传感器、所述裂纹扩展音频传感器检测的实时数据比对，判断所述主轴的风险及失效趋势。

优选地，所述风电机组包括机架、轮毂和叶片，所述轮毂转动设置于所述机架上，所述叶片的一端通过所述连接螺栓与所述轮毂固定连接；所述螺栓应力传感器、所述螺栓载荷传感器设置于所述叶片与所述轮毂之间的连接螺栓上。