[发明专利]一种风电机组偏航系统故障检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种风电机组偏航系统故障检测装置及方法，其中装置包括：信号采集模块和信号处理及故障诊断模块；信号采集模块获取风电机组的机舱偏航状态信息及环境状态信息；信号处理及故障诊断模块包括：可进行数据交互的偏航变频器和主控PLC单元；主控PLC单元与信号采集模块数据连接，接收环境状态信息和机舱偏航状态信息，以进行非电机类故障检测；偏航变频器进行电机类故障检测。通过上述检测装置可以实现对偏航电机三相电流、电机温度、制动反馈信号采集，可以实现偏航扭缆、液压压力、风速风向、偏航振动传等信息的采集，并通过信息处理可以实现偏航系统故障诊断，可以实现电机故障的精准定位。

技术领域

本发明涉及风电设备检测技术领域，特别涉及一种风电机组偏航系统故障检测装置及方法。

背景技术

偏航系统作为风力发电机的重要组成部分，用于接收主控系统命令，控制机舱转动到设定位置，进行机组对风，实现风轮跟踪变化稳定的风向。同时，当风力发电机组由于偏航作用，机舱内部引出的电缆发生缠绕时，可以实现自动解除缠绕功能。

偏航系统主要包含液压系统、偏航电机、偏航驱动器、偏航减速箱、偏航轴承等部件组成。由于偏航系统组成部件较多，当偏航系统出现故障时不能及时发现或者准确定位，机组就会长时间的停机减少机组发电量，严重的可能造成偏航轴承齿圈断齿、偏航刹车盘磨损断裂等偏航系统组件严重损坏。

现有技术中，一方面可以通过采用风电机组偏航系统在线监测机构采集偏航系统各种参数，并对原始数据进行筛查，并采用支持向量机算法对筛查后的数据进行建模和模型化分析，并依据故障诊断和寿命评估方法，得出故障诊断结果，上述方法的缺点是算法太复杂。另一方面还可以通过获取偏航系统中采集的监测数据，将监测数据输入偏航故障诊断模型，输出故障诊断结果，其中，故障诊断模型由已知故障诊断结果以及对应的监测数据训练获取。偏航系统采集的监测数据实时输入偏航故障诊断模型，通过偏航故障诊断模型来确定偏航系统是否发生故障，以及发生故障时具体的故障诊断结果；但上述方法为偏航电机硬启动控制情况下偏航系统故障的判断，对于采用偏航变频器方案，特别是偏航电机一拖多方案的系统故障判断并不适用。同时也不能够准确定位偏航系统中哪台电机发生的故障。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种风电机组偏航系统故障检测装置及方法，通过上述检测装置可以实现对偏航电机三相电流、电机温度、制动反馈信号采集，可以实现偏航扭缆、液压压力、风速风向、偏航振动传等信息的采集，并通过信息处理可以实现偏航系统故障诊断，可以实现电机故障的精准定位。

为解决上述技术问题，本发明实施例的第一方面提供了一种风电机组偏航系统故障检测装置，包括：信号采集模块和信号处理及故障诊断模块；

所述信号采集模块获取风电机组的机舱偏航状态信息及环境状态信息；

所述信号处理及故障诊断模块包括：可进行数据交互的偏航变频器和主控PLC单元；

所述主控PLC单元与所述信号采集模块数据连接，接收所述环境状态信息和所述机舱偏航状态信息，以进行非电机类故障检测；

所述偏航变频器进行电机类故障检测。

进一步地，所述信号采集模块包括：分别与所述信号处理及故障诊断模块连接的偏航扭缆编码器、液压压力传感器、风速风向传感器、偏航振动传感器和电机电流采集传感器；

所述偏航扭缆编码器用于采集所述风电机组机舱偏航的角度；

所述液压压力传感器用于采集所述风电机组偏航液压系统偏航过程中的压力变化；

所述风速风向传感器用于采集所述风电机组环境实时的风速及风向；

所述偏航振动传感器用于采集所述风电机组偏航减速箱的振动情况；

所述电机电流采集传感器用于采集所述风电机组每个电机支路的电流。