[发明专利]一种风电机组状态的监控方法

摘要

本发明公开了一种风电机组状态的监控方法，由SCADA、机组计算模型、部件材料特性有机结合，包括风电场监控及机组载荷计算，所述风电场监控为部件当前状态及剩余使用时间显示，并且含有重点监控部件选择及部件状态序列显示功能；所述机组载荷计算为包含机组计算模型和载荷与部件使用寿命计算模型两个计算模块。本发明通过对机组实际运行工况及采集数据的分析，修正内部机组计算模型和载荷及部件寿命计算模型，从而使得在运行期间通过该系统可清晰了解各部件运行状况及对部件进行故障预测，可实现如下功能：1)更为精确地获取机组运行期间任意部件的载荷；2)机组任意运行工况下各部件的输入及输出功率；3)机组及部件故障预测。

主权项

1.一种风电机组状态的监控方法，其特征在于：由SCADA、机组计算模型、部件材料特性有机结合，包括风电场监控及机组载荷计算，所述风电场监控为部件当前状态及剩余使用时间显示，并且含有重点监控部件选择及部件状态序列显示功能；所述机组载荷计算为包含机组计算模型和载荷与部件使用寿命计算模型两个计算模块，具体包括如下步骤：步骤1.预先在服务器端建立机组计算模型，并将各部件的材料特性置入机组计算模型中；机组计算模型包含风电场所使用的控制策略，当机组监控系统将实际工况数据输入到机组计算模型中时，系统服务器结合控制策略可计算出当前机组的输出量；步骤2.将实际各部件实测值与计算得到的机组输出量进行对比和分析，对机组计算模型进行修正，通过几轮的修正可使得机组计算模型更好地模拟出机组各部件工作状态，此时机组计算模型对部件载荷的计算值便可较为准确反映机组各部件载荷；步骤3.机组疲劳计算模型通过雨流计数法将载荷数据转化为疲劳计算所需数据，结合部件材料属性计算部件理论使用寿命；监控系统将机组实际运行工况下的部件载荷作为输入量输入到机组疲劳计算模型中，通过与预先在机组仿真计算时载荷的对应值，可计算出机组当前所受载荷在全部设计寿命期内所占比例，从而可计算出机组所有部件剩余使用寿命；由于材料的不均匀性和疲劳计算的不确定性，上述计算值作为初始值计入预先设定好的机组部件寿命数据库中，作为整机维护的基础参数；当该部件由于疲劳损坏时，修正该部件在部件寿命数据库的寿命值；后续可通过对样本的分析，修正部件疲劳计算模型及更新部件疲劳数据库；步骤4.在上述步骤1‑3的基础上建立机组所有部件的载荷、疲劳寿命的数据库，通过木桶理论分析部件中最易损坏的部件，将其作为重点监测对象，并针对该部件进行故障预处理。