一种新型的风电机组状态监测系统技术方案

一种新型的风电机组状态监测系统，包括依次相连接的机组数据采集系统、风电机场数据服务器和数据接收终端，机组数据采集系统包括控制器、传动链状态数据采集模块和采集风电机传动链状态数据的传感器，采集系统与控制器相连接，控制器还连接有数据处理模块和SCADA数据采集模块，控制器通过数据通讯模块与风电机场数据服务器相连接；所述的监测系统还包括供电设备，所述的供电设备包括由风电机组发电输出端构成的主供电设备，还包括在风电机组停机或掉电时为机组数据采集系统供电的备用供电设备，且所述的主供电设备和备用供电设备分别与风电机组状态监测系统的控制器相电连接。从而，使得监测系统在风电机组掉电情况下依然可进行监测性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种新型的风电机组状态监测系统。
技术介绍
虽然目前风力发电在我国迅猛发展，但是还处于发展初期，有许多技术还处于摸索阶段，再加上风力发电机的工况比较复杂，受外界的影响较大，且检修成本很高，传统的计划维修或事后检修的方式不适用于风电场实际情况，风电机组状态监测系统便应运而生，现有技术中主要是通过传感器或者SCADA数据采集模块对风电机状态数据进行采集，将所采集的数据通过数据通讯模块传递到风电机场数据服务器，风电机场数据服务器将数据采集的数据进行汇总后传递到数据接收终端，达到风电机组状态监测的目的，然而较大的数据流对监测系统的硬件提出了较高的要求，可能使监测系统运行状态不稳定，针对性较差，极大程度地提高了系统的制造成本。另外，在风力发电机停机或掉电的工况下，风力发电机会出现共振现象，其传动链容易发生故障，因此对风力发电机停机或掉电过程的状态监测非常有必要，现有的风电机组状态监测系统中还没有对风力发电机停机或掉电工况进行有效的监测手段。鉴于此提出本技术。
技术实现思路
本技术的第一目的为克服现有技术的不足，提供一种可采集风力发电机的振动、转速数据以及风电机组的SCADA系统已有数据的，并进行远程传输的、针对性较强的、系统稳定性较高的、具有一定量数据存储能力的，还可对风力发电机组停机或掉电工况下传动链进行监测的新型风电机组状态监测系统；本技术的第二目的在于提供一种新型的风电机组状态监测系统的供电设备，以实现对风电机组状态监测系统的不间断供电，实现风电机组掉电情况下监测系统依然可持续工作的目的；本技术的第三目的在于提供一种新型的风电机组状态监测系统的供电设备，以实现利用太阳能形式的清洁能源进行发电，为检测系统提供动力电能的目的。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案:一种新型的风电机组状态监测系统，包括依次相连接的机组数据采集系统、风电机场数据服务器和数据接收终端，每个所述机组数据采集系统包括控制器、传动链状态数据采集模块和设置在风电机传动链上的多个监测风电机状态的传感器，所述的传感器均与传动链状态数据采集模块相连接，传动链状态数据采集模块与控制器相连接，所述的控制器还连接有数据处理模块和SCADA数据采集模块，所述的SCADA数据采集模块还与风电机主控PLC通讯连接，所述的控制器通过数据通讯模块与风电机场数据服务器相连接；所述的监测系统还包括供电设备，所述的供电设备包括由风电机组发电输出端构成的主供电设备，还包括在风电机组停机或掉电时为机组数据采集系统供电的备用供电设备，且所述的主供电设备和备用供电设备分别与风电机组状态监测系统的控制器相电连接。进一步，所述的供电设备还包括构成USP不间断电源的蓄电池，蓄电池的充电端与风电机组的发电输出端相浮充连接；蓄电池的放电端与控制器相电连接。进一步，所述的备用供电设备包括风电机的塔筒外部挂设的太阳能板，太阳能板的发电输出端与蓄电池的充电端相浮充连接，令太阳能板经蓄电池与控制器相电连接。进一步，风电机的塔筒外壁上挂设有多块太阳能板，各太阳能板分别间隔地排布于塔筒的不同高度处。进一步，太阳能板呈下口大、上口小的圆锥状，且太阳能板的上口与塔筒的外径等大设置。进一步，太阳能板的上端设有多个向内延伸的挂扣，塔筒的外壁对应处设有供挂扣安装的第一挂槽；太阳能板的下端设有多个向内水平延伸的支撑杆，支撑杆的内端部设有卡扣，塔筒的外壁对应处设有供卡扣安装的第二挂槽。进一步，太阳能板上的各挂扣和各支撑杆均分别相对塔筒轴线等间隔角度地排布；且同一太阳能板上的挂扣与支撑杆相交错排布。进一步，第一挂槽和/或第二挂槽呈水平设置的环状，其横断面呈“凸”形，且“凸”形的第一挂槽和/或第二挂槽的小口端开口设置；挂扣和/或卡扣的横断面呈与对应挂槽相配合的、翻转90度设置的” T”形；第一挂槽和/或第二挂槽的开口端设有多个间隔设置的、供挂扣和/或卡扣装入的豁口，使装入第一挂槽和/或第二挂槽中的挂扣和/或卡扣可沿对应挂槽的开口水平转动。从而，实现太阳能板绕风电机塔筒的轴线水平旋转的目的。本技术中，传动链状态数据采集模块通过传感器采集机组的传动链的振动和速度的电信号，并将采集到的电信号转换成数据信号后通过数据处理模块对采集到的数据信号进行预处理并将处理后得到的感兴趣的数字信号通过控制器和数据通讯模块传递到风电机场数据服务器进而传递到数据接收终端实现机组的传动链的状态监测；同理，SCADA数据采集系统可以从风电机主控PLC中对机组的功率和温度等其余的机组运行状态的数据进行采集，SCADA数据采集系统将采集到的通过数据控制器和数据通讯模块传递到风电机场数据服务器进而传递到数据接收终端实现机组状态监测。通过数据处理模块的预处理后，对所得到的机组运行的数据进行筛选得到需要重点监测的数据，极大程度地减小了远程传递的数据流，使系统可以更稳定的运行。其中控制器负责沟通协调各个模块的功能的实现。前述的这种新型的风电机组状态监测系统中，所述的机组数据采集系统还包括与控制器相连接的用于存储数据处理模块处理过的数据的数据存储模块。数据存储模块可以将数据处理模块处理后的得到的指定数据存放其中，并且可以通过数据通讯模块实现远程调运。前述的这种新型的风电机组状态监测系统中，所述的传感器包括振动传感器和/或转速传感器。机组的传动链主要由主轴、主轴承、增速箱、联轴器和发电机组成，这些传动件出现故障时往往出现振动和转速异常，因此通过振动传感器和转速传感器就可以对其实现状态监测。前述的这种新型的风电机组状态监测系统中，所述的数据通讯模块与风电机场数据服务器之间采用TCP/IP有线通信协议通信或无线通讯协议通信。数据通讯模块与风电机场数据服务器之间可以采用有线或者无线的信号传递介质进行数据传递。前述的这种新型的风电机组状态监测系统中，所述的数据通讯模块与风电机场数据服务器之间采用光纤通讯。为了实现更好的传递效果和降低系统成本，常采用光纤作为数据信号的传递介质。前述的这种新型的风电机组状态监测系统中，所述的SCADA数据采集模块使用Modbus通讯协议与风电机主控PLC进行通讯。SCADA数据采集模块可以从风电机主控PLC中获取感兴趣的数据，获得的数据可以通过数据处理模块进行筛选预处理。前述的这种新型的风电机组状态监测系统中，所述的备用供电设备为USP不间断供电设备。其中UPS设备可以对电压过大或者过小均具有保护作用，工作性能更加稳定。前述的这种新型的风电机组状态监测系统中，所述的数据处理模块采用DSP数据处理模块。采用本技术所述的技术方案后，带来以下有益效果:1、本技术的风电机组状态监测系统中，通过为监测系统提供两组供电设备，以使得监测系统在风电机组供电、掉电两种情况下均可对风电机进行实时检测，达到在机组停机或掉电后保证数据采集系统仍能正常运行一段时间，确保风电机组的停机过程数据采集的完整性。2、本技术中，在风电机组的外部挂设多组太阳能板以构成检测系统的备用供电设备，以达到利用清洁的太阳能对风电机组掉电情况下备用供电的作用；同时，将太阳能板所产生的电能经蓄电池后再传输至监测系统，实现对备用供电设备所发电能进行稳压稳流处理的目的。3、本技术中，将太阳能板经挂扣和/或卡扣本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型的风电机组状态监测系统，包括依次相连接的机组数据采集系统、风电机场数据服务器和数据接收终端，每个所述机组数据采集系统包括控制器、传动链状态数据采集模块和设置在风电机传动链上的多个监测风电机状态的传感器，所述的传感器均与传动链状态数据采集模块相连接，传动链状态数据采集模块与控制器相连接，所述的控制器还连接有数据处理模块和SCADA数据采集模块，所述的SCADA数据采集模块还与风电机主控PLC通讯连接，所述的控制器通过数据通讯模块与风电机场数据服务器相连接；其特征在于：所述的监测系统还包括供电设备，所述的供电设备包括由风电机组发电输出端构成的主供电设备(30)，还包括在风电机组停机或掉电时为机组数据采集系统供电的备用供电设备(40)，且所述的主供电设备(30)和备用供电设备(40)分别与风电机组状态监测系统的控制器(10)相电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龙泉，尹子栋，鲁志平，
申请(专利权)人：中国大唐集团新能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11