一种风力发电变桨系统技术方案

本发明专利技术涉及风力发电机技术领域，特别是涉及一种风力发电变桨系统。包括：风机监测单元，风机监测单元用于实时监测风电机组的传动链和机舱底座的振动数据、倾角数据和转速信号数据；故障判断单元，故障判断单元用于根据振动数据、倾角数据和转速信号数据判断风电机组是否发生故障；报警单元，报警单元用于当风电机组发生故障时，实时输出报警信号。本发明专利技术通过安装在机组上的各种传感器将风电机组的各类数据采集，通过故障判断单元进行辅助异常诊断并触发自动报警，第一时间发现隐患，有效地使设备管理人员实时、准确地掌握设备运行状态，提高了设备运行的稳定性。提高了设备运行的稳定性。提高了设备运行的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电变桨系统


[0001]本专利技术涉及风力发电机
，特别是涉及一种风力发电变桨系统。

技术介绍

[0002]变桨系统是风力发电机组中重要的组成部分，它主要根据风速的大小自动进行调整机组叶片与风向之间的夹角实现风轮对风力发电机有一个恒定转速，并且同时利用空气动力学原理可以使桨叶顺浆90
°
与风向平行，使风机气动停机。变桨系统能否正常运行，直接影响到机组的安全稳定，对机组安全运行起到至关重要的作用。
[0003]然而现有技术中，由于使用的部分风机出厂未装配振动检测系统，就会导致风电场破坏性风速时段较长，对风机大部件的冲击、损坏较大，会对风机传动链产生极大的安全隐患，并且，对于风机各部件的产生的工作异常状态监测以及故障判定并不具有准确性，不利于工作人员精准的掌握风力发电机组的运行状态，因此，如何提供一种风力发电变桨系统是本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种风力发电变桨系统，本专利技术通过安装在机组上的各种传感器将风电机组的各类数据采集，通过故障判断单元进行辅助异常诊断并触发自动报警，第一时间发现隐患，使设备管理人员实时、准确地掌握设备运行状态，提高企业设备管理水平，做到事前预防、预知检修，保障生产的安全、可靠和稳定运行。借助智能报警策略，及时发现机组的运行异常状态。
[0005]本专利技术改进了现有技术中，由于使用的部分风机出厂未装配振动检测系统，就会导致风电场破坏性风速时段较长，对风机大部件的冲击、损坏较大，会对风机传动链产生极大的安全隐患的问题，本专利技术通过安装在机组上的各种振动传感器将传动链和机舱底座的振动信号采集器，通过系统单元之间的辅助诊断功能触发自动报警，使设备管理人员实时、准确地掌握设备运行状态，保障了生产的安全、可靠和稳定运行。
[0006]本专利技术改进了现有技术中，对于风机各部件的产生的工作异常状态监测以及故障判定并不具有准确性，不利于工作人员精准的掌握风力发电机组的运行状态的问题，本专利技术通过根据振动数据、倾角数据和转速信号数据绘制时域波形图、频谱图和趋势图，并根据绘制的图形判断风电机组的故障类型，依据不同的故障参数确定不同的故障等级，方便进行数据分析及故障诊断，提高了对故障判定的准确性。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供了如下的技术方案：
[0008]一种风力发电变桨系统，包括：
[0009]风机监测单元，所述风机监测单元用于实时监测风电机组的传动链和机舱底座的振动数据、倾角数据和转速信号数据；
[0010]故障判断单元，所述故障判断单元用于根据所述振动数据、所述倾角数据和所述转速信号数据判断所述风电机组是否发生故障；
[0011]报警单元，所述报警单元用于当所述风电机组发生故障时，实时输出报警信号。
[0012]在本申请的一些实施例中，所述风机监测单元还用于根据所述振动数据、所述倾角数据和所述转速信号数据绘制时域波形图、频谱图和趋势图；
[0013]所述故障判断单元内设置有数据库，所述数据库内预设有风机故障类型所对应的故障时域波形图、故障频谱图和故障趋势图，所述故障判断单元还用于当所述风电机组发生故障时，根据所述时域波形图、所述频谱图和所述趋势图判断所述风电机组的故障类型。
[0014]在本申请的一些实施例中，所述故障判断单元内设定有预设振动数据矩阵T0和预设故障等级矩阵A，对于所述预设故障等级矩阵A，设定A(A1，A2，A3，A4)，其中A1为第一预设故障等级，A2为第二预设故障等级，A3为第三预设故障等级，A4为第四预设故障等级，且A1＜A2＜A3＜A4；
[0015]对于所述预设振动数据矩阵T0，设定T0(T01，T02，T03，T04)，其中，T01为第一预设振动数据，T02为第二预设振动数据，T03为第三预设振动数据，T04为第四预设振动数据，且T01＜T02＜T03＜T04；
[0016]所述故障判断单元用于根据振动数据P与所述预设振动数据矩阵T0之间的关系选定相应的故障等级作为所述报警单元实时输出的报警信号；
[0017]当P＜T01时，选定所述第一预设故障等级A1作为所述报警单元实时输出的报警信号；
[0018]当T01≤P＜T02，选定所述第二预设故障等级A2作为所述报警单元实时输出的报警信号；
[0019]当T02≤P＜T03，选定所述第三预设故障等级A3作为所述报警单元实时输出的报警信号；
[0020]当T03≤P＜T04，选定所述第四预设故障等级A4作为所述报警单元实时输出的报警信号。
[0021]在本申请的一些实施例中，所述故障判断单元内还设定有预设倾角数据矩阵Y0，设定Y0(Y01，Y02，Y03，Y04)，其中，Y01为第一预设倾角数据，Y02为第二预设倾角数据，Y03为第三预设倾角数据，Y04为第四预设倾角数据，且Y01＜Y02＜Y03＜Y04；
[0022]所述故障判断单元用于根据倾角数据Q与所述预设倾角数据矩阵Y0之间的关系选定相应的故障等级作为所述报警单元实时输出的报警信号；
[0023]当Q＜Y01时，选定所述第一预设故障等级B1作为所述报警单元实时输出的报警信号；
[0024]当Y01≤Q＜Y02，选定所述第二预设故障等级B2作为所述报警单元实时输出的报警信号；
[0025]当Y02≤Q＜Y03，选定所述第三预设故障等级B3作为所述报警单元实时输出的报警信号；
[0026]当Y03≤Q＜Y04，选定所述第四预设故障等级B4作为所述报警单元实时输出的报警信号。
[0027]在本申请的一些实施例中，所述故障判断单元内还设定有预设转速信号数据矩阵I0，设定I0(I01，I02，I03，I04)，其中，I01为第一预设转速信号数据，I02为第二预设转速信号数据，I03为第三预设转速信号数据，I04为第四预设转速信号数据，且I01＜I02＜I03＜
I04；
[0028]所述故障判断单元用于根据转速信号数据W与所述预设转速信号数据矩阵I0之间的关系选定相应的故障等级作为所述报警单元实时输出的报警信号；
[0029]当W＜I01时，选定所述第四预设故障等级C4作为所述报警单元实时输出的报警信号；
[0030]当I01≤W＜I02，选定所述第三预设故障等级C3作为所述报警单元实时输出的报警信号；
[0031]当I02≤W＜I03，选定所述第二预设故障等级C2作为所述报警单元实时输出的报警信号；
[0032]当I03≤W＜I04，选定所述第一预设故障等级C1作为所述报警单元实时输出的报警信号。
[0033]在本申请的一些实施例中，还包括：
[0034]中央显示单元，所述中央显示单元用于实时显示所述风电机组的传动链和机舱底座的所述振动数据、所述倾角数据和所述转速信号数据；
[0035]所述中央显示单元内设置有人机交互界面，所述人机交互界面用于显示所述报警信号以及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电变桨系统，其特征在于，包括：风机监测单元，所述风机监测单元用于实时监测风电机组的传动链和机舱底座的振动数据、倾角数据和转速信号数据；故障判断单元，所述故障判断单元用于根据所述振动数据、所述倾角数据和所述转速信号数据判断所述风电机组是否发生故障；报警单元，所述报警单元用于当所述风电机组发生故障时，实时输出报警信号。2.根据权利要求1所述的一种风力发电变桨系统，其特征在于，所述风机监测单元还用于根据所述振动数据、所述倾角数据和所述转速信号数据绘制时域波形图、频谱图和趋势图；所述故障判断单元内设置有数据库，所述数据库内预设有风机故障类型所对应的故障时域波形图、故障频谱图和故障趋势图，所述故障判断单元还用于当所述风电机组发生故障时，根据所述时域波形图、所述频谱图和所述趋势图判断所述风电机组的故障类型。3.根据权利要求2所述的一种风力发电变桨系统，其特征在于，所述故障判断单元内设定有预设振动数据矩阵T0和预设故障等级矩阵A，对于所述预设故障等级矩阵A，设定A(A1，A2，A3，A4)，其中A1为第一预设故障等级，A2为第二预设故障等级，A3为第三预设故障等级，A4为第四预设故障等级，且A1＜A2＜A3＜A4；对于所述预设振动数据矩阵T0，设定T0(T01，T02，T03，T04)，其中，T01为第一预设振动数据，T02为第二预设振动数据，T03为第三预设振动数据，T04为第四预设振动数据，且T01＜T02＜T03＜T04；所述故障判断单元用于根据振动数据P与所述预设振动数据矩阵T0之间的关系选定相应的故障等级作为所述报警单元实时输出的报警信号；当P＜T01时，选定所述第一预设故障等级A1作为所述报警单元实时输出的报警信号；当T01≤P＜T02，选定所述第二预设故障等级A2作为所述报警单元实时输出的报警信号；当T02≤P＜T03，选定所述第三预设故障等级A3作为所述报警单元实时输出的报警信号；当T03≤P＜T04，选定所述第四预设故障等级A4作为所述报警单元实时输出的报警信号。4.根据权利要求3所述的一种风力发电变桨系统，其特征在于，所述故障判断单元内还设定有预设倾角数据矩阵Y0，设定Y0(Y01，Y02，Y03，Y04)，其中，Y01为第一预设倾角数据，Y02为第二预设倾角数据，Y03为第三预设倾角数据，Y04为第四预设倾角数据，且Y01＜Y02＜Y03＜Y04；所述故障判断单元用于根据倾角数据Q与所述预设倾角数据矩阵Y0之间的关系选定相应的故障等级作为所述报警单元实时输出的报警信号；当Q＜Y01时，选定所述第一预设故障等级B1作为所述报警单元实时输出的报警信号；当Y01≤Q＜Y02，选定所述第二预设故障等级B2作为所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建阳，余小明，何国福，沙地克，郭梁，任家琦，
申请(专利权)人：华能吐鲁番风力发电有限公司，
类型：发明
国别省市：