风力发电机组在线状态监测系统 PPT

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风力发电机组实时状态监测及预防式维护

风力发电机组实时状态监测及预防式维护

第6期机电技术81风力发电机组实时状态监测及预防式维护赵子丰(大唐赤峰新能源有限公司,内蒙赤峰 024000)摘要:风电是低碳能源中发展迅速的一种发电技术,发展风电是我国目前减排任务的主要手段之一,近年来实现了跨越式发展,但也随之产生了一些迫切需要解决的问题。

文章针对风力发电的特点,分析了目前风电检修中存在的问题,介绍了状态监测系统的作用和研究现状,阐述了状态监测系统的主要监视内容和故障诊断方法,介绍了预测与健康管理(PHM)技术的思想和基本流程,分析了PHM技术在风电检修系统中的适用性,最后展望了状态监测及预防式维护的应用前景和应用价值。

关键词:风电;状态监测;预防式维护;预测与健康管理中图分类号:TP181;TK229.6+6 文献标识码:A 文章编号:1672-4801(2012)06-081-04近年来,我国风电产业发展迅速,尤其是近几年国家对风电的大力扶持,使得风电在中国以极其迅猛的速度获得跨越式的发展。

如今我国风力发电规模已经位居世界第一,按照国家对风电的发展规划,到2020年,我国风电装机容量有望达到1.5×108 kWh。

风电获得迅速发展的同时也带来了一些问题,如风机的稳定运行、检修、并网等。

因为风电的特殊性,大多风场都建在边远地带、风机之间距离较远,风机机身较高,不能像火电或水电等能够便利的进行设备巡检,因此如何通过其他方式实现风机设备状态的实时动态监测和预警就显得尤为重要。

1 风电机组特点及维护问题风电机组由塔架、风轮、轮毅、变桨系统、传动系统、偏航系统、刹车系统、发电机、变频系统、主控系统、变压并网系统等子系统组成,如图1所示。

而每个子系统又分为很多层次,由若干的零部件构成,各子系统之间相互依赖,子系统之间有许多协同作用,因此是典型的复杂系统。

此外,风电机组运行特性中既包含连续动态特性,又包含离散动态特性,两种动态相互作用。

同时受外部不可控因素影响较大,机组工况随着自然环境(如风速、风向)的变化十分频繁,运行工况复杂多样,具有随机性和多变性,呈现出混杂系统的典型特征。

状态监测与故障诊断基础-风电系统相关

状态监测与故障诊断基础-风电系统相关

风电机械设备主要故障部位和形式
• 所有主要机械组成部分中,最容易损坏的是齿 轮箱,齿轮箱的监测和保护也是生产商、用户 最关心的机械故障问题。根据国外的有关调查 ,各个损坏部件导致的停机时间比例如图3所示 [1]。 根据国内统计,国内齿轮箱损坏率高达40~50% ,个别品牌损坏率高达100%,是造成停机的主要 原因[2]。 所有部位的轴承中,最容易损坏的是主轴承, 其次是齿轮箱中的轴承。
安全中心六周年集体照
实验室及挂靠单位
• 国家安全生产监督管理总局 危险化学品生产过程故障预防及监控基础研究实验室 • 国家安全生产监督管理总局 新危险化学品评估及事故鉴定基础研究实验室 • 化工安全教育部工程中心 • 中国设备管理协会诊断工程委员会 • 国家质检总局特种设备安全技术委员会管道分会 • 中国石油炼化装备故障诊断北京中心
传统的解调方法流程(SKF, Enteck, WindSL, Commtest…) 滤波器设置困难!
包络波形
gSE值
gSE谱/包络谱
博华信智采用了“最优滤波解调”技术,克服滤波 器设置的困难;用户可以不必设置滤波器频率,系统 会自动计算出最优频率。
最优自动设置: 清晰发现故障特征
早期轴承故障
传统人工设置: 很难发现故障特征
电 源: 6-36VDC 系统功率: <20W 模拟输入: 16通道动态数据输入和2电涡 流键相信号输入,支持ICP加速度传感器 直接输入 抗 混: 模拟滤波器加64位数字FIR滤波 器 模数转换: 16位AD 频率范围: 0.2Hz~30KHz 测量精度: 400~12,800线 采集频率: 最高250KS/s,支持键相信号 触发采集 操作系统: Windows XP Embedded
北京博华信智科技发展有限公司

SD2100系统介绍

SD2100系统介绍

全面开展故 障诊断及检 修培训
为设备状态 检修服务奠 定基础
SD2100 系 统 概 述
八、SD2100系统将显著降低风电厂运营成本
根据机组“健康”状态,合理安排上网发电排队顺序, 根据机组“健康”状态,合理安排上网发电排队顺序, 避免“带伤”机组过劳损坏。 避免“带伤”机组过劳损坏。 对受制于电网输电瓶颈限制的风力发电厂, 对受制于电网输电瓶颈限制的风力发电厂,将显著提 高风电机组的平均服役时间。 高风电机组的平均服役时间。 分析机组故障程度,确定更换寿命, 分析机组故障程度,确定更换寿命,避免部件过早更 换。 制定合理的批次更换检修计划, 制定合理的批次更换检修计划,减少单个更换带来的 重复成本。 重复成本。 防范机组出现超过临界点不平衡发生, 防范机组出现超过临界点不平衡发生,是延长风机寿 命重要防范措施。 命重要防范措施。
INTERNET
无线信号发送
塔基通讯柜(内装CDMA路由器) 塔基通讯柜(内装 路由器) 路由器
风电场、 风电场、发电集团等主管部门 以国旋新力公司授权用户, 以国旋新力公司授权用户 , 可登陆 诊断中心网络服务器获取各项数据
局域无线网通讯方式
机组3 机组2
... ...
机组1
...
通 讯 柜
通 讯 柜
SD2100 系 统 概 述
五、SD2100系统主要功能
基本功能一:风力发电机组网路化专家在线监测及故 障诊断 基本功能二:围绕风力发电机组动平衡监测及现场技 术服务 辅助功能一:低电压穿越事故记录 辅助功能二:局部优化调度配置 扩展功能:发电机故障监测诊断
SD2100 系 统 概 述
六、SD2100系统的显著优越性
SD2100 系 统 概 述

风电场群集中监控一体化系统PPT课件

风电场群集中监控一体化系统PPT课件

目录
❖系统定位
风电场群 远程集中 监控系统
❖系统架构 ❖监控系统实时监控 ❖监控系统数据应用 ❖满足外部各种应用要求
❖系统重难点
❖风电企业信息化整体规划
第3页/共53页
系统整体架构








风力发电机组








变电站
上 传 信 息
气象站
第4页/共53页
系统应用结构
第5页/共53页
第16页/共53页
目录
❖系统定位
风电场群 远程集中 监控系统
❖系统架构 ❖监控系统实时监控 ❖监控系统数据应用 ❖满足外部各种应用第17页/共53页
监控架构图
第18页/共53页
系统基础监控
实时监测与控制调节
数据采集与处理
系统 功能
故障与报 警
事故追忆
第19页/共53页
第25页/共53页
风机监控:功率曲线
第26页/共53页
故障报警
及时、准确、全面的报警平台
第27页/共53页
目录
❖系统定位
风电场群 远程集中 监控系统
❖系统架构 ❖监控系统实时监控 ❖监控系统数据应用 ❖满足外部各种应用要求
❖系统重难点
❖风电企业信息化整体规划
第28页/共53页
数据管理
1
历史数据管理定期保存数据,对保存的历史数据点可设定存 储周期
• 整体调控
出于稳定、安全的角度出发,电网需要对风电场进行远程的各类调控。
第37页/共53页
数据采集
集控系统对风电场的所有能够采集的数据进行了整合,并且基于一 定的逻辑规则,对一次数据进行了二次加工,形成了众多的二次数据。 出于需要对风电场运行情况进行实时的了解、分析、总结,包括电网在 内的各方,按照自己的需要,接入部分数据。

风力发电机振动在线监测系统

风力发电机振动在线监测系统

风力发电机振动在线监测系统风力发电机是将风能转换成电能的设备,风能通过叶轮带动主轴、增速箱、发电机组转换成电能。

发电机组的状态监测和故障预测、诊断是目前风力发电机设备维修、维护管理的主要手段,其状态监测的方法很多,主要有力、位移、振动、噪声、温度、压力等监测。

由于振动引起的机械损坏比率很高,目前在诊断技术上应用最多的是机械振动信号检测, 风力发电机运行状态通常可从振动数据上体现出来,目前国内大型风力发电机组振动监测设备基本上是整机进口,价格昂贵。

为此我们开发了基于加速度传感器MMA7260QT、C8051F350型单片机的振动在线监测系统,具有振动数据实时监测、分析以及超限报警制动等功能。

1 系统整体设计风力发电机故障诊断的基本方法是时域监测、频域分析诊断,核心思想是利用加速度传感器检测振动情况,由计算机对振动数据进行采样、滤波,提取有效振动频带内的信号,通过分析有效频带内的峰值振动频率来判断风机运行是否正常[1]。

采集系统主要包括传感器、电源电路、单片机系统和通讯电路。

图1为系统硬件框图。

振动测量采用MMA7260QT 作为振动传感器,MMA7260QT采用了信号调理、单极低通滤波器和温度补偿技术,并且提供4个量程可选,同时带有低通滤波并已做零g补偿。

芯片提供休眠模式,最低供电电流3μA 。

MMA7260QT的关键组成部分加速度感应单元,利用半导体材料经过刻蚀加工成基于可变电容原理的机械结构。

当芯片受到外力产生加速度时,相当于两个极板之间的发生了相对变化,从而将加速度变化以电容值变化的形式体现出来。

再通过内部电路将电容转化为电压变化,经过滤波、放大处理后输出。

通过引脚1 、2 的输入搭配,可实现对加速度范围和灵敏度的选择。

1.2 单片机系统C8051F350是一款完全集成的混合信号片上系统型MCU,具有高速、低功耗、集成度高、功能强大、体积小巧等优点,其内部有一个全差分24位A/D转换器,该转换器具有在片内校准功能。

风力发电机组控制系统及SCADA系统参考文档课件

风力发电机组控制系统及SCADA系统参考文档课件

0
环境温度:存储温度-40 C-70 C(低温型)运行温度:0-60 C;相对湿度:5-95%
境 适合于振动环
► 高性能的CPU,大容量的存储器
点 intel 80386EX,33MHZ,8M内存,最大64M程序存储区,适合于复杂的算法,兼具传统DCS和PLC的优
► 灵活的通讯方式,简洁的网络结构
质 ► 支持CAN、FASTBUS、Profibus等现场总线及工业以太网通讯方式,支持双绞线和光纤通讯介 多种可编程的I/O 模块
► (2)控制系统采用计算机控制技术实现对风力发电 机组组的运行参数、状态监控显示及故障处理,完 成机组的最佳运行状态管理和控制。
► (3)利用计算机智能控制实现机组的启停及功率优 化控制,主要进行软切入、功率因数补偿控制、大 小发电机切换和额定风速以上的恒功率控制。
风机控制系统组成
► 塔基控制柜
小风和逆功率停机是将风机停在待风状态, 当十分钟平均风速小于小风脱网风速或发电 机输出功率负到一定值后,风机不允许长期 在电网运行,必须脱网,处于自由状态,风 机靠自身的摩擦阻力缓慢停机,进入待风状 态。当风速再次上升,风机又可自动旋转起 来,达到并网转速,风机又投入并网运行。
自动运行控制要求 ► 3、普通
风电机组工作状态及控制方法
►V ≤V ≤V 切入风速
风速
转子最大转速下的风速
最佳Cp值控制:虽然最大Cp值在不同风速下是不相同的,但在风速一定 的情况下,需要使它达到最大。由上面的公式知道,只需要控制发电机 的转速ω ,使叶尖速比值为λ opt即可实现该风速下的最佳风能利用。发电机
的转速控制是通过风电变频器对发电机的控制来实现的。
轮毂控制柜
► 安装于柜体中,分3个部分,每个部分负责一个叶片 ► 轮毂PLC站

风力发电机组状态监测系统设计与应用

风力发电机组状态监测系统设计与应用

风力发电机组状态监测系统设计与应用江苏龙源风力发电有限公司地区:江苏南通江苏;226000甘肃龙源风力发电有限公司地区:甘肃玉门甘肃:735200摘要:随着现代社会的快速发展,科学技术水平已经有了较大程度的提高,对新能源的利用需求也是日益的增多,这就需要不断加大对这些新能源的综合利用力度,对于那些可再生的新能源要充分利用其优异的应用特点,更好地适应现代社会的经济发展应用需求。

大型风力发电设备机组运行状态自动监测管理系统的出现和在实际工业生产过程中的广泛应用,不仅有利于对发电机组日常检修设备费用的有效节约,还可以为保证机组的正常运行提供一个更加可靠的技术保证。

基于结合上述情况,做好对大型风力发电设备机组运行状态自动监测管理系统的整体结构设计验证工作刻不容缓,本文主要针对其状态监测管理系统的结构设计和实际应用情况进行较为详细的描述,结合实际情况,进行了进一步的设计验证,有助于我们构建一个健康绿色环保的工业生产流程。

关键词:风力发电机;风力状态变化监测;系统;结构设计以及应用随着人类经济社会的不断进步发展,人们对自然资源的使用率也在增大,导致了目前全球性的能源危机日益严重,寻找可持续的能源和利用新型能源至关重要,这也是目前人们所关心的一个问题。

可再生的能源相对其它能源还是具有较多的优点,比如一些可再生资源可以重复使用,清洁性比较高等。

现阶段,对于可以使用风能的风力发电机组已经受到了许多发达国家的关注。

虽然目前我国在对于使用一些风力发电机组的相关技术有了较大的发展,但是由于风力发电机组主要还是安装在一些偏远地区或者环境恶劣的地方,所以就难免会因此发生很多的故障,而且位置偏僻造成一些故障维修困难,从而就可能会因此产生很高的故障维修费用。

一、风力发电机组状态监测系统设计1.1风力发电机组状态监测系统设计的功能风力发电机组的状态监测系统由多台安装在风力发电机组的视频监控摄像头、振动、声音、温度等信号采集装置及监控处理装置组成,远程监控中心通过网络光纤与机组监控单元进行数据交换,对状态信息进行存储与深入诊断。

风力发电机组状态监测与故障诊断系统

 风力发电机组状态监测与故障诊断系统

风力发电机组状态监测与故障诊断系统风力发电机组状态监测与故障诊断系统风力发电机组是一种利用风能产生电能的设备,近年来得到了广泛的应用和发展。

然而,由于长时间的运行和恶劣的环境条件,风力发电机组容易出现各种故障和损坏。

为了有效监测风力发电机组的运行状态,并及时发现和诊断潜在的故障问题,研发风力发电机组状态监测与故障诊断系统变得尤为重要。

风力发电机组状态监测与故障诊断系统是一种利用传感器、数据采集和分析等技术手段,对风力发电机组的各种参数进行实时监测和分析,以实现对风力发电机组运行状态和故障情况的诊断与预测。

下面将从系统概述、监测参数和故障诊断方法几个方面来介绍该系统。

一、系统概述风力发电机组状态监测与故障诊断系统主要由硬件和软件两部分组成。

硬件部分包括传感器、数据采集模块、数据传输模块和数据存储模块等。

传感器用于实时采集风力发电机组的运行参数,如转速、温度、振动等。

数据采集模块将传感器采集到的数据进行处理和转换,然后通过数据传输模块将数据传输给软件部分。

软件部分包括数据分析和故障诊断模块。

数据分析模块对传感器采集到的数据进行处理和分析,生成相关的运行状态指标和故障诊断依据。

故障诊断模块根据数据分析模块生成的指标和依据,对风力发电机组的故障进行诊断和预测。

二、监测参数风力发电机组的状态监测需要采集多个参数进行分析。

首先是转速参数,通过监测风力发电机组的转速变化,可以判断转子的运行情况和负荷情况。

其次是温度参数,通过监测风力发电机组的温度变化,可以判断发电机组内部的温度是否正常,是否存在过热现象。

再次是振动参数,通过监测风力发电机组的振动情况,可以判断是否存在机械故障和失衡情况。

此外,还可以采集电流、电压等参数进行分析。

三、故障诊断方法针对风力发电机组可能出现的故障情况,可以采用多种方法进行诊断。

首先是基于规则的方法,该方法通过事先设定一系列规则和阈值,当监测到的参数超出规定范围时,系统会发出警报,提示可能存在故障。

风力发电机组在线振动监测系统及现场应用研究

风力发电机组在线振动监测系统及现场应用研究

风力发电机组在线振动监测系统及现场应用研究为了能够更好的避免和减少风力发电机故障带来的重大事故和安全隐患,并且在日常对风力发电机进行维护节省成本,在线振动监测系统必不可少。

本文介绍了在线监测系统的功能简介、工作原理、传感器测点选取和数据处理等关键技术及系统实际应用,对风电振动监测具有一定借鉴意义。

标签:风力发电机组;在线振动监测;现场应用1 系统功能简介风力发电机组工作条件通常比较艰苦,经常地处风沙四起的荒漠或海风盛行的海上,且在变速变载条件下运行。

因此,风电机组设备的相关零部件出故障的几率大大高出其他机械设备,为避免风电机组零件损坏造成的不必要经济损失,机组在线监测势在必行。

风电场中的在线监测系统,需对每一台机组都进行实时的状态监控与故障监测。

所以,监测系统采用分布式设计,主要由硬件和软件两个部分组成:硬件包括振动一体传感器、数据采集仪、现场服务器以及中心服务器等;软件部分包括数据传输和数据诊断分析与报警等功能。

系统软件设计较为复杂,数据传输功能,包括数据采集、数据存储、数据上传等单元;诊断分析功能,先进行信号提取,再进性处理,识别信号特征,接着对故障进行诊断,最后显示报警状态。

其中,采集的信号主要包括发电机前后轴承处的振动信号、发电机接地电压等信号。

2 系统工作原理目前,风力发电机组的故障检测与诊断技术有多种:振动检测、温度检测、声发射检测及润滑油分析检测等多种方法。

针对每种检测方法各有其优缺点:温度检测方法简单,但引起温度变化原因复杂多变;声发射检测技术通过故障设备本身发出的高频应力波信号检测,受周围环境噪声的干扰较小,但是相关测试设备费用贵、误报警率高,且对测试条件、测试环境以及测试信号的消噪预处理技术等环节要求较高;振动检测技术应用较为广泛,技术相对成熟,主要实时监测风电机组发电机前后轴承座表面的振动数据,这些实时的数据能够被规整在一个较长的周期内形成波形图,便于工作人员在这个周期内进行趋势分析,确定发电机前后轴承的工作情况,以及各个零件的健康状况,便于尽早发现发电机内部的零件损伤。

风力发电机组状态监测系统研究

风力发电机组状态监测系统研究

c n r dc h a l a d h l o e ao t k e iin .I s s vb ain in l r m e r o e n w n ams a p e it t e fu t n ep p rt r o ma e d c s s t e i rto s as f s s o u g o g a b x s i i d fr
h s b e u n o u e a d t e v i i n h c u a y h v e n p o e . a e n p t i t s , n h a d t a d te a c rc a e b e r v d l y
Ke r s: n u bn e e ao y tm ;o dt n mo i r g f h d a o i ;mb d e c o rc s o ; i rt n y wo d wid t r i e g n rt r s se c n i o nt i ; i o n a ig ss e e d d mi rp o e s r vb ai n n o
中图 分 类 号 : H1 5 . T 6 +3 文 献 标 志 码 : A
Re e r h n Co d to o io i S se o i s a c o n ii n M n t rng y t m f W nd Tur i b ne
L Yu —a g, V eg n GUAN Xioh iL U u -h n a—u ,I Jnc e g
a h in l s u c c n u t i a n lss t a l d d t t ef d v l p d e e d d mi rp o e s r a d mo — s t e sg a o re,o d c s sg l a ay i o s mp e aa wi s l e e o e mb d e c o rc s o , B n h - n i r h p r t g p rmee s o ie t r u h r moe c mp tr ; i h i e - u i n tr g s se t e o e ao s t s t e o e ai aa t r n l h o g e t o ue s w t t e vd o a do mo i i y tm,h p rt r o n n h on c n g t te c mp e e sv ra - i rmoe mo i r g o h p rt g sau h w n u bn .N w h y tm a e h o r h n ie, l t e me e t nt i f t e o e ai tt s o t e i d t r i e o te s se on n f

中况-风力发电机状态监测

中况-风力发电机状态监测
主轴承齿轮箱发电机轴承状态监测系统的构成风力发电机组光纤scada或独立网络中控室状态监测系统风场服务器显示终端交换机传感器远程监测诊断中心塔基机舱整体架构滚动轴承时间振动传感器输出的电压与传感器检测的振动信号成一定的比例关系敏感轴传感器传感器实际安装照片主轴到齿轮箱转子轮毂已有的传感器温度电缆塔上数据采集处理器监测器信号电缆显示区域导航平台功能区客户端软件风机振动传感器分布风机振动传感器分布风机振动传感器分布状态监测系统能提供哪些帮助从某集团区域分公司远程访问一台位于某地的风电厂的状态监测系统服务器查看一台刚刚更换过发电机驱动端轴承的机组的工作状态
• 故障检修 (RTF) – 当机舱高度标示灯坏了后,更换它。 • 计划检修 (PM) – 根据每个OEM 推荐的周期,定期更换润滑油和过滤器。 • 基于状态的检修 (CBM) – 连续在线地监测振动从而早期发现传动故障。
• 主动性检修 (PCM) – 通过优化规程,在安装或维护设备时注意避免已知的故障因素
监测部件
典型的监测部件
主轴承
发电机轴承
齿轮箱 (轴承 & 齿轮)
多种监测方法
声波探测 红外检测
电气信号分析
定量测量 振动分析 润滑油分析

设备的P-F曲线
P-F 时间– 机械设备
振动的P-F间隔:1-9月 Vibration P-F interval 1-9 months 油液颗粒检测P-F间隔1-6月 Wear Debris in oil P-F interval 1-6 months 工艺性能参数:1周-6个月 Process Performance Data (highly dependent on tuning of system / instruments) ~1 week – 6 months 红外热成像P-F:3-12周 IR Thermography P-F interval 3-12 weeks

风力发电机组在线状态监测系统

风力发电机组在线状态监测系统
风力发电机组在线状态 监测系统
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01
风力发电机组在线状态监测 系统的概述
02
风力发电机组在线状态监测 系统的技术实现
03
风力发电机组在线状态监测 系统的应用场景和优势
04
风力发电机组在线状态监测 系统的发展趋势和未来展望
05
风力发电机组在线状态监测 系统的实践操作和维护管理
经济效益和社会效益分析
经济效益:降低维护成本,提高发电效率,增加收益 社会效益:减少环境污染,降低碳排放,促进可持续发展 投资回报率:根据投资成本和发电收益进行评估,确定投资回报率 风险评估:考虑市场风险、技术风险、政策风险等因素,进行风险评估
投资回报率和风险评估
投资回报率:根据风力发电机组的运行情况和维护成本,评估投资回报率 风险评估:考虑风力发电机组的运行风险,如设备故障、天气变化等 成本效益分析:比较不同风力发电机组的成本和效益,选择最优方案 投资决策:根据投资回报率和风险评估,做出投资决策
风力发电机组在 线状态监测系统 的发展趋势和未 来展望
技术发展趋势
智能化:利用人工智能技术进行数据分析和预测 集成化:将多个监测系统集成到一个平台,提高效率和准确性 远程监控:实现远程监控和诊断,提高维护效率 绿色环保:采用环保材料和节能技术,降低对环境的影响
未来发展方向和挑战
智能化:利用大 数据、人工智能 等技术,实现在 线状态监测系统 的智能化
诊断方法:使用专 业诊断工具,如振 动分析仪、红外热 像仪等
排除方法:根据诊断 结果,采取相应的维 修措施,如更换损坏 部件、调整参数等
维护管理:定期进 行设备检查和维护 ,确保设备正常运 行
系统升级和优化

风电机组振动在线监测系统

风电机组振动在线监测系统

风电机组振动在线监测系统摘要:风电机组振动在线监测系统对于风力发电设备的正常运行具有重要意义。

本文旨在探讨风电机组振动在线监测系统的设计及其应用,通过对其原理、构成、性能进行深入分析,旨在提高风电机组的运行效率和安全性。

关键词:风电机组;在线监测引言随着可再生能源在全球范围内的持续发展,风力发电作为一种清洁、高效的能源形式,其重要性日益凸显。

然而,风力发电机组在运行过程中,由于风速的波动、机械部件的运动等多种因素,可能导致机组产生振动,进而引发设备损坏,影响电力生产。

因此,针对风电机组振动进行实时监测具有重要意义。

本文将重点介绍一种风电机组振动在线监测系统的设计及其应用情况。

关键词:风力发电机组;在线振动检测;振动;1.系统原理及相关组成部分风电机组振动在线监测系统包括振动传感器、仪表以及运行于仪表上的分析软件。

将振动传感器设置在弹性支撑的关键部位,通过电缆传输振动量至监测仪表,由仪表软件部分——“振动监测故障诊断系统”进行分析确定振动量级别,最后根据振动级别判断是否发生故障。

最终完成风机传动轴对中状况监测;弹性支撑老化情况监测;发电机轴承监测。

风电机组振动在线监测系统通过安装在工作机组上的振动传感器实时监测机组的振动情况。

传感器将采集到的振动信号传递给监测系统,系统通过对信号的处理和分析,判断机组当前的运行状态,以便在出现故障时及时发现并采取相应的措施。

1.1系统的总体设计系统应包括数据采集、数据处理和数据分析三个核心部分。

数据采集部分负责振动信号的采集,数据处理部分负责信号的处理,如去噪、滤波等,数据分析部分负责对数据进行深入分析,提取机组振动特征。

应根据机组类型和监测需求选择合适的振动传感器,如加速度传感器、速度传感器等,同时应考虑传感器的安装位置和安装方式。

此外,还需要选择合适的信号采集器和数据存储设备。

软件系统既要接受硬件的数据,实时显示波形数据、测量结果,又要发送命令对硬件系统的采集方式、放大倍数等参数进行控制。

XSJ

XSJ

引言在线监测系统是近20年来在大型发电机组上发展起来的一门新兴交叉性技术,是由于近代机械工业向机电一体化方向发展的产物,自动化、智能化、大型化在许多发电生产工况下保证了生产过程的安全性和可靠性,因此对设备工作状态的监视日益重要,随着大型风力发电机容量的迅猛增加,数字化在线监测系统已经成为发电设备的重要组成部分。

风力发电机工作在野外,各风机之间距离较远,且无人值守,现场维护人员较少,机舱、塔筒高,巡视人员很难对风机内部进行现场检查及维护,不能及时发现隐患。

由于风力发电机发电量具有非稳定性,设备频繁启动,极大的影响了发电设备的安全性和稳定性。

针对风力发电的特点,我公司开发了XSJ—2000风电数字化在线监测系统。

该系统实现以下4大功能:1.风机顶部与底部的环境(烟雾及温度)实时监测;2.风机内部电缆与变压器进线电缆温度实时监测;3.塔筒门的开、闭状态实时监测;4.开关柜触头温度与母排温度实时监测;XSJ—2000数字化在线监测系统采用了当今国际先进的光纤通讯技术及485总线通迅实现多点监控的手段,极大程度的减轻了安装及维护的工作量。

该系统具有良好的计算机画面,可显示监测点的实际安放位置,报警值可调整,报警时,动作光字牌及音响,显示画面自动切换到报警画面,并提示报警点处的最佳抢修路径。

计算机提供全部传感器一年的历史数据,有效指导检修工作,为动态检修提供了理论根据。

电话:(010)82896798/6799 E-mail:wabdl@电话:(010)82896798/6799 E-mail :wabdl@一、系统结构(如图)开关柜红外测温装置系统图二、系统功能特点:1、系统操作、维护简单,友好的人机管理界面,采用先进的光纤通迅及485工业通讯技术,建立独立的数据通讯网络。

2、及时有效的监测风机塔筒顶部与底部的环境温度及烟雾浓度情况,避免人员登高巡检的作业。

3、能够实时监测风机机舱部位电缆、底部电缆和变压器进线电缆温度,并生成曲线分析,对设备的运行情况了如指掌。

浙江中自庆安新能源风电远程在线振动监测与分析系统ppt课件

浙江中自庆安新能源风电远程在线振动监测与分析系统ppt课件

分工况监测技术
0.05 g @ 137 kW 0.3 g @ 564 kW
振动与负荷相关,功率越大,振动越高。
分工况监测技术
分工况监测技术
分工况监测技术
分频段跟踪技术
滚动轴承故障特征频率

• FTF=保持架通过频率 • BPFI=滚珠内环通过频率 • BPFO=滚珠外环通过频率 • BSF=滚珠旋转频率
• 利用信息技术、降低工作强度:可在现场 或远程直接监测风机运行工作状态及相关 数据,从而大大降低机组日常监测强工作 强度。
• 风场地处偏远,通讯不便;专业诊断人员 少,而风机数量巨大。通过对振动数据的 分析,及早发现设备的潜在隐患,遏制故 障发展,避免重大事故发生,大幅减少维 修成本。
风电监测系统结构总图
远程升级和远程维护
远程升级
通过远程拨号或INTERNET 同时实现对RMD2000下所有硬件的软件及固件升级 数据库以及操作系统的升级 目的:让用户的系统永远是最新的、功能最强大的
F0 = 0.4485 Hz
FG3 =705 Hz
Pignon Z = 20
F3 = 25.18 Hz FG2 = 204.37 Hz
F2 = 10.22 Hz
F1 = 2.62 Hz
Solaire Z = 19
Roue Z = 78
分频段跟踪技术
分频段跟踪技术
主要监测参数
• 总振值:各振动测点的振动速度或加速度有效值 • gD值(加速度解调值):采用加速度解调技术获得gD值(对轴承和齿
振动监测点图
振动监测点
通道 Ch1 Ch2 Ch3 Ch4 Ch5 Ch6 Ch7 P1
位置 主轴承 齿轮箱输入轴轴承 齿轮箱环形内齿圈 齿轮箱输出轴轴承 齿轮箱输出轴轴承 发电机前轴承 发电机后轴承 齿轮箱输出轴转速

风力发电机组在线状态监测系统ppt课件

风力发电机组在线状态监测系统ppt课件
置的测点,可设置相应的振动信号增益倍数,保证信号的信噪比和动态范围。 —放大增益:1,2,5,10,20,50,100(根据灵敏度和量程设置自动选
择)
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—频谱 —时域波形 —长时域波形
离线缓存
SD卡用以在网络故障时离线存储数据, 容量最高可扩展16GB,至少可离线保留 机组一个月原始数据。网络故障排除后自 动将离线缓存的数据同步到CMS服务器 数据库中。
的比例高; ✓ 定期维护和事后维修影响发电效益。
风机故障统计(数据来源行业统计) ✓ 25%的故障引起了95%的停机时间; ✓ 机械故障导致的停机时间占总停机时间的50%; ✓ 传统的机组运行维护成本占风场维护总成本的25%-30%;
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为什么要实施状态监测?
优化备品备件管理, 减小库存成本。
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21
➢ CMS3000设备信息管理系统
3 产品技术
系统功能
—系统支持特定故障报警设置,可针对单台设备设定监控报警门限值,系统支持VDI 3834 绝对报警值设定。
—CMS3000软件可对历史数据进行统计分析,利用基线数据或历史的数据统计更新故障报警值,达到根据设备的状态进行报警值
调整的目的。
12800/32768 25600/65536 51200/131072 102400/262144 滤波器: —每路振动通道具有独立的程控8阶滤波器,对振动信号进行抗混叠滤波,有
效保证各种采样率下振动频谱的分析质量。 —频谱分析频率:10Hz-20kHz —衰减率:-40dB/倍频程
程控放大器: —针对ICP加速度传感器信号,设置程控增益可调放大器,针对风机不同位
—系统具备丰富的报警参数设置功能,可按多种方式设置报警,如振动总值报警门限、频带报警参数、有效值、峭度、峰值等各种

直驱风力发电机组在线振动监测系统技术方案(最终确认版)20130527

直驱风力发电机组在线振动监测系统技术方案(最终确认版)20130527

金风直驱风力发电机组TCM在线振动监测系统技术方案(仅适用于国华赤城六期、柳山一期项目)北京观为时代科技有限公司(为丹麦格莱音(Gram&Juhl)中国合资公司中方母公司,建有MHCC TM设备健康体检中心)二零一三年五月目录一. 技术方案与系统主要设备指标 (3)1.1丹麦格莱音TCM®集成的风机状态监测系统简介 (3)1.2 金风直驱风机在线振动监测系统方案及主要技术指标 (4)1.2.1在线振动监测仪(M-System)技术性能指标 (5)1.2.2 加速度振动传感器的主要技术指标 (5)1.2.3 转速信号的获取 (6)1.2.4 在线振动监测仪安装与供电 (6)1.2.5在线振动监测仪的通讯 (8)1.2.6格莱音TCM在线振动监测与故障诊断分析软件系统 (8)1.2.7在线振动监测系统与SCADA系统的对接 (10)二. 技术支持与培训 (10)三. 质量保证与软件升级服务 (10)四. 供货范围 (10)签字页: (12)一.技术方案与系统主要设备指标1.1丹麦格莱音TCM®集成的风机状态监测系统简介丹麦格莱音(Gram&Juhl) 是全球风力发电机状态监测领域的领导者。

自1999年以来,格莱音已经为全球超过6000台风力发电机装备了其先进的TCM®风机状态监测系统,并提供及时可靠的远程诊断分析服务,是目前全球装机量最大的风力发电机组状态监测系统提供商。

格莱音(Gram&Juhl)也是全球最大的海上风力发电机状态监测系统提供商。

TCM®系统已经为全球超过1,500台海上风力发电机组提供在线振动监测和诊断分析服务。

格莱音(Gram&Juhl) TCM®系统为全球主要风机制造商和风电运营商广泛应用。

TCM®在中国已经成功应用于国电龙源、中国大唐、国华能源等风电场。

格莱音(Gram &Juhl)的TCM®系统通过了ISO 9001质量体系认证,取得了德国劳氏(GL)认证、美国UL认证以及丹麦FORCE认证,通过对超过5000台风机振动监测和分析实践,特别是对海上风力发电机组状态监测的规模应用经验,使TCM®成为目前响应能源局《导则》最佳的系统。

风力发电机组的状态PPT学习教案

风力发电机组的状态PPT学习教案
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9.发电机
发电机出现电气故障时也将影响传动轴系的振动。 当发电机气隙不均时,将在轴系造成2倍电网频率的径向振动。 当发电机定子绕组发生匝间故障时,将产生定子槽频率振动信 号,该频率为旋转频率×定子槽数,在振动信号产生时将伴随 谐波。 当发电机转子笼条(笼型异步发电机)或转子槽(绕线转子异步发 电机)故障时,将产生转子频率振动信号,该频率为旋转频率× 转子笼条数或转子槽数,在振动信号产生时将伴随谐波。
第14页/共98页
2.传动轴系
图8-4 风力发电机组的传动轴系
第15页/共98页
3.塔架
塔架在不均衡的叶轮载荷作用下将形成前后和左右方向的振动, 当其振动过强或其振动频率与塔架本身的自振频率接近而引起 共振时将造成严重的破坏作用,所以控制系统一方面以控制变 桨操作为手段,可以参与对不均衡的叶轮载荷的控制,另一方 面也必须监测塔架的振动情况。 由于机舱的偏航影响,塔架振动的监测经常在机舱进行。塔架 振动的频率很低,振动的方向也不受外在约束,所以需要多轴 向的测量与可靠的滤波技术。 通常塔架的振动监测系统由多轴向的振动传感器和一个数据分 析模块构成。传感器的信号第被16实页/共时98传页送到数据分析模块,经过 分析计算后将结果经过数据总线传送给风力发电机组的控制系
6.动静摩擦 由于转子弯曲、转子不对中、间隙不足和非旋转件变形等原因 引起的转子与固定件的接触碰撞,常常会产生异常振动。 该振动的频带比较宽,既有旋转频率的整数分数次振动频率也 有高次谐波分量,并伴随有异常噪声,可根据振动频谱和声谱 进行判别。在摩擦发生时,轴心轨迹总是与旋转方向相反,由 于摩擦还可能产生自激振动,自激的振动频率为转子的一阶固 有频率,但振动方向与转子旋转方向相反。
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接口电路
2
晃度
2
2
8

路路路
振 最大16路 振 转 工

动速艺
系统功能
振动采集
工况获取
信号处理
设备自检


智能报警

实时监测

故障诊断
移动互联
运维管理
3 产品技术
3 产品技术
功能特点
LED灯设备自检指示
限值超限预警
最高四级报警; 报警状态可与转速和载荷形成函数; 支持标准报警; 支持基线测量; 支持限值统计自学习; 支持SMS或E-MAIL及时通知,拒绝滞后。
公司团队
1 企业概况
关于我们 · 我们的团队 Our Team 公司拥有一支由高学历、高素质人才组成的30 人创业团队,分别来自清华大学、电子科技大学、 湖南大学等知名高校。作为国内首批从事设备运行 健康管理的团队,见证了监测行业快速发展,积累 了丰富的行业经验,形成了科学的管理体系。 团队成员年轻而充满朝气,具有创新意识并勇 于迎接挑战。具备良好的社会责任感,愿为改善中 国工业现状,贡献一己之力。
12%
其他
资质证书
2 企业资质
公司专利
名称 大型旋转机械轴承温度报警监控装置 风力发电机齿轮箱实时监测系统 旋转机械轴承温度监控装置 一种控制方便节能的电动机控制电路 简易旋转机械无极调速控制器 基于STD总线的风力发电机参数综合监测装置 用于大型旋转机械的超温报警器 用于大型旋转机械的脉宽调制转速控制器 用于大型旋转机械的超速报警器 用于大型旋转机械的超速检测报警器 用于旋转工作台的旋转方向以及转速的检测电路 用于大型旋转机械的转速检测报警电路 用于大型旋转机械电机的温度检测控制器
健康状态基准 线管理。
应修即修,提高设备可 利用率,提高发电量。
概述
3 产品技术
WPMS1000
CMS3000
被测装置
传感器
数据采集器
服务器
“WPMS1000风力发电机组在线状态监测系统”由传感器、采集器、服务器三部分构成。它与监测软件 CMS3000配合起来,能快速识别工况信息如风机转速、发电机功率、轴承温度等参数,能在原始振动波形的基 础上,完成对各项机组机械振动状态特征量如振动总值、窄带能量值、峭度、脉冲等的计算、上传、显示及存 储工作,以此结合工况信息和多方位监测参量实现自动准确预警及快速定位故障的目的,从而实现风电机组全 方位状态监测。
风场级: 通过LAN将监测数据 上传到现场服务器中
底层数据采集
远程客户端 (用户、分析师) 在获取权限的情 况下,通过互联 网直接访问远程 中心服务器,对 数据进行查询和 分析。
测点分布图
3 产品技术
RS-485
单网口
空开
AC- 24V DC 电 WPMS1000

1、主轴承径向;2、主轴承轴向;3、齿轮箱输入端水平方向;4、齿轮箱行星级垂 直方向;5、齿轮箱中间轴发电机侧轴向;6、齿轮箱高速轴垂直方向;7、发电机驱 动端径向;8、发电机非驱动端径向。
公司依托银环控股集团有限公司雄厚的产业和资金支持,借助互联网+,面向风电行业设备的运行健康状况和维修管 理,积极开发自动化监测仪表、 CMS状态监测系统等先进技术产品,为监测设备提供远程在线或离线状态评估服务,实 现设备的可预知性维修,避免设备的“过修”和“欠修”,降低设备维修费用,提高设备的利用率。
备注 实用新型 实用新型 实用新型 实用新型 实用新型 实用新型 实用新型 实用新型 实用新型 实用新型 实用新型 实用新型 实用新型
3 产品技术
状态监测系统(Condition Monitoring System,CMS)
应用背景
风机特点 服役环境恶劣,长期无人值守; 机组分散,工况复杂多变,且可靠性低,维护困难; 大部件维修和更换成本高昂,占风机整机价格和发电成本
发展历程
公司成立
从事IGBT产品开发
2008 创新成就未来
INNOVATION CREATES FUTURE
1 企业概况
状态监测产品研发成功
同年状态监测产品成功推广到市场
调整发展战略
停止IGBT、超声波风速风向仪产品开发 重点发展设备状态监测系统产品开发
2014
2017
2011
2013
网络架构






带有固定IP的ADSL
分析 师
硬件防火墙
远程中心服 务器
邮件或短信通知报警 延时可调
SQL数据库
INTERNET CMS3000
现场服务器
硬件防火墙
风场环网
TCP/IP
WPMS1000
WPMS1000
3 产品技术
集团级: 现场服务器通过WAN 将数据同步到江苏华创 远程中心服务器中
超声波风速风向仪投入研发
开展超声波风速风向仪产品研发
Байду номын сангаас
成立IGBT事业部和仪表电子事业部
IGBT事业部从事IGBT产品的开发 仪表电子事业部从事设备状态监测产品开发
产品概述
1 企业概况
83%
状态监测系统(CMS) 创新成就未来
INNOVATION CREATES FUTURE
5%
智能消防系统
2 企业资质
编号 'ZL201320573896.3 'ZL201320574954.4 'ZL201320577021.0 'ZL201320577244.7 'ZL201320577422.6 'ZL201320577425.X 'ZL201320577130.2 'ZL201320577387.8 'ZL201320577475.8 'ZL201320578271.6 'ZL201320586322.X 'ZL201320586411.4 'ZL201320586390.6
的比例高; 定期维护和事后维修影响发电效益。
为什么要实施状态监测?
优化备品备件管理, 减小库存成本。
预知性维修, 杜绝过剩维修。
风机故障统计(数据来源行业统计) 25%的故障引起了95%的停机时间; 机械故障导致的停机时间占总停机时间的50%; 传统的机组运行维护成本占风场维护总成本的25%-30%;
江苏华创光电科技有限公司
江苏华创 光电科技有限公司企业介绍
目录
1 企业概况 2 资质证书 3 产品技术
4 公司业绩 5 发展规划
1 企业概况
企业简介
江苏华创光电科技有限公司(以下简称:江苏华创)成立于2008年,目前由银环集团有限公司控股的高新技术企业, 注册资金3400万元。公司总部位于风景优美的太湖之滨江苏省宜兴市经济开发区,同时在成都建有分部,设有远程诊断 分析中心和大数据中心。
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