风力发电机组在线状态监测系统

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风力发电机组在线状态监测系统

江苏华创光电科技有限公司
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。
江苏华创光电科技有限公司
功能特点
初级和高级报警（双保险）
风场区
数据采集
触发派单
二级报警策略
WEB服务
警情发布
申请诊断
远程中心
警情和数据同步
数据处理
执行反馈
二级报警判断
报告发布
远程诊断
状态识别
一级报警判断
一级报警策略
警情发布
运维指导
数据存储
执行反馈
生成派单
初级报警：海量初筛，一键推送高级报警：经验联动，智能辅助，节省人力，降低误报
2路转速信号通道 —转速脉冲触发电平VH≥16V —量程：1/60Hz ~ 150KHZ，转速值根据转轴单周脉冲数自动换算 —不确定度 ≤0.1%
8路工艺量通道 —信号类型可设置为4-20mA输入或0-10V电压输入 —分辨率 0.01mA，针对4-20mA输入 0.005V，针对0-10V电压输入
系统概述
CMS3000设备信息管理系统，是江苏华创新一代完整的振动监测设备信息管理系统。来自WPMS数据采集器的振动数据都集中到一个公共的数据库，通过主控系统获取的机组相关的运行参数也集成到这个数据库中。
CMS3000（服务器）最低配置需求： CPU：主频1.5GHZ以上；内存：1G及以上；硬盘：80GB及以上；操作系统：Windows Server 2008及以上版本、Win7及以上版本；运行环境：Microsoft .NET Framework 4.0 运行工具：IE9、IE10、IE11、360浏览器(兼容模式)

风力发电机在线监测系统

风力发电机在线监测系统引言在线监测系统是近20年来在大型机组上发展起来的一门新兴交叉性技术，这是由于近代机械工业向机电一体化方向发展，机械设备高度的自动化、智能化、大型化和复杂化，在许多的情况下都需要确保工作过程的安全运行和高的可靠性，因此对其工作状态的监视日益重要[1] 。

随着大型风力发电机容量的迅猛增加，现在风力发电机正从百千瓦级向兆瓦级发展，机械结构也日趋复杂，不同部件之间的相互联系、耦合也更加紧密，一个部件出现故障，将可能引起整个发电过程中断。

另外，近年来随着风力发电机的快速发展，其技术的成熟度跟不上风力发电机的发展速度,在媒体上出现了大量关于风力发电机齿轮箱、主轴、叶片的损坏，甚至有风力发电机倒塌的报道。

保险公司非常抱怨其高损坏率，因此在保险合同中加入了维修条款：保证其风力发电机能够正常运转40000h或者至少运行5年，除非装上在线监测设备，接受保险公司的定期监测。

在这种环境下，在线监测在风力发电机行业得到了飞速的发展。

国外在线监测技术发展得比较成熟，有专门用于风力发电机的监测设备[2] ，例如德国的普鲁夫公司（pruftechnik）；在监测服务方面，国外有专门的风力发电机监测服务公司，例如德国的flender公司等[3] 。

而国内由于风力发电机行业本身起步较晚，因此在线监测系统在国内风力发电机上的运用还处于起步状态。

1 在线监测系统的工作原理风力发电机监测系统最重要的工作是通过对设备运行过程中所表现出的各种外部征兆及信息，提取反映状态的正确信息并进行分析和识别其内涵故障。

因此在开始设计和建立系统前，必须对监测对象的结构与工作过程有充分的了解。

由于风力发电机设备结构及工作过程复杂，对其进行深入分析和深层故障诊断，不仅要依靠一定的理论和方法，而且更重要的是必须了解、熟悉具体设备的结构与运行机理，并取得维护人员的经验和技巧。

如图1风力发电机在线监测流程图所示，风力发电机监控任务主要由3部分组成：信号拾取、信号处理和监控决策。

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。

风力发电机基础状态在线监测系统的应用宾世杨

风力发电机基础状态在线监测系统的应用宾世杨摘要：风力发电机的发展越来越趋向于大型化，为了保证机组的正常运行，防止基础突发故障而造成经济上的损失和人员的伤亡，需要一种专门的监测系统对风力发电机基础进行监则。

通过在线监测系统在风力发电机上的工作原理和运用方式,实时掌握风机塔筒与基础的常见病害的发展趋势，为安全性预警评估、制定科学的日常维护机制等提供重要依据。

降低安全维护成本、避免严重病害及倒塌事故的发生，将故障损失降到最小。

关键词：风力发电机基础；监测；预警引言随着风力发电机长时间投运，风机运行隐患逐步暴露，由于缺乏必要的监测和保护手段，导致故障破坏链扩大，甚至递延至叶片折断、脱落、主轴断裂、风机倒塌、风机失火等恶性事故。

在目前风电清洁能源快速发展、风力发电机投运数量巨大的情况下，对影响风力发电机安全运行的关键因素进行监测监控，为风机的安全运行提供决策支持具有重要意义。

通过对关键部件加装传感器，采用趋势分析、频谱分析、包络谱分析等手段，确定风机故障的部件和故障性质，量化故障程度，预评估故障剩余寿命等，确保风电机组各部件（叶片、电机、主轴承、齿轮、轴承）安全性能，识别设备故障、减少非正常停机时间、给出设备运行状态报告，实现设备潜在故障的预报警。

1 风力发电机基础现状1.1 基础不均匀沉降风力发电机的基础不均匀沉降是一种常见病害。

在风力的持续作用下，风机基础一直存在较大的低频振动，导致其难以使用传统的静态水准仪或静态倾角仪来精确监测其不均匀沉降。

因此，风机基础是一种不断在振动的结构体，使用动态倾角仪来监测会更加合适。

1.2塔筒法兰盘螺栓松动风力发电机组塔筒是通过法兰盘和螺栓拼装而成，其法兰盘紧固螺栓由于长期承受较大拉应力和振动，而导致螺母逐步松动，特别是在风荷载等作用下容易出现松动。

因此，风力发电机组塔筒法兰盘螺栓松动是此类型塔筒的常见通病，也是风机运营安全的重点监测对象。

1.3机舱与塔筒之间的转动“齿轮”耦合不良问题我们通过对大量的风机塔筒的实时监测和分析后，发现当机舱与塔筒之间的齿轮箱的“齿轮”耦合不良时，机舱偏航时由于“齿轮”的转动而施加于塔筒上强烈的水平冲击力，会引起风力发电塔较强的振动，特别是“齿轮”耦合严重不良时会在转动时给予塔筒激烈的冲击力而造成塔筒剧烈振动。

XSJ-2000F风电数字化在线监测系统

XSJ-2000F风电数字化在线监测系统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—2000F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。

说明：1、在每台风力发电机塔筒内安装一台数据采集终端；2、每台数据采集终端通过一组光纤通讯模块由一对光纤连接与上位机进行通讯。

3、数据采集终端带有电源接口，光纤通讯接口，温度传感器通讯接口，常开常用闭接点，烟感传感器接口，开关量控制接口。

二.具体安装方案：1.在风场升压站主控室内安装主机系统一套；2.在每个塔筒内部安装一台数据采集终端；3.在发电机塔筒底部到机舱内的电缆本体上安装温度传感器5-30支；4.变压器及进线电缆头根部安装温度传感器6支。

风电机组在线监测与故障诊断系统的运维流程与方法探究

风电机组在线监测与故障诊断系统的运维流程与方法探究随着清洁能源的快速发展，风力发电成为可再生能源的重要组成部分。

风电机组在线监测与故障诊断系统在风电行业中具有重要作用，它能够实时监测风电机组的运行状态以及诊断潜在的故障问题。

本文将探讨风电机组在线监测与故障诊断系统的运维流程与方法。

一、风电机组在线监测与故障诊断系统的作用风电机组在线监测与故障诊断系统是一套集数据采集、传输、处理、分析和报警功能于一体的系统。

它主要通过各种传感器和监测装置，采集风电机组的运行参数、振动数据、温度、压力等信息，然后将这些数据传输到监测系统中进行实时分析和处理。

通过对数据的分析，系统可以及时发现风电机组的故障，并提供准确的诊断结果和预警信息，以便运维人员及时采取相应的措施，降低故障风险和提高风电机组的可靠性。

二、风电机组在线监测与故障诊断系统的运维流程1. 数据采集与传输风电机组在线监测与故障诊断系统首先需要搭建一套数据采集与传输系统。

该系统将通过安装在风电机组各个关键位置的传感器和监测装置，采集风电机组的各种运行参数和状态数据。

这些数据将通过有线或无线方式传输到中央监测系统。

2. 数据处理与分析中央监测系统接收到从风电机组传输过来的数据后，将对数据进行处理和分析。

数据处理包括数据清洗、校正和归一化等步骤，以确保数据的准确性和一致性。

数据分析则是基于大数据分析算法，对风电机组的运行状态进行实时监测和分析，识别可能存在的故障问题。

3.故障诊断与预警基于数据分析的结果，系统将进行故障诊断并给出准确的诊断结果。

同时，系统还会根据故障的严重程度和可能的后果，发出相应的预警信息，通知运维人员及时采取措施。

预警信息可以通过手机短信、邮件或者系统界面呈现给运维人员。

4. 故障处理与维修一旦发生故障，运维人员将根据系统提供的诊断结果，采取相应的维修措施。

系统可以提供详细的维修指导，帮助运维人员快速定位故障点和解决问题。

同时，系统还可以记录下故障处理的过程和结果，以便后续分析和改进。

用于风力发电的TwinCAT3状态监测系统

用于风力发电的TwinCAT3状态监测系统风力发电机组中的自动化程度正在不断地提升。

除了主控系统外，在线监测和风场网络也发挥着越来越重要的作用。

许多传统控制器的供应商遇到了无法逾越的性能瓶颈。

其解决办法就是自动化系统，该系统以一套科学方法为基础，将所需的测量设备集成到标准控制架构中。

Beckhoff科技自动化技术将高性能工业PC或嵌入式控制器、高确定性的EtherCAT现场总线系统和智能软件完美整合于一体。

这些组件也是在对风力发电机组进行自动化改造所不可或缺的。

风力发电机组制造商们想要使用相同的系统完成控制任务、监控、电网同步和系统间通信。

只要想到在控制器上处理的复杂状态监测算法，使用多核CPU的优势就显而易见了。

Beckhoff目前推出了新型CX2000 系列，这些功能强大的CPU是风力发电机组制造商们喜爱的导轨安装式嵌入式控制器。

CX2000系列采用的是Intel Sandy Bridge处理器。

除此之外，还有经济型Sandy Bridge Celeron？、Intel？Core？i7处理器可供用户选择。

甚至配备了1.5GHz处理器（双核）的CX2030系列采用的也是无风扇设计，因为没有旋转部件，因此运行也非常稳定。

因此必须使用合适的软件来充分发挥这些控制器的性能优势。

这就是为什么要使用Beckhoff TwinCAT3控制软件的原因。

TwinCAT3的实时环境使得任意数量的PLC、安全PLC和C++任务都能在同一个或不同的CPU内核上执行。

1.TwinCAT3状态监测库最新的TwinCAT3状态监测软件库提高了这些选项的利用率。

通过快速任务记录原始数据，然后通过慢速任务进行进一步处理。

这样可持续记录需测量的数据，然后通过诸如功率谱、峰态、波峰因数及包络谱等算法进行分析。

用户无须担心任务间的通信，因为状态监测库会自动对其进行处理。

软件库中各个功能块产生的结果会被记录到全局转移托盘（一种内存表）中。

风力发电机状态检测系统

风力发电机状态监测系统1. 风力发电机状态监测系统1.1 应用背景概述风电场一般地处偏远，道路交通不便、机组又位于几十米高的塔顶，对维护维修造成困难（例如人员设备进入等）。

目前风电场的维护多采用计划维修与事后维修方式。

此种维修很难全面、及时地了解设备运行状况，往往造成维修工作旷日持久，损失重大。

对风电机组进行实时状态监测和故障诊断，有效地避免了上述缺陷，达到在不停机状态下对运行设备的监控。

本特利 (Bentley)提供的全面风力发电机状态监测系统能够有效解决传统风电机组检修的难题，提高设备可用率，降低运行检修成本。

1.2 系统品质本系统采用的核心产品由品质和工艺享誉世界的本特利 (Bentley)组成。

我们使用的Six Sigma™工具得到公认，我们的团队致力于真正做到与众不同。

我们员工所做的一切均是以客为尊的品质为首要任务，以确保我们每一天都能提供优质产品。

我们也获得了外部品质认证。

我们位于内华达州明登市、匈牙利布达佩斯、弗吉尼亚州塞伦及英国布拉克内尔的生产和测试基地，所生产的产品都通过了国际ISO 9001:2000 质量管理标准认证。

1.3 风力发电机状态监测系统解决方案随着对清洁能源的需求日益增多，风电领域不断发展。

如何在控制运营和维护费用的基础上，开发和维持具有竞争力的发电产品也面临着越来越多的新的挑战。

风力发电机状态监测系统解决方案通过主动检测机械运行状况来进行故障预警从而减少由故障带来的机械损失。

我们提供了包括传感器、监测模块和软件在内的一体化解决方案，可以让您有效管理风电场资产，提高设备的可用性并减少维护费用。

我们在全球拥有一大批熟悉机械、仪表的状态监测专家，可以对整个项目提供一站式的服务。

我们将与客户一起评估客户需求，设计和配置客户解决方案，并帮助客户在整个生产周期进行维护和管理。

1.3.1 系统优势通过缩短维护间隔和优化检修停机周期，提高可用性。

●帮助设立超过上万种齿轮箱的基准运行状态及故障形式，使客户对于故障情况一目了然。

风力发电机在线监测与诊断系统探析

风力发电机在线监测与诊断系统探析发布时间：2022-06-07T02:08:11.708Z 来源：《中国电业》2021年第25期作者：季小康[导读] 本文研究风力发电机在线监测与诊断系统季小康江苏金风软件技术有限公司江苏无锡 214000摘要：本文研究风力发电机在线监测与诊断系统。

分析了在线监测系统的工作原理；分析了在线监测与诊断系统的工作特性；从硬件结构、软件结构等方面，分析在线监测与诊断系统的构成。

期望本文能够为相关工作者带来一定的参考作用。

关键词：风力发电机；在线监测；诊断系统。

一、风力发电机在线监测系统工作原理对在线监测系统的安装，最为主要的目的是及时接收风力发电机在运行过程中产生的多种信息，识别故障的外部征兆，为工作人员处理风机振动等问题提供支持。

因此，在设计在线监测系统前，工作人员需对被监测对象的工作过程与结构展开详尽的研究，这是因为风力发电机设备本就是较为复杂的，为保证在线监测系统能够全面、及时、有效地监测、识别其存在的故障，必须对风力发电机有充足的了解，在此之上进行科学的设计。

一个较为完备的风力发电机在线监测系统，需要具有以下三方面的功能：拾取信号、处理信号、监控决策，通常是由定子传感器、齿轮箱传感器、主轴传感器等部件来完成[1]，这些部件在运行时，能够采集风力发电机的运作情况，再通过信号处理功能，将其转化为数字信号，最终经由网络传输，传达到监控室中，由工作人员做出决策，决定是否需要对风力发电机进行相应的处理。

在实际工作中，许多风力发电机都是被建设在农田、岛屿等自然环境相对特殊的环境中的，通讯条件比较差，此时工作人员可采用CDMA、GSM等无线传输方式，实现对信号的网络传输，还能够节省架设光缆花费的成本。

二、风力发电机在线监测与诊断系统工作特性过去及现在，风场监测作为一种得到广泛应用的通用检测程序，在大多数风力发电机中都能够看到。

此程序的主要功能是监测风力发电机的输出电量，将故障信息存储下来，包括风速情况、输出电量、状态信息等，同时还能够向运营商与制造商传输相应的信息。

风电机组在线监测与故障诊断系统在风电机组保养中的作用探究

风电机组在线监测与故障诊断系统在风电机组保养中的作用探究风电机组是当前可再生能源领域中的重要组成部分，其稳定运行对于能源的可持续供应至关重要。

然而，由于风场环境恶劣、设备长时间连续运行等原因，风电机组频繁出现故障和损耗，给风电场的运维带来了巨大的挑战。

在风电机组保养中，严格的故障诊断和及时有效的措施至关重要。

这其中，风电机组在线监测与故障诊断系统发挥着重要的作用。

本文将探究风电机组在线监测与故障诊断系统在风电机组保养中的作用，并从以下几个方面进行详细阐述。

首先，风电机组在线监测与故障诊断系统能够实时监测风电机组的运行状态。

通过监测机组运行参数，如温度、振动、电流、电压等，系统能够实时获取机组的运行数据，并分析数据变化趋势。

这不仅有助于及时发现机组异常情况，还可以提前预测潜在故障，从而减少故障造成的损失。

此外，监测系统还能够对机组的实际运行情况进行分析，为机组保养提供可靠的参考依据和决策支持。

其次，风电机组在线监测与故障诊断系统可以帮助发现故障原因，并进行深入分析。

系统通过收集大量的机组运行数据并进行数据处理，可以准确地识别故障根源，分析故障发生的原因，进而指导维护人员针对性地进行维修和保养工作。

这种基于数据的故障诊断方法，不仅提高了诊断的准确性和效率，还减少了人为主观判断的影响，提高了故障处理的效果。

第三，风电机组在线监测与故障诊断系统有助于优化机组保养方案。

通过监测数据的分析，系统可以为维护人员提供定期保养和维修的建议，并提供相应的修复措施。

通过定期的故障诊断和分析，可以发现机组设备的潜在问题，并采取相应的措施进行预防和维护，避免较大的故障和损失的发生，从而降低维护成本和提高设备的可靠性。

第四，风电机组在线监测与故障诊断系统还可以进行故障的统计和分析。

通过对风电机组故障的数据进行统计和分析，可以发现故障的规律和趋势，提取故障的特征模式，并建立故障诊断模型。

这有助于预测故障发生的概率和故障类型，为机组保养和维修提供科学依据，提高维护的效率和准确性。

风电机组在线监测与故障诊断系统在风电场运维中的应用效果评估

风电机组在线监测与故障诊断系统在风电场运维中的应用效果评估随着可再生能源的快速发展，风力发电已成为全球范围内主要的清洁能源之一。

然而，风力发电设备在运行过程中常常面临着各种故障和异常情况，给运维工作带来了极大的挑战。

为了最大程度地提高风力发电设备的可靠性和可用性，近年来，风电机组在线监测与故障诊断系统开始在风电场运维中得到广泛应用。

本文将评估该系统在风电场运维中的应用效果。

风电机组在线监测与故障诊断系统是一种基于物联网技术的智能管理系统，通过实时监测和分析风力发电设备的运行状态，能够及时发现设备的异常情况，并对故障进行诊断。

该系统主要由传感器、数据采集器、数据处理平台和故障诊断算法组成。

首先，风电机组在线监测与故障诊断系统能够实现对风力发电设备的实时监测。

传感器可以采集设备的振动、温度、电流、电压等关键参数，并将数据传输给数据采集器。

监测系统通过数据处理平台对这些数据进行实时的分析和处理，能够准确地了解设备的运行状况。

当设备发生故障或异常时，系统能够自动发出警报，通知工作人员进行相应处理。

这种实时监测的能力可以极大地节省人力和时间成本，提高运维效果。

其次，风电机组在线监测与故障诊断系统具备故障诊断的能力。

系统通过与历史数据和故障数据库的比对分析，能够根据设备的异常行为准确地诊断故障类型和原因，并给出修复建议。

这种自动化的故障诊断与分析能够有效地指导运维人员进行维修和维护工作，提高故障处理效率和设备稳定性。

此外，通过系统对故障数据的记录和分析，可以识别和预测设备的寿命和潜在故障，有效地规避设备的损坏和停机。

再次，风电机组在线监测与故障诊断系统通过数据分析提供设备运行情况的综合评估。

该系统能够对设备的运行状况、性能指标进行实时监测和分析，生成相应的报告和统计数据。

基于这些数据，管理人员可以评估设备的可靠性、可用性和维护水平，并根据评估结果优化风电场的运维策略和计划。

这种综合评估的能力可以帮助管理人员更好地了解设备的健康状况和运行情况，提前预防和处理潜在问题，保证设备的持续运行和发电能力。

风电机组在线监测与故障诊断系统的实时监测与预警方法研究

风电机组在线监测与故障诊断系统的实时监测与预警方法研究随着全球对清洁能源的需求不断增加，风能作为一种可再生能源正日益受到关注。

其中，风电机组作为风能的核心装置，其可靠性和稳定性对于风能发电系统的正常运行至关重要。

然而，由于复杂多变的工况和恶劣的环境条件，风电机组容易发生故障，导致停机维修和损失。

因此，实时监测和预警的方法对于及时发现和解决故障，提高风电机组的性能至关重要。

实时监测是风电机组在线监测与故障诊断系统中的核心环节，它可以通过不间断地收集和分析风电机组的运行数据，实时获取机组的状态和性能信息。

在实时监测中，常用的参数包括振动、温度、电机参数、风速等。

这些参数可以通过传感器等设备实时采集，并通过信号处理和数据分析技术进行处理和提取。

通过实时监测，可以实时获取风电机组的运行状态，发现异常，及时进行预警和干预。

在实时监测的基础上，预警方法起到了至关重要的作用。

通过合理设置阈值，并结合对历史数据的分析，建立起合理的预警模型可以在机组出现故障之前提前发出预警信号。

预警方法主要采用了机器学习算法和统计学方法两种途径。

机器学习算法在风电机组在线监测与故障诊断系统中得到了广泛应用。

基于大量的机组运行数据，可以利用监督学习方法进行模型的训练和建立。

常见的算法包括支持向量机、随机森林、神经网络等。

通过对机组正常和故障状态数据的学习，可以建立起一套可靠的预警模型，准确地预测机组的健康状态和故障预警。

统计学方法也是一种常用的预警方法。

通过对历史数据的统计分析，建立一套合理的预警模型，可以及时发现机组的异常状态。

常见的统计学方法包括主成分分析、聚类分析和异常检测等。

通过对大量数据的处理，可以挖掘出异常模式和特征，实现机组运行状态的实时监测和预警。

同时，在实时监测与预警方法研究过程中，还需要关注以下几个方面的内容。

首先，数据的质量和准确性对于实时监测和预警的可靠性至关重要。

因此，在数据采集和传输过程中，应该加强对数据异常的检测和处理，以提高数据的可信度。

风力发电机组在线监测介绍

风力发电机组在线监测系统介绍风力发电机组是风电场的关键设备,长期以来一直采用计划维修的方式,即一般风力机运行一定时间后进行例行维护。

这种维修方式无法全面的、及时的了解设备的运行状况;而事后维修则由于事先的准备不够充分,造成维修工作的耗时太长、损失严重。

风力发电机在线监测与诊断系统是集合了信号采集、在线监测以及信号分析于一体的多功能在线监测诊断分析系统,对风力发电机的振动、温度和电气参数等进行在线的监测,将监测结果与事先设定的值进行比较,在线监测和诊断系统能够及时地发现运行异常并报警,可对采集到的数据进行各种分析处理,从而可以准确地确定设备故障。

1 风力发电机组在线监测的重要性目前大多数风机上运用的通用监测程序为风场监测。

这种方法主要监测输出电量,同时也包含部分故障信息的存储。

通常控制系统的状态信息、输出电量以及风速情况将被存储,并将这些信息发送给制造商和运营商。

但该方式只有在具有详细记录的前提下才有可能观察到故障。

在大多数情况下,当控制系统发出警报时故障已经发生。

然而,整个系统能做的只是自动的使风力发电机停机,以防止故障的进一步恶化。

风场监测通常与周期测试点相连,这些周期测试点基本能反映整机的特性,例如监测旋转叶片和基座的裂纹、齿轮箱的振动或者机械部分的磨损等情况。

但是这些监测不能揭示其产生的时间和原因,所能确认的是风机运行的状况。

就算将监测的结果与以前的数据进行对照比较,也很难提供故障产生的原因。

由于在线监测与诊断系统能够克服上述的缺点,使得在线监测系统被广泛的推广。

2 风力发电机组在线监测系统构成在风力发电机组各个部件中,风力机叶片是弹性体,在风载荷的作用下,作用在风力机叶片结构上的空气动力、弹性力、惯性力等具有交变性和随机性力的耦合将会引起与某些振型共振的自激共振,即颤振。

该振动是发散的,严重时会导致风力机结构破坏。

另外,风力发电机组在运行时会由于多种原因,使机舱在各个方向有较大的振动,振动的频率、幅度超过风机设计要求时会对风机的正常运行产生危害。

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

风电机组在线监测与故障诊断系统的状态监测与分析方法研究

风电机组在线监测与故障诊断系统的状态监测与分析方法研究随着风电装机容量的不断增加，风电机组的可靠性和运行稳定性成为了一个重要的话题。

风电机组在线监测与故障诊断系统是保障风电机组安全运行的重要手段之一。

本文将研究风电机组在线监测与故障诊断系统的状态监测与分析方法，以提高风电机组的可靠性和运行效率。

首先讨论风电机组在线监测的状态监测方法。

传统的监测方法主要依赖于人工巡检，这种方法既费时又费力，容易漏检或误检。

为了解决这个问题，现代风电机组在线监测系统引入了传感器网络和远程监测技术。

通过安装在风机上的传感器，可以实时获取风机的各项运行参数，如温度、压力、振动等。

远程监测技术则可以将风机的运行数据传输至运维中心，以便对风机进行实时监测和分析。

这种方法不仅可以实现对风机的全面监测，还能够提前发现潜在的故障和异常情况。

其次，研究风电机组在线监测的故障诊断方法。

故障诊断是风电机组在线监测系统的核心功能之一。

当前，常用的故障诊断方法主要包括基于模型的方法和基于数据的方法。

基于模型的方法主要是通过建立风机的数学模型，结合实时监测数据进行故障诊断。

这种方法需要事先对风机进行建模，并且对风机的故障模式有较好的了解。

基于数据的方法则不需要建模，而是通过对历史数据的分析和比对，发现故障的特征和规律。

这种方法可以适用于不同型号和不同规模的风机，但需要大量的历史数据支持。

未来的研究方向可以是将两种方法结合起来，以提高故障诊断的准确性和可靠性。

在进行风电机组在线监测与故障诊断系统的状态监测和分析时，还需要考虑到一些关键问题。

首先是数据采集和传输的问题。

传感器网络是实现风电机组在线监测的关键技术之一，但在实际应用中，由于风机通常安装在偏远地区，网络信号不稳定，数据采集和传输存在一定的困难。

因此，需要研究并优化传感器网络的布置和通信方式，保证数据的准确性和实时性。

其次是数据处理和分析的问题。

风电机组的数据量庞大，如何高效地处理和分析数据成为一个挑战。

风电机组在线监测与故障诊断系统的效益评估与经济分析

风电机组在线监测与故障诊断系统的效益评估与经济分析近年来，随着可再生能源的快速发展，风能作为一种清洁、可持续的能源形式，受到了全球各国的广泛关注。

而风电机组作为风能转换设备的核心，其可靠性和稳定性对于风电站的运营和发电效率至关重要。

因此，风电机组在线监测与故障诊断系统的引入和应用，被视为提高风电发电效率和降低运营成本的重要手段。

风电机组在线监测与故障诊断系统是一种通过数据采集、传输、分析和处理等技术手段，对风电机组的运行状态进行实时监测和故障诊断的系统。

它能够帮助运维人员及时了解风电机组的工作状态和运行状况，发现存在的问题和潜在的故障，并提供相应的预警和诊断信息，以实现对风电机组的智能化管理和优化运维。

首先，风电机组在线监测与故障诊断系统能够提高风电机组的可用性和可靠性。

通过实时监测各个关键部件的工作状态，及时发现和诊断存在的问题和隐患，能够预防或减少故障的发生，避免因故障引起的停机和损失。

提高风电机组的可用性和可靠性，不仅能够提高风电站的发电效率和产能利用率，还能降低维护成本和运营风险，提高风电站的竞争力。

其次，风电机组在线监测与故障诊断系统能够优化风电机组的运维管理。

通过实时监测和分析风电机组的运行数据，可以提供运维人员所需的关键信息，帮助他们精准判断风电机组的工作状态和故障原因，并制定相应的维护和修复策略。

在维修和维护过程中，系统还能够提供技术支持和指导，提高维修效率和质量，减少人为错误和停机时间，降低维护成本和维修风险。

此外，风电机组在线监测与故障诊断系统能够延长风电机组的使用寿命。

通过实时监测和分析风电机组的工作状态和负荷特性，可以提供运行参数和工作指导，帮助用户合理调整风电机组的工作状态和负荷分配，以减少机组的磨损和疲劳，延长机组的使用寿命。

这对于提高风电机组的经济效益和减少设备更换成本具有重要意义。

此外，风电机组在线监测与故障诊断系统还能够提高风电场的管理水平和智能化程度。

通过建立全面的监测数据库和故障分析模型，可以对各个风电机组的运行情况进行多维度和长期化的分析，发现设备和系统存在的共性问题和趋势，为运营和维护决策提供科学依据。

风电场状态在线监测系统

轴承故障
松动故障
CA2
传感器安装位置
齿轮箱第1、2、3级舱体
发电机驱动端及非驱端
主轴承
风力发电机状态监测的实际应用
一台风力发电机的振动模式是非常复杂的:
•时刻变化的运行参数 •低转动速度 •齿轮箱的复杂结构 •所有设备部件没有刚性基础 •接近设备困难，或受限制 •设备振动易受其它辅助设备影响
因此我们需要一个经过大量应用验证的专门的风力发电机状态监测系统
BK – 申克风力发电机振动标准
齿轮箱: • 按照 ANSI/AGMA 6000 标准 A级 (<25.4m/s 节线速度) • 极限值 = 12 m/s2 （峰值） = 8.5m/s2 （RMS值） • 适用于所有频率 ( 通频以及窄带宽) 主轴承: • 按照ISO10816标准 3 级1 组(> 300kW) • 柔性基础= 11.0 mm/s RMS = 20 mm/s2 RMS （0.3Hz时） • 柔性基础= 11.0 mm/s RMS = 14 mm/s2 RMS （0.2Hz时） • 在柔性支撑的情况下可乘以系数5 • 极限值为100 mm/s2 RMS • 适用于所有测量值
Per V. Brüel *1915
1942 创立Brüel & Kjær公司 1943 第一只电荷式加速度传感器 1950 测量用麦克风 1960 2203 型声音测量表 1986 BK 2515 1990 Compass状态监测系统
B&K-申克：纯正的“振动血统”
B&K-申克悠久的历史:
• 振动测量产品始于40年代 •1943年全球第一只电荷式加速度传感器 •1948年全球第一台电子动平衡机 •1970年全球第一台数字滤波分析仪 •1990年全球第一套一体化设备状态监测及故障诊断系统 Compass B&K-申克的振动学概念: •反频谱 •BCU（轴承状态单位）全球范围大量应用： •大型石油、石化项目、电力项目、水泥、造纸 •从传感器、二次仪表到状态监测、故障诊断、设备性能计算

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