风电远程在线振动监测与分析系统43页PPT
风电场群集中监控一体化系统PPT课件
数据融合
生产数据包括生产过程中的各种数据，通过对生产数据的统计分析， 包括按照时间的历史对比，同期对比，按照数据的取值的对比，按照 数据类型的累计对比，按照电量等运营数据的对比，按照设备的数据 对比，有利于掌握生产发展的情况和趋势，便于以后按照生产数据的特 点安排生产
系统对各种生产数据及运营数据进行历史对比展示，通过曲线图及列 表的方式进行展现。
3 目前常用的电力规约，本系统已经包含在内，如IEC101规约、
OPC规约、 CDT规约、IEC103规约、IEC104规约、MODBUS规约 等。对于新增的规约，一旦封装成标准动态链接库文件后，可使 用系统自带的驱动安装工具实现自动添加。
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强大的计算引擎
1
丰富的计算函数
2
轮询、定时等灵活的计算模式
1
电网对于风电场各设备实时运行数据的数据要求
2
生产管理系统对于风电场实时运行数据、故障情 况等的数据要求
3 其余数据采集要求：依托于系统的数据管理功能
和开放的通讯规约功能，完全可以满足各方数据 采集要求
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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。
1
整体调控的内容主要有：AGC、AVC
系统技术架构
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系统技术特点
集控系统必须是一个安全、稳定、可靠、可拓展、 功能全面、一体化的系统
1.全分布式多服务器冗余网络构架 2.分层全开放系统设计 3.系统平台一体化 4.丰富的通信规约库及规约解释功能 5.强大的计算引擎 6.强大的报警引擎 7.安全的控制策略 8.统一的数据平台
2 提供访问历史数据库的接口并可随时检索和使用
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。
风电场远程监控系统的实时数据监测与分析
风电场远程监控系统的实时数据监测与分析随着对能源可持续性和环境保护的不断重视，风能作为一种清洁、可再生的能源逐渐得到了广泛应用。
风电场作为发电的主要设施之一，其运行状态的监测和分析对于保障风电场的安全运行、提高发电效率至关重要。
为了解决对大规模风电场进行实时数据监测与分析的需求，远程监控系统应运而生。
远程监控系统是一种通过远程通信手段对风电场进行监控和控制的技术。
通过该系统，可以实现对风电场各种设备和参数的实时监测，并进行数据分析和处理。
下面将介绍风电场远程监控系统的实时数据监测与分析。
一、实时数据监测风电场远程监控系统可以通过传感器等装置采集大量的实时数据，例如风速、风向、温度、湿度、电流、电压等。
这些数据对于判断风电机组的运行状态和发电效率起着至关重要的作用。
首先，对于风速和风向的监测是风电场运行的基础。
通过远程监控系统，可以实时监测风速和风向的变化情况，从而帮助运维人员判断风电机组的适宜运行时间和风向的变动情况，以提高发电效率。
其次，电流和电压数据的监测也是风电场运行的重要指标。
通过监测电流和电压的实时数据，可以判断风电机组的工作状态和电网运行状况，并及时发现故障和问题，以便及时采取措施进行修复或调整。
此外，温度和湿度数据的监测也对风电机组的运行状态产生了重要影响。
高温和高湿度可能导致风电机组的过载和过热，从而影响发电效率和设备的使用寿命。
通过远程监控系统实时监测温度和湿度数据，可以提前发现并处理这些问题，保证风电机组的正常运行。
二、数据分析与应用收集到的大量实时数据需要经过数据分析和应用才能发挥其真正的价值。
风电场远程监控系统可以通过数据挖掘、统计分析和机器学习等方法对数据进行分析，挖掘出潜在的规律和关联，为风电场的管理决策提供支持。
首先，通过对历史数据的分析，可以发现风电机组的运行趋势和周期性规律。
根据这些规律，可以合理安排维护计划，预测设备的寿命，减少故障发生的可能性，提高风电场的稳定性和可靠性。
风力发电机组振动状态监测与分析
风力发电机组振动状态监测与分析摘要：风力发电机组振动状态监测是根据所监测风电机组类型，选择不同的监测部位，监测风电机组振动状态的改变，评估风电机组的状态，早期发现并跟踪设备故障的一种方法。
加强对风电机组的状态监测与分析，作为保障机组可靠运行和寿命管理的重要手段，在风电领域越来越受到重视。
根据风电机组结构特点与运行状况的特殊性，重点监测风电机组主轴承、齿轮箱、发电机的振动特征，为解决风电机组实际运行状态监测和故障诊断，提供了有效的技术支持和保障。
关键词：风力发电机组振动状态监测；主轴承、齿轮箱、发电机振动分析目前，随着我国逐步向环境友好型社会发展思路的转变，清洁能源越来越受到重视。
风力发电已经日益受到政府、企业和用户各方面的关注，特别是大规模的风电并网已经成为一种趋势，新型风电场的容量在电力系统中的比重在增加，风电场在电力系统中的运行价值也在日益显现，对风电机组安全稳定运行提出更高的要求。
随着风电机组低速载重轴承、齿轮箱、发电机等组成部件随运行时间延长、工况交替变化都可能出现各种失效故障，为避免恶性故障的产生，同时最大限度的减少维修成本，就必须在这些部件进入加剧磨损期前通过维护措施延长其使用寿命，并在其即将损坏前及时更换。
因此加强对风电机组振动的监测，及时发现故障隐患、快速分析、诊断、处理故障，对保障风电机组安全运行有重要意义。
1 风力发电机组振动监测系统我场采用阿尔斯通ALSPA Care Drivetrain风力发电机组振动监测系统，ALSPA Care Drivetrain系统由多台数据采集器DAU，交换机或路由器，一台服务器构成，系统采用B/S架构，它将安装在风电机组上的振动传感器信号送给DAU数据采集器，处理、分析数据后，将数据以各种丰富的图谱形式展示在客户端，使用人员能够通过web浏览器登陆Drivetrain系统查看监测数据，分析机组的运行状态。
风电机组的振动测量主要分为启机、亚同步、超同步这三个工况，可以根据实际来调整风电机组振动报警阀值，发电机转速0-600转为风电机组启动过程，主要测量各轴承座附近的振动情况；发电机转速600-1000转时处于亚同步状态，由于振动与负荷相关，功率越大，振动越高为防止运行中误报，则在1000-1200转增设工况三，针对风电机组运行状态调整报警阀值。
风电机组在线式振动监测技术方案-20110803
批准：审核：编制：殷伟为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。
目录一、概述 (1)1.1 实施在线振动监测的意义 (1)1.2 在线振动监测系统与中央监控系统的关系 (1)二、常见故障风险分析 (1)2.1 轴承故障 (1)2.2 联轴器不对中 (2)2.3 齿轮故障 (2)2.4 基础松动 (3)三、监测系统功能介绍 (3)3.1 在线监测系统架构 (3)3.2 系统组态及数据采集定义 (4)3.3 机组振动健康监测及状态预警 (4)3.4 振动分析与故障诊断 (4)3.5 统计报表管理 (4)3.6 故障特征频率识别 (5)3.7 离线采集功能 (5)3.8 数据库管理 (5)3.9 系统通讯及数据传输 (5)3.10 多用户系统管理及基于Web的远程监测功能 (5)四、技术方案 (5)4.1 振动传感器测点布置 (5)4.1.1 振动传感器测点布置示意图 (6)4.1.2 振动传感器测点实际位置图 (6)4.2 转速信号 (7)4.3 在线振动监测仪安装与供电 (8)4.4 传感器安装及线缆要求 (8)4.4.1 传感器安装 (8)4.4.2 振动信号线缆 (8)4.5 振动监测系统网络通讯 (9)4.6 在线健康监测与振动分析系统与风电信息系统的对接 (9)五、系统软件及主要硬件特点 (10)5.1 Ascent分析软件特点 (10)5.2 在线振动监测仪 (12)5.3 通用型振动加速度传感器TP100 (13)5.4 低频型振动加速度传感器TP500 (14)六、系统详细配置及清单 (14)6.1 单台金风750kW机组振动传感器配置 (15)6.2 系统配置汇总清单列表 (15)七、技术支持与服务 (16)7.1 售后服务与回访 (16)7.2 项目培训 (16)八、质量保证与软件升级服务 (16)一、概述1.1 实施在线振动监测的意义由于风电机组往往地处偏远，环境恶劣，塔架太高，设备维护人员难以实施离线振动监测。
在线监测系统介绍PPT
完善的安全保障
无线监控平 台服务器
X
无线摄像头
视频存储 转发服务器 数据库 非法AP
无线收发器
交换机
无线收发器
X
非法视频服务器
无线视频服务器
认证 • MAC静态池 • 802.1X • WAI
加密 •WEP •WPA/WPA2 •WPI
网络控制防御 • 基于用户、终端视频设备、 组策略执行 • 提供IP过滤及ARP防御 • RF检测管理
偏距离数学模型计算出等值覆冰厚度、杆塔纵向不均衡张力和
导线风偏距，并可对覆冰生长进行预测。
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多样化供电系统方式
在山区、郊区可采用太阳能与风能相结合的供电方式。
采用成熟高压电流感应取电技术，结合太阳能供电系统或风电供电系统（太阳能板/ 风电控制板+控制器+蓄电池），为传感器、摄像头和无线宽带传输设备供电。
创造，是永续的生命力 Page 5
业界最高无线安全等级（支持802.11i、WAPI双栈安全协议），提供全方位的无线监 控安全体系
创造，是永续的生命力 Page 6
先进的数据采集传输技术
传统数据流程图
协议处理
上层应用程序
上层用户态
协议封包
向上为用户态，向下为内核态 底层A/D采集 底层驱动压缩 底层网卡发包
覆冰监测系统
1
引言 输电线路覆冰是影响送电线路安全运行的突出问题之一。近年来，国内电网受 大气候和微地形、微气象条件的影响，冰害事故时有发生。冻雨覆冰使输电线路的 荷重增加，对导线、铁塔、绝缘子和金具带来不同程度的机械损坏，严重时会导致 断线和倒杆塔，造成大面积停电事故。
பைடு நூலகம்
2008年一月以来，我国南方地区出现长时间持续的大范围的低温雨雪冰冻天气，
浙江中自庆安新能源风电远程在线振动监测与分析系统_
• 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
风电机组远程在线振动监测与分析技术
浙江中自庆安新能源技术有限公司
浙江中自庆安新能源技术有限公司介绍 CS2000风电机组远程在线振动监测与分析系统
有关中自庆安
• 浙江中自庆安新能源技术有限公司是 一家致力于风电机组远程在线状态监 测产品的研发、生产、销售及工程服 务的高新技术企业。它集聚国内一流 人才，以先进的技术、科学的管理， 全方位的服务，为风力发电企业提供 崭新的机组监测、诊断和服务模式。
• 上海风力发电有限公司
• 国电联合动力技术有限公司
• 黑龙江中宇富锦风力发电有限公司
• 中船重工（重庆）海装风电设备有限公 司
• 目前已监测近300台风电机组
浙江中自庆安新能源技术有限公司介绍 CS2000风电机组远程在线振动监测与分析系统
风电机组在线监测的必要性
• 优化维修策略、控制维护成本：通过实施 在线监测，提高机组的可靠性、减少非计 划停机次数，为企业实施状态检修提供可 靠依据。
分工况64 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
CA= 接触角 Ω= 设备转速 N=滚动体个数 P=节园直径 mm B=滚珠或滚动体直径 mm
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。
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
HET-P风力发电机组在线式振动监测与故障诊断系统
系统概述HET-P 在线式风力发电机组状态监测与故障诊断系统是北京汉能华科技有限公司专门针对大型风力发电机组的状态监测与故障诊断需求而研制开发的高科技产品。
本系统基于先进的状态监测与故障诊断理论，充分考虑到风力发电机组传动链中各部件的结构、变转速运行工况、以及高低温等恶劣使用环境，采用稳定可靠的数据采集系统和国际先进的故障诊断技术，对故障发生的具体部位进行准确的判断定位，实现对风力发电机组传动链（主轴、齿轮箱和发电机等）、机舱、塔筒等运行状态的远程实时监测、故障预警和诊断以及寿命预测，为客户预防性维修提供科学依据，从而提高安全水平并大大降低风力发电机组的维修成本。
该系统是国内目前唯一通过中国计量科学研究院，中国电力科学研究院和欧洲CE 认证的状态监测产品。
同时，汉能华科技公司还通过了ISO9001质量体系认证。
在线式风机状态监测及远程故障诊断系统目前广泛应用在大功率陆上风力发电机组，并早已经成为海上风力发电机组的标准配置。
监测部件及内容系统构成HET-P在线状态监测和故障诊断系统由数据采集系统、数据传输与存储系统以及数据分析与故障诊断系统构成。
安装在机组上的传感器和数据采集器采集的风电机组的振动数据通过网络实时传送到风电场中央控制室；运维人员在控制室便可随时了解风机的运行状态，对振动异常的风机可直接分析振动数据，从而实现对风电场所有机组的主轴承、发电机、齿轮箱振动情况的实时监测。
振动数据也可通过网络传送至汉能华远程故障诊断中心，由汉能华专业分析团队为客户进行专业的分析出具相应报告。
系统特点稳定的数据采集和存储系统- 采用多CPU技术，确保对振动数据的精确采集- 多通道同步采集技术，各通道之间数据采集互不干扰- 固态存储系统，确保数据安全存储可靠的网络系统- 标准的网络模型结构，支持TCP、UDP等多种通讯协议- 安全、快速、线路冗余，高可靠性网络传输- 有线、无线多种传输方式智能化、专业化数据分析系统- 自动计算振动信号统计量，智能判定风电机组实时工况- 丰富的诊断图谱，多种专业分析功能人性化操作系统- 用户可通过网络浏览监测数据，快速便捷- 简洁的向导式的操作界面，操作更加简单灵活系统功能故障早期预警在线状态监测与故障诊断系统通过对风电机组的运行状态实时监测，通过与绝对标准和相对标准的对比实现对故障的三级预警，以便及早发现故障征兆。
风力发电机组在线状态监测系统ppt课件
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
浅析风力发电机组在线振动监测与分析系统的应用
2019.7 EPEM 69新能源New Energy1 在线振动监测与分析系统介绍1.1 系统功能风力发电机组在线振动监测与分析系统能够连续监测风力发电机组运行过程中的振动、冲击、晃度、转速、负荷等参数，自动存储振动、冲击、波形等有价值的数据，并能自动计算机组各部件的故障特征频率。
系统提供针对风力发电机组的工程师辅助分析系统，可识别机组的运行状态，发现齿箱、轴承故障的早期征兆，对故障真伪、故障部位、故障类型、严重程度、发展趋势做出准确的判断。
该系统通过在风电机组的特定位置加装振动传感器，获得齿轮箱、发电机等关键设备的振动信号，并通过专用的数据采集分析系统进行振动信号的定时采集和分析处理，由此获得风电机组各主要设备的运行和磨损状况，并对风电机组可能发生的故障、隐患和使用寿命进行判断和预估，为机组的维修提供指导和建议。
1.2 系统构成该系统由DGU2000数据采集监测站、专用低频加速度传感器、现场服务器、INTERNET 网、远程服务器、光纤通讯设备构成。
DGU2000数据采集监测站。
采集监测站DGU2000是一个以微处理器为核心的智能化数据采集系统，由多块分布式板卡等组成，最终将各种传感器的信号转换成A/D 可接受的信号。
这种结构形式给现场提供了最大的配置灵活性。
数据采集浅析风力发电机组在线振动监测与分析系统的应用甘肃大唐新能源有限公司 杨宝荣摘要：风力发电机组在线振动监测与分析系统是基于风力发电这一特殊的应用领域开发设计的，通过在风力发电场的成功应用，验证了其对风力发电机组在线振动监测与诊断的有效性。
关键词：风力发电机组；在线振动监测；轴承；故障诊断站DGU2000提供一个RJ45网络接口（满足TCP/IP 网络通讯协议）和一个串口以便连接超级终端，可通过串口通信进入硬件的调试模式，查看硬件运行状态。
数据采集监测装置作为在线振动监测系统的核心部件，应采用分布式智能设计，即每台数据采集监测装置为配备高性能处理器的独立自组织单元。
风电场监控系统 PPT课件
7 其他功能
工作温度: 0° 至40.00°C(32° 至 122°F) 存储温度: -40° 至 +70°C(-40° 至 +158°F) 工作湿度: 10% 至 90% 的相对湿度(不结露)标准: EN60068 (IEC68)
8 尺寸/重量 9 电源电压
440×173×44 mm/1.5kg 100-240VAC
软件功能（四）
➢ 风电场发电量的数据统计
– 发电量数据统计。风速、温度等平均值处理等
➢ 风电机组可利用率分析 ➢ 风电机组功率保证曲线 ➢ 风电机组各种停机故障原因查询功能
5.3监控系统软件主要性能
➢ 同时监控100台风电机组，每台风电机组600个标签点 数据
➢ 长期保存历史数据，不少于20年 ➢ 数据刷新率
服务器
闭 环
可选的冗 余服务器
工业交换机
闭 环
2 1
成排状分布的风电机组
服务器Байду номын сангаас
可选的冗 余服务器
4、监控系统硬件介绍
监控系统主要元器件： - 服务器，商业级交换机，工业级交换机，服务
器机柜，UPS电源，操作员站计算机等
4.1 服务器配置要求
➢ CPU:Xeon 2.5G ➢ 内存：2G ➢ 硬盘：不少于250G的两个相同硬盘，组成RAID-1冗
➢ 明阳风电场监控系统专为明阳1.5MW双馈式变速恒频风力发 电机组而开发，同时适用于北方型和南方型机组。
➢ 通过明阳监控系统，您在监控室就可以查看到各风机的详细 参数，如电能，风速，风向，气温，风机压力，风机温度和 转速等 。还可以查看到历史趋势图，实时趋势图，报警信息， 升压站运行状况及报表信息。
2、主画面（一）
风力发电机组振动状态检测与故障诊断系统
风力发电机组振动状态检测与故障诊断系统1、系统总体设计分析时代在不断发展的同时，风力发电机组振动状态监测与故障诊断要求也在不断地提升，在进行其系统设计的过程中，也需要按照实际情况，合理地进行设计方案的选择。
本文在进行系统设计的过程中，主要是从振动信息监测、状态监测、故障特征分析、故障识别等几个角度进行总体方案的设计。
振动信息监测指系统在实际运行的过程中，能够对发电机组的振动情况进行实时的检测，并能够利用数字化的技术将振动情况绘制成较形象的图像，辅助相关研究人员更加准确地分析风力发电机组的运行情况。
而振动信息监测在实际运行过程中主要由传感器、数据预处理、A/D 转换等部分所组成。
状态监测指系统在实际运行中，需要按照发电机组运行状态以及相关的实时监测数据，进行发电机组趋势图绘制，通过趋势图能够更好地反映发电机组在实际运行过程中设备的发展趋势，为后续的维修、保养工作提供一定的支持。
故障特征分析指系统在对相关数据进行收集后，对原始的信号进行分析处理，寻找信号中具有特点的信息，并按照自身所储存的数据进行故障特征的分析工作。
其组成部分在实际应用中能够在较短的时间内进行数据的整理与分析工作，为故障维修等工作提供准确的数据分析，提升故障维修的质量与效率。
故障识别指系统在应用中，能够通过对故障信息监测和故障特征分析的数据按照一定的规律，进行故障、故障产生原因、故障产生部位等信息的排除，进而为维修人员提供较准确的故障发生原因分析、故障产生位置分析、故障影响情况分析等方面的数据。
以及其在实际应用的过程中也能够与模糊诊断手段相互结合使用，提升数据的准确性。
2、测量点的选择在进行测量点选择的过程中，需要保证测量点满足以下几方面的需求：（1）测量点需要尽可能地靠近轴承的承载区，且不能够在保护罩、外壳、设备结构间隙等地选择监测点。
（2）从现阶段研究实际情况来看，造成风力发电机产生故障的原因多种多样，而产生振动的方向也存在较大的不同，因而在进行检测点选择的过程中，需要尽可能地选择能够对水平垂直走向三个方向进行检测的点。
风轮在线振动检测与故障诊断系统
风轮在线振动检测与故障诊断系统
简介
风轮在线振动检测与故障诊断系统是一种用于检测和诊断风能
发电设备的系统。
它可以实时监测风轮的振动情况，并通过分析数
据来判断是否存在故障。
该系统采用简单的策略，避免法律复杂性。
功能与特点
- 实时监测：该系统能够实时监测风轮的振动情况，及时获取
振动数据。
- 故障诊断：通过对振动数据进行分析，系统能够判断风轮是
否存在故障，并提供相关的诊断结果。
- 在线检测：该系统能够在线检测风轮的振动情况，无需停机
或人工干预。
- 简单策略：系统采用简单的策略进行分析，避免法律复杂性
和技术难度。
- 高效性能：系统具有高效的性能和准确的诊断结果，能够及
时发现和解决风轮的故障问题。
应用领域
风轮在线振动检测与故障诊断系统可以广泛应用于风能发电设备的监测和维护领域。
以下是一些应用场景：
- 风能发电站：系统可以安装在风能发电站中，监测和诊断风轮的振动情况，提前发现潜在故障。
- 风力发电机制造商：制造商可以使用该系统对生产的风力发电机进行质量控制和故障诊断。
- 风能设备维护公司：维护公司可以利用该系统对风能设备进行定期检测和故障排查，提高维护效率。
总结
风轮在线振动检测与故障诊断系统是一种用于风能设备的监测和维护的系统。
它能够实时监测风轮的振动情况，并通过分析数据来判断是否存在故障。
该系统采用简单的策略，具有高效的性能和准确的诊断结果。
它在风能发电站、风力发电机制造商和风能设备维护公司等领域有广泛应用。
风机在线振动检测与故障诊断系统.
风机在线振动检测与故障诊断系统说明书中国华电南京农网城网工程有限公司2007.61、项目设计遵循标准及规范振动状态监测部分参照GB/T 19873.1-2005/ISO 13373-1:2002《机器状态监测与诊断振动状态监测》；有关电气装置的实施参照GB50255-96《电气装置安装工程施工及验收规范》；有关自动化仪表实施参照GB50093-2002《自动化仪表工程施工及验收规范》及DLJ 279-90《电力建设施工及验收技术规范》（热工仪表及控制装置篇）；其余部分参照中国华电南京农网城网工程有限公司企业标准。
1.1 系统目标基于对钢铁企业现状的了解，并结合对未来在线监测系统的期望，我们拟订如下系统目标：1、实时监测以机组结构示意图、棒图、数据表格等方式实时显示所监测的数据和状态，并以不同颜色进行声光报警显示。
2、趋势分析对采集到的振动、轴位移等参数进行趋势分析，能根据标准值的限定范围实现劣化分析，并结合标准信息提供设备检修指导，同时劣化曲线应能导出成电子文档或图表形式。
3、振动分析包括时域分析（波形、幅值）、相关分析（自相关分析、互相关分析）、频谱分析（频谱、相位）、矢谱分析、矢功率谱分析、进动谱分析、全信息分析、轴心位置（稳态）、倒谱分析、时频分析等。
4、数据库管理系统能自动生成各种数据库，包括历史（分钟、小时、天、月、年）、启停机、报警、事件及特征数据库等，并能自动进行维护，对过期数据自动清理，对特殊数据进行保护和备份。
5、黑匣子功能系统设有黑匣子数据库，能追忆和分析报警前后有关的详细数据。
6、故障诊断能诊断机组的常见故障，包括不平衡、不对中、基础松动、油膜涡动、转子碰摩等十六种常见故障。
7、报表打印8、网络通讯公司及分厂的有关领导和技术人员都可以通过浏览器随时查看机组的运行状态和进行各种分析、诊断。
可与现场智能仪表、DCS系统和MIS系统通讯。
1.2 故障诊断的目的●确定机器继续运行的时间。
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• 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
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
方向 径向 径向 径向 径向 轴向 径向 径向
类型 低频加速度传感器 低频加速度传感器 普通加速度传感器 普通加速度传感器 普通加速度传感器 普通加速度传感器 普通加速度传感器
案例1
案例1
案例1
• 从时域波形图上，我们看到波形都呈现典型的冲击特征； • 在频谱图中振动以转频的成分为主,同ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ出现了较明显的转频的
1/2X,2X,3X,4X等倍频的高次谐波及次谐波成分； • 在包络谱中，有明显的发电机前轴承内环和外环的通过频率及其倍频
成分。此轴承为深沟球轴承（SKF6324C3）； • 因此，我们怀疑发电机前轴承可能存在内/外环滚道上有点蚀或刮伤，
gD监测技术—加速度解调技术
检测电路将滤出的时域信号进行整流，再进行滤波。
gD监测技术—加速度解调技术
最后将整流滤波后的时域波形转换成频谱
gD
Hz
4.3x
8.6x
12.9x
17.2x
gD监测技术—加速度解调技术
• 测量频率相对较高的某一频段内的加速度总能量； • 去除了低频部分的干扰； • 加强高频部分的小能量； • 发现轴承与齿轮的早期磨损； • 可间接发现润滑不良。
且此轴承存在较严重的松动现象； • 建议在改善此轴承的润滑状况后，进行重点监视使用，待计划检修时
予以详细检查，如磨损严重应予以更换。
案例2
案例2
• 发电机转子可能存在不平衡，建议重新对发电机转子进 行高速动平衡。
• 怀疑发电机基础支架的水平刚度不足，建议提高发电机 基础支架的水平刚度，可在支架内部增加支撑筋板，以 提高支架水平的刚度。
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
200kps，16位
3200线
gD监测技术—加速度解调技术
Defect 缺陷
Force 受力
Response 响应
gD监测技术—加速度解调技术
❖轴承早期问题产生的振动幅度小，持续时间短，能量 分散在很宽的频率范围内，会被其他信号淹没
4.3x
gD监测技术—加速度解调技术
❖ 带通滤波滤掉低频机器振动，得到高频部分的 振动
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
轮的冲击敏感） • 峰值因数：各测点振动峰值/有效值（对轴承和齿轮振动敏感） • 频段能量值：某设定频段内的振动有效值（对齿轮振动敏感） • 频段因数：某频段振动最高频率幅值/该频段的振动有效值（对齿轮
振动敏感）
总貌图
测点位置图
波形频谱图
三维频谱图
包络谱图
轴承数据库
机组部件组态图
安装施工图
转速计
DGU2000监测分站
DGU2000监测分站
最大输入点数
连接信号
输入类型
供电要求 工作温度
数据采样 FFT谱线数 AC85～265V -40℃～70℃
12路振动传感器信号； 4路4-20MA或1-5V过程量信号； 2路键相信号
振动量 振动位移/速度/加速度
其它
现场4-20mA；1-5V仪表输出
浙江中自庆安新能源技术有限公司介绍 CS2000风电机组远程在线振动监测与分析系统
有关中自庆安
• 浙江中自庆安新能源技术有限公司是 一家致力于风电机组远程在线状态监 测产品的研发、生产、销售及工程服 务的高新技术企业。它集聚国内一流 人才，以先进的技术、科学的管理， 全方位的服务，为风力发电企业提供 崭新的机组监测、诊断和服务模式。
• 浙江中自庆安新能源技术有限公司以 “为绿色能源插上信息的翅膀”为宗 旨，遵循“专注造就专业、品质成就 永恒”的质量方针，为风电企业提供 卓越的产品和服务。
主要用户
• 华锐风电科技股份有限公司
• 中国大唐电力集团公司
• 上海电气风电设备有限公司
• 中国节能风力发电投资有限公司
• 浙江运达风电股份有限公司
CA= 接触角 Ω= 设备转速 N=滚动体个数 P=节园直径 mm B=滚珠或滚动体直径 mm
分频段跟踪技术
齿轮啮合频率
Plané taire Z = 36
Couronne Z = 92
FG1 = 41.26 Hz
Roue Z = 69
Pignon Z = 28
F0 = 0.4485 Hz
FG3 =705 Hz
• 上海风力发电有限公司
• 国电联合动力技术有限公司
• 黑龙江中宇富锦风力发电有限公司
• 中船重工（重庆）海装风电设备有限公 司
• 目前已监测近300台风电机组
浙江中自庆安新能源技术有限公司介绍 CS2000风电机组远程在线振动监测与分析系统
风电机组在线监测的必要性
• 优化维修策略、控制维护成本：通过实施 在线监测，提高机组的可靠性、减少非计 划停机次数，为企业实施状态检修提供可 靠依据。
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
远程维护
➢ 提高售后服务的效率和质量 ➢ 最大程度减轻用户对系统的维护工作量，做到：用户要做的仅仅是