风电传感器

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风电机组叶片维护装备的多传感器数据融合技术

风电机组叶片维护装备的多传感器数据融合技术

风电机组叶片维护装备的多传感器数据融合技术随着可再生能源的快速发展,风力发电作为清洁能源的重要形式之一受到了广泛的关注。

风电机组叶片是风力发电装置的核心组成部分,其正常运行对于保证风力发电系统的性能和可靠性至关重要。

然而,由于风力发电场所在环境复杂多变,风电机组叶片容易受到气象因素、机械磨损等因素的影响,频繁的维护和保养对于风电机组的长期运行和维持高效发电能力至关重要。

为了提高风电机组叶片的维护效率和准确性,多传感器数据融合技术被广泛应用于风电机组叶片的维护装备中。

多传感器数据融合技术是指通过将来自不同传感器的数据进行整合和分析,以提高数据的可靠性和准确性。

在风电机组叶片维护中,多传感器数据融合技术可以通过同时监测叶片的结构、温度、振动等多个参数,实现对叶片状况的全面评估和预测。

首先,多传感器数据融合技术可以有效提高叶片结构的监测和评估能力。

通过在风电机组叶片上安装压力传感器、加速度传感器等传感器,可以实时监测叶片的结构状况,如叶片变形、裂纹等。

这些传感器可以采集到高精度的结构数据,并通过多传感器数据融合技术将这些数据整合后进行分析和评估,从而及时发现叶片的结构问题,提前采取必要的维护措施,避免事故发生。

其次,多传感器数据融合技术可以实现对叶片温度的精准监测。

温度是影响叶片性能和结构安全的重要因素之一。

通过在叶片表面安装红外线传感器等多种传感器,可以实时监测叶片表面温度的变化情况。

同时,通过多传感器数据融合技术将这些温度数据与其他传感器获得的数据进行融合分析,可以更准确地评估叶片温度状况,及时发现异常情况并采取相应的维护措施,避免因温度过高引发的故障和损坏。

另外,多传感器数据融合技术还可以实现对叶片振动情况的全面监测。

风电机组叶片在运行过程中会产生振动,振动过大可能会引发疲劳破坏和其他结构问题。

通过在叶片上安装振动传感器等多种传感器,可以实时监测叶片的振动情况,并通过多传感器数据融合技术将振动数据与其他传感器获得的数据进行融合分析,准确评估叶片振动的程度和影响,及时采取措施进行修复或更换。

风力发电系统传感器故障诊断方法探索

风力发电系统传感器故障诊断方法探索

风力发电系统传感器故障诊断方法探索摘要:在风力发电系统中,传感器是系统的基本元件,它的工作就是将风力发电系统中的数据采集起来,传送回主控系统,再由主控系统对所收到的数据进行处理分析,然后发出指令,对故障可进行一定的调整。

功能决定结构,由于传感器在各个点都有应用,所以传感器的种类繁多,传感器的故障种类也是五花八门。

此外,传感器的安装位置也较为独特,导致了传感器容易发生故障,且很难发现传感器的故障以及故障位置。

传感器的故障通常来源于传感器的老化及磨损,长期使用却没定期矫正。

由此看出,在风力发电系统中传感器的实时故障诊断非常重要。

关键词:风力发电系统;传感器;故障诊断引言风电能源是世界上发展最快的可再生能源,已经成为解决世界能源问题不可或缺的重要力量。

风力发电设备通常建在高山或远离海岸的偏远地域,气候变化不可预测,在这样高度恶劣、复杂的工作环境中,传感器、执行器故障时有发生,再加上风力发电系统(windturbinesystem)本身是一个非线性、多变量、强耦合的系统,当参数出现不确定时,系统的控制将会更加复杂。

为此必须对风力发电系统进行实时故障诊断,实施有效的容错控制确保系统的可靠性。

传感器作为风力发电系统中的基本元件,将尽可能全面的数据传送到数据采集系统,并由数据采集系统将这些数据传送到主控系统,经过分析和处理后,发出控制指令.其种类繁多,安装位置特殊,故障发生频繁,如果故障传感器的输出信号被用于系统控制器的输入,将会对闭环反馈控制产生影响,对风力发电系统输出异常的控制量,导致系统性能降低。

而传统的人工定期检修很难及时找到故障所在,因此对风力发电系统中传感器单元进行实时故障诊断已经成为亟需研究的课题.1风力发电简述与现状风力发电是以环境保护为中心的一种节约能源的重要方式,它的出现改变了我国以往的发电模式,不但有助于我国电力资源的合理利用,也有助于实现对环境的保护,是一种极为有效的清洁能源。

在非可再生资源不断减少的同时,风力发电方式越发受到人们的重视与利用,也愈发受到各个国家的关注,由于风力是可再生资源,在运用风力发电的过程中,不会担心因能源的不断消耗,而降低电力能源的利用率,使电力能源逐渐变为稀缺资源,对践行我国可持续发展理念极为有帮助。

2023年风电传感器行业市场需求分析

2023年风电传感器行业市场需求分析

2023年风电传感器行业市场需求分析1.市场概况风电传感器是风电发电机组的重要组成部分,能够对风力、风向、转速、转矩、温度等参数进行监测和控制,从而保证发电机组的安全稳定运行。

目前,中国风电装机容量已经达到了全球第一,而风电传感器作为风电发电机组的重要组成部分则成为了市场的强力需求。

2.市场规模据统计,在2017年,全球风电传感器市场规模已经达到了39.38亿美元,预计到2024年,这一数字将会增长至68.14亿美元。

同时,在国内市场方面,由于政府对于风电行业的支持力度逐年加大,我国风电传感器市场规模也在不断扩大。

据《产业研究报告》数据显示,2018年,国内风电传感器市场规模已经接近20亿元人民币,预计到2022年,这一数字将会增长至30亿元人民币左右。

3.需求分析随着全球气候变暖问题的加剧,风电作为一种清洁能源的发展前景越来越受到政府和市场的青睐,因此风电传感器市场需求将会持续增长。

同时,在技术创新方面,风电传感器行业也在不断发展和探索,比如采用MEMS微型传感器等新技术,在提高传感器测量精度的同时,也能够降低成本。

此外,随着形势发展,对风电发电机组的安全监控和控制要求也越来越高,因此更加高效、可靠、智能的风电传感器将会成为市场的重点需求。

4.市场竞争目前,全球风电传感器市场主要的竞争方是欧洲和中国。

欧洲设备厂商技术领先,占据了市场的大部分份额,而中国则拥有比较好的市场渠道和成功的出口业绩。

因此,针对国内市场而言,对于国内的风电传感器制造商来说,提高研发能力和产品品质、拓宽市场渠道以及积极开拓国际市场都是非常重要的竞争策略。

5.市场趋势随着风电传感器市场需求的增加以及技术的不断创新,市场趋势也呈现出以下几方面:(1)产品从传统测量转向信息化、数字化和精确化:随着智能化时代的到来,智能化、信息化、精细化已经成为了风电传感器市场的发展趋势。

在提高传感器测量的精度的同时,还需要使传感器具备通信功能和数据处理能力。

风机设备自动控制方案

风机设备自动控制方案

风机设备自动控制方案随着能源消耗量的不断增加,保护环境和节能已经成为我们生活中不可缺少的部分。

在这个时代,风力发电已经成为一种非常有前途的清洁能源。

在实际的风电场中,风机设备的自动控制方案是重要的一环,它可以有效的保障风电设备的正常运行,提高风电场的发电效率,为清洁能源事业做出贡献。

一、风机设备自动控制方案的基本原理风机设备自动控制方案的基本原理是通过对风机运行状态的监视和控制来实现风电设备的安全运行和自动化生产。

具体来说,风机设备自动控制方案主要包括以下部分:1. 传感器:通过传感器对风机的机械和电气参数进行检测,例如风速、温度、电流、电压等,并将检测结果传输给主控制器。

2. 主控制器:主控制器可以根据传感器提供的数据,对风机的控制进行调整。

例如,当风速变化时,主控制器可以调整风机的叶片角度,以保持安全运行。

3. 驱动器和执行器:驱动器和执行器通过接受主控制器的信号,对风机的叶片和制动器进行控制。

二、风机设备自动控制方案的优势和应用领域1. 提高风电设备的运行效率:风机设备自动控制方案可以通过精确的检测和控制来保证风电设备的高效和稳定运行,从而有效的提高风电设备的发电效率。

2. 减少风电设备的维护成本:风机设备自动控制方案可以通过检测风电设备的运行状态,及时发现并处理设备故障,减少维护成本。

3. 保护风电设备的安全:风机设备自动控制方案可以通过检测和监视风电设备的运行状态,及时发现并处理设备故障,保障设备的安全和稳定运行。

4. 提高风力发电效益:风机设备自动控制方案可以优化风力发电的过程,提高效益,从而对清洁能源事业做出更多的贡献。

三、风机设备自动控制方案的实现方案1. 定义自动控制策略:自动控制方案的第一步是定义控制策略。

这包括风机的工作模式、控制参数和检测标准等。

2. 系统集成:系统集成要求对风机的机械、电气和控制系统进行完整的设计和集成。

这个过程需要涉及多个技术领域,例如电气、机械、电子信息、计算机科学和控制理论等。

双馈风力发电系统无速度传感器控制

双馈风力发电系统无速度传感器控制

双馈风力发电系统无速度传感器控制黄晟;廖武;黄科元【摘要】变速恒频风电系统中,速度传感器的使用降低了双馈发电系统的可靠性.提出了一种基于坐标变换方式的双馈电机无速度传感器控制策略,利用电流、电压估算转子磁场的位置.为了验证该方法的正确性,使用DSP控制芯片构建了双馈风力发电实验系统,该系统无需增加额外的设备,算法简单易行,实验结果表明所提出的控制方法能够准确观测转子角度.【期刊名称】《电气传动》【年(卷),期】2010(040)003【总页数】3页(P3-5)【关键词】双馈发电机;无速度传感器控制;变速恒频【作者】黄晟;廖武;黄科元【作者单位】湖南大学电气与信息工程学院,湖南,长沙,410082;湖南大学电气与信息工程学院,湖南,长沙,410082;湖南大学电气与信息工程学院,湖南,长沙,410082【正文语种】中文【中图分类】TM614;TP2731 引言随着矿物燃料的日益枯竭和全球环境的日益恶化,很多国家都在认真探索能源多样化的途径,积极开展新能源和可再生能源的研究开发工作。

而在可再生能源中,风能始终保持最快的增长态势,并成为继石油燃料、化工燃料之后的核心能源。

相对于全功率变换的直驱式发电系统[1],双馈感应风力发电机(DFIG)定子绕组接电网,转子绕组则由变频器提供频率、相位、幅值都可调节的电源,实现恒频输出,还通过改变励磁电流的幅值和相位实现发电机有功、无功功率的独立调节。

由于变频器只需供给转差功率,大大减少了容量的需求,使得双馈风力发电机成为变速恒频中的优化方案。

双馈发电机通常采用定子磁场定向控制实现功率的解耦控制[2,3],但是双馈感应电机的本文在分析变速恒频双馈风力发电控制原理的基础上,将双馈发电机转子位置估计方法运用到矢量控制中,利用TI公司的电机控制用DSP芯片搭建了DFIG无速度传感器控制实验系统,实验结果表明了所提出方法的可行性。

2 双馈风力发电机控制原理采用电动机惯性,写出双馈发电机数学方程[4]:双馈发电机定子接于电网时,可以忽略定子绕组电阻压降[5],发电机定子电压矢量Us近似等于感应电动势es,采用定子磁场定向控制后,正好落在超前d轴90°的q 轴上,因此有:在d-q坐标系中,双馈发电机定子侧的瞬时有功功率和无功功率方程表示为考虑上述磁场定向约束条件式(3),方程式(4)可简化为这表明电机有功功率和电磁转矩与定子电流有功分量iqs成正比,无功功率和定子电流无功分量ids成正比,只要分别控制定子电流分量iqs和ids,即可实现发电机有功和无功功率的独立调节。

风电用振动传感器

风电用振动传感器

引言概述:
一、风电用振动传感器的原理
1.振动传感器的工作原理
2.风力发电机组振动监测的重要性
3.振动传感器在风力发电系统中的作用
二、风电用振动传感器的作用
1.监测风力发电机组的振动情况
2.预警风力发电机组的潜在故障
3.减少故障损失,提高风力发电系统的可靠性
4.优化风力发电机组的维护计划
5.提高风力发电系统的安全性和稳定性
三、风电用振动传感器的安装
1.安装位置的选择
2.安装步骤及要求
3.振动传感器与风力发电机组的连接方式
4.安装过程中需要注意的问题
5.风力发电机组运行中的传感器校准和调试
四、风电用振动传感器的维护
1.周期性的振动传感器检查和清洁
2.传感器电缆的维护与保养
3.传感器参数的定期校准
4.异常振动情况的处理
5.传感器的更换和升级
五、总结
本文系统地介绍了风电用振动传感器的原理、作用、安装和维护等方面的内容。

风电用振动传感器在风力发电系统中起着至关重要的作用,能够及时监测风力发电机组的振动情况,提供数据支持,帮助运维人员识别潜在故障并采取相应措施,保障风力发电系统的安全稳定运行。

为了有效利用风能,延长风力发电机组的使用寿命,降低维护成本,合理安装和维护风电用振动传感器是必不可少的。

通过正确安装和维护风电用振动传感器,可以提高风力发电系统的可靠性、安全性和经济性。

煤矿风电闭锁、传感器故障闭锁试验流程

煤矿风电闭锁、传感器故障闭锁试验流程

煤矿风电闭锁、传感器故障闭锁试验流程下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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风电场电气二次部分

风电场电气二次部分

风电场电气二次部分引言风电场是利用风能将其转化成电能的一种可再生能源发电方式。

在风电场中,电气二次部分起着重要的作用,包括发电机与变电站之间的电力传输、传感器、保护装置等。

本文将介绍风电场电气二次部分的基本原理和组成,并探讨其在风电场中的重要性。

电气二次部分的组成风电场的电气二次部分主要由以下几个主要组成部分组成:1.变压器变压器是风电场中电力传输的核心设备。

在风力发电机产生的电能经过变流器转换为交流电后,需要通过变压器升压或降压,以适应输电线路的要求。

变压器的主要功能是将电能从发电机传输到变电站。

2.输电线路输电线路负责将发电机产生的电能从风电场传输到变电站,并将电能供给到电网中。

输电线路通常由电缆或导线构成,其主要特点是低损耗、高负载能力和耐候性能好。

3.传感器风电场中的传感器主要用于监测和控制发电机的运行状态。

例如,风速传感器用于测量风力大小,温度传感器用于监测设备的温度变化,以保证设备工作在正常范围内。

传感器通过将物理量转化为电信号,实现对发电机的监测和控制。

4.保护装置保护装置是风电场中非常重要的一部分,它能够有效地保护发电机和相关设备免受电力系统异常和故障的影响。

保护装置通常包括过电流保护、接地保护、欠频保护等,以确保风电场运行的安全可靠。

电气二次部分的工作原理风电场的电气二次部分在工作中起到连接发电机与变电站之间的桥梁作用,主要工作原理如下:1.电能传输风力发电机产生的电能经过变流器转换为交流电后,通过变压器升压或降压后,通过输电线路传输到变电站。

在整个传输过程中,要保证电能传输的稳定可靠,减小能量损耗。

2.电能监测和控制电气二次部分中的传感器可以实时监测风电机组的运行状态,例如测量风速、温度等。

通过传感器获取的数据可以用于控制风机的运行,以保证其在最佳工作状态下运行。

此外,保护装置能及时发现电力系统中的故障,并采取相应的保护措施,保障设备运行的安全可靠。

3.故障保护电气二次部分的保护装置能够及时发现电力系统中的故障,并采取保护措施,确保设备不会因故障而受到损坏。

风力发电与温度传感器

风力发电与温度传感器

众所周知,温度传感器是目前应用范围最广泛的一种传感器。

风力发电设备在生产制造过程中也需要大量的温度传感器。

例如,叶片的生产制造。

是树脂在涂敷织物上的固化过程。

这一过程需要准确控制固化的温度,所以在叶片上分布着众多的测温传感器。

叶片在运转过程中也需要通过热空气来消除冰雪凝结,防止叶片运转失去平衡。

这都离不开温度传感器的准确可靠的测量。

当然,一座风机的测温点远不只叶片。

齿轮箱的油温、发电机的绕组温度、控制设备防止过热、机舱防止温度低于露点….都离不开温度传感器的测量。

由于风电设备使用环境相对比较恶劣,从高温到低温,高海拔到海上,所以需要可靠性较高的传感器。

一般采用铂电阻封装的形式,这种类型的传感器,经受住了长期的考验。

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基于无线传感器网络的海上风电电位检测装置设计与实现

基于无线传感器网络的海上风电电位检测装置设计与实现

基于无线传感器网络的海上风电电位检测装置设计与实现海上风电是利用风能发电的一种新兴的清洁能源产业,由于海上风电场的复杂环境和远离陆地的特点,对风机的安全和稳定运行提出了更高的要求。

为保证海上风电设备的正常运行,电位检测装置的设计与实现变得尤为重要。

本文将基于无线传感器网络技术,探讨海上风电电位检测装置的设计与实现。

无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是一种由大量分布在监测区域中的无线传感器节点组成的网络系统。

它通过传感器节点对环境进行感知,采集数据并通过无线网络进行通信。

无线传感器网络具有自组织、自适应和资源受限等特点,非常适合应用于海上风电电位检测装置领域。

首先,海上风电电位检测装置需要具备对风机电位进行实时监测的能力。

传统的电位检测装置需要使用有线连接方式,但在海上风电场中布置有线设备将增加工程成本和维护难度。

而无线传感器网络可以通过无需电缆连接的方式,实现对风机电位的实时监测。

其次,海上风电电位检测装置的设计要考虑到环境的复杂性和恶劣条件。

海上风电场的气候环境多变,如强风、高湿度、高盐度等,对电位检测设备提出了更高的要求。

在设计无线传感器网络节点时,需要考虑节点的防水、防腐蚀、防风等功能,以保证节点的正常运行和长寿命。

此外,海上风电电位检测装置还需要具备数据传输的稳定性和安全性。

无线传感器网络中的节点需要能够稳定传输检测数据,并保证数据的准确性。

同时,在数据传输过程中需要考虑到数据的安全性,采取加密和认证等措施,防止数据被非法获取或篡改。

在实现海上风电电位检测装置时,可以采用分布式的方式布置无线传感器节点。

将多个节点分布在风电场中不同的位置,实现对风机各个电位的全面监测。

节点之间通过无线通信进行数据传输和协同工作,实现对整个风电场电位的实时监测和预警。

此外,为了提高无线传感器网络的能耗效率,可以采用功耗管理和睡眠模式技术。

通过调整节点的工作状态和功耗,延长节点的电池寿命,减少能耗。

风电叶片气动性能参数在线监测系统

风电叶片气动性能参数在线监测系统

风电叶片气动性能参数在线监测系统随着对可再生能源的需求日益增长,风力发电逐渐成为一种重要的能源供应方式。

而风电叶片作为风力发电机组的重要组成部分,其气动性能关乎整个发电系统的效率和可靠性。

因此,开发一种能够在线监测风电叶片气动性能参数的系统对于提高风力发电系统运行效率具有重要意义。

一、概述风电叶片气动性能参数在线监测系统是指通过传感器和数据采集装置,实时监测和记录风电叶片在运行过程中的气动性能参数,如叶片测量数据、叶片转速、叶片应力等,以实现对风电叶片状态的实时监控和预测。

二、系统组成(1)传感器:系统中的传感器主要用于采集叶片相关的气动性能参数,如叶片形变、叶片温度、叶片压强等。

传感器数量和种类可根据实际需求进行选择和配置。

(2)数据采集装置:数据采集装置用于接收和存储传感器采集的数据,并进行数据处理与分析。

同时,数据采集装置还可以通过网络连接传输数据到数据中心或监测平台,实现远程监测和数据共享。

(3)数据处理与分析系统:通过对采集到的数据进行处理和分析,可以得到风电叶片的气动性能参数,如叶片表面压强分布、叶片扭转角等。

数据处理与分析系统可以利用数学建模和机器学习等方法,对数据进行深入挖掘和分析,从而实现对风电叶片性能的评估和预测。

(4)监测平台:监测平台是系统的用户界面,通过该平台可以实时查看风电叶片的气动性能参数和运行状态。

监测平台还可以提供数据报表、历史数据查询和报警功能,方便用户进行综合分析和运维管理。

三、系统优势(1)实时在线监测:系统能够实时获取风电叶片的气动性能参数,及时反馈叶片的运行状态,帮助运维人员快速发现和解决问题,提高风电叶片的有效利用率。

(2)远程监测与管理:系统的数据采集装置可以通过网络连接实现数据远程传输,运维人员可以随时随地通过监测平台查看叶片运行状态,减少人力资源的投入,提高运维效率。

(3)智能预警与预测:数据处理与分析系统可以对风电叶片的气动性能参数进行数据挖掘和分析,通过建立预警模型和预测模型,提前发现叶片问题并预测叶片寿命,从而减少由于叶片故障引起的损失。

风电基础知识培训风机控制系统

风电基础知识培训风机控制系统

风电基础知识培训风机控制系统风电基础知识培训——风机控制系统随着能源需求的增长和可再生能源的推广,风力发电逐渐崭露头角。

风机控制系统作为风电发电场的关键组成部分之一,发挥着重要的作用。

本文将介绍风机控制系统的基础知识,帮助读者了解其原理和运作方式。

一、风机控制系统概述风机控制系统是风力发电机组的智能管理和控制中枢。

它通过监测和控制风机的运行状态,以实现安全高效的风力发电。

风机控制系统主要包括传感器、执行器、控制器和通信系统等组件。

二、传感器传感器是风机控制系统的重要组成部分,其作用是实时监测风机的各种运行参数。

常见的传感器包括风速传感器、温度传感器、振动传感器等。

通过这些传感器的信号采集和处理,可以对风机的运行状态进行准确的监控。

三、执行器执行器是风机控制系统中的输出设备,用于控制和调节风机的运行。

最常见的执行器是变桨系统、变频器和制动系统。

变桨系统的作用是根据风速的变化调整桨叶角度,以优化风轮的转速和功率输出。

变频器则用于调节发电机的转速以实现恒定的电压和频率输出。

制动系统则在紧急情况下用于停止风机的运行。

四、控制器控制器是风机控制系统的核心,负责对传感器和执行器进行数据的处理和控制。

其功能包括风机的启动和停机、风机桨叶角度的调整、风机的监测和故障诊断等。

控制器具备自动化和智能化的特点,能够根据实时的风速和负荷需求做出准确的控制决策。

五、通信系统通信系统是风机控制系统中的信息传递和交互的手段。

它将控制器和其他设备连接起来,实现数据的传输和指令的下达。

常见的通信方式有有线通信和无线通信。

通信系统不仅可以实现风机之间的联动控制,还可以将风机的运行数据传输到监控中心进行分析和管理。

六、安全保护措施风机控制系统还应当具备相应的安全保护措施,以确保风机的运行安全。

常见的安全保护措施包括风速过高保护、温度过高保护、电流过载保护等。

这些保护措施能够在异常情况下及时采取措施,保护风机和人员的安全。

七、风机控制系统的优化风机控制系统的优化是提高风力发电效率和可靠性的关键。

声共振式超声波风速风向仪在风电的应用

声共振式超声波风速风向仪在风电的应用

声共振式超声波风速风向仪在风电的应用摘要:目前超声波风速风向仪是当今最先进的风电机组测风传感器,由于它的精度高,可靠性高,寿命长且维护成本相对较低,越来越受到市场的青睐,国内外主流风电机组厂家目前基本选择该类产品,本文介绍该类产品在风电的应用情况。

关键词:声共振式超声波;风速风向仪;测风传感器0引言风速风向仪作为风电机组最重要的传感器件,它的准确、可靠性直接决定着风电机组的运行的稳定及发电效率。

声共振式超声波传感器无疑具有了这方面良好的性能,无活动器件,无磨损、抗冰冻性能强、防腐性能好、抗风沙性能强、防雷电性能强、防雨水性能好、数据接口多样化、结构紧凑、小巧。

1测量原理声共振式风传感器通过测量三个呈等边三角形的发送接收单元在共振腔内的声频在3ms内发生反复上百次的反射,将某一个频率的声波激振放大,通过检测声波在三个发射接收单元之间的传播速度,反求出风速的矢量表达,从而求得风速及风向。

2风电机组应用特性2.1基本参数加热器可设置在0℃~55℃的范围内,开启时电源电流可在0.1~6A之间设置。

内置三个程控加热元件,每个加热单元都设有热扩散板,这样使加热响应更快,使连接处的加热性能得到了提高。

当风从非水平方向风机时,传感器会利用其测斜流功能轻松测量出流经传感器腔体内的风速。

传感器所测风速=水平风速×cos(α)。

2.2长寿命表面保护表面加工–浸渍聚四氟乙烯的高级阳极处理硬膜。

极低的摩擦系数–表面“无粘性”,易清洁。

抗腐蚀–可用于海洋和近海环境。

抗严酷气候–抗紫外线和所有气候条件的能力。

2.3防雷特性共振效应增强了信噪比,放大了有效信号,减弱了干扰信号。

法拉第笼结构,以及集成的坚固耐用的保护电路,即使在感应到的闪电增至8kV 1.2/50μs,传感器也将继续工作。

风传感器位于风力机保护舱的外部,暴露于高级别的大气电磁干扰,如静电放电和闪电中。

抗电磁干扰能力对其至关重要。

2.4防干扰特性声共振式由于结构设计非常封闭,测试单元受到良好保护,不易受到外界影响,此外,声共振的频率较低,因而波长较长,容易发生衍射现象,同时内部发生漫反射,能有效避免障碍物影响。

浅析传感器在金风2.0MW风电机组中的应用

浅析传感器在金风2.0MW风电机组中的应用

经验共享Experience Sharing0 引言传感器广泛应用于社会发展及人类生活的各个领域,在风力发电机中是一种必不可少的信号检测元件。

新技术革命的到来,世界开始进入信息时代和新能源开发时代。

在利用远程监控信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠风力发电机的状态信息,而传感器是获取风力发电机中各种信息的主要途径与手段的粒子世界。

传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等极其广泛的领域。

可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代化项目,都离不开各种各样的传感器。

对于风电机组也是如此,从最初风车的面世以来,风电机组始终存在着提高运行效率和运行可靠性的要求。

由于风具有速度和方向不断变化的特点,风电机组需要随时进行调整,以确保其运行的安全和高效,在测量风向和风速的过程中当然少不了传感器,通过传感器检测风速和风向的变化,从而对风电机浅析传感器在金风2.0MW风电机组中的应用贾 颖(湖北龙源新能源有限公司,襄阳 441000)摘 要:环境保护和能源危机是当今全球面临的重大问题,大力发展绿色能源已成为国际社会的共识。

风力发电的技术较为成熟、成本相对低廉,是对环境影响较小且最具开发规模和商业发展前景的能源转换技术。

发展风力发电对于改善能源结构、保护生态环境、保障能源安全和实现经济的可持续发展等有着极其重要的意义。

风电机组是将风能转变成机械能,再将机械能转化成电能的机电一体化设备。

为了保证风力发电产生的经济效益,就必须保证风电机组可以稳定运行,这就要求我们必须对风电机组的运行状态、风电机组外部环境和机组部件的状态进行监测和控制,所以在风力发电机组中传感器的运用是必不可少的。

传感器对于风电机组就像人类的感觉器官,他能感受到被测量的信息,并将感受到的信息按一定规律变换成电信号或者其他所需形式的信号输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

简述风电叶片检测常用的应变传感器及其安装方法

简述风电叶片检测常用的应变传感器及其安装方法

简述风电叶片检测常用的应变传感器及其中科国风科技有限公司摘要:风电叶片是风力发电设备的重要组成部分,风电叶片生产制造及运行过程中的缺陷及故障极大的影响了风机的运行效率和安全,为此需对叶片进行检测及监控。

本文主要介绍了风电叶片应力检测中使用到的传统电阻应变片式传感器及光纤光栅式传感器的基本原理,着重介绍了更为先进的光纤光栅传感器安装的注意事项,为相关领域的生产及科研人员提供参考。

关键词:风电叶片;检测;电阻应变片;光纤光栅传感器1.引言风能是绿色的可再生能源,有良好的发展前景。

我国可开发的风能潜力巨大,资源丰富,总的风能可开发量约有1000~1500GW,在国家能源供给中发挥了越来越重要的作用,尤其在“碳中和、碳达峰”的“双碳”目标下,风电更具潜力,必将成为未来能源结构中重要的组成部分。

而风机叶片是风电机组的核心部件,一般由玻璃纤维复合材料制成,因其制造工艺的复杂性,在成型过程中难免会出现缺陷;此外,由于工作环境的恶劣性与工况的复杂多变性,在运行过程中也会出现不同程度的损伤。

由于风电场大多位于偏远地区,且叶片位于高空,体型巨大,难以安排专人时刻监控叶片运行状态,不能及时发现早期故障易使故障程度加剧,故需使用传感器等测量设备在叶片的安装运行过程中进行检测与监控,应变做为结构健康检测或监测最基础的测量参数,是进行其他参数测量的基础。

2.风电叶片应变检测传感器类型、基本原理及优缺点1.a.b.电阻应变片式传感器基本原理电阻应变片基于应变效应制作的一种应力传感器。

其测量原理为:金属丝的电阻值除了与材料的性质有关之外,还与金属丝的长度,横截面积有关。

将金属丝粘贴在构件上,当构件受力变形时,金属丝的长度和横截面积也随着构件一起变化,进而发生电阻变化,这就是利用金属应变片来测量构件应变的理论基础。

图2.1 电阻应变片式传感器示意图2.2光纤光栅式应变传感器基本原理光纤光栅是光纤波导介质中物理结构呈周期性分布,用来改变光在其中传播行径的一种光子器件。

风电机组在线监测与故障诊断系统的数据采集与处理方法分析

风电机组在线监测与故障诊断系统的数据采集与处理方法分析

风电机组在线监测与故障诊断系统的数据采集与处理方法分析风电机组是一种重要的可再生能源发电设备,为了保证其安全性、可靠性和有效性,需要使用在线监测与故障诊断系统对其进行监测和诊断。

数据采集与处理是整个系统的核心环节,本文将对风电机组在线监测与故障诊断系统的数据采集与处理方法进行分析。

一、数据采集方法分析1. 传感器数据采集风电机组在线监测与故障诊断系统通常使用各种传感器来获取风机的运行数据。

传感器可以测量风机的转速、温度、振动、电流等参数。

这些传感器可以安装在风机的各个关键部位,比如轴承、齿轮箱和发电机等,以获取全面的运行数据。

传感器数据采集的准确性和稳定性对于系统的性能和可靠性至关重要。

2. 远程监测数据采集风电机组通常分布在广阔的地域范围内,传统的现场数据采集方式不太实用。

因此,使用远程监测数据采集技术可以有效地获取远程风机的数据。

远程监测系统通过网络实时传输风机的运行数据,可以随时随地对风机进行监测与诊断。

这种技术可以大幅提高数据采集的效率和准确性。

3. 数据采集频率为了充分了解风机的运行状况,数据采集的频率非常重要。

对于需要准确监测风机运行状态的任务,应该选择较高的数据采集频率。

通常,数据采集频率应根据风机运行速度和重要参数的变化来确定。

二、数据处理方法分析1. 数据预处理由于风电机组在线监测与故障诊断系统监测的数据量大且复杂,需要进行数据预处理。

数据预处理的目的是清除无效数据和噪声,提高数据质量,并对数据进行合理的缺失值处理。

数据预处理可以采用滤波、归一化、插值等方法,以达到更好的数据分析结果。

2. 特征提取特征提取是指从大量的原始数据中提取出有用的特征来表示风机的运行状态。

这些特征可以是统计特征,如均值、方差等,也可以是频域特征或时域特征。

特征提取的目的是降低数据的维度并准确地描述风机的状态。

3. 数据建模数据建模是根据提取的特征建立风机的运行模型。

常用的数据建模方法包括统计分析、回归分析、神经网络等。

风电用振动传感器(二)

风电用振动传感器(二)

风电用振动传感器(二)引言概述:本文将探讨风电领域中使用的振动传感器技术。

振动传感器是一种常用的检测设备,可用于监测风力发电机组的振动情况,从而提高风电设备的安全性和可靠性。

本文将介绍风电用振动传感器的工作原理、应用范围及优势,并重点阐述其在风电领域中的五个重要应用方面。

正文:1. 振动传感器在风力发电机组健康监测中的应用- 振动传感器可以实时监测发电机组的振动状况,帮助技术人员及时发现和解决潜在故障和问题。

- 振动传感器可以检测发电机组的旋转速度、振幅和谐波等参数,提供有价值的数据用于健康监测和预测维护。

2. 振动传感器在风电机组故障诊断中的应用- 振动传感器可用于检测风力发电机组各个关键部件的振动状况,帮助判断是否存在故障。

- 振动传感器可以识别振动信号中的异常频率,从而确定可能存在的故障类型。

3. 振动传感器在风电机组结构监测中的应用- 振动传感器可以监测风力发电机组的结构振动情况,避免发生过大振动导致设备损坏。

- 振动传感器可以帮助优化风力发电机组的结构设计,提高设备的耐久性和稳定性。

4. 振动传感器在风电机组运行数据分析中的应用- 振动传感器可以收集发电机组的振动数据,并进行分析和处理,提供有关设备运行状态的宝贵信息。

- 振动传感器可以帮助风电厂对发电机组的运行情况进行评估和优化,提高发电效率和可靠性。

5. 振动传感器在风电机组智能监控系统中的应用- 振动传感器可以与智能监控系统集成,实现对风力发电机组的远程监控和管理。

- 振动传感器可以通过无线传输数据,将振动信息传送到监控中心,实现实时监测和预警。

总结:风电用振动传感器在风力发电领域中发挥着重要作用。

它们可以用于发电机组的健康监测、故障诊断、结构监测、运行数据分析和智能监控系统等方面。

通过有效地监测和分析振动信号,风电厂可以提高设备的安全性、可靠性和运行效率。

因此,在风力发电领域中广泛应用振动传感器技术具有重要意义。

风电压力传感器工作原理

风电压力传感器工作原理

风电压力传感器工作原理
风电压力传感器是一种专门用于测量气流压力的传感器。

它主要由以下几个组成部分构成:
1. 弹性结构:风电压力传感器通常采用弹性材料制成,如硅橡胶。

这种材料能够在受到气流压力作用时产生弹性变形,从而使得传感器能够感知气流的压力。

2. 压阻元件:压阻元件通常采用薄膜电阻器或硅压阻芯片等形式,它们具有随着外界物理量(如压力)变化而改变电阻值的特性。

在风电压力传感器中,压阻元件被连接在弹性结构上,并受到气流压力的作用。

3. 桥路电路:风电压力传感器通常使用桥路电路进行测量。

桥路电路由多个电阻和激励电源组成,其中压阻元件作为桥路的一部分。

当气流压力作用于压阻元件时,其电阻值发生变化,导致桥路电路中的电压差发生变化。

4. 数据处理电路:数据处理电路用于测量桥路电路中的电压差,并将其转换为相应的压力值。

这通常通过模数转换器(ADC)实现。

数据处理电路还可以进行零点漂移、温度补偿和线性化等处理,以提高传感器的精度和稳定性。

通过上述工作原理,风电压力传感器能够对气流压力进行准确的测量,并将其转换为电信号输出,供其他设备或系统进行处理和控制。

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传感器
主控系统中主要用到以下传感器:
编号传感器名称数量编号传感器名称数量
1 发电机转速传感器 1
2 偏航极限开关 1
3 齿轮箱转速传感器 1
4 风速仪 2
5 叶轮转速传感器 2
6 风向标 1
7 偏航计数器 2 8 振动开关 1
9 振动传感器 2 10 温度传感器 2
转速传感器
风力发电机组转速的测量点有三个:即发电机输入端转速、齿轮箱输出端转速和风轮转速,发电机输入端转速一个,齿轮箱输出端转速一个,风轮转速两个,还有两个转速传感器安装在机舱与塔筒连接的齿轮上,用来识别偏航旋转方向。

偏航限位开关及偏航计数传感器
从机舱到塔筒间布置的柔性电缆由于偏航控制会变得扭曲。

如果在扭曲达到两圈后正好由于风速原因导致风机停机,此时主控系统将会使机舱旋转,直到电缆不再扭曲。

如果一直在扭曲达到3圈前还是不能进行解缠绕,系统产生正常停机程序程序,使电缆解缠绕。

当电缆扭曲达到±4圈后安全回路将会中断,紧急停机。

风速
风机配有两个装在相配支架上的加热风速计,支架有一个接地环对风速计提供避雷功能。

电缆铺设在穿线管中。

风向
两个风向计也安装同一个支架上,能360°范围测量,为了防止结冰,风向计能根据环境温度采取适度的自动加热。

振动传感器
安装在主机架下部,为重力型加速度传感器,它直接连接到紧急停机回路上。

如果测量值超限,立刻正常停机。

振动分析模块
分别安装在发电机下部和齿轮箱侧面,分别测量机架振动和传动链振动。

当振动超过一定值后,风机将会停机。

超速模块
转速监测模块用于风电机组转子的转速测量和超速保护,在转速超限时发出报警信号,实现风电机组的停机保护。

启动与停机控制
当主控制系统监测到在一段时间(如2分钟)内风速仪测得的风速平均值达到风力发电机切入风速,且系统自检无故障时,控制系统发出启动指令,机组从等风状态进入启动运行。

此时,变桨和变频器等系统会根据主控制器发出的指令做出相应的动作。

当操作人员从现场或监控中心给出停机信号、风能量小于风机运行需要的能量或系统出现故障需要停机时,主控制系统会根据相应的条件控制变桨、变频和刹车等系统,最终达到停止风力发电机的目的。

并/脱网控制
当风力发电机转速达到并网转速时,主控制器向变频器发出达到并网转速的信号,并与变频器协调控制实现软并网操作。

并网完成后根据当前的风力状况,优化桨叶状态,最大利用风能并向电网输入高质量的电能。

正常运行时,主控制器监测风机出口处的上网电能质量及风机状态,当检测到需要切除风机的故障或指令、风速低于切除风速时,主控制器发出脱网指令,风机系统进入脱网操作控制程序。

电网测量模块
•能够在不切断电源的情况下获得各种功率值和用电量
•能够通过各种测量方式监控各种功率和用电量信息
•可以通过RS-485通讯设备进行通讯
•设备小巧,能够放置在导轨上
电网检测模块是一个小型功率检测仪,可以测量瞬时表现功率,瞬时有功
功率,瞬时无功功率,每一相的瞬时有效电压和电流,有功能量,无功能
量,再生能量,表现能量和瞬时功率因子。

该模块可以测量单相双线,单
相三线,三相三线或者三相四线中的某一相。

偏航和解缆控制
偏航是为了最大限度地利用风能和保证风机系统的安全,偏航分为手动和自动两种。

当需要手动偏航时,只需用手旋动偏航开关即可进行手动偏航,手动偏航的实现应该是纯硬件回路而与控制系统没有任何关系;当风向发生变化时,主控制系统会根据实际的风向和当前风机所处的方向进行相应的偏航对风。

线缆缠绕解缆分为等风解缆和停机解缆。

如果风机在等风的过程中主控制系统检测到电缆缠绕角度大于设定的参数值,此时需要进行等风解缆,主控制系统会根据电缆缠绕的角度和方向控制偏航电机进行解缆操作;当风力发电机在正常的发电过程中主控制系统检测到电缆缠绕角度大于设定的参数值,此时主控制系统会停止风力发电机然后根据实际电缆缠绕的角度和方向控制偏航电机进行解缆操作,当停机解缆完成后,风机会进行正常的启动。

变桨控制
变桨控制是风机主控制系统的重要组成部分。

在风机的启动过程中,当风速满足启动条件时,主控制系统会控制变桨系统以一定的速率开桨,此时发电机转速一直上升,当发电机转速上升到接近并网转速时,主控制系统会控制变桨系统将发电机转速稳定在并网转速范围内,此时主控制系统和变频器系统之间进行协调并控制变频器投入力矩完成风力发电机的并网操作,并网操作完成后,主控制系统控制变桨系统将转速稳定在并网转速范围内和控制变频器投入力矩,当投入的力矩达到额定值的90%时,主控制系统控制变桨系统继续往0 度
开桨,当桨叶角度到达0 度或程序规定的最小值或发电机转速超过额定值时,此时将主控制系统中的变桨和变频器自动控制程序投入,即完成了风力发电机的启动过程。

在正常的发电过程中,主控制系统会根据当时的发电机转速和变频器所投入的力矩来控制变桨系统进行桨叶调整,以达到风能的最佳利用。

当出现因为系统故障或人为原因需要停机时,主控制系统会控制变桨系统以4 度/秒的速度将桨叶收到70 度的位置,然后再以1 度/秒的速度将桨叶收到92 度的位置,此时完成停机操作。

变频器控制
当风力发电机的转速到达并网转速时并且主控制系统检测到变频器系统准备就绪时,主控制系统会发出指令要求变频器进行并网操作,变频器接收到此信号后执行并网操作并发给主控制系统完成并网操作的指令。

完成并网后,主控制系统会控制变频器系统提升力矩,当力矩提升到额定值的90%并且满足桨叶角度到达0度或桨叶角度到达程序规定的最小值或发电机转速超过额定值时,将主控制系统对变频器系统的自动控制程序投入,进入自动控制后,主控制系统会根据当前实际的发电机转速来控制变频器的力矩投入值,最终达到最佳的风能利用。

中央监控通讯
并网型风力发电机,除了在机舱、塔基进行就地显示和操作外,还具备风机之间组网到风场监控中心的通讯能力,以实现监控中心对风机的监视和控制。

风机主控制系统配合中央监控系统使其具有如下功能:
•对单台风机和整个风场的风机进行启动和停止的功能;
•具有修改风机控制参数的功能;
•具有对一些实时数据进行显示的功能;
•具有对单台风机和整个风场数据进行处理和存储的功能;
•具有在发生紧急情况下发出声光报警的功能;
•具有历史数据自动备份的功能;
•具有按周、月和年生成报表的功能;
•具有通过互联网接入远程监测系统的功能;
•具有当监控中心出现故障时不影响风机运行的功能;
•具有能接受上级电网调度指令的功能。

故障报警
风机通过故障和报警功能,及时反映风机在运行过程中发生的问题。

风力发电机的故障包括:超速、振动、扭缆、电网、偏航、刹车片磨损、传感器、变流器、变桨系统、液压站、温度过高、温度过低等。

为保证风机的正常工作,对非常重要的部件采用两套独立的传感器。

对于非常严重的故障不仅需要主控制系统动作,还有一套独立的安全链系统作用,安全链不依赖于主控制系统,并具有最高的优先作用权限。

主控制系统得到安全链触发信号应执行紧急保护动作,保证安全制动,并使发电机脱网。

构成紧急停机的信号点如下:
•位于机舱控制柜上的紧急停机按钮
•机舱内便携式控制盒停机按钮
•变频器控制柜上的紧急停机按钮。

•低速轴超速信号,发电机转速超速信号。

•超过额定功率的1.5倍。

•振动超限
•主控系统触发的变桨控制失败•电缆扭曲。

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