华创风电在线状态监测方案
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1．对风电机组实施在线监测的必要性............................................................................................. 3 2．对风电机组实施在线监测的益处 ................................................................................................ 3
(9) 分析振动的原始、趋势数据的功能，并将多组数据进行比较分析。 (10) 自动、实时地采集、存储、上传、分析数据，准确的识别故障类型、故障程度和精
确定位故障部件。 (11) 根据风电机组的运行工况将其振动数据进行分类分析，并结合风电机组的运行参数
（功率、轴温、油温、风速、转速、电压、电流等）进行综合性故障诊断。 (12) 根据不同机型及其运行特点设定有效的风电机组故障报警值，具备报警结果与统计
风电机组测点配置图
具体测点如下：
序号 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 合计 测点名称 主轴 1H 主轴 2H 一级行星轮 3V 二级行星轮 4H 增速机低速平行轴 5A 增速机高速轴 6H 发电机工作端 7H 发电机自由端 8H 高速轴/主轴转速 传感器类型 低频振动、温度一体式传感器 2个 低频振动、温度一体式传感器 通用型振动、温度一体式传感器 通用型振动、温度一体式传感器 通用型振动、温度一体式传感器 6个 通用型振动、温度一体式传感器 通用型振动、温度一体式传感器 通用型振动、温度一体式传感器 转速传感器 9个 1个 传感器数量
2． 系统拓扑图
百度文库
3． 风电机组测点配置方案
在线监测测点部位的选择和测点采集参数的设置对在线监测的效果至关重要，需要对设 备结构和设备监测有深厚理解，以下测点是华创现场专家根据多年现场经验配置的，具体 的测点方案在实施时根据设备的安装空间可能需要做适当的调整。 以下是风电机组在线监测测点配置图（双馈）： 双馈测点标示图：
二、华创风电机组状态监测解决方案
1． 方案概述
在每个风力发电机（主轴、齿轮箱、发电机等）预先选定的位置安装振动加速度传感器 和转速传感器，传感器将其采集的振动和转速信号通过电缆接入到华创在线监测站PMS1000 中，WPMS1000 负责采集和调理现场传感器采集的信号，并进行数据通讯，将处理完的数据 通过有线（TCP/IP 协议）网络发送到风场的数据库服务器中。 华创 WPMS2000 在线监测分析软件（B/S 版）直接安装在风场数据库服务器上，风场的 设备运行维护工程师通过客户端电脑就可实时察看机组运行数据，通过软件提供的丰富的分 析图谱对机组状态进行深入分析，并支持远程的数据浏览和分析。 在整个项目中华创公司提供全面的软硬件安装、调试、数据库设置和培训的服务。
2． 对风电机组实施在线监测的益处
降低运行风险，避免设备事故，提高机组可靠性 减少机组的非计划停机及由此造成的发电损失和维修成本 可以帮助发现早期故障隐患，减少故障发生率，提高机组的效率和寿命
可以得到机组的长期运行状态数据，建立失效模式，帮助改善后续设计
二、华创风电机组状态监测解决方案.............................................................................................4
1．方案概述 ................................................................................................................................... 4 2．系统拓扑图................................................................................................................................ 4 3．风电机组测点配置方案 .............................................................................................................. 5 4．系统主要功能 ............................................................................................................................ 8 5．软件介绍 ................................................................................................................................... 9 6．系统硬件 ................................................................................................................................. 11 6.1 产品图片 .......................................................................................................................... 11 6.2 产品功能特色 ................................................................................................................... 11 6.3 产品技术指标 ................................................................................................................... 12
三、方案的效益分析.......................................................................................................................16 四、系统实施与技术服务...............................................................................................................17
华创 WPMS2000
风电机组状态监测系统
江苏华创光电科技有限公司 2012 年
目 录
一、 引 言 .........................................................................................................................................3
一、 引 言
1． 对风电机组实施在线监测的必要性
随着国内风电装机容量的飞快增长，对其维修方式的变革迫在眉睫 — 由于新能源法的 颁布，中国的风力发电产业开始进入一个高速增长期，相对于其他可再生能源，风力发电在
技术成熟度、基础设施建设以及成本方面都很有优势。但是， 随着大规模风电场的投入运行，
出现了很多的设备运行故障。 长期以来，国内风电行业一直采用计划维修与事后维修方式，该维修体制无法及时准确 地掌握设备状态、避免突发性故障的发生，因而机组运行效率较低，且运行维护成本一直居 高不下。风电作为一种新技术，要取得长期稳定健康发展，就必须不断提高机组运行效率， 并降低运行维护成本，因此，对其维修方式的变革迫在眉睫。 风电机组设备运行的特殊性决定了在线监测是其唯一有效的监控方式 — 风电机组速比 较大、多轴系，且包含低速重载的叶轮轴、高速轻载的电机轴及多个关系复杂的齿轮和轴承 零部件；又由于其安装地理位置的特殊性、运行环境的复杂性及运行工况的波动性等特征使 得反映机组健康状况的状态参量以较为复杂的关联形式呈现。 离线巡检监测方式在数据采集的频次、质量及关联性上显然无法满足风电机组的这些特 殊性，在线监测方式在数据采集的实时、同步、可靠、参量多样性和完整性方面的优势，保 证了运行维护人员可即时了解风电机组的运行状态，从而把握处理问题的最佳时机，为管理 者决策提供了科学依据。 国外风电运营企业大多采用计划维修和状态维修相结合的维修方式，对风电机组进行实 时在线监控，为备件管理、维修计划和维修策略的制定提供科学依据。因此，风电机组安装 在线监测系统是有必要的，在线监测是其唯一有效的监控方式。 风电机组要求无人值守的安全稳定运行几十年，实现的途径：先天优势和后天保养。利 用完善的工艺量、状态量体系，向前对设计、制造、运输、安装调试过程进行控制验收，向 后对机组运行进行连续的状态监控，运用风电机组状态监测系统 WPMS2000可以帮您实现目 标！
分析功能，能自动生成报表，并根据监测数据绘制趋势图； (13) 具备机载系统的自检功能：能对机载系统的网络通信状态、串口通信状态、传感网
络状态及内部硬件信息等进行检查，若自检存在异常，则给出提示信息； (14) 采集和监测数据通过网线从机舱传送到塔底，再通过风电场通讯环网传送到中央监
控室。通过在线监测系统软件进行监测，还可以通过因特网或电力专线，使得用户能通 过在线监测系统软件来进行故障预测和分析。 (15) 对公网的依赖度低，只要风场级系统局域网正常，系统就可以进行实时在线故障监
系统主要功能介绍：
(1) 在线监测风电机组运行时主传动链(主轴、齿轮箱、发电机)上各轴、轴承、齿轮的运行 状态，能够发现轴承、齿箱故障的早期征兆，精确定位故障部件、故障类型以及严重程 度，并通过在线监测系统软件自动报警。 (2) 监测主轴、齿轮箱、发电机等部件垂直于水平方向的振动和温度，以及齿轮箱输出轴与 发电机输入轴的不对中，并绘制各测点的振动、时频域谱图和不对中轴心轨迹图以及温 度趋势图。 (3) 4M长波形数据的采集，包含机组相对稳态的运行数据，以及机组在升速或降速的过程数 据，适应风电机组变速、变载荷、低转速的运行特点。 (4) 监测主轴及其轴承的早期失效状况，并提供预警。 (5) 监测齿轮箱内各齿轮、轴承、轴的早期失效状况，并提供预警。 (6) 监测发电机各定子、转子、轴承、轴的早期失效状况 (7) 监测齿轮箱输出轴、发电机输入轴及联轴器的早期失效状况，并提供预警。 (8) 监测叶轮的状态，发现叶片不平衡、重大破损等故障，并提供预警。
4.1 系统实施 ................................................................................................................................. 18 4.2 技术服务 ................................................................................................................................. 18
4． 系统功能 系统功能模块图
蓄电池监测 报表管理 统计查询 系统设置 运行管理 信息中心 基础功能模块 比较分析 趋势分析 组合分析 单通道分析 数据动态显示 数据分析模块 报警机制管理 预警报警模块 远程专家系统 智能判断 辅助诊断模块 视频音频监测 传输通讯管理 外部接口配置 环境量综合显示 邮件管理分析 其它功能模块
(9) 分析振动的原始、趋势数据的功能，并将多组数据进行比较分析。 (10) 自动、实时地采集、存储、上传、分析数据，准确的识别故障类型、故障程度和精
确定位故障部件。 (11) 根据风电机组的运行工况将其振动数据进行分类分析，并结合风电机组的运行参数
（功率、轴温、油温、风速、转速、电压、电流等）进行综合性故障诊断。 (12) 根据不同机型及其运行特点设定有效的风电机组故障报警值，具备报警结果与统计
风电机组测点配置图
具体测点如下：
序号 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 合计 测点名称 主轴 1H 主轴 2H 一级行星轮 3V 二级行星轮 4H 增速机低速平行轴 5A 增速机高速轴 6H 发电机工作端 7H 发电机自由端 8H 高速轴/主轴转速 传感器类型 低频振动、温度一体式传感器 2个 低频振动、温度一体式传感器 通用型振动、温度一体式传感器 通用型振动、温度一体式传感器 通用型振动、温度一体式传感器 6个 通用型振动、温度一体式传感器 通用型振动、温度一体式传感器 通用型振动、温度一体式传感器 转速传感器 9个 1个 传感器数量
2． 系统拓扑图
百度文库
3． 风电机组测点配置方案
在线监测测点部位的选择和测点采集参数的设置对在线监测的效果至关重要，需要对设 备结构和设备监测有深厚理解，以下测点是华创现场专家根据多年现场经验配置的，具体 的测点方案在实施时根据设备的安装空间可能需要做适当的调整。 以下是风电机组在线监测测点配置图（双馈）： 双馈测点标示图：
二、华创风电机组状态监测解决方案
1． 方案概述
在每个风力发电机（主轴、齿轮箱、发电机等）预先选定的位置安装振动加速度传感器 和转速传感器，传感器将其采集的振动和转速信号通过电缆接入到华创在线监测站PMS1000 中，WPMS1000 负责采集和调理现场传感器采集的信号，并进行数据通讯，将处理完的数据 通过有线（TCP/IP 协议）网络发送到风场的数据库服务器中。 华创 WPMS2000 在线监测分析软件（B/S 版）直接安装在风场数据库服务器上，风场的 设备运行维护工程师通过客户端电脑就可实时察看机组运行数据，通过软件提供的丰富的分 析图谱对机组状态进行深入分析，并支持远程的数据浏览和分析。 在整个项目中华创公司提供全面的软硬件安装、调试、数据库设置和培训的服务。
2． 对风电机组实施在线监测的益处
降低运行风险，避免设备事故，提高机组可靠性 减少机组的非计划停机及由此造成的发电损失和维修成本 可以帮助发现早期故障隐患，减少故障发生率，提高机组的效率和寿命
可以得到机组的长期运行状态数据，建立失效模式，帮助改善后续设计
二、华创风电机组状态监测解决方案.............................................................................................4
1．方案概述 ................................................................................................................................... 4 2．系统拓扑图................................................................................................................................ 4 3．风电机组测点配置方案 .............................................................................................................. 5 4．系统主要功能 ............................................................................................................................ 8 5．软件介绍 ................................................................................................................................... 9 6．系统硬件 ................................................................................................................................. 11 6.1 产品图片 .......................................................................................................................... 11 6.2 产品功能特色 ................................................................................................................... 11 6.3 产品技术指标 ................................................................................................................... 12
三、方案的效益分析.......................................................................................................................16 四、系统实施与技术服务...............................................................................................................17
华创 WPMS2000
风电机组状态监测系统
江苏华创光电科技有限公司 2012 年
目 录
一、 引 言 .........................................................................................................................................3
一、 引 言
1． 对风电机组实施在线监测的必要性
随着国内风电装机容量的飞快增长，对其维修方式的变革迫在眉睫 — 由于新能源法的 颁布，中国的风力发电产业开始进入一个高速增长期，相对于其他可再生能源，风力发电在
技术成熟度、基础设施建设以及成本方面都很有优势。但是， 随着大规模风电场的投入运行，
出现了很多的设备运行故障。 长期以来，国内风电行业一直采用计划维修与事后维修方式，该维修体制无法及时准确 地掌握设备状态、避免突发性故障的发生，因而机组运行效率较低，且运行维护成本一直居 高不下。风电作为一种新技术，要取得长期稳定健康发展，就必须不断提高机组运行效率， 并降低运行维护成本，因此，对其维修方式的变革迫在眉睫。 风电机组设备运行的特殊性决定了在线监测是其唯一有效的监控方式 — 风电机组速比 较大、多轴系，且包含低速重载的叶轮轴、高速轻载的电机轴及多个关系复杂的齿轮和轴承 零部件；又由于其安装地理位置的特殊性、运行环境的复杂性及运行工况的波动性等特征使 得反映机组健康状况的状态参量以较为复杂的关联形式呈现。 离线巡检监测方式在数据采集的频次、质量及关联性上显然无法满足风电机组的这些特 殊性，在线监测方式在数据采集的实时、同步、可靠、参量多样性和完整性方面的优势，保 证了运行维护人员可即时了解风电机组的运行状态，从而把握处理问题的最佳时机，为管理 者决策提供了科学依据。 国外风电运营企业大多采用计划维修和状态维修相结合的维修方式，对风电机组进行实 时在线监控，为备件管理、维修计划和维修策略的制定提供科学依据。因此，风电机组安装 在线监测系统是有必要的，在线监测是其唯一有效的监控方式。 风电机组要求无人值守的安全稳定运行几十年，实现的途径：先天优势和后天保养。利 用完善的工艺量、状态量体系，向前对设计、制造、运输、安装调试过程进行控制验收，向 后对机组运行进行连续的状态监控，运用风电机组状态监测系统 WPMS2000可以帮您实现目 标！
分析功能，能自动生成报表，并根据监测数据绘制趋势图； (13) 具备机载系统的自检功能：能对机载系统的网络通信状态、串口通信状态、传感网
络状态及内部硬件信息等进行检查，若自检存在异常，则给出提示信息； (14) 采集和监测数据通过网线从机舱传送到塔底，再通过风电场通讯环网传送到中央监
控室。通过在线监测系统软件进行监测，还可以通过因特网或电力专线，使得用户能通 过在线监测系统软件来进行故障预测和分析。 (15) 对公网的依赖度低，只要风场级系统局域网正常，系统就可以进行实时在线故障监
系统主要功能介绍：
(1) 在线监测风电机组运行时主传动链(主轴、齿轮箱、发电机)上各轴、轴承、齿轮的运行 状态，能够发现轴承、齿箱故障的早期征兆，精确定位故障部件、故障类型以及严重程 度，并通过在线监测系统软件自动报警。 (2) 监测主轴、齿轮箱、发电机等部件垂直于水平方向的振动和温度，以及齿轮箱输出轴与 发电机输入轴的不对中，并绘制各测点的振动、时频域谱图和不对中轴心轨迹图以及温 度趋势图。 (3) 4M长波形数据的采集，包含机组相对稳态的运行数据，以及机组在升速或降速的过程数 据，适应风电机组变速、变载荷、低转速的运行特点。 (4) 监测主轴及其轴承的早期失效状况，并提供预警。 (5) 监测齿轮箱内各齿轮、轴承、轴的早期失效状况，并提供预警。 (6) 监测发电机各定子、转子、轴承、轴的早期失效状况 (7) 监测齿轮箱输出轴、发电机输入轴及联轴器的早期失效状况，并提供预警。 (8) 监测叶轮的状态，发现叶片不平衡、重大破损等故障，并提供预警。
4.1 系统实施 ................................................................................................................................. 18 4.2 技术服务 ................................................................................................................................. 18
4． 系统功能 系统功能模块图
蓄电池监测 报表管理 统计查询 系统设置 运行管理 信息中心 基础功能模块 比较分析 趋势分析 组合分析 单通道分析 数据动态显示 数据分析模块 报警机制管理 预警报警模块 远程专家系统 智能判断 辅助诊断模块 视频音频监测 传输通讯管理 外部接口配置 环境量综合显示 邮件管理分析 其它功能模块