大型风力发电机组状态监测与控制技术研究.pdfVIP

大型风力发电机组状态监测与控制技术研究* StudyonRemoteM onitoringandControllingTechnology 0fM W W indTurbine 王之华 王志新 (上海交通大学电气工程系，上 海 200240) 摘 要：实现大型风力发电机组的状态监测与控制是确保大型风力发电场安全、有效运行的手段。文章论述了 大型风力发电机组的状态监测、控制技术参数与特点，分析 、设计了大型风力发电机组的状态监测与控制系统，包括 该系统的功能与实现方法等。 关键词：大型风力发电机组 远程监控 状态监测 控制技术 Abstract：Condition monitoringand controllingofMW wind turbine istheway toensure the safetyand effective operationofwindfarm．Thisessayintroducesandanalysesthetechnologyandcharacteroftheconditionmonitoringand controllingofMW windturbine，anditsfunctionandimplementation． Keyword：MW windturbine remotemonitoringandcontrolling conditionmonitoring controltechnique 0 引 言 动部件 的运行特征进行状态监测 ．及时发现隐患．找 出出现 问 大型风力发 电机组应用于宽阔边远地域 ．如近海和戈壁 题的原 因．采取相应措施加 以解决 。状态监测也能探测到外部 滩 、草原 ．分布面积广 ，且数量多 。远离监控 中心。受恶劣的 自然 极端的状况 ．比如风叶片上结冰 、近海风电场 中由海浪引起的 环境以及复杂的发 电机组和电力电子装置等因素影响．风力发 塔架振动 ．并对此相应地发 出控制命令 ．以防止风电场遭到更 电机设备很容易损坏 ．影响生产 要使风电场与其他发电厂相 大破坏 。 比更加具有竞争力，必须提高其可靠性、高效性及发 电机组的 1．1 状 态监测量 寿命 ．因此 ．风力发电场要求有可靠 的远程监测和无人值守运 状态监测系统需建立在一个硬件平 台上 ．选择合适的传感 行控制系统 作为风电设备正常运行及其故障诊断的必要手 器 ．并安装在恰当的位置 ，通过特定的应用软件采集 、储存 、传 段 ．研究开发完善优化 的状态监测系统有着十分重要的意义 递数据 传感器的性能选择主要考虑被测部位的振动状态及传 1 大型风力发 电机组的状态监测 感器的工作环境 ．要求振动传感器可靠性和灵敏度高、线性好、 状态监测系统测量风电设备运行状态参数 ．评估设备运转 失真小、无相移、频响范围宽及抗干扰能力强。传感器 的安装也 状况全过程．是风电机组综合维修解决方案的关键部分。监测 十分重要 ．如果安装不正确 ，会影响到测量结果，且会造成传感 数据 由现场的下位机采集并处理 ．通常是微处理控制器如 器本身的损坏 PLC、DSP等．通过预先设定的风 电机组参数，控制风电机组状 如 图 l所示 ．由主轴转动 引起的机舱振动频率低 ，可以采 态 ：通过对风轮主轴、发电机轴、偏航系统及齿轮箱等旋转和传 用压 电加速度传感器测量 以主轴为轴向．在主轴承 的径 向安 基金项 目：教育部 留学回国科研基金 (编、上海市白玉兰科技人才基金 (编号 2007B073)、中国博士后基金 (编 号2005038435)资助。 作者简介 ：王之华 硕 士研 究生。研 究方向为大型风力机监控技术。 王志新 博士生导师 ．教授 ，博士。研究方向为风力发电、光伏发电、机 电系统智能控制。 ? 机 电一体化 41 装一