状态监测与故障诊断在风电机组上的.pdf

第25卷第6期现代电力Vol125No16
2008年12月ModernElectricPowerDec12008

文章编号:100722322(2008)0620055205文献标识码:A中图分类号:TK83

状态监测与故障诊断在风电机组上的应用
龙泉,刘永前,杨勇平
(华北电力大学能源与动力工程学院,北京102206)

ApplicationsofConditionMonitoringandFaultDiagnosistoWindTurbines
LongQuan,LiuYongqian,YangYongping
(SchoolofEnergyandPowerEngineering,NorthChinaElectricPowerUniversity,Beijing102206,China)

摘要:当前世界上风力发电发展迅速,状态监测和故障诊风电场一般地处偏远,机组又位于塔顶,对维
断技术在风电场运行中的作用越来越重要。回顾了状态监测护维修造成困难(例如人员设备进入等),目前风电
与故障诊断技术的历史与现状介绍了状态监测与故障诊断
,场的维护多采用计划维修与事后维修方式,此种维
系统的基本结构和支撑技术。结合风力发电技术,对现有的
修很难全面、及时地了解设备运行状况,往往造成
风电机组状态监测与故障诊断技术进行了介绍,并指出了其
维修工作旷日持久,损失重大。对风电机组进行实
发展方向。
时状态监测和故障诊断,有效地避免了上述缺陷,
关键词状态监测故障诊断风电机组振动油液温
:;;;;达到在不停机状态下对运行设备的监控。本文从状
度;应变
态监测与故障诊断研究的历史与现状、状态监测与
Abstract:Atpresent,thedevelopmentofwindpowerinthe故障诊断系统的基本结构、状态监测与故障诊断
worldhasbeenveryfast,andtheconditionmonitoringand
系统的支撑技术、风电机组状态监测与故障诊断
faultdiagnosistechniquesareplayingincreasinglyimportant
等四方面详细论述了风电机组状态监测与故障诊
roleinoperationsofwindfarms.Thehistoricalandpresent
断技术的历史沿革和现状并在文章最后指出了
situationsofconditionmonitoringandfaultdiagnosistech2,
niquesarereviewed,andthebasicstructureandsupport其发展方向。
technologiesofconditionmonitoringandfaultdiagnosissys21状态监测与故障诊断研究的历史与
temareintroduced.Theexistingtechniquesofcondition
monitoringandfaultdiagnosisusedinwindturbinesarein2现状
troduced,andtheirdevelopingtrendsarediscussed.现代机械设备的监测与诊断技术的研究,起源
Keywords:conditionmonitoring;faultdiagnosis;windtur2于20世纪60年代后期,由航天、军事工业的需要
bine;vibration;oil;temperature;strain发展起来。美国是开发故障诊断技术最早的国家,
欧洲和日本也随后认识到故障诊断技术的重要性和
0引言迫切性,积极投入研究。70年代初期,一些发达国
当前,以煤炭、石油作为主要燃料的国家,已家开始在现场安装使用状态监测与诊断系统。受到当
面临严重的环境污染,加上化石燃料有限储量减少时科技水平的限制,早期的“系统”规模小,测点数
的双重危机日益加深,开发利用新能源已经成为世少,自动化程度低,数据处理速度慢,存储容量小。
界能源可持续发展战略的重要组成部分。风能作为随着电子技术、现代测试技术、计算机技术、
绿色能源以其蕴量巨大、可以再生、分布广泛、没信号处理技术以及相关学科的进步,监测和诊断系
有污染的优势为各国所青睐。由于它的技术较为成统飞速发展。“系统”越来越复杂,分布式并行系统
熟、基础设施良好以及相对于其他可再生能源成本逐渐取代了集中式的系统;系统的功能和性能都有
较低等一系列原因,越来越被承认为是一种经济上了全面提高,单纯的监测与诊断向着监测、诊断、
可行的能替代化石燃料的发电。控制、管理、调度的集成化过渡;监测的对象从单
一的机组发展成为多个区域多台机组的监测网络;
基金项目:国家科技部863项目(2007AA05Z428)应用领域已经迅速扩展到