風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)趨勢(shì)分析方法和振動(dòng)趨勢(shì)分析系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】提供一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)趨勢(shì)分析方法和振動(dòng)趨勢(shì)分析系統(tǒng)。所述振動(dòng)趨勢(shì)分析方法包括：根據(jù)預(yù)定的檢測(cè)周期檢測(cè)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙內(nèi)的預(yù)定測(cè)點(diǎn)上的振動(dòng)加速度并同步地獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的至少一個(gè)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的數(shù)據(jù)，并且記錄采集的機(jī)組運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)和檢測(cè)的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)；選取超過(guò)預(yù)定數(shù)量的記錄的機(jī)組運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)和振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集合；對(duì)選取的數(shù)據(jù)集合，根據(jù)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)分別對(duì)在任一預(yù)定測(cè)點(diǎn)上檢測(cè)到的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行分倉(cāng)處理，針對(duì)所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)的任一機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的每個(gè)分倉(cāng)中的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)計(jì)算該分倉(cāng)中振動(dòng)加速度的平均值，基于計(jì)算的振動(dòng)加速度的平均值確定在所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)上振動(dòng)隨所述機(jī)組運(yùn)行參數(shù)改變的趨勢(shì)。
【專利說(shuō)明】風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)趨勢(shì)分析方法和振動(dòng)趨勢(shì)分析系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)，尤其涉及一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 的振動(dòng)趨勢(shì)分析方法和振動(dòng)趨勢(shì)分析系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)特性執(zhí)行檢測(cè)/監(jiān)測(cè)是確保風(fēng)電發(fā)電 機(jī)組正常運(yùn)行的處理。
[0003] 目前的風(fēng)電機(jī)組振動(dòng)檢測(cè)主要通過(guò)采集機(jī)組的振動(dòng)信號(hào)，經(jīng)過(guò)一些濾波處理后， 由主控系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行與為這些信號(hào)設(shè)置的閥值進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果進(jìn)行故障 告警或停機(jī)處理。
[0004] 這樣的檢測(cè)方式僅通過(guò)檢測(cè)振動(dòng)信號(hào)來(lái)確定機(jī)組的振動(dòng)狀態(tài)，而沒(méi)有充分考慮機(jī) 組的其他運(yùn)行參數(shù)，也沒(méi)有充分測(cè)量和評(píng)估機(jī)組各個(gè)部位的振動(dòng)狀態(tài)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)趨勢(shì)分析方法和振動(dòng)趨勢(shì) 分析系統(tǒng)，從風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙內(nèi)的多個(gè)測(cè)點(diǎn)同步地得到機(jī)組運(yùn)行參數(shù)和振動(dòng)狀態(tài)的數(shù) 據(jù)，從而提供多維度的機(jī)組動(dòng)態(tài)振動(dòng)特性的信息并且可助于評(píng)估整機(jī)的振動(dòng)改變趨勢(shì)。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)趨勢(shì)分析方法，包括：根 據(jù)預(yù)定的檢測(cè)周期檢測(cè)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙內(nèi)的預(yù)定測(cè)點(diǎn)上的振動(dòng)加速度并同步地獲取 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的至少一個(gè)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的數(shù)據(jù)，并且記錄采集的機(jī)組運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)和檢測(cè) 的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)；選取超過(guò)預(yù)定數(shù)量的記錄的機(jī)組運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)和振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)的數(shù) 據(jù)集合；對(duì)選取的數(shù)據(jù)集合執(zhí)行以下處理：根據(jù)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)分別對(duì)在任一預(yù)定測(cè)點(diǎn)上檢 測(cè)到的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行分倉(cāng)處理，針對(duì)所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)的任一機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的每個(gè)分倉(cāng) 中的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)計(jì)算該分倉(cāng)中振動(dòng)加速度的平均值，基于計(jì)算的振動(dòng)加速度的平均值 確定在所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)上振動(dòng)隨所述機(jī)組運(yùn)行參數(shù)改變的趨勢(shì)。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種使用所述振動(dòng)趨勢(shì)分析方法的振動(dòng)趨勢(shì)分析系 統(tǒng)，包括：同步振動(dòng)檢測(cè)裝置，根據(jù)預(yù)定的檢測(cè)周期檢測(cè)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙內(nèi)的預(yù)定測(cè)點(diǎn) 上的振動(dòng)加速度并同步地獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的至少一個(gè)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的數(shù)據(jù)；振動(dòng)數(shù)據(jù)記 錄裝置，記錄來(lái)自同步振動(dòng)檢測(cè)裝置的機(jī)組運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)和振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)；振動(dòng)數(shù)據(jù)處 理裝置，選取振動(dòng)數(shù)據(jù)記錄裝置記錄的超過(guò)預(yù)定數(shù)量的機(jī)組運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)和振動(dòng)加速度數(shù) 據(jù)的數(shù)據(jù)集合；振動(dòng)數(shù)據(jù)分析裝置，對(duì)選取的數(shù)據(jù)集合執(zhí)行以下處理：根據(jù)機(jī)組運(yùn)行參數(shù) 分別對(duì)在任一預(yù)定測(cè)點(diǎn)上檢測(cè)到的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行分倉(cāng)處理，針對(duì)所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)的任 一機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的每個(gè)分倉(cāng)中的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)計(jì)算該分倉(cāng)中振動(dòng)加速度的平均值，基于 計(jì)算的振動(dòng)加速度的平均值確定在所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)上振動(dòng)隨所述機(jī)組運(yùn)行參數(shù)改變的趨勢(shì)。
[0008] 本發(fā)明的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)趨勢(shì)分析方法以及使用所述方法的系統(tǒng)從風(fēng) 力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙內(nèi)的多個(gè)測(cè)點(diǎn)同步地得到機(jī)組運(yùn)行參數(shù)和振動(dòng)狀態(tài)的數(shù)據(jù)，并且對(duì)檢測(cè)的 振動(dòng)數(shù)據(jù)和機(jī)組運(yùn)行參數(shù)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行分析，從而從多個(gè)測(cè)點(diǎn)、多個(gè)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)等多個(gè) 維度提供機(jī)組動(dòng)態(tài)振動(dòng)特性的信息，可助于評(píng)估整機(jī)的振動(dòng)改變趨勢(shì)。此外，通過(guò)繪制振動(dòng) 數(shù)據(jù)隨機(jī)組運(yùn)行參數(shù)改變的趨勢(shì)圖，可直觀地反映振動(dòng)改變的趨勢(shì)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)艙內(nèi)設(shè)置振動(dòng)加速度的 測(cè)點(diǎn)的示意圖；
[0010] 圖2為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)趨勢(shì)分析系統(tǒng)的 邏輯框圖；
[0011] 圖3為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)趨勢(shì)分析方法的 流程圖；
[0012] 圖4為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)趨勢(shì)分析方法繪 制的振動(dòng)加速度隨轉(zhuǎn)速改變的振動(dòng)趨勢(shì)圖；
[0013] 圖5為圖4中在多個(gè)測(cè)點(diǎn)上沿不同方向的振動(dòng)加速度的最大值及對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速值的 不意表格；
[0014] 圖6為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)趨勢(shì)分析方法繪 制的振動(dòng)加速度隨風(fēng)速改變的振動(dòng)趨勢(shì)圖；
[0015] 圖7為圖6中在多個(gè)測(cè)點(diǎn)上沿不同方向的振動(dòng)加速度的最大值及對(duì)應(yīng)的風(fēng)速值的 不意表格；
[0016] 圖8為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)趨勢(shì)分析方法繪 制的振動(dòng)加速度隨功率改變的振動(dòng)趨勢(shì)圖；
[0017] 圖9為圖8中在多個(gè)測(cè)點(diǎn)上沿不同方向的振動(dòng)加速度的最大值及對(duì)應(yīng)的功率值的 不意表格。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，除了要考慮結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛性等靜態(tài)性能外，還必 須考慮到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在動(dòng)態(tài)載荷作用下動(dòng)態(tài)性能問(wèn)題。
[0019] 為了測(cè)試機(jī)組的動(dòng)態(tài)性能，本發(fā)明提出這樣一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)趨勢(shì)分 析方法和系統(tǒng)：在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)艙內(nèi)的多個(gè)測(cè)點(diǎn)分別設(shè)置振動(dòng)傳感器，通過(guò)這些振動(dòng) 傳感器檢測(cè)這些測(cè)點(diǎn)上的振動(dòng)數(shù)據(jù)并同步地獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)組運(yùn)行參數(shù)（例如，風(fēng) 速、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速和功率等）的數(shù)據(jù)，再對(duì)采集的機(jī)組運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)和振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn) 行處理和分析；所述分析可包括：根據(jù)任一機(jī)組運(yùn)行參數(shù)對(duì)在測(cè)點(diǎn)上檢測(cè)到的振動(dòng)加速度 數(shù)據(jù)進(jìn)行分倉(cāng)，再對(duì)每個(gè)分倉(cāng)中的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)計(jì)算振動(dòng)加速度的平均值（和/或標(biāo)準(zhǔn) 差），然后基于計(jì)算的振動(dòng)加速度的平均值（和/或標(biāo)準(zhǔn)差）確定在所述測(cè)點(diǎn)上振動(dòng)隨所述 機(jī)組運(yùn)行參數(shù)改變的趨勢(shì)，例如可繪制在所述測(cè)點(diǎn)上振動(dòng)加速度隨所述機(jī)組運(yùn)行參數(shù)改變 的振動(dòng)趨勢(shì)圖（和/或振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)差趨勢(shì)圖）。
[0020] 通過(guò)結(jié)合機(jī)組運(yùn)行參數(shù)對(duì)測(cè)點(diǎn)上檢測(cè)到的振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可直觀、多維度地 反映風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)特性；在此基礎(chǔ)上，結(jié)合在多個(gè)測(cè)點(diǎn)上振動(dòng)加速度隨所述機(jī)組運(yùn) 行參數(shù)改變的情況，技術(shù)人員還可進(jìn)一步分析對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的整機(jī)振動(dòng)特性。
[0021] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)趨勢(shì)分析方法以及使 用所述方法的系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0022] 為了對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的動(dòng)態(tài)振動(dòng)特性提供較科學(xué)的評(píng)判，應(yīng)選擇機(jī)組的關(guān)鍵部位 安裝振動(dòng)加速度傳感器。在本文中，將選擇進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試的位置稱為測(cè)點(diǎn)。針對(duì)風(fēng)力發(fā)電 機(jī)組的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點(diǎn)，在機(jī)艙后部（如機(jī)艙尾部的支架上）和/或風(fēng)力發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)鏈 部位選擇測(cè)點(diǎn)。圖1為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)艙內(nèi)設(shè)置振動(dòng)加速 度的測(cè)點(diǎn)的示意圖。
[0023] 機(jī)艙部分的測(cè)試位置選擇應(yīng)能夠體現(xiàn)整機(jī)和塔筒的振動(dòng)頻率。參照?qǐng)D1，可在機(jī)艙 尾部的支架上選擇測(cè)點(diǎn)10。在機(jī)艙尾部的支架上的振動(dòng)特性易于反映整機(jī)振動(dòng)特性。此 夕卜，可根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的類型和型號(hào)以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)選擇傳動(dòng)鏈部位的測(cè)點(diǎn)。例如，如圖 1所示，在直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)鏈部位選擇的測(cè)點(diǎn)可包括：從機(jī)艙向風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉 輪的方向20,在直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主軸承外圈A上的9點(diǎn)鐘位置21、主軸承外圈上的 6點(diǎn)鐘位置23和/或定子支架上9點(diǎn)鐘位置25。所述主軸承可包括BT軸承和NJ軸承等。 對(duì)于雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，則可以在齒輪箱上選擇所述測(cè)點(diǎn)。
[0024] 在前述可選擇的測(cè)點(diǎn)上，可安裝朝向水平方向、軸向方向、堅(jiān)直方向和徑向中的至 少一個(gè)方向的加速度傳感器。例如，可在測(cè)點(diǎn)10分別設(shè)置水平方向和軸向的加速度傳感 器，可在主軸承外圈A上的9點(diǎn)鐘位置21分別設(shè)置水平方向和軸向的加速度傳感器，在定 子支架上9點(diǎn)鐘位置25分別設(shè)置水平方向和軸向的加速度傳感器。
[0025] 以下將參照?qǐng)D3首先描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振 動(dòng)趨勢(shì)分析方法的處理。圖3為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)趨 勢(shì)分析方法的流程圖?？赏ㄟ^(guò)例如，圖2所示的與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主控系統(tǒng)連接的振動(dòng)趨 勢(shì)分析系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)所述振動(dòng)趨勢(shì)分析方法。
[0026] 參照?qǐng)D3,在步驟S310,根據(jù)預(yù)定的檢測(cè)周期檢測(cè)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙內(nèi)的預(yù)定 測(cè)點(diǎn)上的振動(dòng)加速度并同步地獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的至少一個(gè)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的數(shù)據(jù)，并且記 錄獲取的機(jī)組運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)和檢測(cè)的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)。所述機(jī)組運(yùn)行參數(shù)可包括，但不限 于，風(fēng)速、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率等，還可進(jìn)一步包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 的偏航參數(shù)，如偏航角度或偏航狀態(tài)。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，振動(dòng)趨勢(shì)分析系統(tǒng)從風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主控系統(tǒng)獲取 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的數(shù)據(jù)。例如，可按照例如1秒的檢測(cè)周期從主控系統(tǒng)獲取 機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的值，同時(shí)通過(guò)檢測(cè)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙內(nèi)的預(yù)定測(cè)點(diǎn)上的振動(dòng)加速度。
[0028] 優(yōu)選地，在步驟S310,振動(dòng)趨勢(shì)分析系統(tǒng)根據(jù)預(yù)定的檢測(cè)周期檢測(cè)在風(fēng)力發(fā)電機(jī) 組機(jī)艙內(nèi)的預(yù)定測(cè)點(diǎn)上沿預(yù)定方向的振動(dòng)加速度并同步地獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)組運(yùn)行 參數(shù)，以動(dòng)態(tài)地檢測(cè)測(cè)點(diǎn)上多個(gè)方向上的振動(dòng)加速度，所述預(yù)定方向是水平、軸向和堅(jiān)直方 向中的至少一個(gè)。
[0029] 在步驟S320,振動(dòng)趨勢(shì)分析系統(tǒng)選取超過(guò)預(yù)定數(shù)量的記錄的機(jī)組運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)和 振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集合。通過(guò)選取足夠數(shù)量的檢測(cè)數(shù)據(jù)，可在后續(xù)的步驟中執(zhí)行更客 觀、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析。
[0030] 此外，為了使用能夠客觀反映風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的動(dòng)態(tài)振動(dòng)特性的檢測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)本 發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，步驟S320還包括：對(duì)記錄的機(jī)組運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)和振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)執(zhí)行 過(guò)濾處理，以保留滿足機(jī)組運(yùn)行參數(shù)有效范圍內(nèi)的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)。例如，所述過(guò)濾處理可 包括以下處理中的至少一個(gè)處理：如果轉(zhuǎn)速的值不在并網(wǎng)轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速之間，則去除在 所述轉(zhuǎn)速下檢測(cè)到的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)；如果風(fēng)速的值不在切入風(fēng)速和額定風(fēng)速的預(yù)定倍數(shù) 之間，則去除在所述風(fēng)速下檢測(cè)到的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)；如果功率的值大于額定功率，則去除 在所述功率下檢測(cè)到的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，在執(zhí)行上述處理之后，在步驟S320，振動(dòng)趨勢(shì)分析 系統(tǒng)還根據(jù)獲取的偏航參數(shù)確定發(fā)生偏航的時(shí)間段，并且去除所述時(shí)間段內(nèi)檢測(cè)到的振動(dòng) 加速度數(shù)據(jù)。如前所述，所述偏航參數(shù)是偏航角度或偏航狀態(tài)數(shù)據(jù)。由此，后續(xù)不對(duì)偏航狀 態(tài)下檢測(cè)到的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)執(zhí)行統(tǒng)計(jì)和分析。
[0032] 此后，振動(dòng)趨勢(shì)分析系統(tǒng)對(duì)在步驟S320選取的數(shù)據(jù)集合執(zhí)行如下步驟S330? S350的處理：
[0033] 在步驟S330,根據(jù)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)分別對(duì)在任一預(yù)定測(cè)點(diǎn)上檢測(cè)到的振動(dòng)加速度數(shù) 據(jù)進(jìn)行分倉(cāng)處理。例如，根據(jù)轉(zhuǎn)速參數(shù)對(duì)選取的數(shù)據(jù)集合中的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)執(zhí)行分倉(cāng)，可 根據(jù)分析的細(xì)化程度確定每個(gè)分倉(cāng)的大?。ɡ绲幌抻?.5RPM，即每分鐘0.5轉(zhuǎn)）；再例 如，根據(jù)風(fēng)速對(duì)選取的數(shù)據(jù)集合中的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)執(zhí)行分倉(cāng)，同理可根據(jù)分析的細(xì)化程 度確定每個(gè)分倉(cāng)的大小（例如但不限于〇. 5m/s，即每秒0. 5米）；再例如，根據(jù)功率參數(shù)對(duì) 選取的數(shù)據(jù)集合中的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)執(zhí)行分倉(cāng)，可根據(jù)分析的細(xì)化程度確定每個(gè)分倉(cāng)的大 小（例如但不限于50KW)。應(yīng)說(shuō)明的是，在前述S310和S320的處理中，需要采集足夠數(shù)量 的檢測(cè)樣本，以使得在步驟S330執(zhí)行分倉(cāng)處理時(shí)，確保每個(gè)分倉(cāng)中的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)具有 統(tǒng)計(jì)意義，例如以每個(gè)分倉(cāng)中的數(shù)據(jù)不低于50個(gè)或100個(gè)為限。
[0034] 在步驟S340,振動(dòng)趨勢(shì)分析系統(tǒng)針對(duì)所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)的任一機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的每個(gè)分 倉(cāng)中的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)計(jì)算該分倉(cāng)中振動(dòng)加速度的平均值。振動(dòng)加速度的平均值用于衡量 根據(jù)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的同一分倉(cāng)下振動(dòng)的平均量級(jí)。
[0035] -般使用以下公式計(jì)算分倉(cāng)中振動(dòng)加速度的平均值：
[0036]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)趨勢(shì)分析方法，包括： 根據(jù)預(yù)定的檢測(cè)周期檢測(cè)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙內(nèi)的預(yù)定測(cè)點(diǎn)上的振動(dòng)加速度并同步 地獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的至少一個(gè)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的數(shù)據(jù)，并且記錄采集的機(jī)組運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù) 和檢測(cè)的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)； 選取超過(guò)預(yù)定數(shù)量的記錄的機(jī)組運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)和振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集合； 對(duì)選取的數(shù)據(jù)集合執(zhí)行以下處理： 根據(jù)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)分別對(duì)在任一預(yù)定測(cè)點(diǎn)上檢測(cè)到的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行分倉(cāng)處理， 針對(duì)所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)的任一機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的每個(gè)分倉(cāng)中的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)計(jì)算該分倉(cāng) 中振動(dòng)加速度的平均值， 基于計(jì)算的振動(dòng)加速度的平均值確定在所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)上振動(dòng)隨所述機(jī)組運(yùn)行參數(shù)改 變的趨勢(shì)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)趨勢(shì)分析方法，其特征在于，所述機(jī)組運(yùn)行參數(shù)包括：風(fēng) 速、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的振動(dòng)趨勢(shì)分析方法，其特征在于，在機(jī)艙尾部的支架上和/或 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的傳動(dòng)鏈部位選擇所述機(jī)艙內(nèi)的預(yù)定測(cè)點(diǎn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的振動(dòng)趨勢(shì)分析方法，其特征在于，所述根據(jù)預(yù)定的檢測(cè)周期 檢測(cè)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙內(nèi)的預(yù)定測(cè)點(diǎn)上的振動(dòng)加速度并同步地獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī) 組運(yùn)行參數(shù)的處理包括：根據(jù)預(yù)定的檢測(cè)周期檢測(cè)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙內(nèi)的預(yù)定測(cè)點(diǎn)上 沿預(yù)定方向的振動(dòng)加速度并同步地獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)組運(yùn)行參數(shù)，所述預(yù)定方向是水 平、軸向、堅(jiān)直方向和徑向中的至少一個(gè)， 其中，所述對(duì)選取的數(shù)據(jù)集合執(zhí)行的處理包括： 根據(jù)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)分別對(duì)在任一預(yù)定測(cè)點(diǎn)上沿任一方向檢測(cè)到的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)進(jìn) 行分倉(cāng)處理， 針對(duì)所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)上沿所述方向的任一機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的每個(gè)分倉(cāng)中的振動(dòng)加速度數(shù) 據(jù)計(jì)算該分倉(cāng)中振動(dòng)加速度的平均值， 基于計(jì)算的振動(dòng)加速度的平均值確定在所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)上沿所述方向的振動(dòng)隨所述機(jī) 組運(yùn)行參數(shù)改變的趨勢(shì)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動(dòng)趨勢(shì)分析方法，其特征在于，所述基于計(jì)算的振動(dòng)加速 度的平均值確定在所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)上振動(dòng)隨所述機(jī)組運(yùn)行參數(shù)改變的趨勢(shì)的處理包括：基于 計(jì)算的振動(dòng)加速度的平均值繪制在所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)上沿所述方向振動(dòng)加速度隨所述機(jī)組運(yùn) 行參數(shù)改變的振動(dòng)趨勢(shì)圖。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的振動(dòng)趨勢(shì)分析方法，其特征在于，所述針對(duì)所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)上 沿所述方向的任一機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的每個(gè)分倉(cāng)中的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)計(jì)算該分倉(cāng)中振動(dòng)加速 度的平均值的處理還包括：針對(duì)所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)上沿所述方向的所述機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的每個(gè)分 倉(cāng)中的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)計(jì)算振動(dòng)加速度的標(biāo)準(zhǔn)差。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的振動(dòng)趨勢(shì)分析方法，其特征在于，所述基于計(jì)算的振動(dòng)加速 度的平均值確定在所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)上振動(dòng)隨所述機(jī)組運(yùn)行參數(shù)改變的趨勢(shì)的處理還包括：基 于計(jì)算的振動(dòng)加速度的標(biāo)準(zhǔn)差確定在所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)上沿所述方向振動(dòng)隨所述機(jī)組運(yùn)行參 數(shù)改變的趨勢(shì)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的振動(dòng)趨勢(shì)分析方法，其特征在于，所述基于計(jì)算的振動(dòng)加速 度的標(biāo)準(zhǔn)差確定在所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)上振動(dòng)隨所述機(jī)組運(yùn)行參數(shù)改變的趨勢(shì)的處理還包括：基 于計(jì)算的振動(dòng)加速度的標(biāo)準(zhǔn)差繪制在所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)上沿所述方向振動(dòng)加速度隨所述機(jī)組 運(yùn)行參數(shù)改變的振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)差趨勢(shì)圖。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4-8所述的振動(dòng)趨勢(shì)分析方法，其特征在于，從風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主控 系統(tǒng)獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的值。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的振動(dòng)趨勢(shì)分析方法，其特征在于，所述選取超過(guò)預(yù)定數(shù)量的 記錄的機(jī)組運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)和振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集合的處理還包括：對(duì)記錄的機(jī)組運(yùn)行 參數(shù)數(shù)據(jù)和振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)執(zhí)行過(guò)濾處理，以保留滿足機(jī)組運(yùn)行參數(shù)有效范圍內(nèi)的振動(dòng)加 速度數(shù)據(jù)，所述過(guò)濾處理包括以下處理中的至少一個(gè)處理： 如果轉(zhuǎn)速的值不在并網(wǎng)轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速之間，則去除在所述轉(zhuǎn)速下檢測(cè)到的振動(dòng)加速 度數(shù)據(jù)； 如果風(fēng)速的值不在切入風(fēng)速和額定風(fēng)速的預(yù)定倍數(shù)之間，則去除在所述風(fēng)速下檢測(cè)到 的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)； 如果功率的值大于額定功率，則去除在所述功率下檢測(cè)到的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的振動(dòng)趨勢(shì)分析方法，其特征在于，所述機(jī)組運(yùn)行參數(shù)還包 括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航參數(shù)，所述偏航參數(shù)是偏航角度或偏航狀態(tài)數(shù)據(jù)，并且所述過(guò)濾處 理還包括：根據(jù)獲取的偏航參數(shù)確定發(fā)生偏航的時(shí)間段，并且去除所述時(shí)間段內(nèi)檢測(cè)到的 振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的振動(dòng)趨勢(shì)分析方法，其特征在于，根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn) 速進(jìn)行的分倉(cāng)的大小是〇. 5RPM，根據(jù)風(fēng)速進(jìn)行的分倉(cāng)的大小是0. 5m/s，根據(jù)功率進(jìn)行的分 倉(cāng)的大小是50KW。
13. -種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)趨勢(shì)分析系統(tǒng)，包括： 同步振動(dòng)檢測(cè)裝置，根據(jù)預(yù)定的檢測(cè)周期檢測(cè)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙內(nèi)的預(yù)定測(cè)點(diǎn)上的 振動(dòng)加速度并同步地獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的至少一個(gè)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的數(shù)據(jù)； 振動(dòng)數(shù)據(jù)記錄裝置，記錄來(lái)自同步振動(dòng)檢測(cè)裝置的機(jī)組運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)和振動(dòng)加速度數(shù) 據(jù)； 振動(dòng)數(shù)據(jù)處理裝置，選取振動(dòng)數(shù)據(jù)記錄裝置記錄的超過(guò)預(yù)定數(shù)量的機(jī)組運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù) 和振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集合； 振動(dòng)數(shù)據(jù)分析裝置，對(duì)選取的數(shù)據(jù)集合執(zhí)行以下處理： 根據(jù)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)分別對(duì)在任一預(yù)定測(cè)點(diǎn)上檢測(cè)到的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行分倉(cāng)處理， 針對(duì)所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)的任一機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的每個(gè)分倉(cāng)中的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)計(jì)算該分倉(cāng) 中振動(dòng)加速度的平均值， 基于計(jì)算的振動(dòng)加速度的平均值確定在所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)上振動(dòng)隨所述機(jī)組運(yùn)行參數(shù)改 變的趨勢(shì)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的振動(dòng)趨勢(shì)分析系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)組運(yùn)行參數(shù)包括： 風(fēng)速、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的振動(dòng)趨勢(shì)分析系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)在機(jī)艙尾 部的支架上和/或風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的傳動(dòng)鏈部位。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的振動(dòng)趨勢(shì)分析系統(tǒng)，其特征在于，同步振動(dòng)檢測(cè)裝置根據(jù) 預(yù)定的檢測(cè)周期檢測(cè)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙內(nèi)的預(yù)定測(cè)點(diǎn)上沿預(yù)定方向的振動(dòng)加速度并同 步地獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)組運(yùn)行參數(shù)，所述預(yù)定方向是水平、軸向、堅(jiān)直方向和徑向中的 至少一個(gè)， 其中，所述振動(dòng)數(shù)據(jù)分析裝置對(duì)選取的數(shù)據(jù)集合執(zhí)行的處理包括： 根據(jù)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)分別對(duì)在任一預(yù)定測(cè)點(diǎn)上沿任一方向檢測(cè)到的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)進(jìn) 行分倉(cāng)處理， 針對(duì)所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)上沿所述方向的任一機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的每個(gè)分倉(cāng)中的振動(dòng)加速度數(shù) 據(jù)計(jì)算該分倉(cāng)中振動(dòng)加速度的平均值， 基于計(jì)算的振動(dòng)加速度的平均值確定在所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)上沿所述方向的振動(dòng)隨所述機(jī) 組運(yùn)行參數(shù)改變的趨勢(shì)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的振動(dòng)趨勢(shì)分析系統(tǒng)，其特征在于，振動(dòng)數(shù)據(jù)分析裝置基于 計(jì)算的振動(dòng)加速度的平均值繪制在所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)上沿所述方向振動(dòng)加速度隨所述機(jī)組運(yùn) 行參數(shù)改變的振動(dòng)趨勢(shì)圖。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的振動(dòng)趨勢(shì)分析系統(tǒng)，其特征在于，振動(dòng)數(shù)據(jù)分析裝置還針 對(duì)所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)上沿所述方向的所述機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的每個(gè)分倉(cāng)中的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)計(jì)算 振動(dòng)加速度的標(biāo)準(zhǔn)差。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的振動(dòng)趨勢(shì)分析系統(tǒng)，其特征在于，振動(dòng)數(shù)據(jù)分析裝置還基 于計(jì)算的振動(dòng)加速度的標(biāo)準(zhǔn)差確定在所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)上沿所述方向振動(dòng)隨所述機(jī)組運(yùn)行參 數(shù)改變的趨勢(shì)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的振動(dòng)趨勢(shì)分析系統(tǒng)，其特征在于，振動(dòng)數(shù)據(jù)分析裝置還基 于計(jì)算的振動(dòng)加速度的標(biāo)準(zhǔn)差繪制在所述預(yù)定測(cè)點(diǎn)上沿所述方向振動(dòng)加速度隨所述機(jī)組 運(yùn)行參數(shù)改變的振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)差趨勢(shì)圖。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的振動(dòng)趨勢(shì)分析系統(tǒng)，其特征在于，同步振動(dòng)檢測(cè)裝置從風(fēng) 力發(fā)電機(jī)組的主控系統(tǒng)獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的值。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的振動(dòng)趨勢(shì)分析系統(tǒng)，其特征在于，振動(dòng)數(shù)據(jù)處理裝置對(duì)振 動(dòng)數(shù)據(jù)記錄裝置記錄的機(jī)組運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)和振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)執(zhí)行過(guò)濾處理，以保留滿足機(jī) 組運(yùn)行參數(shù)有效范圍內(nèi)的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)，所述過(guò)濾處理包括以下處理中的至少一個(gè)處 理： 如果轉(zhuǎn)速的值不在并網(wǎng)轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速之間，則去除在所述轉(zhuǎn)速下檢測(cè)到的振動(dòng)加速 度數(shù)據(jù)； 如果風(fēng)速的值不在切入風(fēng)速和額定風(fēng)速的預(yù)定倍數(shù)之間，則去除在所述風(fēng)速下檢測(cè)到 的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)； 如果功率的值大于額定功率，則去除在所述功率下檢測(cè)到的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的振動(dòng)趨勢(shì)分析系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)組運(yùn)行參數(shù)還包 括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航參數(shù)，所述偏航參數(shù)是偏航角度或偏航狀態(tài)數(shù)據(jù)，并且振動(dòng)數(shù)據(jù)處 理裝置還根據(jù)采集的偏航參數(shù)確定發(fā)生偏航的時(shí)間段，并且去除所述時(shí)間段內(nèi)檢測(cè)到的振 動(dòng)加速度數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】G01H17/00GK104111154SQ201410283664
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月23日
【發(fā)明者】范德功, 唐新安 申請(qǐng)人:北京金風(fēng)科創(chuàng)風(fēng)電設(shè)備有限公司