風力發電機組振動監測分析診斷系統V1.0

　　1）國家能源局 《風力發電機組振動狀態監測導則》，2012

　　2）國際標準DIN ISO 17359. 《Condition monitoring diagnostics of machines-General guidelines》

　　2.1 系統特點介紹

　　風力發電機組振動監測分析診斷系統V1.0，采用“集散式拓撲結構”。“集”是指所有的分析功能都通過設立在風場升壓站的數據服務器系統的分析監控軟件來實現，“散”是指數據采集通過安裝于每臺風機機艙的數據采集裝置實現數據的采集。

　　·振動監測設備操作簡單，出現斷網等異常情況無需維護人員上機場維護可自動重連；

　　·在控制中心配置大容量的集中存儲磁盤柜和存儲服務器，可選擇存儲振動原始數據，歷史數據至少可以保存1年，存儲的數據便于提取回放；

　　·系統具備全網范圍內的輪巡功能，且輪巡的對象、間隔時間可設置；

　　·監測系統在增加風機或其他監控設備時可以擴展；

　　·不在控制室內的所有設備為低溫型，工作溫度為-40℃—60℃；

　　·安裝于機場的數據采集設備具有防塵、防油污的密封結構，大大地提高了系統的電子抗干擾能力和防護能力；

　　·數據采集最高頻率高達100K,并且能夠實現最低不低于十分鐘的連續振動數據；

　　·系統具有良好的可擴展性，如果需要能夠將塔架振動，油溫等信號接入以實現更高級的分析；

　　·控制中心分析系統具有高級分析功能，具有多域變換分析，智能故障診斷功能，風電機組故障知識庫，風電機組故障案例庫，遠程診斷等功能；

　　·系統診斷功能具有良好的開放性，數據可以在授權的條件下將原始振動數據提供給處于不同城市，不同單位的行業內專家以協助診斷分析。

　　2.2 系統整體介紹

　　風力發電機組振動監測分析系統V1.0 共有三級構成。

　　·第一級為機艙采集設備（包括ICP加速度傳感器，數據采集器，光電轉換器，環網交換機等）；

　　·第二級為放置于升壓站中控室內的數據服務器，分析程序安裝于此服務器內，現場工程技術人員可以從這個服務器的終端獲取本風場的機組運行狀態；

　　·第三級為設立在集團的數據中心，可以將集團所有的數據都傳送到數據中心，行業專家、專業技術人員可以實現更高層次的分析診斷和管理。

　　其網絡拓撲圖如下圖所示：

　　本系統具有極強的自學習性和擴展性，能實現常規的監測分析，以及異常值報警之外，同時具有精確的故障診斷功能。目前能夠實現的診斷功能如下：

　　A、設置功能

　　·設置每臺風機每個信號通道的數據長度，采集速率，巡回檢測時間；

　　·根據VDI3884 或者其他標準以及廠家參數設置各類報警閾值；

　　·設置網絡相關參數。

　　B、監測功能

　　·以監視圖、棒表、數據表格、曲線等方式實時動態顯示所監測的數據和狀態；

　　·可選擇顯示所有機組的測量信號變化趨勢、波形、棒圖、頻譜圖、三維譜圖等；

　　·故障報警顯示功能，可以設置多種閾值參數。

　　C、分析功能

　　·有時域振動波形、時域特征值提取（峰峰值、有效值、方差、峰值因數、峭度指標等）；

　　·各振動通道的關聯性分析，過程量的模態分析；

　　·信號概率分布和密度函數；

　　·振動信號頻譜和功率譜分析、沃爾什譜、相位譜、瀑布圖、細化譜、倒頻譜、包絡分析、共振解調分析、趨勢和相關趨勢分析等。

　　D、診斷功能

　　·風機葉片不平衡

　　·不對中

　　·齒輪缺陷和破損（可以精確到具體齒輪）

　　·發電機定子和轉子故障

　　·共振問題

　　·電機聯軸器的時變剛度問題

　　·電機聯軸器以及轉子偏心故障

　　·雙饋電機電刷，滑環故障

　　·齒輪箱高速軸軸向位移故障