[發明專利]一種風力發電機在線監測方法及系統

有效

• 申請號: 201610054627.4
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105699894B
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 何廷一;吳水軍;彭俊臻;劉明群;陳勇
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本發明實施例公開了一種風力發電機在線監測方法及系統，通過獲取時間T內的湍流強度數據，將所述湍流強度數據存儲到數據庫，根據所述湍流強度數據獲取湍流的振動響應特性，將所述湍流的振動響應特性與風力發電機實際的振動特性進行相關性處理，獲得所述湍流的振動響應特性與所述風力發電機實際的振動特性的相似度，根據所述相似度對風力發電機低穿能力進行分析，并給出預警。本發明可以通過將獲取的不同情況下的湍流數據，根據分析處理，可以分析不同湍流條件下風機的低穿能力，及時發現風電機組低穿失敗的原因，并會給出預警信息，可以有效的防止風力發電機發生故障。

技術領域

本發明涉及風力系統監測技術領域，特別是涉及一種風力發電機在線監測方法及系統。

背景技術

近年來風力發電機急速增長，風電對電網的影響越來越大，風場的湍流強度是影響風力發電機風能利用和引起風力發電機振動的重要指標，在中等程度的湍流下,風力發電機的葉片扭轉響應最大,對風能的利用及對風機的影響最大；對于更大的湍流強度值，將對風機造成破壞性影響。風電場設計之初未完全考慮到高原山地,臺風氣候情況引起的湍流等不利因素，可能存在風場實際出力與設計值偏差的問題，因此會導致在追求最高發電量時，風力發電機發生故障與電網斷開，導致供電系統癱瘓。

由于風場多建于偏遠山區，交通不便，再加上風力發電機的主體設備處于高空維護困難，如果吊裝到底面維修代價過高，所以針對上述問題一般風電場都會配備風電在線監測系統來實時監測風力發電機的狀況。但是現有的風電監測在線系統主要采用的是油液分析、熱成像分析、目視檢查和傳感器自我診斷等技術，這些基本都是關注設備各部分自身的故障率，沒有考慮到湍流等外界環境因素的影響，因此風力發電機仍然會發生穿越故障，使得風力發電機組出現問題。

發明內容

本發明實施例中提供了一種風力發電機在線監測方法及系統，以解決現有技術中的監測系統沒有考慮湍流等外界因素從而導致風力發電機頻發故障的問題。

為了解決上述技術問題，本發明實施例公開了如下技術方案：

一種風力發電機在線監測方法，所述方法包括：

獲取時間T內的湍流強度數據；

將所述湍流強度數據存儲到數據庫；

根據所述湍流強度數據獲取湍流的振動響應特性，將所述湍流的振動響應特性與風力發電機實際的振動特性進行相關性處理，獲得所述湍流的振動響應特性與所述風力發電機實際的振動特性的相似度；

根據所述相似度對風力發電機低穿能力進行分析，并給出預警。

優選地，所述獲取時間T內的湍流強度數據，包括：

采集時間T內的風速、并計算出平均風速值；

根據所述平均風速值計算得出所述平均風速的標準偏差；

獲得所述湍流強度數據。

優選地，所述根據湍流強度數據獲取湍流的振動響應特性，包括：

獲取風力發電機電流、電壓數據，獲得風力發電機的實際功率輸出；

根據所述實際功率輸出對所述湍流強度數據進行振動響應計算；

獲得所述湍流的振動響應特性。

優選地，將所述湍流的振動響應特性與風力發電機實際的振動特性進行相關性處理，獲得所述湍流的振動響應特性與所述風力發電機實際的振動特性的相似度，包括：

獲取所述風力發電機實際的振動特性；

將所述湍流的振動響應特性與所述風力發電機實際振動特性進行相關性分析；

獲得所述湍流的振動響應特性與所述風力發電機實際振動特性的相似程度。