[發明專利]變槳電機溫度異常監測方法和預警方法

有效

• 申請號: 201911280131.9
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN110939550B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 王楊;李思亮;嚴寧;李宜祥;姚禹
• 申請（專利權）人: 風脈能源（武漢）股份有限公司
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00
• 代理公司: 湖北天領艾匹律師事務所 42252
• 代理人: 楊建軍

本發明涉及一種變槳電機溫度異常監測方法和預警方法。一種變槳電機溫度異常監測方法，計算風電機組中某一時間段內各穩態滿發功率片段下平均溫度值最大與最小變槳電機之間的溫差時間序列；計算各穩態滿發功率片段對應溫差時間序列的溫差平均值，根據溫差平均值的分布情況搜索超出變槳電機溫差平均值波動區間的溫差平均值點。本發明的方法旨在對機組異常工況進行診斷，盡早發現隱患，降低機組故障頻率，提升機組的運行效率。

技術領域

本發明屬于風力發電技術領域，具體涉及一種變槳電機溫度異常監測方法和預警方法。

背景技術

隨著國家對新能源的政策傾斜及迫切需求，風力發電已被很多區域使用。越來越多的風場建立起來，風力發電機組的安全運行及檢測更是業主最關心的問題之一。變槳系統作為較易產生故障的大部件之一，且具有故障發生突然、不易檢測等特性，加大了運維人員對變槳系統的運維難度。

變槳系統作用主要包括：確保風電機組對風能的有效利用、確保極端情況下風機自身安全，避免發生超速飛車、倒塔事故。當風速達到額定風速，機組會啟動變槳系統，使機組的輸出功率控制在額定功率附近，機組整體運行狀態較為穩定。因此研究額定功率附近的變槳系統的運行狀態，有其實際意義。現階段針對變槳系統的故障研究主要集中在溫度指標預測、故障模式發現、相關指標分析等研究，對于機組變槳系統是否一致性的研究主要集中在變槳速度、變槳角度，對于變槳電機等模塊的運行狀態的一致性研究幾乎沒有。從變槳系統的工作原理來看，除了變槳速度、變槳角度等指標外，三個變槳電機運行狀態的差異性也能夠很好地反應機組變槳系統的運行狀態。

此外，變槳系統的工作狀態極易受到風速的影響，多變的工況及高頻率的負荷變化，給變槳裝置帶來了很大的挑戰，加大了變槳裝置故障的可能性。機組變槳系統的運行狀態在不同風速段的表現存在一定的差異，進一步查找機組不同風速段下運行差異，能夠及早的發現變槳系統存在的隱患，便于運維人員有針對性的對機組進行檢修，縮短檢修時間。當機組處于穩態滿發階段，機組變槳系統受到風速的影響較大，因而研究風速與變槳電機溫度溫差的關系有實際意義。

機組變槳電機是變槳系統重要的驅動裝置，也是變槳系統極易產生故障的部件。變槳系統的驅動主要依靠變槳電機，電機運行過程中溫度會增加。當變槳系統運行一段時間后，散熱系統散發的熱量一定，電機的溫度不再升高，其將穩定在某一溫度附近運行。對于單臺風力發電機組來說，三個葉片的運行情況基本一致。在SCADA故障報警系統中，有專門針對三個葉片的變槳角度、變槳速度不對稱的監測，設有固定的故障等級。而對于變槳電機的運行狀態僅是針對溫度最高的變槳電機進行最大值監測和報警。機組變槳系統穩定狀態下，當外界環境溫度升高，機組變槳電機溫度很容易達到機組SCADA故障系統的報警值，促使機組報故障甚至停機。SCADA故障報警系統對于三個變槳電機的運行溫度是否一致未進行任何操作，此做法必然會丟失很多重要的信息。

發明內容

本發明的目的在于提供一種變槳電機溫度異常監測方法和預警方法，該方法旨在對機組異常工況進行診斷，盡早發現隱患，降低機組故障頻率，提升機組的運行效率。

為實現上述目的，本發明所采取的技術方案是：

一種變槳電機溫度異常監測方法，其特征在于：計算風電機組中某一時間段內各穩態滿發功率片段下平均溫度值最大與最小變槳電機之間的溫差時間序列；計算各穩態滿發功率片段對應溫差時間序列的溫差平均值，根據溫差平均值的分布情況搜索超出變槳電機溫差平均值波動區間的溫差平均值點。

進一步地，所述溫差時間序列的獲得包括：先獲取風電機組中某一時間段內各穩態滿發功率片段，再分別計算各穩態滿發功率片段下平均溫度值最大與最小變槳電機之間的溫差時間序列；或者，先計算風電機組中某一時間段內平均溫度值最大與最小變槳電機之間的整體溫差時間序列，再從整體溫差時間序列中選取該時間段內各穩態滿發功率片段下對應的溫差時間序列。