风力发电机组振动监测分析诊断系统V1.0

　　1）国家能源局 《风力发电机组振动状态监测导则》，2012

　　2）国际标准DIN ISO 17359. 《Condition monitoring diagnostics of machines-General guidelines》

　　2.1 系统特点介绍

　　风力发电机组振动监测分析诊断系统V1.0，采用“集散式拓扑结构”。“集”是指所有的分析功能都通过设立在风场升压站的数据服务器系统的分析监控软件来实现，“散”是指数据采集通过安装于每台风机机舱的数据采集装置实现数据的采集。

　　·振动监测设备操作简单，出现断网等异常情况无需维护人员上机场维护可自动重连；

　　·在控制中心配置大容量的集中存储磁盘柜和存储服务器，可选择存储振动原始数据，历史数据至少可以保存1年，存储的数据便于提取回放；

　　·系统具备全网范围内的轮巡功能，且轮巡的对象、间隔时间可设置；

　　·监测系统在增加风机或其他监控设备时可以扩展；

　　·不在控制室内的所有设备为低温型，工作温度为-40℃—60℃；

　　·安装于机场的数据采集设备具有防尘、防油污的密封结构，大大地提高了系统的电子抗干扰能力和防护能力；

　　·数据采集最高频率高达100K,并且能够实现最低不低于十分钟的连续振动数据；

　　·系统具有良好的可扩展性，如果需要能够将塔架振动，油温等信号接入以实现更高级的分析；

　　·控制中心分析系统具有高级分析功能，具有多域变换分析，智能故障诊断功能，风电机组故障知识库，风电机组故障案例库，远程诊断等功能；

　　·系统诊断功能具有良好的开放性，数据可以在授权的条件下将原始振动数据提供给处于不同城市，不同单位的行业内专家以协助诊断分析。

　　2.2 系统整体介绍

　　风力发电机组振动监测分析系统V1.0 共有三级构成。

　　·第一级为机舱采集设备（包括ICP加速度传感器，数据采集器，光电转换器，环网交换机等）；

　　·第二级为放置于升压站中控室内的数据服务器，分析程序安装于此服务器内，现场工程技术人员可以从这个服务器的终端获取本风场的机组运行状态；

　　·第三级为设立在集团的数据中心，可以将集团所有的数据都传送到数据中心，行业专家、专业技术人员可以实现更高层次的分析诊断和管理。

　　其网络拓扑图如下图所示：

　　本系统具有极强的自学习性和扩展性，能实现常规的监测分析，以及异常值报警之外，同时具有精确的故障诊断功能。目前能够实现的诊断功能如下：

　　A、设置功能

　　·设置每台风机每个信号通道的数据长度，采集速率，巡回检测时间；

　　·根据VDI3884 或者其他标准以及厂家参数设置各类报警阈值；

　　·设置网络相关参数。

　　B、监测功能

　　·以监视图、棒表、数据表格、曲线等方式实时动态显示所监测的数据和状态；

　　·可选择显示所有机组的测量信号变化趋势、波形、棒图、频谱图、三维谱图等；

　　·故障报警显示功能，可以设置多种阈值参数。

　　C、分析功能

　　·有时域振动波形、时域特征值提取（峰峰值、有效值、方差、峰值因数、峭度指标等）；

　　·各振动通道的关联性分析，过程量的模态分析；

　　·信号概率分布和密度函数；

　　·振动信号频谱和功率谱分析、沃尔什谱、相位谱、瀑布图、细化谱、倒频谱、包络分析、共振解调分析、趋势和相关趋势分析等。

　　D、诊断功能

　　·风机叶片不平衡

　　·不对中

　　·齿轮缺陷和破损（可以精确到具体齿轮）

　　·发电机定子和转子故障

　　·共振问题

　　·电机联轴器的时变刚度问题

　　·电机联轴器以及转子偏心故障

　　·双馈电机电刷，滑环故障

　　·齿轮箱高速轴轴向位移故障