[发明专利]风力发电机组及其状态监测系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别是涉及一种用于风力发电机组的状态监测系统。此外，本发明还涉及一种包括上述状态监测系统的风力发电机组和一种用于风力发电机组的状态监测方法。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，电能对经济建设和人们生活的影响越来越大，而风力发电作为多种发电方式中的一种也越来越受到人们的重视。

风力发电就是把风的动能转化为电能的一种发电方式。风力发电所需要的装置称为风力发电机组，风力发电机组一般包括塔筒、风轮和风力发电机三部分。

现有技术中，为了防止重大事故的发生，同时出于安全控制的需要，大多数的风力发电机都安装有具有一定的状态监测和故障报警及响应功能的系统。比如：机舱振动检测系统、油温检测系统、发电机的电压、电流和功率检测系统等；在各种系统中，通过传感器检测振动信号、温度信号以及电压、电流和功率信号，并将信号传输至主控系统，主控系统根据预先设定值作出故障状态判断，然后控制风力发电机组停机或者紧急停机，以防止风力发电机组发生超速、过载以及共振等安全问题。

然而，这种监测控制系统只能检测出短期的、临时的、重大的故障状态，保护风力发电机的各主要部件不发生严重损坏，难以对风力发电机进行全面的监测和保护，即对于风力发电机长期处于非最佳运行状态下所产生的故障，一般的控制系统无法监测，从而很有可能加速风力发电机组的损坏，缩短其使用寿命。

因此，如何对风力发电机组进行全面的监测，以便及时地排除风力发电机组的故障，延长风力发电机组的使用寿命是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种风力发电机组的状态监测系统，该状态监测系统能够对风力发电机进行全面的监测，从而延长风力发电机组的使用寿命。本发明的另一目的是提供一种包括上述状态监测系统的风力发电机组和一种用于风力发电机组的状态监测方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种状态监测系统，用于风力发电机组，包括：

检测装置，用于检测所述风力发电机组的振动，得到检测信号；

控制装置，用于确定所述风力发电机组所处的生命周期的阶段，选择预存的标准，并与所述检测信号进行比较，判断所述风力发电机组的状态；

输出装置，用于根据所述控制装置的判断结果，输出所述风力发电机组的状态信号。

优选地，还包括输入装置，

所述输入装置，用于输入表示所述风力发电机组所处的生命周期阶段的指令；

所述控制装置根据所述输入装置输入的指令确定所述风力发电机组所处的生命周期阶段。

优选地，还包括转速检测装置和调节装置；

所述转速检测装置用于检测所述风力发电机组的传动链的实际转速；

所述控制装置根据所述转速检测装置获得的转速信号和预定的策略，得到所述风力发电机组的发电机的输入轴的实际转速；还将实际转速与所述预存的标准中的参考转速进行对比，并判断所述发电机的输入轴的转速状态；

所述调节装置根据所述控制装置的判断结果调节所述发电机的输入轴的转速，使所述发电机的输入轴在预定的时间长度内以所述参考转速稳定运行。

优选地，还包括信号采集装置、信号处理装置和信号存储装置，

所述信号采集装置根据所述控制装置的指令接收所述检测装置的检测信号，并将接收到的检测信号传输至所述信号处理装置；

所述信号处理装置接收所述信号采集装置采集的检测信号，将所述检测信号进行时域向频域的转化后传输至所述控制装置；

所述信号存储装置，用于存储所述信号采集装置采集的检测信号以及经过所述信号处理装置处理的检测信号；

所述控制装置还根据信号存储装置存储的检测信号获得所述预存的标准或形成所述风力发电机组的状态变化趋势。

优选地，还包括安全链装置；

所述控制装置在确定所述风力发电机组处于生命周期的后期时，能够可选择地触发所述安全链装置；

当所述控制装置判断所述检测信号超出所述预存的标准或所述风力发电机组的状态变化趋势发生突变时，所述控制装置触发所述安全链装置，使所述风力发电机组停机。

为解决上述问题，本发明还公开一种风力发电机组，包括如上述任一项所述的状态监测系统。

为解决上述问题，本发明还公开一种状态监测方法，用于风力发电机组，包括以下步骤：

1)检测所述风力发电机组的振动，得到检测信号；