[发明专利]状态监视系统和包括该系统的风力发电装置

说明书

本发明提供一种状态监视系统及包括该系统的风力发电装置。第一振动传感器(110)测量轴承(60)的振动。设置用于测量由第一振动传感器(110)接收的背景噪声的第二振动传感器(120)，并使其不会接收到轴承(60)的振动。数据采集装置(80)接收作为第一振动传感器(110)的测量信号的第一信号和作为第二振动传感器(120)的测量信号的第二信号，并将从第一信号减去第二信号而获得的第三信号输出为表示轴承(60)的振动的数据。

技术领域

本发明涉及监视风力发电装置的状态的状态监视系统和包括该系统的风力发电装置。

背景技术

在风力发电装置中，已知一种状态监视系统(CMS)，其利用振动传感器测量诸如主轴的轴承和变速箱的机械部件的振动，并监视机械部件的状态。

这种状态监视系统例如记载在日本专利特开2011-154020(专利文献1)中，其提供一种诊断设置在风力发电装置中的轴承的异常的异常诊断装置。在该异常诊断装置中，使用振动传感器测量轴承的振动波形。然后，计算测量得到的振动波形的有效值，并且通过对测量得到的振动波形执行包络处理来生成振动波形的包络波形。基于振动波形的有效值和包络波形的交流分量的有效值来诊断轴承的异常。该异常诊断装置可以提供准确的异常诊断(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2011-154020

发明内容

本发明要解决的技术问题

风力发电装置设置有例如用于转换由发电机产生的电力的逆变器、在供电和断电之间切换的电磁接触器以及各种液压泵，由这些设备产生的噪声(主要是电磁噪声)叠加在振动传感器的输出信号上。另外，由于风力发电装置通常安装在室外的高处，因此时刻变化的各种无线电波也被接收为噪声。包含噪声的振动数据使得难以准确地估计或预测作为监视目标的机械部件的状态、损坏等。

以往，为振动传感器的输出信号提供硬件或软件形式的各种滤波器(例如，高通滤波器、低通滤波器、通滤波器)以衰减包含噪声分量的特定频带的信号。然而，安装在外部高处的风力发电装置容易受到各种噪声的影响，并且仅利用衰减特定频带中的信号的滤波器难以充分地去除噪声。

本发明是为了解决这样的问题而完成的，其目的在于，在监视风力发电装置的状态的状态监视系统中，获得噪声被充分降低的振动测量数据。

解决问题的技术方案

本发明提供一种监视风力发电装置状态的状态监视系统。状态监视系统包括第一振动传感器、第二振动传感器以及控制器。第一振动传感器安装于作为风力发电装置中的噪声源的机械部件，并且测量机械部件的振动。用于测量由第一振动传感器接收的噪声(背景噪声)的第二振动传感器以不会接收到机械部件的振动的方式安装在风力发电装置中。控制器包括第一处理，该第一处理接收作为第一振动传感器的测量信号的第一信号和作为第二振动传感器的测量信号的第二信号，并将第一信号中减去第二信号而获得的第三信号输出为表示机械部件的振动的数据。

优选地，当第二信号的大小等于或大于表示噪声过大的第一预定值时，控制器禁用第一处理，并且当第二信号的大小小于第一预定值时，控制器执行第一处理。

优选地，控制器还包括第二处理，该第二处理在第二信号的大小小于表示噪声很小的第二预定值时，输出第一信号作为表示机械部件的振动的数据。当第二信号的大小等于或大于第二预定值时，控制器执行第一处理。

进一步优选地，当第二信号的大小等于或大于表示噪声过大的第三预定值时，控制器禁用第一和第二处理。

本发明提供一种风力发电装置，包括上述任一状态监视系统。

发明效果