[发明专利]一种风力发电机高速轴运行实时状态监控方法及系统

说明书

一种风力发电机组高速轴运行实时状态监控方法，包括以下步骤：a)在风电机组高速轴处安装有打滑角度及对中值检测装置；b)测量高速轴扭矩限制器打滑角度及高速轴对中值；c)将打滑角度及高速轴对中值通过无线方式传输给信号处理模块；d)对打滑角度及对中值进行分析，得到扭矩限制器的健康状态及高速轴的对中状态；e)根据扭矩限制器的健康状态和高速轴的对中状态输出与之相应的功率预设值，当扭矩限制器状态为失效或高速轴对中状态为差时，机组停机保护。以及提供一种风力发电机组高速轴运行实时状态监控系统。本发明有效监控高速轴的运行实时状态并减小不对中对机组的危害。

技术领域

本发明涉及风力发电领域，尤其涉及一种风力发电机高速轴运行实时状态监控方法及系统。

背景技术

风力发电机组齿轮箱将风轮的低速旋转转换成发电机轴的高速旋转，在此过程中，联轴器发挥着传输转矩及纠正齿轮箱轴和发电机轴的同轴度偏差的功能，联轴器上设置打滑保护装置，当发生发电机短路或电网故障时，联轴器发生打滑阻止过大的扭矩对齿轮箱高速轴的冲击，起到保护齿轮箱的作用。因此有必要对高速轴运行实时状态进行实时监测，当发生比较严重的问题时，及时进行报警，防止严重故障发生。目前行业整机对高速轴的运行实时状态监测做的工作比较缺乏，导致问题发生时无法及时有效地找到解决办法，造成经济损失。总体来说，存在以下问题：

1、因齿轮箱及发电机和机架是通过弹性支撑连接的，机组运行过程中高速轴的对中偏差值是一个变化量，如果不能及时进行监控，当偏差值超过允许的范围仍然继续运行将对机组造成很大破坏；

2、当高速轴发生过载时，打滑保护装置会发生打滑，说明存在一定的冲击，如果没有监测高速轴的对中状态，则有可能在持续的不对中状态下运行一段时间后，造成联轴器或两端轴承的损坏。

3、打滑保护装置发生持续的打滑，没有及时监测和报警，会导致联轴器产生高温，对机组安全运行是一个大的隐患。

发明内容

为了克服现有的风力发电机无法实时监控高速轴运行状态的不足，为了有效监控高速轴的运行实时状态并减小不对中对机组的危害，本发明提供了一种风力发电机高速轴运行实时状态监控方法及其系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种风力发电机组高速轴运行实时状态监控方法，所述方法包括以下步骤：

a)在风电机组高速轴处安装有打滑角度及对中值检测装置；

b)通过打滑角度及对中值检测装置测量高速轴扭矩限制器打滑角度及高速轴对中值；

c)打滑角度及对中值检测装置将打滑角度及高速轴对中值通过无线方式传输给信号处理模块；

d)信号处理模块对打滑角度及对中值进行分析，得到扭矩限制器的健康状态及高速轴的对中状态；

e)根据扭矩限制器的健康状态和高速轴的对中状态输出与之相应的功率预设值，当扭矩限制器状态为失效或高速轴对中状态为差时，机组停机保护。

进一步，所述步骤d)中，通过对比实测打滑角度θ和预设打滑角度极限值θ_l，当θθ_l时，扭矩限制器状态判定为失效，机组停机；当θθ_l时，扭矩限制器状态判定为正常。

再进一步，所述步骤d)中，ΔR为不对中偏差，ΔR_l为预设极限偏差值，ΔR_p为预设允许偏差值；当ΔR＜ΔR_p，判定机组对中状态为良好，满功率运行；当ΔR_p≤ΔR＜ΔR_l，判定机组对中状态为中等，机组限功率运行，择期进行重新对中；当ΔR≥ΔR_l，判断机组对中状态为差，机组停机保护。