[发明专利]一种海上风电机组机舱振动加速度数据有效性的判定方法

说明书

本发明涉及一种海上风电机组机舱振动加速度数据有效性的判定方法：风电机组的主控系统实时采集风电机组中两个振动加速度传感器X方向和Y方向的振动加速度测量值，并按以下步骤对测量值进行处理和计算：1)、风电机组的主控系统根据采集的X方向、Y方向的振动加速度测量值，实时计算两个振动加速度传感器在相同方向的振动加速度测量值的绝对差值，2)、风电机组的主控系统根据步骤1)所得的绝对差值实时计算各方向绝对差值的10s平均值，3)、风电机组的主控系统计算对风偏航期间振动加速度数据的有效性判定标准值，4)、风电机组的主控系统判定对风偏航期间振动加速度数据的有效性及选择保护策略。

技术领域

本发明涉及一种海上风电领域，特别涉及一种海上风电机组机舱振动加速度数据有效性的判定方法。

背景技术

振动加速度传感器是风电机组安全保护的核心器件，通常通过刚性连接安装于风电机组机舱主轴下方的机舱中轴线附近，可以测量机舱前后方向即X方向和机舱左右方向即Y方向的振动加速度。振动加速度传感器的测量值送入风电机组主控系统，当振动加速度过大时，主控系统必须控制风电机组停机，否则风电机组可能会因机舱振动过大而倒塌。通常陆上风电机组只安装一套振动加速度传感器，而海上风电机组因更高的安全和稳定要求，出于冗余考虑，安装有两套振动加速度传感器。

通常，振动加速度传感器测量的振动加速度反映的就是机舱真实的振动情况，当测量的振动加速度超过机组设计的保护限值时，必须立即控制风电机组停机，以保证机组的安全。但是随着机组的长期运行，如果偏航刹车片发生磨损，在机组对风偏航以及对风偏航停止过程中，会因刹车片表面不平整或碳粉沉积，导致刹车片与刹车盘间异常摩擦，这种摩擦产生的高频微幅振动会通过机舱机架传导到振动加速度传感器的测量芯片中，干扰测量元件的正常测量，造成振动加速度传感器输出很大的振动加速度测量值，当测量值超过保护限制时，机组会立即报振动超限故障而停机，这时导致机组停机的原因并不是机舱真实的振动加速度。发生上述异常摩擦时，维护人员必须登上机组塔筒顶部，对刹车盘上沉积的碳粉进行清理，磨损严重时则需要更换刹车片才能让机组恢复正常运行。对于陆上风电机组，发生故障后维护人员可以立即登上机组进行维护处理，让机组恢复运行，但是海上风电机组发生该故障后，由于天气或海况原因，维护人员可能需要好几天后才能出海进行处理，该段时间内机组会频繁报振动超限故障，将严重影响风电机组的正常运行。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种海上风电机组机舱振动加速度数据有效性的判定方法，其能提高风电机组的利用率，从而增加发电机组的发电量。

本发明的技术方案是：一种海上风电机组机舱振动加速度数据有效性的判定方法如下：风电机组的主控系统实时采集风电机组中两个振动加速度传感器X方向和Y方向的振动加速度测量值，设定振动加速度测量值失真判断系数Kp，并设定两个振动加速度传感器同方向测量值的最大偏差值，按以下步骤对X方向和Y方向的振动加速度测量值进行处理和计算：

1)、风电机组的主控系统根据采集的X方向、Y方向的振动加速度测量值，实时计算两个振动加速度传感器在相同方向的振动加速度测量值的绝对差值，进入步骤2)；

2)、风电机组的主控系统根据步骤1)所得的绝对差值实时计算各方向绝对差值的10s平均值，进入步骤3)；

3)、风电机组的主控系统计算对风偏航期间振动加速度数据的有效性判定标准值：

3-1)、当对风偏航装置进入对风偏航状态时刻，风电机组的主控系统记录进入时刻按步骤2)实时计算的各方向绝对差值的10s平均值；

3-2)、用步骤3-1)进入对风偏航状态时刻记录的10s平均值与设定的两个振动加速度传感器同方向测量值的最大偏差值进行比较，取其中最小值作为判定标准值；