[发明专利]变桨电机温度异常监测方法和预警方法

说明书

本发明涉及一种变桨电机温度异常监测方法和预警方法。一种变桨电机温度异常监测方法，计算风电机组中某一时间段内各稳态满发功率片段下平均温度值最大与最小变桨电机之间的温差时间序列；计算各稳态满发功率片段对应温差时间序列的温差平均值，根据温差平均值的分布情况搜索超出变桨电机温差平均值波动区间的温差平均值点。本发明的方法旨在对机组异常工况进行诊断，尽早发现隐患，降低机组故障频率，提升机组的运行效率。

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种变桨电机温度异常监测方法和预警方法。

背景技术

随着国家对新能源的政策倾斜及迫切需求，风力发电已被很多区域使用。越来越多的风场建立起来，风力发电机组的安全运行及检测更是业主最关心的问题之一。变桨系统作为较易产生故障的大部件之一，且具有故障发生突然、不易检测等特性，加大了运维人员对变桨系统的运维难度。

变桨系统作用主要包括：确保风电机组对风能的有效利用、确保极端情况下风机自身安全，避免发生超速飞车、倒塔事故。当风速达到额定风速，机组会启动变桨系统，使机组的输出功率控制在额定功率附近，机组整体运行状态较为稳定。因此研究额定功率附近的变桨系统的运行状态，有其实际意义。现阶段针对变桨系统的故障研究主要集中在温度指标预测、故障模式发现、相关指标分析等研究，对于机组变桨系统是否一致性的研究主要集中在变桨速度、变桨角度，对于变桨电机等模块的运行状态的一致性研究几乎没有。从变桨系统的工作原理来看，除了变桨速度、变桨角度等指标外，三个变桨电机运行状态的差异性也能够很好地反应机组变桨系统的运行状态。

此外，变桨系统的工作状态极易受到风速的影响，多变的工况及高频率的负荷变化，给变桨装置带来了很大的挑战，加大了变桨装置故障的可能性。机组变桨系统的运行状态在不同风速段的表现存在一定的差异，进一步查找机组不同风速段下运行差异，能够及早的发现变桨系统存在的隐患，便于运维人员有针对性的对机组进行检修，缩短检修时间。当机组处于稳态满发阶段，机组变桨系统受到风速的影响较大，因而研究风速与变桨电机温度温差的关系有实际意义。

机组变桨电机是变桨系统重要的驱动装置，也是变桨系统极易产生故障的部件。变桨系统的驱动主要依靠变桨电机，电机运行过程中温度会增加。当变桨系统运行一段时间后，散热系统散发的热量一定，电机的温度不再升高，其将稳定在某一温度附近运行。对于单台风力发电机组来说，三个叶片的运行情况基本一致。在SCADA故障报警系统中，有专门针对三个叶片的变桨角度、变桨速度不对称的监测，设有固定的故障等级。而对于变桨电机的运行状态仅是针对温度最高的变桨电机进行最大值监测和报警。机组变桨系统稳定状态下，当外界环境温度升高，机组变桨电机温度很容易达到机组SCADA故障系统的报警值，促使机组报故障甚至停机。SCADA故障报警系统对于三个变桨电机的运行温度是否一致未进行任何操作，此做法必然会丢失很多重要的信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变桨电机温度异常监测方法和预警方法，该方法旨在对机组异常工况进行诊断，尽早发现隐患，降低机组故障频率，提升机组的运行效率。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种变桨电机温度异常监测方法，其特征在于：计算风电机组中某一时间段内各稳态满发功率片段下平均温度值最大与最小变桨电机之间的温差时间序列；计算各稳态满发功率片段对应温差时间序列的温差平均值，根据温差平均值的分布情况搜索超出变桨电机温差平均值波动区间的温差平均值点。

进一步地，所述温差时间序列的获得包括：先获取风电机组中某一时间段内各稳态满发功率片段，再分别计算各稳态满发功率片段下平均温度值最大与最小变桨电机之间的温差时间序列；或者，先计算风电机组中某一时间段内平均温度值最大与最小变桨电机之间的整体温差时间序列，再从整体温差时间序列中选取该时间段内各稳态满发功率片段下对应的温差时间序列。