[发明专利]一种基于风机动态控制的变桨轴承检测方法

说明书

本发明公开了一种基于风机动态控制的变桨轴承检测方法，所述变桨轴承检测方法包括：风机主控系统收到服务器端决策算法模型给出的轴承检测指令后，按照定期巡检轴承方法或定目标方法执行预设控制策略，循环控制三面桨叶，分别完成三面桨叶变桨轴承的检测数据采集，并通过变桨轴承检测设备的自动诊断算法或诊断工程师介入，分析采集得到的检测数据，并给出变桨轴承健康度的判定结论。本发明方法通过动态控制变桨在恒定工况运行，消除动态变桨所带来的信号扰动影响，使机组在安全和合理的条件下运行，将变桨轴承检测系统的功能更为有效的发挥，达到机组预测性运维的目的，减少因变桨轴承带来的设备危害损失、发电量损失。

技术领域

本发明属于变桨轴承检测领域，尤其涉及一种基于风机动态控制的变桨轴承检测方法。

背景技术

风力发电其特点就是将风机选择在风能丰富的地区，但风资源丰富的地区都面临着气候条件恶劣的问题，导致风机叶片承受的载荷是无规律分布，由于桨叶受到变风速、变载荷分布的作用力，导致变桨轴承在运行工况非常复杂。其中作为连接叶片和风机轮毂的连接关键部件，其载荷分布的复杂度与叶片工作情况无异，若叶片整体载荷分布不均衡，最先接受考验的就是变桨轴承，当长时间的交变不平衡载荷对变桨轴承的健康运行带来严重的威胁，若不及时发现势必会导致变桨轴承出现故障，例如，变桨轴承外却裂纹、滚动体损伤、变桨轴承开裂等。当变桨轴承出现较大裂纹时，风机叶片有可能直接掉落。综上，变桨轴承损伤是不容忽视的。

由于风力发电机组变桨轴承的工作特点是低速重载、不完全周期旋转、间歇性旋转等，会导致对变桨轴承检测设备在变工况条件下运行，采集的信号有效性极低，很难从监测的信号中提取到有效状态信息。

风机动态控制研究初期，将风机的平稳性、安全性控制作为首要攻克目标，并未将动态控制风机变桨检测变桨轴承健康状态算法提到首要位置，随着风机服役期间产生的运维成本和发电量损失逐步作为关注点走进人们的视线，控制方法的注意力才被转移，针对行业中存在的这些难点，经过综合分析研究，提出基于风机动态控制的变桨轴承检测方法，用以解决风电机组变桨轴承检测问题。

发明内容

本发明的目的在于，为克服现有技术缺陷，提供了一种基于风机动态控制的变桨轴承检测方法，通过本变桨轴承检测方法解决了动态运转过程中由于动态载荷导致的噪声源复杂问题，解决变桨轴承监测不完全周期旋转无法全面检测问题，解决间歇性旋转由变桨系统带来的不确定扰动问题。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种基于风机动态控制的变桨轴承检测方法，所述变桨轴承检测方法包括：风机主控系统收到服务器端决策算法模型给出的轴承检测指令后，按照定期巡检轴承方法或定目标方法执行预设控制策略，循环控制三面桨叶，分别完成三面桨叶变桨轴承的检测数据采集，并通过变桨轴承检测设备的自动诊断算法或诊断工程师介入，分析采集得到的检测数据，并给出变桨轴承健康度的判定结论。

根据一个优选的实施方式，服务器端决策算法模型基于风功率预测数据、风机主控系统数据、变桨系统数据和风机及风场的条件参数，判断是否具备执行变桨轴承检测指令的条件。

根据一个优选的实施方式，当服务器端决策算法模型判断具备执行变桨轴承检测指令的条件，且判定轴承检测设备发现了轴承异常信号时，以定目标方法进行变桨轴承检测；若判定轴承检测设备未发现轴承异常信号时，以定期巡检轴承方法进行变桨轴承检测。

根据一个优选的实施方式，所述定周期巡检轴承方法包括：主控系统下发第一面桨叶变桨检测控制指令，由主控系统控制变桨系统从90°至-270°以1°/s的恒速旋转，后台服务器同步采集变桨轴承检测设备数据、变桨角度和被检测桨叶；

当变桨位置到达-270°时，延时5s反向以1°/s的收桨速度转动桨叶，使桨叶回到安全位置且压到限位开关，动态控制流程终止，同时同步记录反向转动过程中的变桨轴承检测设备采集的数据、变桨角度和被检测桨叶，完成第一面桨叶的检测；并按照第一面桨叶的检测方法完成第二面和第三面桨叶的检测。