[实用新型]基于SCADA数据的风力机电动变桨系统故障诊断系统

说明书

本实用新型涉及一种基于SCADA数据的风力机电动变桨系统故障诊断系统。本实用新型所述的基于SCADA数据的风力机电动变桨系统故障诊断系统包括：传感器、数据采集器、数据库服务器、SCADA网络和故障诊断终端。传感器设置于风力发电机组上，与数据采集器连接；数据采集器、数据库服务器和故障诊断终端分别接入SCADA网络。传感器将感应到的参数信号传输至数据采集器；数据采集器将参数信号转换为变桨系统运行的状态信号，并通过SCADA网络发送给数据库服务器；故障诊断终端搭载信号处理软件和检测诊断软件系统，通过SCADA网络从数据库服务器获取变桨系统运行的状态信号，并输出风力机电动变桨系统故障结果。本实用新型具有快速、在线、无损、实时、高效的优点。

技术领域

本实用新型涉及风力发电设备领域，特别是涉及一种基于SCADA数据的风力机电动变桨系统故障诊断系统。

背景技术

随着风力发电机组装机容量不断增大、平均单机功率的不断大型化，风力发电机组结构复杂化以及零部件的多样化；风力发电机组安装环境为偏远荒芜的无人区或海上，工作环境十分恶劣；风的瞬息万变，风机的受力情况也瞬息万变：这些都造成了风力发电机组的各个系统故障频发，但与其相匹配的风力发电机组状态监测和故障诊断技术却没有相应地提高，这导致了风力发电机组故障频发却无法及时有效地排除，引发了巨大的经济损失。因此，先进故障诊断方案的需求迫在眉睫。

有关统计资料表明，在风力发电机组中容易发生故障的子系统分别为变桨系统、变频器、发电机系统、电气控制及电气系统、齿轮箱系统，其中变桨系统的故障比例最高。这是由于风速和风向的随机性和不确定性，变桨系统作为风力发电机组功率调节的执行机构，会随着风速的频繁变化而进行变桨动作，且其工作环境恶劣、容易损坏。

此外，风机其余部件的故障问题往往也需要变桨系统进行刹车制动来保护机组安全，往往也会引起变桨系统故障。

目前，大功率风力发电机组变桨式调节分为液压变桨和电动变桨。液压变桨由液压设备提供驱动力；电动变桨由电机、控制器等电气设备提供驱动力。电动变桨的控制方式更加灵活方便，是现阶段风力发电机组主要应用方向。电动变桨系统主要由变桨控制器、伺服电机、变桨驱动器和备用电源等部分组成。

因此，研究电动变桨系统的故障诊断问题具有重要的现实意义。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种基于SCADA数据的风力机电动变桨系统故障诊断系统，在风力发电机组运行过程中对叶片变桨系统的运行状态进行实时监测，为风力发电机组的可靠运行提供有力保障，具有快速、在线、无损、实时、高效监测和诊断的优点。

一种基于SCADA数据的风力机电动变桨系统故障诊断系统：

包括传感器、数据采集器、数据库服务器、SCADA网络和故障诊断终端；所述传感器设置于风力发电机组上，并与所述数据采集器连接；所述数据采集器、所述数据库服务器和所述故障诊断终端分别接入所述SCADA网络；

所述传感器用于感应所述风力机电动变桨系统的运行状态，并将感应到的参数信号传输至所述数据采集器；

所述数据采集器用于将所述参数信号转换为变桨系统运行的状态信号，并通过所述SCADA网络发送给所述数据库服务器；

所述故障诊断终端搭载信号处理软件和检测诊断软件系统，用于通过所述SCADA网络从所述数据库服务器获取所述变桨系统运行的状态信号，并输出风力机电动变桨系统故障结果。

本实用新型所述的基于SCADA数据的风力机电动变桨系统故障诊断系统，基于风力机叶片气动理论、状态监测和故障诊断理论，借助检测技术、信号分析技术、计算机技术、SCADA技术，实现实时监测和诊断风力机电动变桨系统故障的目的，有效提高风力发电机组运行的安全性和可靠性。

进一步地，所述传感器包括以下至少一种：