论文部分内容阅读
随着风电机组装机容量日益增加,风电场的运营维护越来越受到重视,风力发电机组在线状态监测及寿命预测系统的应用能够有效的减少机组的维护成本,提高风力发电的经济效益。本文以风力发电机组为研究对象,重点探讨了利用风力发电机组振动监测数据来对风电机组进行状态评价的方法,分析了风电机组的故障形式及其振动特征,判断故障程度及关键部件的寿命预测,为开发风力发电机组在线状态监测系统提供技术支持。本文针对风力发电机组的传动链,探讨了风力发电机的工作原理及其结构,并通过pro/E三维软件建立了风电机组的三维模型;对风电机组传动链的常见故障及其振动特征做了详细的分类和分析。根据现场测试和数据处理经验,给出了振动标准的选用原则,并系统介绍了VDl3834标准;根据现场风机在线监测系统的安装调试经验,总结了传感器选择的一般原则,并对传感器安装的步骤和注意事项作了总结;根据以上内容,确立了制定风电机组振动测试方案的一般方法,并以南车某型号风电机组为例,列出了此型号风电机组的测点布置方案。对常用的振动数据处理方法作了总结和讲解,并对风力发电机组传动链关键部件的特征频率的计算方法进行了描述,提出了建立特征频率数据库的方法,并以两种结构的齿轮型为例建立了详细的数据库:对四种不同传动链结构的齿轮箱进行了现场数据测试,应用北京威锐达测控系统有限公司开发的数据分析软件对数据进行了详细的分析和处理,得出了风电机组可能故障及其处理意见,并总结了以VDl3834为标准的数据处理的方法和步骤。针对风电机组的疲劳寿命,提出了风电机组寿命预测的曲线拟合法,大胆的将曲线拟合的思想应用到风电机组零部件的寿命预测中,并提出了零部件剩余寿命的预报管理流程;以风力发电机组发电机驱动端轴承为例,介绍了零部件理论剩余寿命的计算方法,编制了曲线拟合的matlab程序,对现场监测的信号进行数据曲线拟合,得出测试风电机组的剩余寿命,并与计算的轴承理论寿命进行比较,分析了两个结果相差较大的原因,为以后风电机组在线监测系统嵌入寿命预测模块提供了方法支持。