CN104111154A - 风力发电机组的振动趋势分析方法和振动趋势分析系统 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于风力发电机组的振动趋势分析方法和振动趋势分析系统。所述振动趋势分析方法包括:根据预定的检测周期检测在风力发电机组机舱内的预定测点上的振动加速度并同步地获取风力发电机组的至少一个机组运行参数的数据,并且记录采集的机组运行参数数据和检测的振动加速度数据;选取超过预定数量的记录的机组运行参数数据和振动加速度数据的数据集合;对选取的数据集合,根据机组运行参数分别对在任一预定测点上检测到的振动加速度数据进行分仓处理,针对所述预定测点的任一机组运行参数的每个分仓中的振动加速度数据计算该分仓中振动加速度的平均值,基于计算的振动加速度的平均值确定在所述预定测点上振动随所述机组运行参数改变的趋势。
Description
技术领域
本发明涉及一种风力发电机组的振动监测技术,尤其涉及一种用于风力发电机组的振动趋势分析方法和振动趋势分析系统。
背景技术
在风力发电系统中,对风力发电机组的振动特性执行检测/监测是确保风电发电机组正常运行的处理。
目前的风电机组振动检测主要通过采集机组的振动信号,经过一些滤波处理后,由主控系统对这些信号进行与为这些信号设置的阀值进行比较,根据比较的结果进行故障告警或停机处理。
这样的检测方式仅通过检测振动信号来确定机组的振动状态,而没有充分考虑机组的其他运行参数,也没有充分测量和评估机组各个部位的振动状态。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于风力发电机组的振动趋势分析方法和振动趋势分析系统,从风力发电机组机舱内的多个测点同步地得到机组运行参数和振动状态的数据,从而提供多维度的机组动态振动特性的信息并且可助于评估整机的振动改变趋势。
根据本发明的一方面,提供一种用于风力发电机组的振动趋势分析方法,包括:根据预定的检测周期检测在风力发电机组机舱内的预定测点上的振动加速度并同步地获取风力发电机组的至少一个机组运行参数的数据,并且记录采集的机组运行参数数据和检测的振动加速度数据;选取超过预定数量的记录的机组运行参数数据和振动加速度数据的数据集合;对选取的数据集合执行以下处理:根据机组运行参数分别对在任一预定测点上检测到的振动加速度数据进行分仓处理,针对所述预定测点的任一机组运行参数的每个分仓中的振动加速度数据计算该分仓中振动加速度的平均值,基于计算的振动加速度的平均值确定在所述预定测点上振动随所述机组运行参数改变的趋势。
根据本发明的一方面,提供一种使用所述振动趋势分析方法的振动趋势分析系统,包括:同步振动检测装置,根据预定的检测周期检测在风力发电机组机舱内的预定测点上的振动加速度并同步地获取风力发电机组的至少一个机组运行参数的数据;振动数据记录装置,记录来自同步振动检测装置的机组运行参数数据和振动加速度数据;振动数据处理装置,选取振动数据记录装置记录的超过预定数量的机组运行参数数据和振动加速度数据的数据集合;振动数据分析装置,对选取的数据集合执行以下处理:根据机组运行参数分别对在任一预定测点上检测到的振动加速度数据进行分仓处理,针对所述预定测点的任一机组运行参数的每个分仓中的振动加速度数据计算该分仓中振动加速度的平均值,基于计算的振动加速度的平均值确定在所述预定测点上振动随所述机组运行参数改变的趋势。
本发明的用于风力发电机组的振动趋势分析方法以及使用所述方法的系统从风力发电机组机舱内的多个测点同步地得到机组运行参数和振动状态的数据,并且对检测的振动数据和机组运行参数结合起来进行分析,从而从多个测点、多个机组运行参数等多个维度提供机组动态振动特性的信息,可助于评估整机的振动改变趋势。此外,通过绘制振动数据随机组运行参数改变的趋势图,可直观地反映振动改变的趋势。
附图说明
图1为根据本发明的示例性实施例在风力发电机组的机舱内设置振动加速度的测点的示意图;
图2为根据本发明的示例性实施例的用于风力发电机组的振动趋势分析系统的逻辑框图;
图3为根据本发明的示例性实施例的用于风力发电机组的振动趋势分析方法的流程图;
图4为根据本发明的示例性实施例的用于风力发电机组的振动趋势分析方法绘制的振动加速度随转速改变的振动趋势图;
图5为图4中在多个测点上沿不同方向的振动加速度的最大值及对应的转速值的示意表格;
图6为根据本发明的示例性实施例的用于风力发电机组的振动趋势分析方法绘制的振动加速度随风速改变的振动趋势图;
图7为图6中在多个测点上沿不同方向的振动加速度的最大值及对应的风速值的示意表格;
图8为根据本发明的示例性实施例的用于风力发电机组的振动趋势分析方法绘制的振动加速度随功率改变的振动趋势图;
图9为图8中在多个测点上沿不同方向的振动加速度的最大值及对应的功率值的示意表格。
具体实施方式
在风力发电机组的结构设计中,除了要考虑结构的强度、刚性等静态性能外,还必须考虑到风力发电机组在动态载荷作用下动态性能问题。
为了测试机组的动态性能,本发明提出这样一种用于风力发电机组的振动趋势分析方法和系统:在风力发电机组的机舱内的多个测点分别设置振动传感器,通过这些振动传感器检测这些测点上的振动数据并同步地获取风力发电机组的机组运行参数(例如,风速、风力发电机组的转速和功率等)的数据,再对采集的机组运行参数数据和振动数据进行处理和分析;所述分析可包括:根据任一机组运行参数对在测点上检测到的振动加速度数据进行分仓,再对每个分仓中的振动加速度数据计算振动加速度的平均值(和/或标准差),然后基于计算的振动加速度的平均值(和/或标准差)确定在所述测点上振动随所述机组运行参数改变的趋势,例如可绘制在所述测点上振动加速度随所述机组运行参数改变的振动趋势图(和/或振动标准差趋势图)。
通过结合机组运行参数对测点上检测到的振动数据进行分析,可直观、多维度地反映风力发电机组的振动特性;在此基础上,结合在多个测点上振动加速度随所述机组运行参数改变的情况,技术人员还可进一步分析对风力发电机组的整机振动特性。
下面结合附图对本发明实施例的用于风力发电机组的振动趋势分析方法以及使用所述方法的系统进行详细描述。
为了对风力发电机组的动态振动特性提供较科学的评判,应选择机组的关键部位安装振动加速度传感器。在本文中,将选择进行振动测试的位置称为测点。针对风力发电机组的结构和运行特点,在机舱后部(如机舱尾部的支架上)和/或风力发电机的传动链部位选择测点。图1为根据本发明的示例性实施例在风力发电机组的机舱内设置振动加速度的测点的示意图。
机舱部分的测试位置选择应能够体现整机和塔筒的振动频率。参照图1,可在机舱尾部的支架上选择测点10。在机舱尾部的支架上的振动特性易于反映整机振动特性。此外,可根据风力发电机组的类型和型号以及结构设计来选择传动链部位的测点。例如,如图1所示,在直驱永磁风力发电机的传动链部位选择的测点可包括:从机舱向风力发电机叶轮的方向20,在直驱永磁风力发电机的主轴承外圈A上的9点钟位置21、主轴承外圈上的6点钟位置23和/或定子支架上9点钟位置25。所述主轴承可包括BT轴承和NJ轴承等。对于双馈式风力发电机组,则可以在齿轮箱上选择所述测点。
在前述可选择的测点上,可安装朝向水平方向、轴向方向、竖直方向和径向中的至少一个方向的加速度传感器。例如,可在测点10分别设置水平方向和轴向的加速度传感器,可在主轴承外圈A上的9点钟位置21分别设置水平方向和轴向的加速度传感器,在定子支架上9点钟位置25分别设置水平方向和轴向的加速度传感器。
以下将参照图3首先描述根据本发明的示例性实施例的用于风力发电机组的振动趋势分析方法的处理。图3为根据本发明的示例性实施例的用于风力发电机组的振动趋势分析方法的流程图。可通过例如,图2所示的与风力发电机组的主控系统连接的振动趋势分析系统实现所述振动趋势分析方法。
参照图3,在步骤S310,根据预定的检测周期检测在风力发电机组机舱内的预定测点上的振动加速度并同步地获取风力发电机组的至少一个机组运行参数的数据,并且记录获取的机组运行参数数据和检测的振动加速度数据。所述机组运行参数可包括,但不限于,风速、风力发电机组的转速以及风力发电机组的功率等,还可进一步包括风力发电机组的偏航参数,如偏航角度或偏航状态。
根据本发明的示例性实施例,振动趋势分析系统从风力发电机组的主控系统获取风力发电机组的机组运行参数的数据。例如,可按照例如1秒的检测周期从主控系统获取机组运行参数的值,同时通过检测在风力发电机组机舱内的预定测点上的振动加速度。
优选地,在步骤S310,振动趋势分析系统根据预定的检测周期检测在风力发电机组机舱内的预定测点上沿预定方向的振动加速度并同步地获取风力发电机组的机组运行参数,以动态地检测测点上多个方向上的振动加速度,所述预定方向是水平、轴向和竖直方向中的至少一个。
在步骤S320,振动趋势分析系统选取超过预定数量的记录的机组运行参数数据和振动加速度数据的数据集合。通过选取足够数量的检测数据,可在后续的步骤中执行更客观、准确的数据统计和分析。
此外,为了使用能够客观反映风力发电机组的动态振动特性的检测数据,根据本发明的优选实施例,步骤S320还包括:对记录的机组运行参数数据和振动加速度数据执行过滤处理,以保留满足机组运行参数有效范围内的振动加速度数据。例如,所述过滤处理可包括以下处理中的至少一个处理:如果转速的值不在并网转速和额定转速之间,则去除在所述转速下检测到的振动加速度数据;如果风速的值不在切入风速和额定风速的预定倍数之间,则去除在所述风速下检测到的振动加速度数据;如果功率的值大于额定功率,则去除在所述功率下检测到的振动加速度数据。
根据本发明的另一优选实施例,在执行上述处理之后,在步骤S320,振动趋势分析系统还根据获取的偏航参数确定发生偏航的时间段,并且去除所述时间段内检测到的振动加速度数据。如前所述,所述偏航参数是偏航角度或偏航状态数据。由此,后续不对偏航状态下检测到的振动加速度数据执行统计和分析。
此后,振动趋势分析系统对在步骤S320选取的数据集合执行如下步骤S330~S350的处理:
在步骤S330,根据机组运行参数分别对在任一预定测点上检测到的振动加速度数据进行分仓处理。例如,根据转速参数对选取的数据集合中的振动加速度数据执行分仓,可根据分析的细化程度确定每个分仓的大小(例如但不限于0.5RPM,即每分钟0.5转);再例如,根据风速对选取的数据集合中的振动加速度数据执行分仓,同理可根据分析的细化程度确定每个分仓的大小(例如但不限于0.5m/s,即每秒0.5米);再例如,根据功率参数对选取的数据集合中的振动加速度数据执行分仓,可根据分析的细化程度确定每个分仓的大小(例如但不限于50KW)。应说明的是,在前述S310和S320的处理中,需要采集足够数量的检测样本,以使得在步骤S330执行分仓处理时,确保每个分仓中的振动加速度数据具有统计意义,例如以每个分仓中的数据不低于50个或100个为限。
在步骤S340,振动趋势分析系统针对所述预定测点的任一机组运行参数的每个分仓中的振动加速度数据计算该分仓中振动加速度的平均值。振动加速度的平均值用于衡量根据机组运行参数的同一分仓下振动的平均量级。
一般使用以下公式计算分仓中振动加速度的平均值:
其中,n是分仓中振动加速度数据的个数,xi是分仓中的第i个振动加速度数据。
根据本发明的优选实施例,振动趋势分析系统还针对所述预定测点的任一机组运行参数的每个分仓中的振动加速度数据计算该分仓中振动加速度的标准差。振动加速度的标准差用于衡量根据机组运行参数的同一分仓下振动的稳定性。
一般使用以下公式计算分仓中振动加速度的标准差:
类似地,n是分仓中振动加速度数据的个数,xi是分仓中的第i个振动加速度数据。
此后,在步骤S350,振动趋势分析系统基于计算的振动加速度的平均值确定在所述预定测点上振动随所述机组运行参数改变的趋势。例如,可提取在测点上检测到的振动加速度平均值的最大值以及其对应的转速;可提取在测点上检测到的振动加速度平均值的最大值以及其对应的风速;可提取在测点上检测到的振动加速度平均值的最大值以及其对应的功率值。通过提取测点上检测到的振动加速度最大值及其对应的参数值,可获得关于风力发电机组的振动特性发生突变的节点信息;在此基础上,通过对全部测点上检测到的振动加速度最大值及其对应的参数值的分析,还能够取得风力发电机组整机振动特性的信息。
根据本发明的优选实施例,在步骤S350,基于计算的振动加速度的平均值绘制在所述预定测点上振动加速度随所述机组运行参数改变的振动趋势图。
在振动加速度的检测中,通常要在测点上沿特定方向执行所述方向的振动加速度。因此,根据本发明的优选实施例,在步骤S330,根据机组运行参数分别对在任一预定测点上沿任一方向检测到的振动加速度数据进行分仓处理;在步骤S340,针对所述预定测点上沿所述方向的任一机组运行参数的每个分仓中的振动加速度数据计算该分仓中振动加速度的平均值;在步骤S350,基于计算的振动加速度的平均值确定在所述预定测点上沿所述方向的振动随所述机组运行参数改变的趋势。
例如,步骤S350可包括:基于计算的振动加速度的平均值绘制在所述预定测点上沿所述方向振动加速度随所述机组运行参数改变的振动趋势图;进一步地,步骤S350可还包括:基于计算的振动加速度的标准差绘制在所述预定测点上沿所述方向振动加速度随所述机组运行参数改变的振动标准差趋势图。
进一步地,在步骤S350,振动趋势分析系统可基于计算的振动加速度的平均值和标准差确定在所述预定测点上沿所述方向振动随所述机组运行参数改变的趋势。
以下在图4~图9中以直驱永磁风力发电机组为例示出基于计算的振动加速度的平均值和标准差确定在所述预定测点上沿所述方向振动随所述机组运行参数改变的趋势的示例。应该理解,本发明提出的用于风力发电机组的振动趋势分析方法还适用于包括但不限于传动失速型风力发电机组、双馈式风力发电机组以及混合传动型风力发电机组等水平轴风力发电机组。
图4为根据本发明的示例性实施例的用于风力发电机组的振动趋势分析方法绘制的振动加速度随转速改变的振动趋势图。
在图4中绘制了在机舱支架上的水平方向、机舱支架上的轴向、定子支架上的水平方向、定子支架上的轴向、BT轴承的水平方向、BT轴承的竖直方向、NJ轴承的水平方向、NJ上轴承的竖直方向,振动加速度随转速改变的趋势图。通过查看图4可以看出,在被测的转速区间内,发电机定子上测点的两个方向上振动随转速的增加而增加,在转速达到15.2RPM时,振动加速度的值发生突变,达到最大,而在其他测点上,振动加速度随转速增加而增加,并未出现明显突变。因此,从图4绘制的振动趋势图,可以直观地获得关于振动随转速改变的趋势信息。
图5为根据本发明的示例性实施例的用于风力发电机组的振动趋势分析方法获得的在多个测点上沿不同方向的振动加速度的最大值的示意表格。基于绘制图4的分仓数据,获得如图5所示的表格。这些振动加速度最大值的数据以及对应的转速数据提供了有关振动发生突变时的量化数据。
图6为根据本发明的示例性实施例的用于风力发电机组的振动趋势分析方法绘制的振动加速度随风速改变的振动趋势图。
类似地,通过查看图6可以看出:测试数据对应的最小平均风速为3.2m/s,最大风速为15.6m/s;在被测风速区间内,发电机定子上两测点的振动随风速增加而增加,在8.2m/s-8.7m/s时有效值发生突变;机舱测点、BT轴承测点、NJ轴承测点的振动,随风速增加而增加,未出现明显突变数据。图7给出了图6中各测点振动最大值及对应的风速值。从图6绘制的振动趋势图,可以直观地获得关于振动随风速改变的趋势信息。
图8为根据本发明的示例性实施例的用于风力发电机组的振动趋势分析方法绘制的振动加速度随功率改变的振动趋势图。
类似地,通过查看图8可以看出:测试数据对应的最小平均功率为123kW,最大功率为1552kW;在被测功率区间内,发电机定子上两测点的振动随功率增加而增加,在626kW时有效值发生突变;机舱测点、BT轴承测点、NJ轴承测点的振动,随功率增加而增加,未出现明显突变数据。图9示出图8中在多个测点上沿不同方向的振动加速度的最大值及对应的功率值。
根据上述参照附图对本发明的示例性实施例的描述可以看出,本发明的用于风力发电机组的振动趋势分析方法从风力发电机组机舱内的多个测点同步地得到机组运行参数和振动状态的数据,并且对检测的振动数据和机组运行参数结合起来进行分析,从而从多个测点、多个机组运行参数等多个维度提供机组动态振动特性的信息,可助于评估整机的振动改变趋势。此外,通过绘制振动数据随机组运行参数改变的趋势图,可直观地反映振动改变的趋势。
下面将参照图2描述根据本发明的示例性实施例的用于风力发电机组的振动趋势分析系统。
图2为根据本发明的示例性实施例的用于风力发电机组的振动趋势分析系统的逻辑框图。
参照图2,根据本发明的示例性实施例的用于风力发电机组的振动趋势分析系统包括:同步振动检测装置210、振动数据记录装置220、振动数据处理装置230和振动数据分析装置240。
同步振动检测装置210用于根据预定的检测周期检测在风力发电机组机舱内的预定测点上的振动加速度并同步地获取风力发电机组的至少一个机组运行参数的数据。可选地,所述预定测点在机舱尾部的支架上和/或直驱永磁风力发电机的传动链部位。
所述机组运行参数可包括:风速、风力发电机组的转速以及风力发电机组的功率等。
可选地,同步振动检测装置210用于通过设置在所述预定测点上朝向预定方向的振动加速度传感器检测所述预定测点上沿预定方向的振动加速度。同步振动检测装置210从风力发电机组的主控系统获取风力发电机组的机组运行参数的值。
振动数据记录装置220用于记录来自同步振动检测装置210的机组运行参数数据和振动加速度数据。
振动数据处理装置230用于选取振动数据记录装置记录的超过预定数量的机组运行参数数据和振动加速度数据的数据集合。
振动数据分析装置240用于对振动数据处理装置230选取的数据集合执行以下处理:根据机组运行参数分别对在任一预定测点上检测到的振动加速度数据进行分仓处理,针对所述预定测点的任一机组运行参数的每个分仓中的振动加速度数据计算该分仓中振动加速度的平均值,并且基于计算的振动加速度的平均值确定在所述预定测点上振动随所述机组运行参数改变的趋势。
根据本发明的优选实施例,同步振动检测装置210用于根据预定的检测周期检测在风力发电机组机舱内的预定测点上沿预定方向的振动加速度并同步地获取风力发电机组的机组运行参数,所述预定方向是水平、轴向、竖直方向和径向中的至少一个。振动数据分析装置240对选取的数据集合执行的处理可包括:根据机组运行参数分别对在任一预定测点上沿任一方向检测到的振动加速度数据进行分仓处理,针对所述预定测点上沿所述方向的任一机组运行参数的每个分仓中的振动加速度数据计算该分仓中振动加速度的平均值,基于计算的振动加速度的平均值确定在所述预定测点上沿所述方向的振动随所述机组运行参数改变的趋势。
优选地,振动数据分析装置240用于基于计算的振动加速度的平均值绘制在所述预定测点上沿所述方向振动加速度随所述机组运行参数改变的振动趋势图。优选地,振动数据分析装置240还基于计算的振动加速度的标准差绘制在所述预定测点上沿所述方向振动加速度随所述机组运行参数改变的振动标准差趋势图。
优选地,振动数据分析装置240还针对所述预定测点上沿所述方向的所述机组运行参数的每个分仓中的振动加速度数据计算振动加速度的标准差。
优选地,振动数据分析装置240还基于计算的振动加速度的标准差绘制在所述预定测点上上沿所述方向振动加速度的标准差随所述机组运行参数的值的改变而改变的振动标准差趋势图。
优选地,振动数据处理装置230对振动数据记录装置记录的机组运行参数数据和振动加速度数据执行过滤处理,以保留满足机组运行参数有效范围内的振动加速度数据,所述过滤处理包括以下处理中的至少一个处理:如果转速的值不在并网转速和额定转速之间,则去除在所述转速下检测到的振动加速度数据;如果风速的值不在切入风速和额定风速的预定倍数之间,则去除在所述风速下检测到的振动加速度数据;如果功率的值大于额定功率,则去除在所述功率下检测到的振动加速度数据。
根据本发明的优选实施例,所述机组运行参数还包括风力发电机组的偏航参数,所述偏航参数是偏航角度或偏航状态数据,并且振动数据处理装置230还根据采集的偏航参数确定发生偏航的时间段,并且去除所述时间段内检测到的振动加速度数据。
本发明的用于风力发电机组的振动趋势分析方法以及使用所述方法的系统从风力发电机组机舱内的多个测点同步地得到机组运行参数和振动状态的数据,并且对检测的振动数据和机组运行参数结合起来进行分析,从而从多个测点、多个机组运行参数等多个维度提供机组动态振动特性的信息,可助于评估整机的振动改变趋势。此外,通过绘制振动数据随机组运行参数改变的趋势图,可直观地反映振动改变的趋势。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (23)
1.一种用于风力发电机组的振动趋势分析方法,包括:
根据预定的检测周期检测在风力发电机组机舱内的预定测点上的振动加速度并同步地获取风力发电机组的至少一个机组运行参数的数据,并且记录采集的机组运行参数数据和检测的振动加速度数据;
选取超过预定数量的记录的机组运行参数数据和振动加速度数据的数据集合;
对选取的数据集合执行以下处理:
根据机组运行参数分别对在任一预定测点上检测到的振动加速度数据进行分仓处理,
针对所述预定测点的任一机组运行参数的每个分仓中的振动加速度数据计算该分仓中振动加速度的平均值,
基于计算的振动加速度的平均值确定在所述预定测点上振动随所述机组运行参数改变的趋势。
2.根据权利要求1所述的振动趋势分析方法,其特征在于,所述机组运行参数包括:风速、风力发电机组的转速以及风力发电机组的功率。
3.根据权利要求2所述的振动趋势分析方法,其特征在于,在机舱尾部的支架上和/或风力发电机组的传动链部位选择所述机舱内的预定测点。
4.根据权利要求3所述的振动趋势分析方法,其特征在于,所述根据预定的检测周期检测在风力发电机组机舱内的预定测点上的振动加速度并同步地获取风力发电机组的机组运行参数的处理包括:根据预定的检测周期检测在风力发电机组机舱内的预定测点上沿预定方向的振动加速度并同步地获取风力发电机组的机组运行参数,所述预定方向是水平、轴向、竖直方向和径向中的至少一个,
其中,所述对选取的数据集合执行的处理包括:
根据机组运行参数分别对在任一预定测点上沿任一方向检测到的振动加速度数据进行分仓处理,
针对所述预定测点上沿所述方向的任一机组运行参数的每个分仓中的振动加速度数据计算该分仓中振动加速度的平均值,
基于计算的振动加速度的平均值确定在所述预定测点上沿所述方向的振动随所述机组运行参数改变的趋势。
5.根据权利要求4所述的振动趋势分析方法,其特征在于,所述基于计算的振动加速度的平均值确定在所述预定测点上振动随所述机组运行参数改变的趋势的处理包括:基于计算的振动加速度的平均值绘制在所述预定测点上沿所述方向振动加速度随所述机组运行参数改变的振动趋势图。
6.根据权利要求5所述的振动趋势分析方法,其特征在于,所述针对所述预定测点上沿所述方向的任一机组运行参数的每个分仓中的振动加速度数据计算该分仓中振动加速度的平均值的处理还包括:针对所述预定测点上沿所述方向的所述机组运行参数的每个分仓中的振动加速度数据计算振动加速度的标准差。
7.根据权利要求6所述的振动趋势分析方法,其特征在于,所述基于计算的振动加速度的平均值确定在所述预定测点上振动随所述机组运行参数改变的趋势的处理还包括:基于计算的振动加速度的标准差确定在所述预定测点上沿所述方向振动随所述机组运行参数改变的趋势。
8.根据权利要求7所述的振动趋势分析方法,其特征在于,所述基于计算的振动加速度的标准差确定在所述预定测点上振动随所述机组运行参数改变的趋势的处理还包括:基于计算的振动加速度的标准差绘制在所述预定测点上沿所述方向振动加速度随所述机组运行参数改变的振动标准差趋势图。
9.根据权利要求4-8所述的振动趋势分析方法,其特征在于,从风力发电机组的主控系统获取风力发电机组的机组运行参数的值。
10.根据权利要求9所述的振动趋势分析方法,其特征在于,所述选取超过预定数量的记录的机组运行参数数据和振动加速度数据的数据集合的处理还包括:对记录的机组运行参数数据和振动加速度数据执行过滤处理,以保留满足机组运行参数有效范围内的振动加速度数据,所述过滤处理包括以下处理中的至少一个处理:
如果转速的值不在并网转速和额定转速之间,则去除在所述转速下检测到的振动加速度数据;
如果风速的值不在切入风速和额定风速的预定倍数之间,则去除在所述风速下检测到的振动加速度数据;
如果功率的值大于额定功率,则去除在所述功率下检测到的振动加速度数据。
11.根据权利要求10所述的振动趋势分析方法,其特征在于,所述机组运行参数还包括风力发电机组的偏航参数,所述偏航参数是偏航角度或偏航状态数据,并且所述过滤处理还包括:根据获取的偏航参数确定发生偏航的时间段,并且去除所述时间段内检测到的振动加速度数据。
12.根据权利要求11所述的振动趋势分析方法,其特征在于,根据风力发电机组的转速进行的分仓的大小是0.5RPM,根据风速进行的分仓的大小是0.5m/s,根据功率进行的分仓的大小是50KW。
13.一种用于风力发电机组的振动趋势分析系统,包括:
同步振动检测装置,根据预定的检测周期检测在风力发电机组机舱内的预定测点上的振动加速度并同步地获取风力发电机组的至少一个机组运行参数的数据;
振动数据记录装置,记录来自同步振动检测装置的机组运行参数数据和振动加速度数据;
振动数据处理装置,选取振动数据记录装置记录的超过预定数量的机组运行参数数据和振动加速度数据的数据集合;
振动数据分析装置,对选取的数据集合执行以下处理:
根据机组运行参数分别对在任一预定测点上检测到的振动加速度数据进行分仓处理,
针对所述预定测点的任一机组运行参数的每个分仓中的振动加速度数据计算该分仓中振动加速度的平均值,
基于计算的振动加速度的平均值确定在所述预定测点上振动随所述机组运行参数改变的趋势。
14.根据权利要求13所述的振动趋势分析系统,其特征在于,所述机组运行参数包括:风速、风力发电机组的转速以及风力发电机组的功率。
15.根据权利要求14所述的振动趋势分析系统,其特征在于,所述预定测点在机舱尾部的支架上和/或风力发电机组的传动链部位。
16.根据权利要求15所述的振动趋势分析系统,其特征在于,同步振动检测装置根据预定的检测周期检测在风力发电机组机舱内的预定测点上沿预定方向的振动加速度并同步地获取风力发电机组的机组运行参数,所述预定方向是水平、轴向、竖直方向和径向中的至少一个,
其中,所述振动数据分析装置对选取的数据集合执行的处理包括:
根据机组运行参数分别对在任一预定测点上沿任一方向检测到的振动加速度数据进行分仓处理,
针对所述预定测点上沿所述方向的任一机组运行参数的每个分仓中的振动加速度数据计算该分仓中振动加速度的平均值,
基于计算的振动加速度的平均值确定在所述预定测点上沿所述方向的振动随所述机组运行参数改变的趋势。
17.根据权利要求16所述的振动趋势分析系统,其特征在于,振动数据分析装置基于计算的振动加速度的平均值绘制在所述预定测点上沿所述方向振动加速度随所述机组运行参数改变的振动趋势图。
18.根据权利要求17所述的振动趋势分析系统,其特征在于,振动数据分析装置还针对所述预定测点上沿所述方向的所述机组运行参数的每个分仓中的振动加速度数据计算振动加速度的标准差。
19.根据权利要求18所述的振动趋势分析系统,其特征在于,振动数据分析装置还基于计算的振动加速度的标准差确定在所述预定测点上沿所述方向振动随所述机组运行参数改变的趋势。
20.根据权利要求19所述的振动趋势分析系统,其特征在于,振动数据分析装置还基于计算的振动加速度的标准差绘制在所述预定测点上沿所述方向振动加速度随所述机组运行参数改变的振动标准差趋势图。
21.根据权利要求20所述的振动趋势分析系统,其特征在于,同步振动检测装置从风力发电机组的主控系统获取风力发电机组的机组运行参数的值。
22.根据权利要求21所述的振动趋势分析系统,其特征在于,振动数据处理装置对振动数据记录装置记录的机组运行参数数据和振动加速度数据执行过滤处理,以保留满足机组运行参数有效范围内的振动加速度数据,所述过滤处理包括以下处理中的至少一个处理:
如果转速的值不在并网转速和额定转速之间,则去除在所述转速下检测到的振动加速度数据;
如果风速的值不在切入风速和额定风速的预定倍数之间,则去除在所述风速下检测到的振动加速度数据;
如果功率的值大于额定功率,则去除在所述功率下检测到的振动加速度数据。
23.根据权利要求22所述的振动趋势分析系统,其特征在于,所述机组运行参数还包括风力发电机组的偏航参数,所述偏航参数是偏航角度或偏航状态数据,并且振动数据处理装置还根据采集的偏航参数确定发生偏航的时间段,并且去除所述时间段内检测到的振动加速度数据。
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