CN207965086U - 风力发电机组检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种风力发电机组检测系统，属于设备检测领域。该系统包括：在线检测装置、离线检测装置以及服务器，其中，所述在线检测装置与所述服务器连接，用于对所述风力发电机组进行实时检测，并发送在线检测结果至所述服务器；所述服务器用于记录所述风力发电机组的运行时间和运行状态；所述离线检测装置与所述服务器连接，用于根据所述风力发电机组的运行时间和运行状态对所述风力发电机组进行检测，并发送离线检测结果至所述服务器。该风力发电机组检测系统可以全面检测风力发电机组，以便提前做好应对措施。

Description

风力发电机组检测系统

技术领域

本实用新型涉及设备检测，具体地涉及一种风力发电机组检测系统。

背景技术

由于兆瓦级以上风力发电机组的大量安装，目前国内外开展了针对大型风力发电机组状态监测系统的研究。大部分研究的监测产品主要用于风力发电机组在线监视以及故障诊断的系统产品。其目前主要技术分类是基于共振解调技术的监测系统、基于最优滤波解调技术的监测系统和基于无线通信的远程监测诊断系统。

风电场进入运营阶段，由风电场实施对风力发电机组运行管理和维护。风力发电机组是一种由电气系统和机械系统组成的复杂设备，并且处于环境恶劣的野外，经过长期的运行就会出现一些故障或隐患，风电场维护人员一般只具备机组日常的一些维护、维修能力，并不能完全满足风力发电机组维护的需要。另外，会有一些无法预测的隐患导致机组故障频繁、长时间停机，为了保证风电场的收益最大化，风电场运行工作人员承受着很大的压力。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种风力发电机组检测系统，该风力发电机组检测系统可以全面检测风力发电机组，以便提前做好应对措施。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种风力发电机组检测系统，该系统包括：在线检测装置、离线检测装置以及服务器，其中，所述在线检测装置与所述服务器连接，用于对所述风力发电机组进行实时检测，并发送在线检测结果至所述服务器；所述服务器用于记录所述风力发电机组的运行时间和运行状态；所述离线检测装置与所述服务器连接，用于根据所述风力发电机组的运行时间和运行状态对所述风力发电机组进行检测，并发送离线检测结果至所述服务器。

优选地，所述在线检测装置包括：叶片检测单元，用于检测所述风力发电机组的叶片的损伤程度。

优选地，所述在线检测装置包括：传动部件检测单元，用于检测所述风力发电机组的传动部件的运行状态。

优选地，所述在线检测装置包括：红外检测单元，用于检测所述风力发电机组的异常热场。

优选地，所述在线检测装置包括：叶轮动平衡检测单元，用于检测所述风力发电机组的叶轮的平衡性。

优选地，所述在线检测装置包括：噪声检测单元，用于检测所述风力发电机组的机械机构和叶片发出的噪声声级。

优选地，所述在线检测装置包括：电能质量检测单元，用于检测所述风力发电机组的电能质量，其中，所述电能质量包括谐波、电压平衡、电压波动、电压闪变、最大功率和无功功率中的至少一者。

优选地，所述离线检测装置包括：内窥镜检测单元，用于通过检测通道进入所述风力发电机组的内部，检测所述风力发电机组的内部缺陷。

优选地，所述离线检测装置包括：雷击检测单元，用于检测所述风力发电机组是否遭受雷击。

优选地，所述离线检测装置包括：结构件探伤检测单元，用于检测所述风力发电机组的结构件的损伤。

通过上述技术方案，采用本实用新型提供的风力发电机组检测系统，使用在线检测装置进行在线实时检测，根据服务器的记录在风力发电机组运行到一定时间和状态时使用离线检测装置进行离线检测，并将在线检测结果和离线检测结果发送至服务器中，可以全面检测风力发电机组，以便提前做好应对措施。

本实用新型实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施例，但并不构成对本实用新型实施例的限制。在附图中：

图1是本实用新型提供的风力发电机组检测系统的结构示意图；

图2是本实用新型提供的在线检测装置的示意图；

图3是本实用新型提供的离线检测装置的示意图。

附图标记说明

1 在线检测装置 2 离线检测装置

3 服务器 11 叶片检测单元

12 传动部件检测单元 13 红外检测单元

14 叶轮动平衡检测单元 15 噪声检测单元

16 电能质量检测单元 21 系统机械检测单元

22 内窥镜检测单元 23 雷击检测单元

24 结构件探伤检测单元 25 通信检测单元。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。

图1是本实用新型提供的风力发电机组检测系统的结构示意图。如图1所示，一种风力发电机组检测系统包括：在线检测装置1、离线检测装置2以及服务器3，其中，所述在线检测装置1与所述服务器3连接，用于对所述风力发电机组进行实时检测，并发送在线检测结果至所述服务器3；所述服务器3用于记录所述风力发电机组的运行时间和运行状态；所述离线检测装置2与所述服务器3连接，用于根据所述风力发电机组的运行时间和运行状态对所述风力发电机组进行检测，并发送离线检测结果至所述服务器3。

根据经验，风力发电机组的高故障周期一般为三到五年；也就是说，风电场在建设完成，运营三到五年之后就会出现一个故障集中出现的高峰期，在这个时期如果故障得到正确处理，风力发电机组运行又会进入一个新的稳定时期，直到下一个故障高峰期的出现。

本实用新型的风力发电机组检测系统包括在线检测装置1、离线检测装置2以及服务器3。在线检测装置1是随着风力发电机组的运行实时进行检测的，并将检测结果发送至服务器3以便记录；离线检测装置2是在风力发电机组运行到一定时间，并可以在风力发电机组停止运行时进行检测的，并将检测结果发送至服务器3以便记录。服务器3记录风力发电机组的运行时间和运行状态，并记录在线检测结果和离线检测结果。在线检测装置1和离线检测装置2将在下文详述。

本实用新型可以实现风电机组设备的在线检测功能，并实现检测结果的数据远传，及时发现设备隐患故障，降低现场人员的工作强度；离线检测部分采用先进技术，对设备的重要部位进行深入的探测分析；服务器3可以通过检测结果，建立合理的检修计划，防止出现过检修和欠检修情况的出现。

图2是本实用新型提供的在线检测装置的示意图。如图2所示，在线检测装置1包括：

叶片检测单元11，用于检测所述风力发电机组的叶片的损伤程度。叶片安装在轮毂上面，组成风力发电机组的叶轮。在机组运行过程中叶片要经受风吹、雨淋、日晒、冰冻、污染和雷击各种侵蚀，或轻或重都会受到一定的损伤。叶片检测一般会对叶片的前缘、后缘、迎风面、背风面、十三切面、小叶尖和接闪器等进行检查，以确定风损、失速条状态、开裂状态、表面洁净度、胶衣光泽、涡流发生器状态、定位销状态以及是否遭受雷击等。叶片检测可以为光纤光栅检测。

传动部件检测单元13，用于检测所述风力发电机组的传动部件的运行状态。风力发电机组主轴、齿轮箱、联轴器和发电机等传动部件都是风力发电机组的动力传动的关键环节，对保证机组正常发电非常重要。使用例如过程振动检测的方式可以判断风力发电机组机械传动部件运行状态，诊断异常故障原因、部位、程度和发展趋势。

红外检测单元13，用于检测所述风力发电机组的异常热场。通过红外检测设备对风力发电机组的重要部位进行检测，如动力电缆、电缆接头、电控柜、电控柜内部元件、主轴轴承、齿轮箱、高速轴承、发电机轴承和散热油路等，利用关键部件形成的异常热场特征，判断其故障状态。

叶轮动平衡检测单元14，用于检测所述风力发电机组的叶轮的平衡性。叶片加工精度、安装质量、气动异常、结冰、灰尘和积水等原因，都会导致机组存在不平衡和启动不平衡的问题。叶轮的不平衡会引起风力发电机组的异常振动，从而加重风力发电机组的局部载荷，造成异常损坏。通过对动平衡的检测和调整可以改善机组的运行条件。

噪声检测单元15，用于检测所述风力发电机组的机械机构和叶片发出的噪声声级。风力发电机组在安装完成后，在运行过程中由于各种原因会产生一定程度的噪音，可能会对周围环境造成影响。噪声一般来源于机械机构和叶片。风力发电机组的噪声一般都是长期存在的，会对环境中的敏感因素带来困扰，如居民的生活和栖息的动物等。噪声检测主要是测量噪声声级，分析噪声谱系。

电能质量检测单元16，用于检测所述风力发电机组的电能质量，其中，所述电能质量包括谐波、电压平衡、电压波动、电压闪变、最大功率和无功功率中的至少一者。

图3是本实用新型提供的离线检测装置的示意图。如图3所示，离线检测装置2包括：

系统机械检测单元21，用于进行风力发电机组机械检测。风力发电机组在运行一段时间之后，齿轮箱与发电机对中、高速刹车盘(挠度、厚度)、刹车片(厚度)、偏航刹车盘(平整度)以及齿轮箱弹性支撑等都会发生一定的变化，当达到一定程度时会引发机组故障，通过系统的机械检查可以尽早地发现这些问题。系统机械检测可以为人工检测、激光或超声波检测。

内窥镜检测单元22，用于通过检测通道进入所述风力发电机组的内部，检测所述风力发电机组的内部缺陷。内窥镜检测属于无损检测中的目视检查，是人眼视觉的延伸。在不破坏被检物体的情况下，通过检测通道进入被检测物体的内部，检查具体缺陷，辅助检查人员做定性分析。

雷击检测单元23，用于检测所述风力发电机组是否遭受雷击。风力发电机组均位于野外，为了得到较好的风能资源，周围没有较大的建筑物，是比较容易遭到雷击的对象，在风力发电机组设计过程中尽管非常重视防雷设计，还是会因为各种原因造成防雷的失效，因雷击而造成损失。雷击检测例如可以包括接地装置检测、防雷击装置检测以及风力发电机组内部等电位连接检测等。

结构件探伤检测单元24，用于检测所述风力发电机组的结构件的损伤。风力发电机组是由结构件组装到一起的，包括铸件、焊接件，是组成机组的主体，当结构件出现裂纹等内部损伤时，会给机组本身和工作人员安全带来威胁，例如塔架断裂，轮毂解体等。可以利用超声波、磁轭法等无损探伤技术对关键结构件进行检测。

通信检测单元25，用于检测风力发电机组的通讯故障。风力发电机组是一套复杂的控制系统，控制系统一般包括一个主站(主控制器)、多个子站组成，通过现场总线进行通信控制。风力发电机组内部电磁环境复杂，各站(主站、子站)间的通信质量直接影响机组的运行稳定性。通信检测单元25可以直接找出故障点，以便有针对性地采取措施。

采用本实用新型提供的风力发电机组检测系统，使用在线检测装置进行在线实时检测，根据服务器的记录在风力发电机组运行到一定时间和状态时使用离线检测装置进行离线检测，并将在线检测数据和离线检测数据发送至服务器中，可以全面检测风力发电机组，以便提前做好应对措施。

以上结合附图详细描述了本实用新型实施例的可选实施方式，但是，本实用新型实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施例的技术构思范围内，可以对本实用新型实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型实施例的思想，其同样应当视为本实用新型实施例所公开的内容。

Claims (10)

1.一种风力发电机组检测系统，其特征在于，该系统包括：

在线检测装置、离线检测装置以及服务器，其中，

所述在线检测装置与所述服务器连接，用于对所述风力发电机组进行实时检测，并发送在线检测结果至所述服务器；

所述服务器用于记录所述风力发电机组的运行时间和运行状态；

所述离线检测装置与所述服务器连接，用于根据所述风力发电机组的运行时间和运行状态对所述风力发电机组进行检测，并发送离线检测结果至所述服务器。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组检测系统，其特征在于，所述在线检测装置包括：

叶片检测单元，用于检测所述风力发电机组的叶片的损伤程度。

3.根据权利要求1所述的风力发电机组检测系统，其特征在于，所述在线检测装置包括：

传动部件检测单元，用于检测所述风力发电机组的传动部件的运行状态。

4.根据权利要求1所述的风力发电机组检测系统，其特征在于，所述在线检测装置包括：

红外检测单元，用于检测所述风力发电机组的异常热场。

5.根据权利要求1所述的风力发电机组检测系统，其特征在于，所述在线检测装置包括：

叶轮动平衡检测单元，用于检测所述风力发电机组的叶轮的平衡性。

6.根据权利要求1所述的风力发电机组检测系统，其特征在于，所述在线检测装置包括：

噪声检测单元，用于检测所述风力发电机组的机械机构和叶片发出的噪声声级。

7.根据权利要求1所述的风力发电机组检测系统，其特征在于，所述在线检测装置包括：

电能质量检测单元，用于检测所述风力发电机组的电能质量，其中，所述电能质量包括谐波、电压平衡、电压波动、电压闪变、最大功率和无功功率中的至少一者。

8.根据权利要求1所述的风力发电机组检测系统，其特征在于，所述离线检测装置包括：

内窥镜检测单元，用于通过检测通道进入所述风力发电机组的内部，检测所述风力发电机组的内部缺陷。

9.根据权利要求1所述的风力发电机组检测系统，其特征在于，所述离线检测装置包括：

雷击检测单元，用于检测所述风力发电机组是否遭受雷击。

10.根据权利要求1所述的风力发电机组检测系统，其特征在于，所述离线检测装置包括：

结构件探伤检测单元，用于检测所述风力发电机组的结构件的损伤。