风力发电机组监测系统及风力发电机组技术方案

本实用新型专利技术提供一种风力发电机组监测系统及风力发电机组。该风力发电机组监测系统包括：轮毂监测部，监测风力发电机组的叶片的载荷信号、风力发电机组的主轴承的朝向轮毂的第一侧的温度信号、和转轴的振动信号中的至少一个信号，机舱监测部，监测定子支架的振动信号、主轴承的振动信号、主轴承朝向机舱的第二侧的温度信号、风力发电机组的定轴的载荷信号、塔筒顶部的载荷信号中的至少一个信号；塔底监测部，塔底监测部监测塔筒基础的位移信号、塔筒底部的载荷信号中的至少一个信号，塔底控制单元与第三采集单元连接，接收第三采集单元的采集数据，并将第三采集单元的采集数据发送给机舱控制单元。该风力发电机组监测信号全面。

Wind turbine monitoring system and wind turbine generator set

The utility model provides a wind power generator monitoring system and a wind power generator set. The wind turbine monitoring system includes: wheel monitoring, monitoring of wind turbine blade load signal, wind turbine main bearing hub toward the first side of the temperature signal, and the shaft vibration signal of at least one of the signal monitoring, monitoring the vibration signal of the stator frame, main bearing the vibration signal, the main bearing toward the second side of the cabin temperature signal, wind turbine shaft load signal, the tower top load signal in at least one signal; the bottom of the tower monitoring department, at the bottom of the column load displacement signal, signal monitoring department monitoring tower foundation at the bottom of the tower in at least one a signal control unit is connected with the bottom of the tower third acquisition unit, data acquisition unit receives third, and will send the collected data acquisition unit for third engine control unit . The monitoring signal of the wind turbine is comprehensive.

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组监测系统及风力发电机组
本技术涉及风力发电设备领域，尤其涉及一种风力发电机组监测系统及风力发电机组。
技术介绍
风力发电机组受其工作环境恶劣，湍流风速不稳定的因素的影响，造成风力发电机组所受载荷变化剧烈，这回造成风力发电机组的部件在工作一段时间后损坏。无论是海上型机组还是陆地安装机组，关键大部件的损坏产生的直接和间接影响是巨大的，一旦风力发电机组的部件损坏造成停机，会造成很大的损失，而目前大多数风力发电机组只能监测风力发电机组的振动变化，而风力发电机组的振动变化并不能很好地反映风力发电机组的部件的损伤状态，造成对风力发电机组的监测不好的问题。
技术实现思路
本技术的实施例提供一种风力发电机组监测系统及风力发电机组，以解决风力发电机组监测效果不好的问题。为达到上述目的，本技术的实施例提供一种风力发电机组监测系统，包括：轮毂监测部，轮毂监测部包括轮毂控制单元和第一采集单元，第一采集单元监测风力发电机组的叶片的载荷信号、风力发电机组的主轴承的朝向轮毂的第一侧的温度信号、和转轴的振动信号中的至少一个信号，轮毂控制单元与第一采集单元连接，并接收第一采集单元的采集数据；机舱监测部，机舱监测部包括机舱控制单元和第二采集单元，第二采集单元监测定子支架的振动信号、主轴承的振动信号、主轴承朝向机舱的第二侧的温度信号、风力发电机组的定轴的载荷信号、塔筒顶部的载荷信号中的至少一个信号，机舱控制单元与第二采集单元连接，并接收第二采集单元的采集数据，机舱控制单元与轮毂控制单元无线连接，且接收轮毂控制单元发送的第一采集单元的采集数据；塔底监测部，塔底监测部包括塔底控制单元和第三采集单元，第三采集单元监测塔筒基础的位移信号、塔筒底部的载荷信号中的至少一个信号，塔底控制单元与第三采集单元连接，接收第三采集单元的采集数据，并将第三采集单元的采集数据发送给机舱控制单元。进一步地，机舱控制单元将运行数据、第一采集单元的采集数据、第二采集单元的采集数据和第三采集单元的采集数据依据时间序列同步并生成融合数据。进一步地，第一采集单元包括：第一载荷传感器，第一载荷传感器设置在叶片的根部，并检测叶片根部的第一方向载荷和第二方向载荷；和/或，第一温度传感器，第一温度传感器为一个以上，且设置在主轴承的第一侧面上，检测所在位置的主轴承的温度值；和/或，第一振动传感器，第一振动传感器为一个以上，且设置在转轴上，检测转轴的轴向振动信号、径向振动信号和切向振动信号。进一步地，第一采集单元还包括：第一噪声传感器，第一噪声传感器设置在机舱顶部上，并检测所在风力发电机组的叶片的噪声。进一步地，第二采集单元包括：第二振动传感器，第二振动传感器为一个以上，且设置在定子支架上，检测定子支架的轴向振动信号和径向振动信号；和/或，第三振动传感器，第三振动传感器为一个以上，且设置在主轴承上，检测主轴承的轴向振动信号和径向振动信号；和/或，第二温度传感器，第二温度传感器为一个以上，且设置在主轴承的第二侧，检测所在位置的主轴承的温度值；和/或，第二载荷传感器，第二载荷传感器设置在定轴上，检测定轴的第一方向弯矩、第二方向弯矩和定轴扭矩；和/或，第三载荷传感器，第三载荷传感器设置在塔筒顶部，检测塔筒顶部的第一方向弯矩、第二方向弯矩和塔筒扭矩。进一步地，第三采集单元包括：第一位移传感器，第一位移传感器设置在塔筒基础上，并检测塔筒基础的第一方向位移和第二方向位移；和/或，第四载荷传感器，第四载荷传感器设置在塔筒底部，检测塔筒底部的第一方向弯矩、第二方向弯矩。进一步地，塔底控制单元与机舱控制单元通过光纤连接。进一步地，机舱控制单元与风力发电机组的主控制器连接，接收主控制器发送的风力发电机组运行数据，并根据运行数据、第一采集单元的采集数据、第二采集单元的采集数据和第三采集单元的采集数据生成融合数据，监测系统还包括上位机，机舱控制单元与上位机连接，并将融合数据发送给上位机。进一步地，运行数据包括风力发电机组检测风速、风力发电机组的叶轮的转速、风力发电机的功率、风力发电机组的偏航位置和风力发电机组的桨距角。根据本技术的另一方面，提供一种风力发电机组，其包括设置在固定物上的塔筒基础、设置在塔筒基础上的塔筒、设置在塔筒顶部的机舱、设置在机舱的底座上的风力发电机、与风力发电机的转子连接的轮毂、设置在轮毂上的叶片，风力发电机组还包括主控制器和上述的监测系统，主控制器与监测系统连接。本技术的实施例的风力发电机组监测系统通过轮毂监测部、机舱监测部和塔底监测部对风力发电机组的各个关键部件进行全面监测，监测丰富的信号，有利于数据挖掘与数据分析，从而能够全面地了解风力发电机组的运行状态，方便工作人员了解风力发电机组的健康状况，提高对风力发电机组的监测效果。附图说明图1为本技术的实施例的风力发电机组监测系统的结构示意图；图2为本技术的实施例的风力发电机组监测系统的轮毂监测部的结构示意图；图3为本技术的实施例的风力发电机组监测系统的机舱监测部的结构示意图；图4为本技术的实施例的风力发电机组监测系统的塔底监测部的结构示意图；图5为本技术的实施例的叶片的立体结构示意图；图6为本技术的实施例的塔筒顶部的俯视结构示意图；图7为本技术的实施例的塔筒及塔筒基础的立体结构示意图。附图标记说明：10、轮毂监测部；11、轮毂控制单元；12、第一采集单元；121、第一载荷传感器；122、第一温度传感器；123、第一振动传感器；124、第一噪声传感器；20、机舱监测部；21、机舱控制单元；22、第二采集单元；221、第二振动传感器；222、第三振动传感器；223、第二温度传感器；224、第二载荷传感器；225、第三载荷传感器；30、塔底监测部；31、塔底控制单元；32、第三采集单元；321、第一位移传感器；322、第四载荷传感器；40、主控制器；50、上位机；71、塔筒基础；72、塔筒；80、叶片。具体实施方式下面结合附图对本技术实施例的风力发电机组监测系统及风力发电机组进行详细描述。如图1至图4所示，根据本技术的实施例，风力发电机组监测系统包括轮毂监测部10、机舱监测部20和塔底监测部30。其中，轮毂监测部10包括轮毂控制单元11和第一采集单元12，第一采集单元12监测风力发电机组的叶片的载荷信号、风力发电机组的主轴承的朝向轮毂的第一侧的温度信号、和转轴的振动信号中的至少一个信号，轮毂控制单元11与第一采集单元12连接，并接收第一采集单元12的采集数据。机舱监测部20包括机舱控制单元21和第二采集单元22，第二采集单元22监测定子支架的振动信号、主轴承的振动信号、主轴承朝向机舱的第二侧的温度信号、风力发电机组的定轴的载荷信号、塔筒顶部的载荷信号中的至少一个信号，机舱控制单元21与第二采集单元22连接，并接收第二采集单元22的采集数据，机舱控制单元21与轮毂控制单元11无线连接，且接收轮毂控制单元11发送的第一采集单元12的采集数据。塔底监测部30包括塔底控制单元31和第三采集单元32，第三采集单元32监测塔筒基础的位移信号、塔筒底部的载荷信号中的至少一个信号，塔底控制单元31与第三采集单元32连接，接收第三采集单元32的采集数据，并将第三采集单元32的采集数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力发电机组监测系统，其特征在于，包括：轮毂监测部(10)，所述轮毂监测部(10)包括轮毂控制单元(11)和第一采集单元(12)，所述第一采集单元(12)监测风力发电机组的叶片的载荷信号、风力发电机组的主轴承的朝向轮毂的第一侧的温度信号、和转轴的振动信号中的至少一个信号，所述轮毂控制单元(11)与所述第一采集单元(12)连接，并接收所述第一采集单元(12)的采集数据；机舱监测部(20)，所述机舱监测部(20)包括机舱控制单元(21)和第二采集单元(22)，所述第二采集单元(22)监测定子支架的振动信号、所述主轴承的振动信号、所述主轴承朝向所述机舱的第二侧的温度信号、风力发电机组的定轴的载荷信号、塔筒顶部的载荷信号中的至少一个信号，所述机舱控制单元(21)与所述第二采集单元(22)连接，并接收所述第二采集单元(22)的采集数据，所述机舱控制单元(21)与所述轮毂控制单元(11)无线连接，且接收所述轮毂控制单元(11)发送的所述第一采集单元(12)的采集数据；塔底监测部(30)，所述塔底监测部(30)包括塔底控制单元(31)和第三采集单元(32)，所述第三采集单元(32)监测塔筒基础的位移信号、塔筒底部的载荷信号中的至少一个信号，所述塔底控制单元(31)与所述第三采集单元(32)连接，接收所述第三采集单元(32)的采集数据，并将所述第三采集单元(32)的采集数据发送给机舱控制单元(21)。...

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组监测系统，其特征在于，包括：轮毂监测部(10)，所述轮毂监测部(10)包括轮毂控制单元(11)和第一采集单元(12)，所述第一采集单元(12)监测风力发电机组的叶片的载荷信号、风力发电机组的主轴承的朝向轮毂的第一侧的温度信号、和转轴的振动信号中的至少一个信号，所述轮毂控制单元(11)与所述第一采集单元(12)连接，并接收所述第一采集单元(12)的采集数据；机舱监测部(20)，所述机舱监测部(20)包括机舱控制单元(21)和第二采集单元(22)，所述第二采集单元(22)监测定子支架的振动信号、所述主轴承的振动信号、所述主轴承朝向所述机舱的第二侧的温度信号、风力发电机组的定轴的载荷信号、塔筒顶部的载荷信号中的至少一个信号，所述机舱控制单元(21)与所述第二采集单元(22)连接，并接收所述第二采集单元(22)的采集数据，所述机舱控制单元(21)与所述轮毂控制单元(11)无线连接，且接收所述轮毂控制单元(11)发送的所述第一采集单元(12)的采集数据；塔底监测部(30)，所述塔底监测部(30)包括塔底控制单元(31)和第三采集单元(32)，所述第三采集单元(32)监测塔筒基础的位移信号、塔筒底部的载荷信号中的至少一个信号，所述塔底控制单元(31)与所述第三采集单元(32)连接，接收所述第三采集单元(32)的采集数据，并将所述第三采集单元(32)的采集数据发送给机舱控制单元(21)。2.根据权利要求1所述的风力发电机组监测系统，其特征在于，所述机舱控制单元(21)与所述风力发电机组的主控制器(40)连接，接收所述主控制器(40)发送的风力发电机组运行数据，并根据所述运行数据、第一采集单元(12)的采集数据、第二采集单元(22)的采集数据和第三采集单元(32)的采集数据生成融合数据，所述监测系统还包括上位机(50)，所述机舱控制单元(21)与所述上位机(50)连接，并将所述融合数据发送给所述上位机(50)。3.根据权利要求1或2所述的风力发电机组监测系统，其特征在于，所述第一采集单元(12)包括：第一载荷传感器(121)，所述第一载荷传感器(121)设置在所述叶片的根部，并检测所述叶片根部的第一方向载荷和第二方向载荷；和/或，第一温度传感器(122)，所述第一温度传感器(122)为一个以上，且设置在所述主轴承的第一侧面上，检测所在位置的所述主轴承的温度值；和/或，第一振动传感器(123)，所述第一振动传感器(123)为一个以上，且设置在所述转轴上，检测所述转轴的轴向振动信号、径向振动信号和切向振动信号。4.根据权利要求3所述的风力发电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东利，黄晓芳，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11