一种海上风电机组传动地面试验台数据监测系统技术方案

本发明专利技术涉及风电领域，为一种海上风电监测系统，具体为涉及到一种海上风电机组传动地面试验台数据监测系统；包括硬件系统和软件系统，所述硬件系统用于采集多个数据，并通过对应的通信协议与所述软件系统通信；所述硬件系统包括：机舱测试子系统、传动轴测试子系统、机舱及定子温度测试子系统和变流器温度测试子系统，用于采集设置在变流器中的温度测点上的温度传感器获取的数据，并对多个数据进行监测；本实施例提供的监测系统，能够实时对地面试验台风机传动系统模拟工况下的所有传感器采集数据并储存、分析处理。并且在硬件系统上通过滑环的配置，实现了在海上风电机组传动轴上能够配置传感器，使对于数据的采集更加的精准和及时。准和及时。准和及时。

【技术实现步骤摘要】
一种海上风电机组传动地面试验台数据监测系统


[0001]本专利技术涉及风电领域，为一种海上风电监测系统，具体为涉及到一种海上风电机组传动地面试验台数据监测系统。

技术介绍

[0002]大型风电机组传动主要由主轴、齿轮箱、发电机等部件构成，是机组的核心部分。风电机组大型化已成未来趋势。大功率风电机组运行环境复杂恶劣，运维难度大，为确保其稳定可靠运行，对传动部分的试验工作提出了越来越高的要求。近年来，传动地面试验受到国内外广泛重视和依赖，通过地面试验，可为传动研发设计及性能评价提供可控的试验环境，快速有效对新技术、新产品进行试验验证，降低技术风险，缩短研发周期。
[0003]国内外对传动地面试验的重视推动了地面试验技术的不断提高，传动地面试验平台已由早期小功率拖动试验台发展到具备对完整六自由度风载荷及不同电网条件等全工况模拟能力的大功率试验台。与风电场实际运行的风电机组相比，传动链地面试验平台简化了叶轮和塔架等部件，通过增加拖动电机和载荷加载装置等模拟风载荷，其物理特性与机组不同。当进行地面试验时，由于被试传动链未受到叶轮和塔架等“缺失”部件的耦合影响，其动态响应特性与实际机组传动链存在较大差异，这可能导致地面试验结果出现一定偏差。
[0004]但在现有技术中，因为风机传动系统故障分析所需数据繁多，无法将所需监测传感器安装于实际风机传动轴上，且维护、检修不易。且现有数据监测系统中结构复杂、灵活性与兼容性不好，并且还具有多路复合信号同步采集的高精度不高的多种问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种海上风电机组传动地面试验台数据监测系统，用于解决以上的技术问题。
[0006]本专利技术是这样实现的：
[0007]第一方面，一种海上风电机组传动地面试验台数据监测系统，应用于海上风电机组传动监测，包括硬件系统和软件系统，所述硬件系统用于采集多个数据，并通过对应的通信协议与所述软件系统通信；所述硬件系统包括：机舱测试子系统，用于采集设置在定子、气隙、噪声、机舱内的传感器获取的数据，并对多个数据进行监测；传动轴测试子系统，用于采集设置在传动轴、机舱转子处的传感器获取的数据，并对多个数据进行监测；机舱及定子温度测试子系统，用于采集设置在机舱定子、机舱内的多个温度测点的温度传感器获取的数据，并对多个温度数据进行监测；变流器温度测试子系统，用于采集设置在变流器中的温度测点上的温度传感器获取的数据，并对多个数据进行监测。
[0008]在一种实施例中，所述机舱测试子系统和所述传动轴测试子系统中的多个采集通道同步采集数据。
[0009]在一种实施例中，所述机舱测试子系统设置在机舱内，用于对所述机舱内风压数
据、振动加速度数据，定子部分应变数据、噪声数据、位移数据进行监测；所述机舱测试子系统与变频器功率测试设备通讯。
[0010]在一种实施例中，所述传动轴测试子系统通过工装固定在传动轴上，且随传动轴进行转动，所述传动轴测试子系统通过滑环接入光纤级联信号、同步时钟信号以及同步触发信号。
[0011]在一种实施例中，所述传动轴测试子系统采集传动轴部分及转子部分的数据，所述数据包括转速数据、载荷数据、温度数据、应变数据、振动数据和扭矩数据。
[0012]在一种实施例中，所述传动轴测试子系统包括机柜，所述机柜通过螺栓安装固定于传动轴上，所述机柜内部设置有多个传感器，所述传感器通过与机柜面板航插直接连接。
[0013]在一种实施例中，所述滑环两端通过航插连接方式连接，包括滑环定子、滑环转子和电线，所述滑环定子通过连接工装与所述电机定子连接，所述滑环转子通过转子连接杆与电机转子连接，所述转子连接杆中间采用滑动关节连接方式连接；所述电线沿同心调节杆到转子，再沿转子圆面与所述机柜相连。
[0014]在一种实施例中，所述机舱测试子系统包括第一机柜和UPS电源柜，所述UPS电源柜内配置有UPS电源与控制保护电路；所述第一机柜和所述UPS电源柜包括机箱以及设置在所述机箱上的链接航插。
[0015]在一种实施例中，所述软件系统包括驱动层、中间层、引擎层和业务层，所述业务层内配置有变量与所述硬件系统的映射关系。
[0016]在一种实施例中，所述系统基于NI PXI平台构建。
[0017]上述方案的有益效果：
[0018]本实施例提供的海上风电机组传动地面试验台数据监测系统，能够实时对地面试验台风机传动系统模拟工况下的所有传感器采集数据并储存、分析处理。并且在硬件系统上通过滑环的配置，实现了在海上风电机组传动轴上能够配置传感器，使对于数据的采集更加的精准和及时。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0020]图1为专利技术提供的海上风电机组传动地面试验台数据监测系统架构图。
[0021]图2为专利技术提供的海上风电机组传动地面试验台数据监测系统中的采集系统结构组成图。
[0022]图3为本专利技术提供的海上风电机组传动地面试验台数据监测系统中传动轴测试子系统机柜结构图。
[0023]图4为本专利技术提供的海上风电机组传动地面试验台数据监测系统中滑环安装结构图。
[0024]图5为本专利技术提供的海上风电机组传动地面试验台数据监测系统中UPS电源柜结构图。
[0025]图6为本专利技术提供的海上风电机组传动地面试验台数据监测系统中机舱采集柜结构图
[0026]图7为本专利技术提供的海上风电机组传动地面试验台数据监测系统温度采集机柜结构图。
[0027]图8为本专利技术提供的海上风电机组传动地面试验台数据监测系统中软件系统结构框架图。
[0028]图标：
[0029]1‑
单相变压器；2
‑
采集设备；3
‑
机舱机柜吊环；4
‑
机舱机柜面板航插；5
‑
滑环连接电缆；6
‑
滑环；7
‑
滑环固定工装；8
‑
UPS电源柜总开关；9
‑
UPS电源柜吊环；10
‑
UPS电源柜指示灯；11
‑
UPS电源主机；12
‑
UPS电源航插；13
‑
机舱采集柜显示器；14
‑
机舱采集柜吊环；15
‑
机舱采集柜网络通讯接口；16
‑
机舱采集柜连接航插；17
‑
机舱采集柜空调；18
‑
温度采集设备；19
‑
移动扶手；20
‑
采集电缆固定架；21
‑
温度采集柜空调。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术实施例的目的、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上风电机组传动地面试验台数据监测系统，应用于海上风电机组传动监测，其特征在于，包括硬件系统和软件系统，所述硬件系统用于采集多个数据，并通过对应的通信协议与所述软件系统通信；所述硬件系统包括：机舱测试子系统，用于采集设置在定子、气隙、噪声、机舱内的传感器获取的数据，并对多个数据进行监测；传动轴测试子系统，用于采集设置在传动轴、机舱转子处的传感器获取的数据，并对多个数据进行监测；机舱及定子温度测试子系统，用于采集设置在机舱定子、机舱内的多个温度测点的温度传感器获取的数据，并对多个温度数据进行监测；变流器温度测试子系统，用于采集设置在变流器中的温度测点上的温度传感器获取的数据，并对多个数据进行监测。2.根据权利要求1所述的海上风电机组传动地面试验台数据监测系统，其特征在于，所述机舱测试子系统和所述传动轴测试子系统中的多个采集通道同步采集数据。3.根据权利要求1所述的海上风电机组传动地面试验台数据监测系统，其特征在于，所述机舱测试子系统设置在机舱内，用于对所述机舱内风压数据、振动加速度数据，定子部分应变数据、噪声数据、位移数据进行监测；所述机舱测试子系统与变频器功率测试设备通讯。4.根据权利要求1海上风电机组传动地面试验台数据监测系统，其特征在于，所述传动轴测试子系统通过工装固定在传动轴上，且随传动轴进行转动，所述传动轴测试子系统通过滑环接入光纤级联信号、同步时钟信号以及同步触发信号。5.根据权利要求4所述的海上风电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李平川，石中华，唐建春，刘翔，
申请(专利权)人：长沙润伟机电科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：