双馈型风力发电机组的发电机运行状态实时监测系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种双馈型风力发电机组的发电机部件运行状态实时监测系统，所述系统包括：用于探测发电机运行中多个参数信号的传感器单元，用于将所述参数信号进行放大或转换为标准参数信号变送单元，用于采集信号变送单元发送的标准参数信号的信号采集单元，及用于对所述标准参数信号进行实时分析处理以监测发电机的运行状态的状态分析单元。本实用新型专利技术双馈发电机的发电机部件运行状态实时监测系统通过包括多种不同类型的传感器探测发电机运行中的参数信号并对所述参数信号进行实时分析处理，实现了对发电机的运行状态实时监测和故障诊断，提高了风力发电机组的运行效率和可靠性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

双馈型风力发电机组的发电机运行状态实时监测系统
本技术涉及电力设备安全
，尤其是涉及一种双馈型风力发电机组的发电机部件运行状态实时监测系统。
技术介绍
风能作为一种清洁的永续能源，逐渐成为许多国家可持续发展战略的重要组成部分。根据全球风能理事会的统计，过去十年全球风力发电产业平均增长达到25%。而我国风力发电装机容量也一直迅猛发展，2009年我国总装机容量已超过25000MW，位列世界第二，当年新增装机容量超过1300MW，列世界第一位。目前国内外风电场单机容量增至兆瓦级，而近年来我国亦有大批兆瓦级新型风力发电机组投入规模化生产运行，但由于规划时间短，其质量和运行可靠性问题突出，增加了技术和经济风险。而且，由于风资源分布的限制，风力发电场多分布在远离城市的荒漠、山区、牧场，随着海上风能的开发和利用，近海或者滩涂风力发电场成为未来风电的重要发展方向，因此风电场的地理环境和条件给机组的运行管理和维护带来了极大的困难。为了合理的运营和完善的维护风电场，提高风力发电机组的运行效率和可靠性，对每台风力发电机组进行状况的监测和故障的诊断必不可少。据统计，全世界风电机组中双馈型风力发电机组占85%以上，双馈型风力发电机组在运行过程中，由于不断受到变化的冲击载荷作用，其发电机的运行状态是时变的，因此有必要实时监测发电机的工作状态，为发电机的运行健康和日常维护提供基本和必要的依据。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种能实时监测发电机的工作状态、保证发电机组正常运行的双馈发电机的发电机部件运行状态实时监测系统。为了解决上述技术问题，本技术提供一种双馈型风力发电机组的发电机部件运行状态实时监测系统，包括用于探测发电机运行中多个参数信号的传感器单元，用于将所述参数信号进行放大或转换为标准参数信号的信号变送单元，用于采集信号变送单元发送的标准参数信号的信号采集单元，及用于对所述标准参数信号进行实时分析处理以监测发电机的运行状态的状态分析单元。进一步，在上述监测系统中，所述传感器单元包括电信号传感器、温度传感器、转速传感器、噪声传感器、电刷磨损传感器及振动传感器。进一步，在上述监测系统中，所述电信号传感器包括转子电流互感器、转子电压互感器、转子相位传感器、定子电流互感器、定子电压互感器及定子相位传感器。进一步，在上述监测系统中，所述转子电流互感器、转子电压互感器、转子相位传感器安装在发电机转子电缆出线盒侧，所述定子电流互感器、定子电压互感器、定子相位传感器安装在发电机定子电缆出线盒侧。进一步，在上述监测系统中，所述温度传感器包括转子温度传感器、定子温度传感器、滑环温度传感器、自由端轴承温度传感器及自由端轴承温度传感器。进一步，在上述监测系统中，所述滑环温度传感器安装在发电机的滑环室内；所述自由端轴承温度传感器安装在发电机自由端轴承内；所述输入端轴承温度传感器安装在发电机转子输入端轴承内。进一步，在上述监测系统中，所述噪声传感器安装在接近轴承部位。进一步，在上述监测系统中，所述电刷磨损传感器安装在电刷上。进一步，在上述监测系统中，所述振动传感器包括位移传感器、速度传感器和加速度传感器，其分别安装在发电机的输入端、自由端。进一步，在上述监测系统中，所述信号采集单元为JNJ6600状态监视仪。本技术双馈型风力发电机组的发电机部件运行状态实时监测系统通过包括多种不同类型的传感器探测发电机组运行中多个关键部位的参数信号并对所述参数信号进行实时分析处理，实现了对发电机的运行状态实时监测和故障诊断，提高了风力发电机组的运行效率和可靠性。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中图1是本技术双馈型风力发电机组的发电机部件运行状态实时监测系统较佳实施例的结构示意图；图2是图1中振动传感器较佳实施例的安装位置示意图。具体实施方式请参阅图1，图1是本技术双馈型风力发电机组的发电机部件运行状态实时监测系统较佳实施例的结构示意图。本技术的监测系统包括传感器单元10、信号变送单元20、信号采集单元30及状态分析单元40。所述传感器单元10用于探测发电机组运行中多个关键部位的参数信号，信号变送单元20用于将所述参数信号进行放大或转换为标准参数信号，信号采集单元30用于采集信号变送单元20发送的标准参数信号并传输给状态分析单元40，状态分析单元40用于对所述标准参数信号进行实时分析处理，以监测发电机的运行状态。本技术双馈型风力发电机组的发电机部件运行状态实时监测系统对发电机部件运行状态进行实时监测，其中，传感器单元10给出了采用多种类型传感器方法，以及每种传感器优化的使用数量，所述多个传感器在发电机上的特定的安装位置，保证了系统对发电机运行状态监测的实时性和完整性。传感器单元10包括以下类型1、电信号传感器双馈型风力发电机组的发电机转子侧和定子侧都可以输出电能，转子和定子的电流和电压必须在允许范围之内，为了避免过流和过压烧坏绕组，发电机监测系统实时测量转子三相输出电缆的电流、电压、相位参数和定子三相输出电缆的电流、电压、相位参数。故所述电信号传感器包括转子电流互感器、转子电压互感器、转子相位传感器、定子电流互感器、定子电压互感器及定子相位传感器。2、温度传感器发电机监测系统实时测量转子绕组和定子绕组的温度参数，监测绕组的温度变化情况。发电机在运行过程中，发电机输入端和自由端的轴承内圈转速随着转子转速变化而变化，与轴承内圈形成相对运动，对发电机输入端和自由端轴承进行温度监测，掌握发电机轴承的运行状态。双馈发电机转子结构带有滑环，滑环内的温度参数也是监测系统测量的对象。故所述温度传感器包括转子温度传感器、定子温度传感器、滑环温度传感器、自由端轴承温度传感器及自由端轴承温度传感器。3、转速传感器发电转子的转速收到额定转速的限制，通过测量转子转速参数，可以监测发电机的旋转频率。4、电刷磨损传感器发电机的电刷和接地碳刷在运行过程中不断受到磨损，正常维护时每隔6个月关停发电机检查，实时监测电刷磨损参数，可以及时了解电刷和集电环的状态，避免不正常的过度磨损。5、噪声传感器发电机正常运行过程中具有稳定的噪声声强和声能，通过测量发电机噪声参数， 可以监测发电机运行状态。6、振动传感器对于旋转设备，振动参数是反映设备工作状态的最有效的参数。通过实时测量发电机的振动参数，可以准确的判断发电机的工作状态。传感器单元10的目的是测量双馈发电机各种运行参数，为了准确的反应发电机的实际运行状态，传感器必须安装在合理的位置，才能真实的反应双馈发电机的实时状态。所述转子电流互感器、转子电压互感器、转子相位传感器安装在发电机转子电缆出线盒侧。所述定子电流互感器、定子电压互感器、定子相位传感器安装在发电机定子电缆出线盒侧。所述转速传感器安装在发电机输入轴侧，可采用5700磁电式传感器。所述噪声传感器安装在接近轴承部位。所述电刷磨损传感器安装在电刷上。所述滑环温度传感器安装在发电机的滑环室内。所述自由端轴承温度传感器安装在发电机自由端轴承内，防止温度过高出现抱死状态。所述输入端轴承温度传感器安装在发电机转子输入端轴承内，防止温度过高出现抱死状态。所述转子温度传感器用来测量转子绕组温度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种双馈型风力发电机组的发电机部件运行状态实时监测系统，其特征在于，所述系统包括：用于探测发电机运行中多个参数信号的传感器单元，用于将所述参数信号进行放大或转换为标准参数信号的信号变送单元，用于采集信号变送单元发送的标准参数信号的信号采集单元，及用于对所述标准参数信号进行实时分析处理以监测发电机的运行状态的状态分析单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢源，高羽，焦斌，刘金道，黄小丽，邓小龙，
申请(专利权)人：上海电机学院，上海金积电子有限公司，江苏信息职业技术学院，
类型：实用新型
国别省市：31