[发明专利]一种风力发电机高速轴运行实时状态监控方法及系统

权利要求书

1.一种风力发电机组高速轴运行实时状态监控方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

a)在风电机组高速轴处安装有打滑角度及对中值检测装置；所述打滑角度及对中值检测装置包括激光发射装置和激光接收装置；激光接收盘沿径向划分成M个同心圆，沿周向被划分成N个小格子，每个小格I_i含有位置信息(M_i,N_i)，其中M_i是小格子到同心圆圆心的距离R_i，N_i是编码,表示周向的第i个格子，由N_i推出格子I_i相对于上一测点格子I_i-1的角度偏差Δθ，计算如下：

同时求出不对中偏差ΔR：

ΔR＝R_i-R_i-1 (2)

b)通过打滑角度及对中值检测装置测量高速轴扭矩限制器打滑角度及高速轴对中值；

c)打滑角度及对中值检测装置将打滑角度及高速轴对中值通过无线方式传输给信号处理模块；

d)信号处理模块对打滑角度及对中值进行分析，得到扭矩限制器的健康状态及高速轴的对中状态；

e)根据扭矩限制器的健康状态和高速轴的对中状态输出与之相应的功率预设值，当扭矩限制器状态为失效或高速轴对中状态为差时，机组停机保护。

2.如权利要求1所述的一种风力发电机组高速轴运行实时状态监控方法，其特征在于，所述步骤d)中，通过对比实测打滑角度θ和预设打滑角度极限值θ_l，当θθ_l时，扭矩限制器状态判定为失效，机组停机；当θθ_l时，扭矩限制器状态判定为正常。

3.如权利要求1或2所述的一种风力发电机组高速轴运行实时状态监控方法，其特征在于，所述步骤d)中，ΔR为不对中偏差，ΔR_l为预设极限偏差值，ΔR_p为预设允许偏差值；当ΔR＜ΔR_p，判定机组对中状态为良好，满功率运行；当ΔR_p≤ΔR＜ΔR_l，判定机组对中状态为中等，机组限功率运行，择期进行重新对中；当ΔR≥ΔR_l，判断机组对中状态为差，机组停机保护。

4.如权利要求1或2所述的一种风力发电机组高速轴运行实时状态监控方法，其特征在于，所述步骤e)，当扭矩限制器的状态为失效时，则机组停机；当扭矩限制器的状态为正常时，进一步判定机组的对中状态；当机组对中状态为良好时，机机组可满功率运行；当机组对中状态为中等时，限功率运行；当机组对中状态为差时，机组停机。

5.一种如权利要求1或2所述的一种风力发电机组高速轴运行实时状态监控方法实现的系统，其特征在于，所述系统包括：

打滑角度及对中值检测装置，用于对扭矩限制器实时打滑角度和高速轴实时对中数据进行测量；

信号处理模块，用于根据扭矩限制器的实时打滑角度和高速轴对中实时数据，分析扭矩限制器的健康状态和高速轴的对中状态；

监控模块，用于根据扭矩限制器的健康状态和高速轴的对中状态进行机组的功率调节和系统控制，保护机组安全。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述打滑角度及对中值检测装置包括激光发射装置和激光接收装置，激光接收装置接收激光信号，并通过无线的方式将实时打滑角度输出给信号处理模块；所述激光发射器安装于高速轴联轴器左端，靠近齿轮箱侧；所述激光接收装置安装于高速轴右端，靠近发电机侧。

7.如权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述信号处理模块安装于发电机前端下方的机架上。

8.如权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述监控模块集成于主控系统中，所述监控模块安装于机舱主控柜中。