[发明专利]一种风力发电机组状态监测系统

说明书

本发明公开了一种风力发电机组状态监测系统，包括油液监测模块、电力监测模块、振动信号监测模块、无线通信模块和主处理模块；油液监测模块通过与之连接的油液传感器获取油液的动力粘度、油液密度、油液介电常数和油液温度数据；电力监测模块用来采集变桨系统进线端的三相电压、电流、功率、频率、相序和功率因数，主处理模块搭载Linux操作系统内核，将收集的检测结果与设定值做阈值比较，统计分析，结合实际应用环境做出逻辑判断，控制输出数字量控制信号；该风力发电机组状态监测系统集数字量输入输出模块、模拟量输入模块、PT100温度检测模块、油液检测模块、三相电力监测模块及振动频谱分析模块于一体，全方位监测风力发电机组各部件系统状态。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种风力发电机组状态监测系统。

背景技术

当前风力发电领域，风力发电机组往往运行在环境条件极其恶劣偏僻的地区，且由于风力发电机组系统结构组成复杂，系统部件常出现损坏及运行状态异常，依靠人为监测巡检往往操作复杂，运维效率低，投入成本高且无法达到全面完整的远程实时过程监测，同时由于风力发电机组设计功率越来越大，机组内系统结构及软硬件设计更加复杂化，如何分散主控系统工作负荷，实现各部件的本地智能化检测，数据上传远端实时监控及后台大数据分析是当前风力发电领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种风力发电机组状态监测系统。

为此，本发明技术方案如下：

一种风力发电机组状态监测系统，包括油液监测模块、电力监测模块、振动信号监测模块、无线通信模块和主处理模块；

油液监测模块通过与之连接的油液传感器获取油液的动力粘度、油液密度、油液介电常数和油液温度数据，并与主处理模块进行数据交换；

电力监测模块用来采集变桨系统进线端的三相电压、电流、功率、频率、相序和功率因数，对原始电压电流值做频谱分析，计算得出三相电压电流总谐波含量，谐波畸变率及3～15次谐波含量，并与主处理模块进行数据交换；

振动信号监测模块用来采集齿轮箱的高速轴、低速轴及箱体的振动频率，利用快速傅里叶变换计算得到各部件的振动频谱；

主处理模块搭载Linux操作系统内核，将收集的检测结果与设定值做阈值比较，统计分析，结合实际应用环境做出逻辑判断，控制输出数字量控制信号，同时根据用户实际需求有选择性的本地存储检测结果，并且通过基于MQTT物联网通信协议的无线通信模块上传数据至大数据平台。

进一步的，还包括与主处理模块连接的数字量输入输出模块、模拟量输入模块和PT100温度检测模块，用来检测齿轮箱轴承驱动端温度，冷却器前后端油路温度，油池温度，油压和油位数据。

进一步的，所述的振动频率监测模块从原始数据的采样到数据处理，频谱分析的过程，使用动态内存管理机制，合理分配软件系统内存使用情况。

进一步的，所述的振动信号监测模块对高低速轴及箱体内各转轴的转动频率进行采样时，以转动频率的2.56倍作为采样频率。

进一步的，所述的无线通信模块为4G无线通信模块。

与现有技术相比，该风力发电机组状态监测系统具有如下优势：

1、集数字量输入输出模块，模拟量输入模块，PT100温度检测模块，油液检测模块，三相电力监测模块及振动频谱分析模块于一体，全方位监测风力发电机组各部件系统状态，本地分析，自主控制，实现了风力发电机组系统部件的本地智能化；