1.風(fēng)電機(jī)組在線故障診斷的必要性

風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源越來越受到世界各國的重視。在風(fēng)力發(fā)電快速發(fā)展的同時(shí)，風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行過程中暴露出的問題越來越突出，尤其是關(guān)鍵機(jī)械部件發(fā)生的故障導(dǎo)致機(jī)組非正常停機(jī)維修，嚴(yán)重降低了發(fā)電效率。由于風(fēng)電機(jī)組因故障導(dǎo)致的維修不便性使得應(yīng)用問題日益突出。例如：如何提高風(fēng)電機(jī)組的利用率、如何減少風(fēng)電機(jī)組的突發(fā)事故率和故障停機(jī)時(shí)間；如何改善風(fēng)電機(jī)組的定期維修保障設(shè)備的安全健康運(yùn)行等等問題。另外由于單臺(tái)風(fēng)機(jī)的功率越來越大導(dǎo)致風(fēng)機(jī)發(fā)生故障后的維修費(fèi)用也日益提高。因此，深入研究風(fēng)電機(jī)組在線故障診斷技術(shù)研制適合風(fēng)電機(jī)組在線故障診斷的技術(shù)裝備，對(duì)可能危及安全的故障零部件實(shí)現(xiàn)在線故障診斷對(duì)將要出現(xiàn)的重大故障發(fā)出早期報(bào)警。為減少風(fēng)電機(jī)組突發(fā)事故率和故障停機(jī)時(shí)間，降低維修成本、進(jìn)行視情維修、提高發(fā)電效率和經(jīng)濟(jì)效益提供科學(xué)依據(jù)已成為風(fēng)電行業(yè)當(dāng)前面臨的迫切需要解決的問題之一。

2.當(dāng)前風(fēng)電視組的維護(hù)方式

當(dāng)前我國風(fēng)電機(jī)組維護(hù)主要采用兩種方式借助的手段主要是人工經(jīng)驗(yàn)或離線式檢測(cè)設(shè)備兩者各自特點(diǎn)如下：

（1）定期檢修即每隔一段時(shí)間對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行檢修。定期檢修主要是依據(jù)風(fēng)機(jī)保養(yǎng)和維護(hù)的相關(guān)規(guī)程，對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行檢修如更換潤滑油脂、風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是否存在異響等。定期檢修依靠人的經(jīng)驗(yàn)與水平工作效果因人而異缺點(diǎn)是對(duì)密閉在機(jī)器內(nèi)部的軸承、齒輪故障難以發(fā)現(xiàn)：

（2）故障檢修，即事后檢修。故障檢修主要是指風(fēng)電機(jī)組出現(xiàn)故障之后對(duì)有故障的部件進(jìn)行有針對(duì)性地檢修。故障檢修缺點(diǎn)是對(duì)兩次檢修期間的突發(fā)性故障無法發(fā)揮作用r對(duì)潛伏期較長的故障隱患也難以跟蹤和發(fā)現(xiàn)一旦隱患在下次定檢前發(fā)展為重大故障，將造成很大損失。

3.風(fēng)電機(jī)組在線故障診斷的狀況

在國內(nèi)，在線故障診斷技術(shù)在風(fēng)電機(jī)組上的應(yīng)用還處于起步階段。目前各大風(fēng)電機(jī)制造商開始在各自的風(fēng)力發(fā)電機(jī)上試驗(yàn)性地開展工作但還沒有批量安裝在線故障診斷設(shè)備。隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)單機(jī)容量的增加和保險(xiǎn)市場(chǎng)的成熟，在兆瓦級(jí)機(jī)組上配置在線故障診斷設(shè)備將成為一種必然趨勢(shì)。。

在目前應(yīng)用為數(shù)不多的在線故障診斷設(shè)備中，情況也有所不同：。

（1）有的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠提供大量的測(cè)量數(shù)據(jù)和豐富的分析圖表然而運(yùn)維人員卻無法從這些數(shù)據(jù)中取得能夠判斷風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)有效信息無

法精確定位故障部件和故障類型：。

（2）有的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)。雖然引入了“模糊“型或“學(xué)習(xí)’‘型專家系統(tǒng)，但在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用之前需要花一段時(shí)間來“熟悉“或“學(xué)習(xí)”監(jiān)測(cè)對(duì)象以建立相對(duì)應(yīng)的統(tǒng)計(jì)模型。每當(dāng)監(jiān)測(cè)對(duì)象發(fā)生改變時(shí)，就需要再一次進(jìn)行“學(xué)習(xí)“，無法做到即裝即用和在線自動(dòng)診斷：

（3）有的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)采用故障診斷專家系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確識(shí)別故障類型、程度和精確定位故障部件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)在線故障診斷且無需學(xué)習(xí)、培訓(xùn)，即裝即可使用。本應(yīng)用中即采用了此類在線監(jiān)測(cè)技術(shù)。。

4。風(fēng)電機(jī)組在線故津診斷系統(tǒng)在風(fēng)場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行效果

內(nèi)蒙古華電輝騰錫勒風(fēng)電公司輝騰錫勒風(fēng)電場(chǎng)共有120臺(tái)風(fēng)電機(jī)組其中華銳FL1500風(fēng)電機(jī)30臺(tái)，歌美颯850風(fēng)電機(jī)90臺(tái)于2007年12月1。日全部投產(chǎn)發(fā)電。

經(jīng)過一年多的運(yùn)行，風(fēng)電機(jī)組的機(jī)械故障較多為更好掌握風(fēng)電機(jī)組重要機(jī)械部件的運(yùn)行狀況內(nèi)蒙古華電輝騰錫勒風(fēng)電公司與北京唐智科技發(fā)展有限公司自2008年開始，進(jìn)行了JK07460風(fēng)電機(jī)組在線故障診斷系統(tǒng)（以下簡稱JK07460系統(tǒng)）的應(yīng)用合作。JK0746。系統(tǒng)的核心基礎(chǔ)技術(shù)是“廣義共振一共振解調(diào)故障診斷技術(shù)”，包括有振動(dòng)沖擊復(fù)合傳感器技術(shù)、共振解調(diào)的硬件信息處理技術(shù)、故障沖擊監(jiān)測(cè)分析診斷技術(shù)、振動(dòng)監(jiān)測(cè)分析診斷技術(shù)和軸向竄動(dòng)監(jiān)測(cè)分析診斷技術(shù)等。。

JK07460系統(tǒng)的機(jī)載設(shè)備安裝在風(fēng)電機(jī)組的機(jī)艙內(nèi)包括振動(dòng)沖擊傳感器、位移傳感器、機(jī)載主機(jī)、前置處理器以及相關(guān)連接電纜等，實(shí)現(xiàn)信息采集和初步診斷，并將采集到的信息通過無線或有線方式傳輸?shù)街锌厥抑饔?jì)算機(jī)。中控室主計(jì)算機(jī)上安裝了故障診斷專家系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)信息的收集、診斷推理、報(bào)警輸出、數(shù)據(jù)管理等功能并可對(duì)機(jī)載設(shè)備進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)機(jī)載軟件維護(hù)和遠(yuǎn)程升級(jí)等工作。一臺(tái)中控室主計(jì)算機(jī)及故障診斷專家系統(tǒng)軟件可以對(duì)多臺(tái)機(jī)載設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷分析與存儲(chǔ)。

該診斷系統(tǒng)經(jīng)過兩年多的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，經(jīng)受了內(nèi)蒙古嚴(yán)寒天氣的考驗(yàn)系統(tǒng)運(yùn)行可靠并發(fā)現(xiàn)了若干故障案例。輝騰錫勒風(fēng)場(chǎng)依據(jù)在線故障診斷系統(tǒng)的自動(dòng)報(bào)警和唐智科技提供的數(shù)據(jù)分析報(bào)告對(duì)發(fā)現(xiàn)的部分故障進(jìn)行了相應(yīng)地維護(hù)與維修及時(shí)解決了風(fēng)電機(jī)組存在的安全隱患。

案例1機(jī)組齒輪箱齒輪故障

2010年2月10日Gl19號(hào)風(fēng)電機(jī)組頻繁報(bào)告齒輪箱油溫高、油泵電機(jī)故障等信號(hào)唐智科技的JK07460系統(tǒng)分析為齒輪箱齒輪存在較為嚴(yán)重磨損且太陽齒輪和高速軸上二級(jí)平行齒輪已經(jīng)在線自動(dòng)報(bào)警。檢修人員到現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)油泵電機(jī)損壞更換油泵電機(jī)后風(fēng)電機(jī)組恢復(fù)運(yùn)行。201年3月2日．在線故障檢測(cè)系統(tǒng)。