浅析在线监测振动系统在风电机组中的应用
范泽峰
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范泽峰,. 浅析在线监测振动系统在风电机组中的应用[J]. 动力技术研究,2023.5. DOI:10.12721/ccn.2023.159286.
摘要:
风力发展是我国当前电力生产的重点项目,其发展有利于推进我国经济效益和社会效益的提升。另一方面,开发风力发电具有清洁、绿色的效果,可以有效地解决目前的能源使用紧张问题。通过对目前风力发电系统的运行状况进行分析,发现风电机组的异常振动是现阶段存在的最大问题。由于振动的非规律性或超过设定值,不但会降低机组的发电稳定性,而且会带来安全隐患,因此在实际应用中,必须对振动问题加以解决。通过实时监控,了解实际情况,并给出相应的处理方法,是目前最主要的方法。为了提升发电的效率、降低运行的成本,本文研究了在风电机组之中在线监测振动系统的应用,希望可以为从业人员提供一些参考。
关键词: 风电机组振动在线监测系统
DOI:10.12721/ccn.2023.159286
基金资助:

在风电机组的实际运行中,经常会出现一些异常的振动。根据以往的经验,机组的非规律振动,往往是由于设备或部件的原因,若不能及时处理,将会严重影响机组的稳定与安全,因此,在实际工作中,应全面监控风力发电机的振动,根据监测结果,进行设备的检修与维护,从而提高风电机组的运行稳定性。该系统能够实时采集风电机组的运行状况,对总结风机故障、解决问题具有一定的参考意义。

一、在线监测振动系统原理及相关组成部分

1.系统的监测原理

该系统主要由远程监控系统监控风机的振动情况,以达到预先确定其振动频率是否在安全范围之内的目的。一旦出现超出安全范围的情况,则需立即对零件的变形和损伤情况进行判定。若判定零件出现变形或破损,监控系统会立即发出警报,并将受损的零件显示出来,保存受损的零件资料。发现零件受损,立即组织技术人员进行替换。该系统不仅节省了维修费用,而且还节省了维修的时间,使现有的风机维修工作大为简化。1

2.风电机组振动在线监测系统构成

为了对风力发电设备的振动进行有效的监测,在线监测振动系统在实际生产中的应用价值不容忽视。在此基础上,建立健全的实时在线振动监控体系,对整个系统的价值发挥具有重要意义。

从风机在线监测振动系统的结构上来看,它包括以下几个方面:(1)数据采集装置。该系统的主要作用是收集风力发电机组的振动数据。实际应用中,主要采用了振动传感器。本装置可将其所检测到的装置振动信号传输至数据控制中心。(2)建立一个监控中心。在收集到相应的数据后,需要将风险级别报告给监控中心,根据风险级别的信息,发布相应的警报。(3)制定决策机关。在向决策机关发送警报信号后,决策机关的工作人员采集并发出相应的指示,从而完成对风力发电设备的维修。

总体上来说,风力发电设备的在线监测振动系统结构比较复杂,但是每个环节都有自己的职责,因此,在实际应用中,通过加强各个方面的工作,确保每个环节的工作质量,从而使在线监测振动系统的作用更加显著。

二、风电机组振动在线监测系统的应用

在确定了风力发电设备的结构基础上,对其在实际工作中的运用进行分析,找出问题所在,主动地加以解决,对提高实际工作的效果有明显的促进作用。以下对在线监测振动系统的应用进行介绍。

1.应用问题总结

本文对风力发电设备的振动在线监测系统进行了综述,该系统对于故障诊断有着很高的敏感性,利用该系统可以及时获取故障信息,并对故障进行处理,从而有效地控制了风机的异常振动。2

通过对实际数据的分析,发现在线监测振动具有很大的优越性,但也有一些问题,主要是:(1)对系统的实际应用进行了全面的分析,结果表明,系统的稳定性问题主要出在传输的稳定性问题上。在实际应用中,由于采用传统的单元结构技术,对各个单元的数据传输不够稳定,导致各个单元之间的数据传输存在着信息延迟和差错等问题。(2)在线监测系统的维护问题。在实际应用中,对设备的稳定性进行了详细的分析。实际操作中,由于设备的运行环境以及自身的使用周期,造成了设备性能等方面的显著降低。而在线监测系统维护工作的不完善,会造成设备故障的发生,从而降低了系统的整体应用效果。3

2.问题解决策略

经过对上述问题的分析,发现要保证在线监测振动系统对风电机组的振动情况监测的科学性和有效性,就必须确保其稳定、高效、持续地工作。以下是实现此目的的战略方案。

首先,必须采用先进的技术,改进和更新在线监测振动系统,提高监控的工作效率和质量。从实际情况来看,自动化、智能等技术在实际中得到了广泛的应用,并且随着技术的不断发展,有关的仪器也逐渐朝着微型化方向发展。在这种情况下,为了提高在线监测振动系统的使用效率,可以通过自动化技术和智能化技术来改进和优化监控系统,并利用高性能微机化设备对在线监测振动系统当中的故障设备及时更换。3此外,为了提高数据传输质量,降低数据传输延迟,需要对各功能部件间的通信进行优化,以确保实时监控的数据传输质量。总之,技术改进优化对提高整个在线监测振动系统使用效率有显著的价值,因此应在实际应用中予以重视。4其次,要做好在线监测系统的维护,强调在线监测系统的维护,主要内容如下:(1)确定维护的内容。企业需要结合实践进行分析,从软件、硬件两个方面做分析,在此基础上确认具体的维护的设施、程序等,这一环节可以有效的促进维护工作的实际开展。(2)确定维护的周期。在线监测系统设备本就有使用寿命,在软件使用过程中若想保证使用的高效性,就必须强调周期性。因此,在实践工程中,需要确定好维护的周期,提升维护工作的规范性。(3)确定维护方式。在实践中,选择不同的维护方式会呈现出不同的效果,企业需要选择适宜的维护方式,进一步加强实践工作的开展实效。

结语

风电机组振动问题对风电机组的实际影响很大,因此,在实际应用中,需要对其进行分析和处理。通过实时在线监测振动系统,可以对风力发电设备的振动情况进行实时监测,并据在线监测振动数据分析结果判定其振动的产生规律,对确定风电机组的故障和解决具有重要的实际意义。本文对在线监测振动系统的组成进行了分析,并对其应用进行了探讨,以期对实际工作有所帮助。

参考文献:

[1]包洪印,刘文斌,周博伟,等.风电机组振动在线监测系统研究[J].无线互联科技,2019,16(02):73-74.

[2]张振,杨源,阳熹.海上风电机组辅助监控系统方案设计[J].南方能源建设,2019,6(01):55-60.

[3]王爽心,郭婷婷,李蒙.风电机组变工况变桨系统异常状态在线识别[J].中国电机工程学报,2019,39(17):35.

[4]刘艺明,谢丽蓉,晁勤,等.风电机组轴承早期故障特征提取研究[J].计算机仿真,2020,37(02):135-139.

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