登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
风力发电机组向着智能化方向发展,对风机大部件的状态监测提出了实时、远程、灵活、智能的要求。本文分析了风机状态监测的现状和发展趋势,并提出了基于多技术融合的风电大部件健康状态监测方案。基于相同软件平台的风机大部件状态监测,促进了多种状态监测技术融合,有利于风机早期故障预测和风机健康状态大数据分析。
引言
风电机组的大部件包括塔筒、机舱和风机主传动链等。风电机组大部件的可靠性是机组安全运行的保证,也是保证设备可利用率,提高机组经济效益的前提。根据业内调查统计显示[1],风机故障率最高的依次是箱变系统,变桨系统,偏航系统和齿轮箱。而故障引起的停机时间统计中,引起停机时间最长的依次是齿轮箱故障、叶片故障和主传动链故障。综合来看 75%的故障引起了 5%的停机时间,而 25%的故障引起了95%的停机时间。另外从风电机组的维修成本上来看,大部件维修和更换成本高昂,占风机整机价格和发电成本的比例较高。 在风电的运维成本构成中, 定期维护成本占比远低于事后维修成本。因此如何有效减小风电机组大部件事后维修成本成为关系风电运维服务重要课题,这就对风电大部件状态监测和数据挖掘提出了很高的技术要求。风电机组相比传统设备状态监测,具有位置分散,机组台数多,工况复杂性和随机性强,面对的环境冲击大等特点。这就为风机大部件的状态监测提出了实时、远程、灵活、智能的要求。
主传动链震动检测发展趋势
目前对风机大部件的监测手段主要有针对主传动链和机舱、塔筒的振动监测,对齿轮箱油液监测和风电叶片的目视检查等。风电机组振动监测目前应用较为广泛,一般采取在线监测设备和离线监测设备相结合的方面进行。风电机组振动具有变速变载,柔性支撑的特点,受环境和风况影响较大,因此趋势分析对风电机组振动至关重要,在线实时设备可以自动长时间采集振动数据进行分析。而风机的振动是与风机运行、维护的各个方面相互关联的,为提高风电振动故障诊断的准确性,必须要结合风机的风速、功率、维修记录等多维信息。离线设备具有根据故障的初步诊断灵活布置测点,灵活数据采集的优势。
随着市场对风电状态监测要求的不断提高,不但要求准确判断目前设备的劣化程度,而且需要较为准确的预判继续劣化的速度和风险。只有状态监测的数据转换为运行、维修决策和行动,才能最大程度为用户创造价值。但目前仅仅依赖风机状态监测的振动数据的方式还存在一定的局限性。因此融合风机的环境参数、运行参数、维修事件记录、设计参数的大数据分析对于提高风机状态评估的准确性有重要意义。
风机状态监测发展的另一个趋势是对风机早期故障诊断的重视越来越强。一般来讲故障越往后期劣化速度越快,多数的早期故障通过加强维护,可以明显减缓劣化速度。而对振动检测而言,一方面早期故障引起的振动响应较小,另一方面也存在的背景噪音干扰的影响,因此针对早期故障有必要研发新的测试技术。
叶片检测发展趋势
一家新能源设备保险公司统计,根据美国市场出险统计,叶片损坏和齿轮箱损坏是风机出险的两大原因,各占41.4%和 35.1%。叶片常见的故障类型有叶片裂纹、开裂分层、叶片积冰、不平衡和雷击等。叶片由于生产过程的质量缺陷、长时间运行磨损和叶片的振动激励,都可能引起叶片的开裂分层和裂纹。带有裂纹和开裂分层的叶片长期运行严重影响风机的叶片甚至整机的安全,叶片事故带来的二次事故危害巨大。目前对风场条件下叶片的检查主要通过望远镜、无人机或者吊篮进行目视检查,辅以应变测试法、加速度测试法、声发射测试法和激光测距法等在线监测方法。但由于风电叶片恶劣的工作环境和复杂的材料特性,一款经济、可靠、易于安装、能够监测多种叶片失效模式的叶片状态监测产品成为叶片在线监测的发展趋势。
油液检测发展趋势
良好的润滑油状态可以明显减小齿轮箱故障。齿轮箱润滑油运维需要注意油液温度,油液颗粒数,油液水分和油液添加剂含量和粘度等。润滑油的粘度影响油膜厚度,粘度随着油温变化。温度升高,粘度降低,油膜厚度减小。由此接触区域的疲劳损坏会有所增加,进而减小齿轮箱的寿命。高油温还会带来油的加速氧化和使用寿命缩减。润滑油温度应该持续监测,如果油温超出报警值或者即使没有超出报警值,但油温不明原因在短时间内异常波动,也需要引起高度关注,查明起因。目前一般采用定期采样离线试验室检查润滑油的清洁度、水分含量、粘度和添加剂含量等,离线监测覆盖指标全、检测精度高,监测结果相对于齿轮箱实时状态具有一定的滞后性。目前有油液在线颗粒技术计等产品对进行油液实时监测,便于现场及时掌握齿轮箱的润滑和磨损状态。离线和在线油液监测相结合,一方面可以对润滑状态进行评价,另一方面可以利用油中磨损金属颗粒分析,进行磨损故障诊断。
风机健康状态大数据分析发展趋势
风电大部件健康状态各种监测技术,均从不同方面对风机的健康状态进行了评估,传统上风机状态数据挖掘中,因果分析和逻辑推理是最重要的研究方法。但由于风电机组中从环境参数、工况参数到风机状态参数均有一定的复杂、多变的特点,且各因素之间相互耦合,因此单纯依赖某几项状态监测参数进行风机健康状态评估,始终存在一定的偏差。这就要求多种监测技术的相互融合,利用大数据方法,从海量的数据进行统计性的搜索、比较,进行风机健康状态的关联分析。
目前风机各监测系统获取的设备信息,往往相互隔离,在设备故障诊断中容易成为信息的孤岛。这一方面因为各个厂家的监测系统常常互不兼容,存在着信息壁垒。另外设备的健康状况评估过程中,还存在着大量的事件记录,图片记录等非结构化数据。虽然这些信息对风机状态评估有重要的指导意义,但是这些数据如果未经预处理,仅仅依靠人工方式处理,不能满足风电机组大数据分析的需求。适应大数据对风机健康状态评估和劣化趋势分析的要求,首先需要整合风机健康状态的核心运行数据和监测数据。只有在核心数据整合的基础,才能逐渐延伸至外围数据乃至非结构化数据,实现数据基础从有限样本到云数据的转变,实现从单纯因果分析到关联分析多种分析方式的转变,实现静态回顾历史到动态实时分析的转变。
基于同一平台的多种风电状态监测技术融合
江苏华创光电科技有限公司从风机状态大数据分析出发,利用统一软件平台开发设计了涵盖风机轴承、齿轮箱、机舱、塔筒、叶片和油液的监测技术。风机状态监测系统CMS 可采集轴承、齿轮箱、机舱、塔筒的振动信息,并能采集风机转速、发电机功率和轴承温度等信息。遵循OPC标准开发服务器及应用软件接口,采用 SOA(面向服务架构)设计系统为与风机SCADA系统的集成提供了一个标准方案。该风机状态监测系统可获取工况信息及控制状态信息,并将机组变桨及偏航等信息作为状态评估的重要依据,显著提高了风机状态评估的准确性。该风机状态监测系统作为监测平台,具有模块化设计的特点,可以根据不同需求进行个性化定制和扩展。
针对风电轴承早期故障,采用“声振一体传感器”进行监测分析。材料在发生应变时有应变能释放,其中一部分以应力波的形式传递出来,这种以弹性应力波的形式传递的现象叫做声发射,也叫应力波发射。滚动轴承发生的碰撞摩擦现象时,轴承材料释放声发射信号。对该声发射信号进行采集监测,不同于采用传统加速度、速度和位移传感器对结构振动的监测。相比而言,振动信号属于低频信号,而声发射本身属于几十千赫兹以上的信号。因此可以与一般冲击引起的低频信号相区分,因此在低转速、早期故障的轴承诊断中具有一定的优势。
江苏华创光电科技有限公司研发的“声振一体传感器” ,不仅可以采集振动信号,还可以采集声发射信号,结合了声发射和振动传感器的优点。传感器采用特殊工艺加工而成,灵敏度远高于传统的加速度传感器及声发射传感器,具有带宽大,灵敏度高的特点。在轴承座支撑部位上安装声振一体传感器可较为准确的获取轴承磨损、剥落、裂纹等故障信息。特别对于早期轴承故障监测和劣化趋势分析具有重要应用价值。
基于相同软件平台开发的风电叶片监测系统,可以对叶片进行动平衡监测、覆冰监测、叶片损伤监测,对叶片的早期故障进行及时预警,提醒进行必要修复。在叶片发生严重故障时,可实施报警停机。实时监测叶片的覆冰状态,辅助风机和除冰设备启停机时机判断。设备采用电容式加速度传感器,有良好的低频响应特性。软件的自学习功能,对叶片历史振动数据进行大数据分析,从而判定叶片在不平衡、裂纹和覆冰状态下的模态异动。
齿轮箱油液在线监测系统可实时监测油液水分含量、氧化值、粘度和颗粒量等。另有温度传感器对润滑油异常温升进行持续监测。齿轮箱油液在线监测不仅提供油液实时状态和性能变化,而且对齿轮磨损状况能实时提供故障诊断依据,及早发现并预报突发性故障,避免重大事故的发生。
结束语
风机状态在线监测向着智能化方向发展,要求对风机各主要部件均能全面的监测。故障诊断也在从事后故障诊断向早期故障预警方向发展,声振一体传感器为振动监测故障诊断提供了有效补充。风机部件的劣化趋势预报,要求综合分析机组的轴承、机舱、塔筒、叶片振动数据,并结合油液状态和风机运行参数、维护事件记录等信息,提高预判的准确度。基于统一软件平台的多种监测技术融合,为风机健康状态的大数据分析提供了技术基础。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星风力发电网获悉,中国电建上海电建安定区香泉10万千瓦风电项目风力发电机组6.XMW(陆上)采购项目中标/成交公示。中标人:中船海装风电有限公司。采购项目:中国电建上海电建安定区香泉10万千瓦风电项目风力发电机组6.XMW(陆上)。
3月13日,辽宁华电丹东东港一期100万千瓦海上风电项目风电机组及塔架附属设备采购招标。项目规模和招标范围招标采购项目地址:辽宁省丹东市东港市。项目规模:100万千瓦。招标采购项目工期:投标人接到招标人书面供货通知后3个月内首批供货,首批供货不少于15台,保证供货进度满足招标人里程碑节点需求
3月13日,2025年度广东水电二局集团风力发电机组及附属设备集中采购(第二批)中标候选人公示,规模共计500MW,运达股份预中标。项目概况:项目名称:布尔津县风电项目(三期50万千瓦)项目规模:500MW招标范围:总容量为500MW,单机容量为10MW,机组数50台,技术先进、包装完整的成套并网型风机机组及
三峡重庆能投黔江五福岭二期风电项目风力发电机组和塔筒设备采购中标结果公告(招标编号:T251100110028)一、中标人信息标段(包)[001]三峡重庆能投黔江五福岭二期风电项目风力发电机组和塔筒设备采购:中标人:三一重能股份有限公司中标价格:150,570,000.00元
中广核新能源山东潍坊刘王庄(大代小)150MW陆上风电项目风力发电机组(风机+塔筒+箱变+吊装)采购项目项目规模:本项目位于山东省潍坊市临朐县刘王庄风电场一期场区内,项目容量112.5MW,机位数量15台,单机容量7500kW。招标内容与范围:1、风电机组设备供货,要求提供全新制造、技术先进、性能稳定、安
3月10日,国家能源集团发布龙源电力2024年第三批陆上风电项目(100.1万kW)钢塔塔筒及附件采购项目公开招标项目中标候选人公示。本次集采包含“宁湘直流”配套新能源基地海原100万千瓦风电项目,共安装140台7.15MW风电机组,轮毂高度为125m,叶轮直径不小于220m。塔筒集采分2个标段:标段1:67套7.15MW
[华能山东分公司半岛北L场址海上风电项目500kV送出工程EPC项目]中标结果公示华能山东半岛北L场址海上风电项目位于山东半岛北部海域。本工程装机容量504MW,拟安装42台单机容量为12MW风电机组。场区内建设1座220kV海上升压站,陆域建设1座陆上运维中心。本工程范围包含500kV线路、过渡方案两部分:(1)
【大唐山东沂南100MW集中式陆上风电项目风力发电机组及附属设备】中选框架供应商结果公示此前招标公告显示,【大唐华银攸县鸾山金子岭50MW、渌口太湖二期50MW风电项目风力发电机组及附属设备(含塔筒)】中选框架供应商结果公示此前招标公告显示,【大唐清苑热电河北博野50MW风电项目风力发电机组及附属
华润新能源贵州剑河顾得风电项目风力发电机组(含塔筒)货物及服务采购中标候选人公示公示编号:SZBHX202503100068号项目地点:贵州省黔东南苗族侗族自治州剑河县观么镇、敏洞乡等境内项目规模:100MW招标内容和范围:投标人根据招标人提供的项目资料(详见招标技术规范书),提出仅限一种且能通过安全
华润新能源(连州)风能有限公司连州风电场5台歌美飒G90主轴套件更换项目中标候选人公示项目地点:1、华润新能源(连州)风能有限公司:广东省清远市连州市大路边镇连州风电场;项目规模:100MW标段名称:连州风电场5台歌美飒G90主轴套件更换项目招标内容和范围:连州风电场5台歌美飒G90-2MW机组的主轴套
3月7日,运达股份(阿拉善盟)新能源装备制造基地首台机组下线暨投产仪式于阿拉善左旗隆重举行。阿拉善盟盟委副书记、盟长白海林,盟委委员、阿拉善左旗委书记刘志强,副盟长包野,运达股份总经理程晨光、副总经理魏敏共同见证首台机组下线。加快推进以沙漠、戈壁、荒漠化地区为重点的大型风电光伏基地
三峡能源云南分公司部分风电场3年(2025-2028年)风电机组大部件维修项目中标结果公示倒计时4天!为加强产业上下游交流合作,助力风场高效运维技改,北极星电力网、北极星风力发电网联合中国电力设备管理协会新能源运维专委会,将于2025年3月18-19日在北京举办第四届风电运维技改研讨会,会议将针对目
2024年12月5日-6日,由中国物资再生协会纤维复合材料再生分会在北京山西大厦组织召开“2024第三届中国风电叶片等复合材料循环再利用高质量发展大会”圆满落幕。大会以“大变局大机遇大发展”为主题,紧握新形势下的发展趋势,聚焦企业发展机遇,加快循环体系建设,提升回收产业规模化、集约化、高值化
华能河北清洁能源分公司所辖各风电场2024-2027年风机大部件吊装项目【重新招标】中标候选人公示招标公告显示,项目概况:为确保华能河北清洁能源分公司所属化德、康保、涿鹿风电场,风力发电机组大部件损坏后能够及时恢复运行,减少停机时间和电量损失,需进行风机大部件吊装项目采购,项目主要包含风
三峡能源响水201MW风电场2022年-2024年度风机大部件更换及维修采购项目中标结果公告据招标公告显示,江苏响水201MW风电场于响水县东部沿海地区,属黄海潮间带滩涂地貌单元,项目位于海堤内侧,共安装134台东汽单机容量为1.5MW的FD77C型风电机组,江苏响水201MW风电场于2010年全部并网发电,至今已运行
山西广灵甸顶山风电场技改相关项目风电机组大部件吊装服务中标候选人公示CHDTDZ062/19-QT-004公示结束时间:2024-08-19一、评标情况中标候选人基本情况【风电机组大部件吊装服务】中标候选人第1名:天津中车风能科技有限公司,投标报价:117.780000万元,质量:满足招标文件要求,工期/交货期/服务期:
中核汇能有限公司2024-2025年度风机大部件备件及更换服务框架集中采购(标段一、二、三)中标结果公告第四届海上风电创新发展大会+培训班报名中!6月6-7日·山东(1.5天)联系人:刘老师手机/微信:18911617462扫码添加好友备注【姓名+单位+风电会议】
4月11日,湖南省政府发布关于印发《湖南省推动大规模设备更新和消费品以旧换新实施方案》的通知》,通知提出:加快发展再制造产业。鼓励对具备条件的废旧生产设备实施再制造,再制造产品设备质量特性和安全环保性能应不低于原型新品。大力推进产业基础较好的工程机械、农用机械、轨道交通、汽车零部件
华电新疆发电有限公司华锐3MW风电机组两年度大部件代储维修吊装框架招标公告(招标编号:CHDTDZ058/19-QT-243)一、招标条件华电集团2024年生产服务类班车第2次-新疆新能源分公司华锐3MW风电机组两年度大部件代储维修吊装框架项目已批准,招标人为华电新疆发电有限公司新能源分公司,项目资金为自筹。
10月27日,国家能源局发布2023年第6号公告,发布了第三批能源领域首台(套)重大技术装备(项目)名单。风电装备方面,由中国长江三峡集团有限公司、金风科技股份有限公司、洛阳LYC轴承有限公司、中国三峡新能源(集团)股份有限公司、长江三峡集团福建能源投资有限公司、福建金风科技有限公司、浙江金
2023年10月16日-19日,2023北京国际风能大会暨展览会(CWP2023)在北京如约召开。作为全球风电行业年度最大的盛会之一,这场由百余名演讲嘉宾和数千名国内外参会代表共同参与的风能盛会,再次登陆北京,聚焦中国能源革命的未来。本届大会以“构筑全球稳定供应链共建能源转型新未来”为主题,将历时四天
近日,中国物资再生协会风光设备循环利用专业委员会发布《2022中国风电光伏设备循环利用产业发展报告》(简称《报告》)。数据显示,到“十四五”末,中国将迎来第一批大规模退役风电机组,届时运行时长超过20年的老旧风电场规模将超过120万千瓦,预计到“十五五”末期,年退役风机规模将达到1000万千
2月5日,南通市人民政府关于印发南通市推动科技服务业高质量发展实施意见的通知,通知指出,大力发展光伏、风电、高端装备等专业设备检修与运维技术服务。原文如下:各县(市、区)人民政府,市各直属园区管委会,市各委、办、局,市各直属单位:《南通市推动科技服务业高质量发展实施意见》已经市人民
北极星风力发电网获悉,中国电建上海电建安定区香泉10万千瓦风电项目风力发电机组6.XMW(陆上)采购项目中标/成交公示。中标人:中船海装风电有限公司。采购项目:中国电建上海电建安定区香泉10万千瓦风电项目风力发电机组6.XMW(陆上)。
北极星风力发电网获悉,近日,邵阳金风风电设备有限公司成立。法定代表人为李军,注册资本100万元。据悉,该公司由金风科技有限公司旗下的北京金风科创风电设备有限公司全资持股。经营范围:发电机及发电机组制造;风力发电机组及零部件销售;风力发电技术服务等。
北极星风力发电网获悉,3月12日,张家港广大特材股份有限公司(简称:广大特材)发布关于签订日常经营重大合同的公告。公告显示,广大特材近日与明阳智能签署了《风力发电机组零部件2025年框架采购合同》,合同金额为人民币15.05亿元(含税),合同标的为广大特材向明阳智能提供轮毂、机座、主轴等风电
3月13日,辽宁华电丹东东港一期100万千瓦海上风电项目风电机组及塔架附属设备采购招标。项目规模和招标范围招标采购项目地址:辽宁省丹东市东港市。项目规模:100万千瓦。招标采购项目工期:投标人接到招标人书面供货通知后3个月内首批供货,首批供货不少于15台,保证供货进度满足招标人里程碑节点需求
3月13日,2025年度广东水电二局集团风力发电机组及附属设备集中采购(第二批)中标候选人公示,规模共计500MW,运达股份预中标。项目概况:项目名称:布尔津县风电项目(三期50万千瓦)项目规模:500MW招标范围:总容量为500MW,单机容量为10MW,机组数50台,技术先进、包装完整的成套并网型风机机组及
内蒙古电力集团发布:近日,内蒙古电网新能源日发电量再创新高。3月9日,全网新能源单日发电量达到5.73亿千瓦时,创历史新高,新能源发电量占比首次突破50%,达到51.97%。3月11日,风电发电电力创新高,首次超过2500万千瓦,达到2504万千瓦,且新能源发电量占比再次超过50%。截至目前,网内新能源总发
全国政协委员,中交集团党委书记、董事长王彤宙日前在接受媒体专访时表示,2025年,中交集团将发挥产业链优势,为战新产业发展搭好平台,紧盯北斗技术应用、海上风电等,在这些领域加快培育一批战新产业,形成高质量发展的第二增长极。目前,中交集团在海上风电的施工建设、技术研发、装备制造和专业运
近日,中船通辽市50万千瓦风电制氢制氨一体化示范项目(风电部分)获核准批复。文件显示,项目建设地点位于内蒙古自治区通辽市科左后旗查金台牧场。项目新建风电装机规模为500MW,拟安装12.5MW风力发电机组40台及其附属设施,新建220kV升压站一座。项目静态总投资195105.98万元,动态总投资197440.25万元
近日,首批阳光1800V风电变流器顺利装车发运,该批单机容量10MW的机型,采用符合IEC安规标准的绝缘设计框架,将为陆上大兆瓦风电机组提供高性能、高可靠的技术支持。这标志着风电技术正式迈入更高电压等级、更高功率密度的新纪元,阳光风能以创新驱动,为大兆瓦风电技术升级注入澎湃动力。针对超大功率
近日,北京协合运维风电技术有限公司(下称“协合运维”)与中油海工船舶(天津)有限公司(下称“中油海工船舶”)在京签署合作协议。双方将围绕海上风电等新能源领域,在技术、资源与服务等环节深化协同,共同探索海洋新能源服务新模式。中油海工船舶执行董事、总经理吴柱,协合运维营销中心总经理吴
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!