DB43∕T 1775-2020 风力发电机组状态监测系统技术规范

ICS27.100P60DB43湖南省地方标准DB43/T17752020风力发电机组状态监测系统技术规范Tcchnicalspecificationsforconditionmonitoringsystemofwindturbines2020-05-15发布2020-08-15实施湖南省市场监督管理局发布DB43/T17752020前言 III1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14概述 15数据采集 26信号处理与分析 37数据存储 38报警 39诊断 4DB43/T17752020本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。本标准由湖南省工业和信息化厅提出并归口。本标准负责起草单位:湖南省计量检测研究院、湖南银河电气有限公司本标准主要起草人:柏文琦、向德、李庆先、刘良江、鄢文、谭树人、朱宪宇、王晋威、熊婕。DB43/T17752020风力发电机组状态监测系统技术规范本标准规定了风电机组状态监测系统的主要组成以及数据采集、信号处理与分析、数据存储、报警和诊断等功能要求。本标准适用于单机容量2MW及以上的水平轴风力发电机组的状态监测系统,其它风电机组可根据自身特点参照使用。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。NB/T310042011风力发电机组振动状态监测导则3术语和定义3.1状态监测conditionMonitorng检测和采集反映风电机组状态的信息和数据。3.2状态监测系统conditionMonitoringsystem(简称CMS)用于监测风力发电机组运行过程参数的系统。3.3振动信号vibrationSignal对风力发电机组系统振动所包含全部频率分量的度量。3.4频域frequEncydomain以频率为度量物理量。3.5时域timEdoMain以时间为度量物理量。3.6报警alarm当遇到选定参数或其逻辑组合异常,要求采取纠正动作时,用于通知人员而设计的运行信号或信息。4概述4.1风力发电机组状态监测系统应包含数据采集模块、信号处理与分析模块、数据存储模块、报警模1DB43/T17750202块、诊断模块,结构示意图如图1:图1风力发电机组状态监测系统结构示意图4.2风力发电机组状态监测系统应重点对以下组件进行监测:a)主轴承b)主变速箱C)发电机;d)机舱e)塔架;f)基座4.3风力发电机组状态监测系统的功能应完全独立于控制系统,控制系统不应直接访问状态监测系统的实测数据。5数据采集5.1振动值采集5.1.1振动传感器的选择、安装应按照NB/T310042011第5章执行。5.1.2振动值采集的技术条件应按照NB/T310042011第6章执行。5.2其他运行参数采集5.2.1应实时获取风力发电机组实际功率、主轴扭矩、单轴转速,以及获取以上信息的采集频率。5.2.2根据风力发电机组状态监测系统所能获得的参数类型和随后的实测值分析的需求,应测量或从风力涡轮机控制系统获取以下运行参数:a)风速;b)机外气温;C)机舱内的温度;d)主轴承和变速箱,发电机和变流器中轴承的温度;e)发电机绕组的温度;f)油温和压力;g)涡轮机控制干预的信息。2DB43/T177520206信号处理与分析6.1信号处理6.1.1对采集到的信号进行放大和滤波,辨别风力发电机组正常运行相关信号和异常情况所产生的信号。6.1.2应确定每台风力涡轮机滚动轴承的旋转频率和缺陷频率,以及齿轮啮合的特征频率。6.1.3应考虑风力发电机组输出功率、转速等运行参数对振动信号的影响,对信号进行相应的处理。6.2信号分析6.2.1应对振动信号进行幅值计算和频域分析。6.2.2应对所采集的振动信号进行幅值计算,包括以下特征参数分析:a)振动加速度有效值b)振动加速度峰值;C)振动速度有效值;d)振动速度峰值。6.2.3所采用的幅值计算方法应能够满足在不同转速下获得稳定的计算结果。6.2.4应对所采集的振动信号进行频域分析,包括以下特征参数分析a)轴承特征频率(内环、外环、滚动体、保持架);b)齿轮啮合频率;C)0.5xfs,1xfs,2xfs,3xfs,4xfs,fs为转频。6.2.5所采用的频域分析方法在不同转速下(含转速持续变化)应能够获得稳定的分析结果。6.2.6状态监测系统应能够设置特征参数极限值,并根据极限值进行预警和报警。6.2.7对于极限值的确定,状态监测系统应提供一个功能,利用参考测量阶段的数据,在可定义的安全级别的基础上自动计算极限值,并可手动修改由状态监测系统计算的极限值。6.3趋势分析6.3.1状态监测系统应能将各个特征参数表示为可视化的趋势图。6.3.2在超过极限值之前,应能够识别趋势6.3.3趋势分析需要至少一年的测量数据。7数据存储7.1应具备实时存储功能,至少存储一年的数据。7.2应具备数据归档保存功能。7.3对于半集成或完全集成的风力发电机组监测系统,应具备独立的存储系统。8报警8.1状态监测系统应具备报警功能,并以适当的形式提示。8.2警报信息应与风力发电机组所采集的相应状态参数一起存储,并防止未经授权的访问。8.3警报一经清除,应自动记录清除的相关人员、时间信息,并进行报警内容备份。3DB43/T1775020249诊断9.1在自动发送极限值越界的消息后,应进行必要的评估和分析。9.2当分析极限值越界的原因时,可访问状态监测系统所存