摘要：随着社会的不断进步与发展，科学技术水平有了很大程度的提高，对于能源的需求也是日益增多，这就需要加大对新能源的寻找力度，对于那些可再生能源来讲具有很优异的特点，更加适应社会的发展需求。风力发电机组状态监测系统的出现和在实际生产中的应用有利于对机组检修费用的节约，可以为机组的运行提供一个更加可靠的保证。基于上述情况，做好对风力发电机组状态监测系统的结构设计工作刻不容缓，本文主要针对其监测系统的设计和应用进行了详细的描述，结合其在实际的生产中的应用情况，进行了进一步的验证，有助于构建一个绿色环保的生产流程。
关键词：风力发电机组；状态监测；系统；设计应用
随着社会的发展、经济的进步，人们对资源的使用也是越来越多，这就导致了能源危机日益严重，所以说，寻找可持续的能源至关重要，这也是目前阶段人们应该时刻关注的重要问题。可再生的能源具有很多不可再生能源的优点，比如可再生资源可以重复的使用，清洁性比较高等优点。目前阶段，对于风能的可再生能源越来越受到了许多国家的关注。我国在风力发电机技术得到了相应的发展，但是风力发电机主要安装在偏远恶劣环境的地区，所以就难免会发生很多的故障，造成维修困难，从而产生大量的维修费用。
一、风力发电机组状态监测系统设计
（一）风力发电机组状态监测系统设计的功能
风力发电机组的状态监测系统的主要功能是通过在机舱内外的视频监控，对发电机组的运行状态进行实时的监控，可以在一旦发生故障问题时，就可以及时的将故障信息及时的反馈给维修人员，这个监控系统还匹配有语音监控系统，对发电机组在运行过程中发生的异常声音进行监控分析，维修人员及时的采取相关的措施来减少造成比较严重的损失，相关的技术性问题维修人员不能及时到达现场还可以通过语音系统进行与现场人员进行沟通，对故障进行及时的解决。通过监测齿轮箱和轴承等旋转设备，可以对发动机组的运行状态有一个大致的了解，如果发现旋转设备发生故障就要及时的反馈故障信息，及时的进行解决，对于提升风力发电机组的安全稳定性有着积极地影响。维修人员通过网络或者远程的多媒体技术可以对风力发电机组故障进行及时的解决，对于减少经济损失有着很大的优势。
（二）风力发电机组的状态监测系统设计的特点
风力发电机组的状态监测系统具有什么样的特点呢？第一可以对数据进行高速的采集然后进行及时的分析，还可以通过监控系统对风力发电机的运行状态进行监控。第二通过监控系统和语音系统进行视频图像个声音震动等信息进行处理，可以对维修手段进行完善，方便维修的顺利开展，对于机组的安全性提高有着积极的影响。第三具有视频图像的分析功能和相关的报警功能。第四具有对风力发电机组震动状态的分析功能，通过采集和分析发电机组齿轮箱和轴承的数据信息，对风力发电机组的状态进行分析。第五风力发电机组的状态监测系统具有很高的开放性和可扩展性，对于数据分析方面有着很大的提升。第六远程信息传输功能依靠完善的网络拓扑结构和先进的设备越来越高效，对于数据传输的可靠性和实时性有着积极的影响。第七具有比较完善的语音交互功能，可以方面对现场机组状态的监控和维修沟通[1]。同时也具有比较完善的温度调节功能，可以保障机组在不同的环境中，对恶劣的环境有一个更好地适应。所以说，做好对风力发电机组状态监测系统的结构设计工作刻不容缓。
（三）风力发电机组状态监测系统设计的总体框架
风力发电机在偏远恶劣天气的地区发生故障不利于维修，所以应该针对这一方面设计一套风力发电机组监测系统是必须的，可以通过监测系统的监控就可以对风力发电机的状态进行实时的监控，对于风力发电机组的稳定和可靠运行方面产生了积极地作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆状态监测系统进行发电机组的故障信号采集时，需要通过数据采集服务器进行，SCADA系统与状态检测系统需要按照一定的规约再能进行数据的连接和传输。中控室SCADA系统在进行信号采集时需要通过现地数据采集系统对在中控室系统在风力发电机的传感器信号进行分析，通过采集在重新安装的震动、温度和转速传感器上的信息，从而获取需要的信息。SCADA系统上的数据和数据采集箱中的数据传输到诊断服务器系统中还需要中控交换机的参与，最后通过诊断服务器系统将诊断出来的结果通过网络回馈给运行维护人员，这样对于风力发电机发生故障处理的效率就会很快的提升[2]。
（四）风力发电机组状态监测系统的子系统功能设计
风力发电机组监测系统还包含四个子系统，分别是系统测点及传感器设置系统、现地数据采集系统、数据通信网络系统和故障诊断分析服务器系统。获取风力发电机组的各种数据是通过传感器来实现的，这也是风力发电机组监测系统重要的组成部分。要根据实际的情况对风力发电机的测点进行设置，在进行安装和设置时也要从风力发电机组状态监测的需求进行。监控系统内部的数据的连接传输和采集这是网络通信系统的功能。对SCADA系统采集到的风电机组状态数据信息进行分析和研究，在故障诊断服务器中对采集到的信息进行诊断处理，然后借助诊断服务器系统将诊断出来的结果通过网络反馈给运行维护人员。故障诊断服务器主要是由数据库组成的，它是整个风电组状态检测系统的最重要的部分。根据实际的要求对数据库的数据源和用户权限进行设置，对于数据采集系统采集到的数据可以通过诊断服务器中的数据库进行存储。诊断服务器中的数据库还可以通过相关的协议对风力发电机组中的监控系统的数据进行访问[3]。故障诊断服务器对于数据的存储方式也不是单一的，对于收集到额信息可以选择配置在一个数据库或者多个数据库中，这就大大的减少了对服务器端的压力。
二、风力发电机组状态监测系统应用
风力发电机组状态监测系统应用主要是对主轴的运行状况进行诊断、齿轮箱运行状况的诊断、发电机状况的诊断。对于主轴运行状况的检测是通过检测主轴的叶轮侧轴承实现的，是按照在主轴轴承上安装两个传感器对相应的数据集进行分析实现的。从模拟系统的测试图中可以看出，在主轴位置的加速度值是比较低的，但是总体来说值是逐渐上升的，在监测过程中，会发现外圈和后内圈都出现了点蚀现象，所以就需要及时的对这两个方面进行磨损情况的检查[4]。风力发电机组的状态监测系统的应用还可以在齿轮箱的运行状态进行诊断，对于发电机状态运行诊断是至关重要的，装有两个共振传感器的双馈风力发电机运行状态的诊断主要是是通过监测发电机两端的轴承和定转子故障的问题。如果通过测试发现，发动机两端的震动总值比较小，处于平稳状态，那么就说明发电机运行是比较平稳的。
总结：综上所述，通过结合风力发电机组的状态监测系统在实际的生产应用中的应用情况，比如对发电机组的主轴、变齿轮箱以及发电机等其他一些核心机械设备的应用情况进行了实际的数值检测和记录，这样可以保证了该系统的合理性和科学性。数据采集系统的工作原理是根据设备上的传感器对风力发电机组上的数据进行采集，并通过相关的处理将数据进行传输，为了保障对风力发电机组的运行状态的信号进行采集需要通过同步采集方式进行，这种方式还能及时的对系统发生故障急性判断以及对故障进行处理。所以说风力发电机系统的设计与应用是至关重要的。
参考文献：
[1]周志刚，秦大同，杨军，等．变载荷下风力发电机行星齿轮传动系统齿轮轴承耦合动力学特性[J]．重庆大学学报，2012，35（12）: 7-14.
[2]陈雪峰，李继猛，程航，等．风力发电机状态监测和故障诊断技术的研究与进展[J]．机械工程学报，2011，47: 45-52.
[3]马婧华，汤宝平，韩延.风电机组传动系统网络化状态监测与故障诊断系统设计[J]. 重庆大学学报，2015，38(9): 37-44.
[4]杨文广，蒋东翔.大型风力机组远程智能监测与诊断系统的研究与开发[J]. 中国工程科学，2015（3）：24-29.
论文作者:朱孝清
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/9
标签：状态论文; 监测系统论文; 风力发电机组论文; 系统论文; 机组论文; 数据论文; 齿轮箱论文; 《电力设备》2018年第12期论文;