风电健康状态监测系统的作用

发布日期:
2025-03-20

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近年来,风能在世界能源结构中地位越来越突出,风电将逐步成为火电、水电之后的第三大常规能源。现运行的大部分风电机组也临近了质保期,并且随着海上的风电规划、建设,风电机组系统的高故障率和高运维成本也突显出来。

随着物联网的高速发展,针对此种状况,风电健康状态监测系统在此可以起到至关重要的作用,其核心目的是通过实时监测与数据分析,保障风电机组的安全运行、降低维护成本、延长设备寿命,并提升能源生产效率。

一、风电系统中的零部件损耗、故障点

1、齿轮箱:作为传动系统的核心部件,其成本占风机总成本的15%-20%。长期承受高扭矩和振动易导致齿轮磨损、疲劳裂纹等问题,是故障率较高的组件之一。

2、叶片:叶片占机组成本的15%-20%,在大型化趋势下面临更高的空气动力负荷,易出现结构变形、裂纹等损伤,运输和安装难度也加剧了损耗风险。

3、塔架与轴承:塔架承受千吨级压力,环境腐蚀和机械振动可能导致结构松动或变形;而轴承(尤其是主轴和变桨轴承)因技术壁垒高,国产化率低(2019年仅33%),长期依赖进口,损耗后维修成本高昂。

4、其他:变流器、发电机、变桨系统等等。

出现这些问题,不仅关系到维机组人员的人身安全,还关系到因故障造成的停机损失,其损失可达每小时数万元,且更换大型零部件的成本也比较高。

风电健康状态监测系统的作用 

二、风电健康状态监测系统的作用

通过传感器(如加速度传感器、位移传感器)和数据采集系统NET-2412F),实时监测振动、温度、应力等参数,识别异常工况(如超负荷运行)。

结合人工智能和大数据分析技术,构建正常行为模型和健康指数模型,实现早期损伤预警(例如通过重构残差值判断齿轮箱状态)。

可以把“事后维修”转向“预测性维护”,减少非计划停机时间。例如,通过振动信号处理和小波变换技术,提前发现叶片裂纹或轴承磨损,制定针对性维护计划。

根据研究表明,一套完善的监测系统可减少30%以上的维护费用。

监测系统通过工况分类(如正常运行、启停阶段),优化机组运行参数,可以避免超载运行,延长设备使用寿命。

三、NET2412F健康监测系统的推荐

NET-2412F,做为北京新超仁达专为风电领域设计、研发的一款数据采集器,其在风电健康监测系统有着不可忽视的作用。

风电健康状态监测系统的作用 

通道多参数监测8通道模拟量输入,可同步采集数据,并且支持IEPE,可对传感器进行恒流源供,直接连接加速度传感器。可同步采集振动、温度、压力等多种信号,可以覆盖齿轮箱、叶片、塔架等核心部件,实时采集数据、分析,对设备在线监测

高精度:采用24位高精度,25.6KHz采样率,可以保障信号采集的准确性和稳定性。并且还有1路32位的测频通道,输入信号高电平可达5-30V。

高兼容性与扩展性NET-2412F,采用以太网总线,通过网口进行通讯,与直连电脑端进行控制,亦可通过交换机进行多设备组网,或通过终端将数据上传云端。并且NET-2412F做为专为风电领域研发的产品,拥有着高性价比。高性能,低价格,降低了部署成本下,提高设备的安全性。