风力发电机组的检修策略分析赵俊杰

发表时间:2020/6/17   来源:《中国电业》2020年第5期   作者:赵俊杰
[导读] 风力发电系统中,发电机组是重要的设备单元
        【摘  要】风力发电系统中,发电机组是重要的设备单元,也是发电系统中的关键设备,在长时间运行的过程中,为了保障风力系统的正常运行,则需要有关单位给予及时的保养及检修。与此同时,这也需要维修工作人员掌握科学的检修策略,以能够提高检修效率。
【关键词】风力发电;发电机组;检修策略

        风力发电系统是一套较为复杂的系统,涉及的组成单元较多,这也为检修工作人员的检修增加了难度。但为了保障风电机组的稳定运行、正常发电,则需要检修团队掌握正确的检修方法,并能够加强对检修策略的了解,以能够提高检修效率,确保风电机组的运行平稳,进而保障有关单位的利益。本文对风力发电机组的检修策略进行分析,希望能够为有关单位提供参考。
        1.风力发电机运行特征
        风能是当今典型的可再生能源之一,是目前主要的石化能源代替品。近几年,随着我国风能利用能力的提升和相关风能设备的成熟,国内各地风力发电厂不断涌现,风电机组的规模也在不断扩大。面对日益增加的风力发电机组规模和数量,各种故障的发生可能性也随之增加,使得风电场发电机组的维修费用也在不断上升。经有关数据统计得出,不少风力发电厂的发电机组维护费用已经达到总成本的五分之一以上。因此为了更好地确保风力发电机组的稳定、安全、经济运行,对风力发电机运行特征进行研究势在必行。
        1.1风电场的生产特征
        当前我国大部分地区的风电场都处于盛行风地带,且这些地区每年约有半年以上的盛行风。这些地区的风力发电总量占当地电能总量的3/4以上,甚至在无风时期都不愁电能供应问题。就风电场的生产经营而言,它在正式投入运行自怀中主要的运营成本包含了设备的折旧费、人工成本、银行利息、检修费用等。其中以检修费用最为突出,但也是最容易控制的一项。
        1.2风力发电机组故障特征
        对于一个风力发电厂的电力机组而言,任何一种机组每年都会发生不少于20种常见故障,这些故障有70%以上都是因为产品质量而造成的。通常来说,风力发电机组内部故障不会对从属设备构成威胁,且这种故障问题的存在对整个发电机组的安全威胁并不大,因此只有在负荷率非常低的情况下方可进行检修,甚至不少机组生产商更是明文规定只有在设备停止运行的条件下方可对这类故障进行检修。因此,风力发电机组的故障大多属于内部构件故障运行状态恶化造成的,尤其是传动系统的故障更容易恶化和扩大。这种故障如果不能经过巡检被发现,那么则只能依靠优质化验结果或者振动谱来进行分析。
        2.风力发电机组中故障诊断技术
        2.1故障诊断——振动信号
        利用振动信号的风电机组关键部件的监测和故障诊断方法在我国已经相当成熟。研究人员针对风力发电机组的故障特点,对风力机变速箱由于风力机故障信号微弱而导致的故障主要采用小波神经网络方法进行诊断。
        2.2故障诊断——电气信号
        电信号失效相关的内容和振动信号比起来通常是微弱的,并且常常被噪声(如电机固有的电信号)所掩盖。因此,有必要利用先进的技术来找出电信号中。第二,可以使用维纳滤波器消除当前信号中的噪声,并使用统计过程控制图来早期诊断电机轴承故障。根据轴承缺陷的特点,对轴承的不同缺陷进行了清晰地判断。对无刷直流电机的动态电流信号采用窗口傅里叶变换和Wigner-Ville分布进行分析,这样可以诊断无刷直流电机转子的故障。对齿轮进行故障诊断可以采用调制信号双谱分析方法。高精度是偏心故障诊断和转子故障电机诊断的必然要求,并且可以通过希尔伯特系数谱分析实现仿真实验。


        2.3故障诊断——模式识别法
        故障识别——采用模式识别的方法:分析各种风力发电机信号,创建一组高纬度的频率或时频域模型,并使用视觉融合,降维和分类来可视化分析。通过对重建的大型结构进行分类和分析,可以提取和分析轴承失效特征。以下几种方法可用于故障诊断:(1)形状功能,可保留故障信号的整体几何形状。(2)基于非线性收集器学习方法,应用新的分类算法,实现了基于局部空间优化的轴承故障诊断。(3)线性判别分析可用于诊断电机轴承的粗糙度和点缺陷。
        3.风力发电机组的检修策略
        3.1检修工作中的预防施工
        检修工作中,只有施工人员能够按照规章制度对发电机组进行检修,才能够及时分析一些问题,及时处理,预防发电机组的问题发生,避免有关问题影响到发电机组的运行稳定。而为了能够有效检修出一些问题,检测出可能存在问题的元件,则需要检修人员提高检修质量,扩大检修规模,以能够形成对风力发电机组运行安全、稳定的保护。具体而言,对于发动机的检修机组而言,检修单位应采用定期检修的不同方法。例如,当发电机组刚刚投入到使用阶段时,检修工作人员在开展例行检修工作时,只需要给予常规检修即可;当风力发电设备应用时间较长时,检修单位应扩大风力发电机组的检修规模,加强各个元件可靠性的检验,以能够及时判断出一些构件的良好程度,给予合理地处理,维持风力发电机组的正常运行。另外,对于发电机组的频发故障而言,在对旧风力发电设备检修时,检修人员应注重对相关问题的检测,适时更换相关零部件,提高风力发电设备的运行质量。
        3.2快速检修方法
        (1)状态检修。检修施工阶段,工作人员应优先观察发电机组的外观,看其外观是否存在损坏等情况,这便利于检修人员快速找到一些故障的原因;待外观检测无明显问题时,若风力发电机组存在问题,检修工作人员应加强故障问题的判断,再根据经验检测故障可能产生的原因;待主观检测不能够有效检测出故障原因时,检测人员应借助一切有效的仪器探测发电机组的内部情况,判断发电机组的运行状态是否良好。通过由外内的检测方法,势必能够加快检修过程的速度,提高故障检测效率,维护风力发电机组的平稳运行。另外,判断出发电机组出现问题时,应根据情况给予维修或更换的处理,以确保检修过程的合理性,避免造成有关单位的较大经济损失。(2)优化检修。风力发电机组的运行过程中,基于设计因素、环境因素等,可能存有频发性的问题,这对于风力发电机组的稳定运行具有重要影响,也会影响到发电机组的正常发电,甚至造成有关单位的利益损失。对此,检修人员应针对频发问题、频发性问题给予科学合理的优化改进措施,并在例行检修过程中,优化相关设备的结构、零部件等,将频发性问题的发生概率降低。
        4.结语
        综上所述,风力发电设备既能够生产电力资源,也能够节省一些资源的应用,这对于推动社会的持续发展而言,具有十分积极的意义。而为了保障风力发电系统的正常运行,稳定发电,则需要风力发电设备的检修单位提高检修效率,掌握正确的检修对策,以能够合理地对风力发电机组进行检修,保障风力发电机组的稳定、安全运行。另外,随着现代化设备、技术的不断发展,风力检修过程中,检修单位也应加强对现代化设备、技术的应用参考,以能够进一步提高检修效率,确保风力发电机组的健康运行。
       
        参考文献
        [1]乔俊文.风力发电机组的检修策略分析[J].名城绘,2018,000(009):P.35-35.
        [2]高德泉.风力发电机组的检修策略分析与探讨[J].商品与质量,2018,000(033):15,21.
        [3]杨立忠.风力发电机组的检修策略分析与探讨[J].民营科技,2018,No.217(04):61.
        [4]甄继霞.大型风电机组偏航系统性能异常与检修策略[J].南方农机,2019(14):16-17.
       
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: