基于labview风力发电机状态监测系统设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com基于LabVIEW的风力发电机状态监测系统的设计李建海，等基于LabVIEW的风力发电机状态监测系统的设计李建海，肖江。，肖骏。，王维洲。(兰州理工大学电气工程与信息工程学院甘肃兰州，730050)(2兰州供电公司甘肃兰州，730050)(甘肃省电力公司电力科学研究院甘肃兰州，730050)摘要：为了降低风力发电机维护和检修费用，针对风力发电机组的运行特点开发了状态监测系统。首先介绍了系统的总体设计方案，接下来分别对系统的硬件电路设计原理进行了介绍，最后提出了使用LabVIEW软件工具包检测特征频率点幅值的手段进行风机故障诊断的方法。关键词：风力发电机

2、：状态监测；LabVIEw；故障诊断Abstract：Fortheoperationfeaturesofwindturbine，aconditionmonitoringsystemisdevelopedinordertoreducethecostsofmaintenanceandrepair．Firstly，thetotaldesignschemeaboutthesystemisintroduced；secondy，thedesignprincipleofthehardwarecircuitisdescribed；finally，ame~odofthewindturbinefaultdi

3、agnosisthroughdetectionofcharacteristicfrequencyamplitudevalueintheLabVⅢwsoftwareenvironment．Keywords：Wmdturbine；Conditionmonitoring；LabVIEW；Faultdiagnosis中图分类号：TM315文献标识码：A文章编号：1O01-9227(2012)05-0040-020引言提取风力发电机的塔架、主轴、联轴器的前4阶固有频率风力发电是可再生、无污染、能量大、前景广的能源，及其振型，为状态监测系统的故障诊断和报警阈值的设定大力发展清洁能源是世界各国的战略选

4、择。根据全球风能提供依据。系统中采集得到的各种原始数据利用LabVIEW理事会的统计，过去10年全球风力发电产业平均增长率数字信号处理工具包中的小波函数进行故障信号的提取。达到25％⋯。而我国的风能开发更是飞速发展，中国可再生能源学会风能专业委员会发布的《2011年中国风电装机容2风力发电机组状态监测系统硬件结构量统计》报告显示，2011年中国(不包括台湾地区)累计装本装置的总体设计采用USB总线方案，通过振动冲击机容量达62364．2兆瓦，超过美国居世界第一位。复合传感器、双向振动加速度传感器、温度传感器和电由于风资源分布的限制，风力发电场多分布在远离压、电流传感器对信号进行隔离变换，

5、并通过信号调理和城市的荒漠、山区、牧场和海上等区域，这些地方大都环A／D变换后送入计算机，利用PC工控机和虚拟仪器软件平境恶劣，导致风力发电机组损坏率高达40％_50％，另一方台，对故障数据进行高速采样和分析。装置结构如图1所面风力机组定期检修和维护的难度大、费用高，因此对风力示。发电机组的运行状态监测和故障诊断就显得迫在眉睫。本文根据风力发电机组的故障诊断要求，结合国家标准NB／T31004—2011《风力发电机组振动状态监测导则》，设计了一种基于虚拟仪器技术的风力发电机组的监控装置，用于对风力发电机组的各种故障信号进行测试分析。—TF—III嘲书1风力发电机组状态监测系统方案风力发电

6、机组状态监测是根据所监测风力发电机组lI燮}幽类型，选择不同的监测部位，监测风力发电机组振动状态图1基于LabVIEW~风机状态监测系统结构图及其他参数的变化，早期发现并跟踪设备故障，进而评估风力发电机组的状态。装置的硬件部分由各种传感器、信号调理板、数据采针对风电机组的结构特点和运行机理，在系统中使集卡、网卡和工业计算机等部分组成。设计中采用振动冲用有限元软件ANsYS对风电机组的塔架、主轴、联轴器进击复合传感器采集传动链的故障信息，双向振动加速度传行动态特性分析，采用分块兰索斯法进行分析求解，并感器采集塔架系统的故障信息，铂电阻温度传感器采集风机关键部位的温度量信号，压力传感器和电压

7、电流传感器收稿日期：2O12—06—30作者简介：李建海(1979一)，男，甘肃白银人，硕士，讲师，主要分别采集压力值及电气系统运行参数值。信号调理板包括研究方向为电力系统自动化。信号变送器和信号预处理板两部分，信号变送器的功能是+基金项目：甘肃省电网公司科技项目(2010406o29)40学兔兔www.xuetutu.com《自动化与仪器仪表》2012年第5期(总第163期)对采集到的微弱信号进行隔离、放大、补偿、变换，有较振动信