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风机滑动偏航系统的在线监测系统数据分析

翟永杰;李冰;常启诚

【摘要】Formasteringtheoperationcharacteristicsoftheslidingyaw

systemandlookingforthefaultreasonsofthefanslidingyawsystem,aset

dataacquisitionsystemoffanyawbasedonLabVIEWwasdesigned,and

theyawsysteminawindpowerplantwasconductedwithon-line

monitoringfor3months.Someproblemsinoperationoftheyawsystem

arediscoveredbydataanalysis,suchasthedifferentpower,largepower

differencevalueandpowerfluctuationofthefourmotors,andintheyaw

process,thevibrationoftheyawsystemisgentle,andthesituationof

suddenincrescentvibrationisexisted.Accordingtotheanalysis,the

operationsuggestionsoftheyawsystemareprovided,whichcanreduce

thefaultoccurrenceoftheyawsystemsignificantly,andimprovethe

efficiencyofthepowerplant.%为了掌握滑动式偏航系统的运行特性,揭示风机

偏航系统故障的原因,设计了一套基于LabVIEW的风机偏航数据采集系统,并对某

风电厂的偏航系统进行长达3个月的在线监测,通过数据分析发现偏航系统运行中

的一些问题,如:4个电机功率不一致,差值较大,并均存在波动;在偏航过程中,偏航系

统的振动比较平缓,但存在突然增大的状况.根据分析,给出了偏航系统运行的建议,从

而可以大幅减少偏航系统故障的出现,提高电厂效益.

【期刊名称】《现代电子技术》

【年(卷),期】2015(038)021

【总页数】4页(P123-126)

【关键词】偏航系统;在线监测;数据分析;LabVIEW

【作者】翟永杰;李冰;常启诚

【作者单位】华北电力大学,河北保定071003;华北电力大学,河北保定071003;

北京邮电大学,北京100876

【正文语种】中文

【中图分类】TN964-34

0引言

风力发电机通过偏航系统及时调整叶轮平面，使之与风向垂直，正面迎风，从而最

大程度地利用风能，提高工作效率。偏航系统的正常运行与否直接影响了发电机组

的功率以及风电场的效益，是风电机组最为重要的控制系统之一。偏航系统目前主

要分为滑动偏航和滚动偏航。滚动偏航系统相比于滑动偏航系统，对风机轴承要求

较高，运行维护成本较高，并有一定的维护难度。

某风电厂有50kW·h以上的风机采用滑动轴承偏航系统，在经过几年的运行后，

偏航系统故障问题非常突出，主要表现在偏航减速机损坏、驱动电机烧损、偏航齿

折断、滑板断裂等，为了掌握滑动式偏航系统的运行特性，揭示风机偏航系统故障

的原因，本文以V80机型的偏航系统作为研究对象，设计基于LabVIEW的风机

偏航数据采集在线监测系统，获取风机在不同载荷、不同风速、不同出力、不同环

境温度下的偏航系统受力情况，并对数据进行分析，从而针对性的设计维护和调整

方案，减少偏航系统故障的产生，提高风电厂效益。

1风机滑动偏航系统

1.1偏航系统的组成与分类

风力机是风力发电系统里进行能量转换的重要部分。风力机借风轮叶片吸收空气中

的动能，捕获的动能经由风轮旋转转化为机械能。偏航系统也称为调向系统，是水

平轴风力机不可缺少的部分[1]。风力发电机组的偏航系统主要分为滚动式偏航系

统和滑动式偏航系统，其中滑动式偏航系统一般由偏航控制系统、偏航机构、扭缆

保护装置三部分组成，而偏航机构由偏航电机、偏航减速机、偏航齿轮、偏航爪组

成，如图1所示