CN114091197A - 一种风电机组整机承载部件寿命评估方法 - Google Patents

Abstract

一种风电机组整机承载部件寿命评估方法，根据风力发电机组整体承载部件当前的压力损耗值、转速损耗值、转圈数损耗值、降雨量信息并通过信息分析模块计算得出风力发电机组整体承载部件当前1年内的整体理论发电量，再对比风力发电机组整体承载部件的平均发电量，从而进一步得出风力发电机组整体承载部件的使用寿命，是否足够支撑风力发电机组整体承载部件使用到使用周期，从而及时的对风力发电机组整体承载部件进行各零件的更换或者进行整体的维修，避免风力发电机组整体承载部件使用中突然损坏，导致城市无法被及时供电。

Description

一种风电机组整机承载部件寿命评估方法

技术领域

本发明涉及风电机组技术领域，具体涉及一种风电机组整机承载部件寿命评估方法。

背景技术

风力发电机组包括风轮、发电机，风轮中含叶片、轮毂、加固件等组成，现有的风力发电机组在使用前都需要对风电机组整机进行评估，但往往都对风电机组整机的强度进行检测，而忽略的风电机组整机的承载部件寿命的评估，导致无法及时的对风电机组整机承载部件进行更换，容易影响城市的供电。

例如公开号为CN103645052A的中国专利，其中提出了一种风电机组齿轮箱远程在线状态监测及寿命评估方法，该组件通过灰色理论模型估计故障齿轮箱的残余寿命，对其预测结果的残差建立自回归模型，来提高预测精度。本发明实现了残余寿命的实时估计，但是该方案中，由于只对齿轮箱进行了寿命的评估，而忽略的风电机组整机的承载部件寿命的评估，导致无法及时的对风电机组整机承载部件进行更换，容易影响城市的供电。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种风电机组整机承载部件寿命评估方法，解决了现有的风力发电机组在使用前仅对风电机组齿轮箱进行寿命的评估的问题，结合风电机组整机的承载部件寿命来进行评估，及时对风电机组整机承载部件进行更换，保证了城市的供电的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种风电机组整机承载部件寿命评估方法，包括以下步骤：

(1)、获取风力发电机组整体承载部件的使用周期和发电总量并得出风力发电机组整体承载部件每年的平均发电量；

(2)、根据压力测试仪获取风力发电机组整体承载部件的出厂时的初始压力值和使用1年内的压力值并将初始压力值减去压力值得出压力损耗值；

(3)、根据测速仪获取风力发电机组整体承载部件的出厂时的初始转速值和使用1年内的转速值并将初始转速值减去转速值得出转速损耗值；

(4)、根据圈速计量仪获取风力发电机组整体承载部件的出厂时的初始转圈数值和使用1年内的转圈数值并将初始转圈数值减去转圈数值得出转圈数损耗值；

(5)、根据气象局信息获取风力发电机组整体承载部件范围内1年内的降雨量信息；

(6)、将风力发电机组整体承载部件当前的压力损耗值、转速损耗值、转圈数损耗值、降雨量信息，输入到电力仿真软件GridLAB-D中，直接获得当前1年内整体理论发电量；

(7)、当前1年内整体理论发电量超过步骤(1)的平均发电量，则风力发电机组整体承载部件整体进行更换，判断得出当前1年内整体理论发电量未超过平均发电量，则风力发电机组整体承载部件整体继续使用。

所述步骤(2)具体为：

在风力发电机组整体承载部件出厂时，将风力发电机组整体承载部件放入到一个测试箱，增压泵对测试箱增压，并根据压力测试仪获取风力发电机组整体承载部件的出厂时的初始压力值，二次检测步骤如上，进而获取使用1年内风力发电机组整体承载部件的压力值，并将初始压力值减去压力值得出压力损耗值。

所述步骤(3)具体为：

在风力发电机组整体承载部件出厂时，通过计算机记录风力发电机组整体承载部件的初始转速值，二次返厂检测时，通过计算机记录使用1年内的风力发电机组整体承载部件的转速值，并将初始转速值减去转速值得出转速损耗值。

所述步骤(4)具体为：

在风力发电机组整体承载部件出厂时，圈速计量仪获取风力发电机组整体承载部件的出厂时的初始转圈数值并记录，二次返厂检测时，通过圈速计量仪记录使用1年内的风力发电机组整体承载部件转圈数值，并将初始转圈数值减去转圈数值得出转圈数损耗值。

所述步骤(5)具体为：

通过将气象局的1年内风力发电机组整体承载部件地区降雨的信息打印出来并记录到计算机内，进而获取风力发电机组整体承载部件范围内1年内的降雨量信息。

本发明主要具有以下有益效果：

通过综合分析计算得出风力发电机组整体承载部件当前1年内的整体理论发电量，再对比风力发电机组整体承载部件的平均发电量，从而进一步得出风力发电机组整体承载部件的使用寿命，是否足够支撑风力发电机组整体承载部件使用到使用周期，避免风力发电机组整体承载部件使用中突然损坏，导致城市无法被及时供电。解决了现有的风力发电机组在使用前都是对风电机组齿轮箱进行寿命的评估，而忽略的风电机组整机的承载部件寿命的评估，导致无法及时的对风电机组整机承载部件进行更换，容易影响城市的供电的问题。

附图说明

图1是本发明的风力发电机组整体承载部件方法步骤示意图。

图2是本发明的信息分析模块、压力测试模块、测速模块、天气预测模块示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图1，一种风电机组整机承载部件寿命评估方法，还包括以下步骤：

S1：获取风力发电机组整体承载部件的使用周期和发电总量并得出风力发电机组整体承载部件每年的平均发电量；

S2：根据压力测试仪获取风力发电机组整体承载部件的出厂时的初始压力值和使用1年内的压力值并将初始压力值减去压力值得出压力损耗值；

S3：根据测速仪获取风力发电机组整体承载部件的出厂时的初始转速值和使用1年内的转速值并将初始转速值减去转速值得出转速损耗值；

S4：根据圈速计量仪获取风力发电机组整体承载部件的出厂时的初始转圈数值和使用1年内的转圈数值并将初始转圈数值减去转圈数值得出转圈数损耗值；

S5：根据气象局信息获取风力发电机组整体承载部件范围内1年内的降雨量信息；

S6：将风力发电机组整体承载部件当前的压力损耗值、转速损耗值、转圈数损耗值、降雨量信息，输入到电力仿真软件GridLAB-D中，直接获得当前1年内整体理论发电量；

S7：当前1年内整体理论发电量超过步骤(1)的平均发电量，则风力发电机组整体承载部件整体进行更换，判断得出当前1年内整体理论发电量未超过步骤(1)平均发电量，则风力发电机组整体承载部件整体继续使用。

进一步的，根据计算机的出厂记录数据获取风力发电机组整体承载部件的使用周期和发电总量，并将发电总量除于使用周期得出风力发电机组整体承载部件每年的平均发电量。

在风力发电机组整体承载部件出厂时，将风力发电机组整体承载部件放入到一个测试箱，增压泵对测试箱增压，并根据压力测试仪获取风力发电机组整体承载部件的出厂时的初始压力值，二次检测步骤如上，进而获取使用1年内风力发电机组整体承载部件的压力值，并将初始压力值减去压力值得出压力损耗值。通过在风力发电机组整体承载部件出厂时以及二次返厂检测时得出的数据进行对比，可以得出风力发电机组整体承载部件的抗压性有没有降低，从而确定风力发电机组整体承载部件是否有损耗。

在风力发电机组整体承载部件出厂时，通过计算机记录风力发电机组整体承载部件的初始转速值，二次返厂检测时，通过计算机记录使用1年内的风力发电机组整体承载部件的转速值，并将初始转速值减去转速值得出转速损耗值。通过风力发电机组整体承载部件出厂时得出的初始转速值以及二次返厂检测的转速值可以得出发电机组整体承载部件的转速值是否变低，从而确定风力发电机组整体承载部件是否有损耗。

在风力发电机组整体承载部件出厂时，圈速计量仪获取风力发电机组整体承载部件的出厂时的初始转圈数值并记录，二次返厂检测时，通过圈速计量仪记录使用1年内的风力发电机组整体承载部件转圈数值，并将初始转圈数值减去转圈数值得出转圈数损耗值。

通过将气象局的1年内风力发电机组整体承载部件地区降雨的信息打印出来并记录到计算机内，进而获取风力发电机组整体承载部件范围内1年内的降雨量信息。

进一步的，判断得出当前1年内整体理论发电量未超过平均发电量步骤包括：

所述步骤(6)具体为：

根据风力发电机组整体承载部件当前的压力损耗值、转速损耗值、转圈数损耗值、降雨量信息通过信息分析模块进行整体的信息对比，

其中压力值假设原始数值为X，当前压力值为Y，通过Y-X，就能得出风力发电机组整体承载部件的压力损耗值；

其中转速值假设原始数值为X1,当前转速值为Y1，Y1-X1就能得出风力发电机组整体承载部件的转速损耗值；

其中转圈数值假设原始数值为X2，当前转圈数值为Y2，Y2-X2就能得出转圈数损耗值；

根据风力发电机组整体承载部件当前的压力损耗值、转速损耗值、转圈数损耗值、降雨量信息输入到电力仿真软件GridLAB-D中，直接获得当前1年内整体理论发电量；

该电力仿真软件GridLAB-D是基于这样的运算规则：假设风力发电机组整体承载部件损耗值为Q时，发电量为W，损耗值为Q2时，发电量为W2，损耗值为Q3时，发电量为W3，进而通过损耗总数值与损耗值对比判断得出当前1年内整体理论发电量，如果当前1年内整体理论发电量小于平均发电量，得出风力发电机组整体承载部件能够继续使用。

参考图2，上述本发明的评估方法基于计算机软硬件，计算机软件中具有信息分析模块；信息分析模块的信息来自压力测试模块、测速模块、天气预测模块；

压力测试模块的信号数据来自压力测试仪，压力测试仪用于对风电机组整机承载部件的压力进行测试。

测速模块的信号数据来自测速仪和自圈速计量仪，测速仪用于对风电机组整机承载部件的转速值进行测试；自圈速计量仪用于对风电机组整机承载部件的转圈数值进行测试。

天气预测模块的信号数据来自降雨计量单元，用于对降雨量进行统计。

工作原理：通过设置的计算机可以在风力发电机组整体承载部件出厂时进行测试时起到对数据保存的作用，并且在风力发电机组整体承载部件二次返厂检测时，通过压力测试仪对风力发电机组整体承载部件进行压力的测试，由于风力发电机组整体承载部件在使用时会出现磨损，一般发生磨损，风力发电机组整体承载部件的整体承受压力就会变差，再通过对风力发电机组整体承载部件转速值、转圈数值等进行检测，从而得出风力发电机组整体承载部件的寿命损耗。

通过信息分析模块计算得出风力发电机组整体承载部件当前1年内的整体理论发电量，再对比风力发电机组整体承载部件的平均发电量，从而进一步得出风力发电机组整体承载部件的使用寿命，是否足够支撑风力发电机组整体承载部件使用到使用周期，避免风力发电机组整体承载部件使用中突然损坏，导致城市无法被及时供电。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种风电机组整机承载部件寿命评估方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)、获取风力发电机组整体承载部件的使用周期和发电总量并得出风力发电机组整体承载部件每年的平均发电量；

(2)、根据压力测试仪获取风力发电机组整体承载部件的出厂时的初始压力值和使用1年内的压力值并将初始压力值减去压力值得出压力损耗值；

(3)、根据测速仪获取风力发电机组整体承载部件的出厂时的初始转速值和使用1年内的转速值并将初始转速值减去转速值得出转速损耗值；

(4)、根据圈速计量仪获取风力发电机组整体承载部件的出厂时的初始转圈数值和使用1年内的转圈数值并将初始转圈数值减去转圈数值得出转圈数损耗值；

(5)、根据气象局信息获取风力发电机组整体承载部件范围内1年内的降雨量信息；

(6)、将风力发电机组整体承载部件当前的压力损耗值、转速损耗值、转圈数损耗值、降雨量信息，输入到电力仿真软件GridLAB-D中，直接获得当前1年内整体理论发电量；

(7)、当前1年内整体理论发电量超过步骤(1)的平均发电量，则风力发电机组整体承载部件整体进行更换，判断得出当前1年内整体理论发电量未超过步骤(1)平均发电量，则风力发电机组整体承载部件整体继续使用。

2.根据权利要求1所述的一种风电机组整机承载部件寿命评估方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：

在风力发电机组整体承载部件出厂时，将风力发电机组整体承载部件放入到一个测试箱，增压泵对测试箱增压，并根据压力测试仪获取风力发电机组整体承载部件的出厂时的初始压力值，二次检测步骤如上，进而获取使用1年内风力发电机组整体承载部件的压力值，并将初始压力值减去压力值得出压力损耗值。

3.根据权利要求1所述的一种风电机组整机承载部件寿命评估方法，其特征在于，所述步骤(3)具体为：

在风力发电机组整体承载部件出厂时，通过计算机记录风力发电机组整体承载部件的初始转速值，二次返厂检测时，通过计算机记录使用1年内的风力发电机组整体承载部件的转速值，并将初始转速值减去转速值得出转速损耗值。

4.根据权利要求1所述的一种风电机组整机承载部件寿命评估方法，其特征在于，所述步骤(4)具体为：

在风力发电机组整体承载部件出厂时，圈速计量仪获取风力发电机组整体承载部件的出厂时的初始转圈数值并记录，二次返厂检测时，通过圈速计量仪记录使用1年内的风力发电机组整体承载部件转圈数值，并将初始转圈数值减去转圈数值得出转圈数损耗值。

5.根据权利要求1所述的一种风电机组整机承载部件寿命评估方法，其特征在于，所述步骤(5)具体为：

通过将气象局的1年内风力发电机组整体承载部件地区降雨的信息打印出来并记录到计算机内，进而获取风力发电机组整体承载部件范围内1年内的降雨量信息。

Images