JP2017101596A - Diagnosis vehicle for wind power generator and diagnosis system with diagnosis vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、少なくとも1つの風力発電装置の診断を行う診断車両及びそれを備えた診断システムに関し、特に風力発電装置の定期的な精密診断を可能とする診断車両及びそれを備えた診断システムに関する。 The present invention relates to a diagnostic vehicle for diagnosing at least one wind turbine generator and a diagnostic system including the diagnostic vehicle, and more particularly to a diagnostic vehicle and a diagnostic system including the diagnostic vehicle that enable periodic precise diagnosis of the wind turbine generator.
近年、地球環境問題を解決するために再生可能エネルギーへの期待が高まっており、その中で風力発電は、太陽光発電と並んで注目されている。風力発電に限らず、発電所の設備は、故障した際に長時間停止することは消費者への影響が大きいので避けなければならず、また稼動を開始したら長期間の安定した動作を要求されるので、それらを可能とするためには日頃のメンテナンスが重要である。特に風力発電の場合、強い風を長時間受けることが可能な人里離れた場所に設置されるので現地までの移動が容易ではない、厳しい自然環境に晒されるので些細な不具合が故障に直結する可能性が高い等、メンテナンスに関する課題が多い。その一方で、経営的にはメンテナンス費用をできるだけ抑える必要があるので、効率的なメンテナンスが求められている。 In recent years, expectations for renewable energy are increasing in order to solve global environmental problems, and wind power generation is attracting attention along with solar power generation. In addition to wind power generation, power plant equipment must be stopped for a long time if it fails, because it has a great impact on consumers. Therefore, daily maintenance is important to make them possible. Especially in the case of wind power generation, since it is installed in a secluded place that can receive strong winds for a long time, it is not easy to move to the site, and it is exposed to the harsh natural environment, so minor problems directly lead to failure There are many problems related to maintenance such as high possibility. On the other hand, since it is necessary to keep the maintenance cost as low as possible for management, efficient maintenance is required.
風力発電装置では、風力を回転力に変換するブレード及びその回転力を電力に変換する変換装置を格納するナセルが支柱(タワー)の上に配設される。ナセルには変換装置としての増速機及び発電機並びに主軸等が格納されており、これらはドライブトレインと呼ばれている。このドライブトレインのメンテナンスでは、幾つかの診断手法による異常予知又は異常情報や、実際の損傷事実に基づき、発電事業者が修理業者を選定し、装置の取り外し及び修理依頼を行うケースが多く、発電事業者の簡便さを阻害し、メンテナンス時間及びメンテナンス費用の増大を招いている。このような問題の解決を図るべく、メンテナンスを行う業者による定期的な現地でのメンテナンスが実施されているが、さらなる改善を図る方法が提案されている。 In the wind turbine generator, a blade that converts wind power into rotational force and a nacelle that stores the converter that converts the rotational force into electric power are disposed on a column (tower). The nacelle stores a speed increaser, a generator, a main shaft, and the like as conversion devices, which are called a drive train. In this drivetrain maintenance, the power generation company selects a repair company based on the abnormal prediction or abnormality information by some diagnostic methods and the actual damage fact, and removes the equipment and requests repair. This hinders the convenience of the operator and causes an increase in maintenance time and maintenance costs. In order to solve such problems, regular on-site maintenance is carried out by a maintenance company, but a method for further improvement has been proposed.
例えば、特開2006−342766号公報(特許文献1)では、風力発電装置の稼動実績は季節や月等により変化するが、定期的なメンテナンスはそれらを考慮せずに一定間隔で実施されるので、生涯トータルでのメンテナンス費用が必要以上に高額になってしまうということで、実際の稼動実績に応じたメンテナンス間隔でメンテナンスを行うことができる風力発電装置の監視装置を提案している。 For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-342766 (Patent Document 1), the operation performance of a wind turbine generator varies depending on the season, the month, etc., but periodic maintenance is performed at regular intervals without considering them. Therefore, we have proposed a monitoring device for wind power generators that can perform maintenance at maintenance intervals according to actual operating results because the total maintenance cost for the lifetime will be higher than necessary.
特許文献1に開示された装置では、風力発電装置の動作状況を示す計測データ(例えば、稼動時間、風車の回転回数等)を自動取得し、その計測データを用いてメンテナンスの必要性の有無を判定し、メンテナンスが必要と判定したら、直ちにメンテナンスを行っている。しかし、自動的に取得した計測データのみでメンテナンスの必要性を判定するのは専門家でも難しく、判定の精度が高くないと、装置の不具合を見落としてしまう可能性が高くなり、見落としにより故障が発生すると、結果として費用が増大してしまうことになる。また、分析や診断結果の発電事業者へのフィードバックが不定期で時間を要してしまうことになるので、発電事業者のニーズに合わせたサービスの提供が不十分となるおそれがある。これらのことを考慮すると、定期的な精密診断が有効であり、1回のメンテナンスで効率的で広範囲なメンテナンスが実施できれば、頻繁なメンテナンスを行う必要性が低減され、トータルでのメンテナンス費用を抑えることができる。しかし、このようなメンテナンスを実施するためには、複数の専用測定器等を現地に持ち込んで使用する必要がある。 In the apparatus disclosed in Patent Document 1, measurement data (for example, operating time, number of rotations of a windmill, etc.) indicating the operation status of the wind turbine generator is automatically acquired, and whether or not maintenance is necessary is determined using the measurement data. If it is determined that maintenance is necessary, maintenance is immediately performed. However, it is difficult even for an expert to determine the necessity of maintenance with only automatically acquired measurement data.If the accuracy of the determination is not high, there is a high possibility that a failure of the device will be overlooked. If it occurs, the cost will increase as a result. In addition, since the analysis and diagnosis results are fed back to the power generation company irregularly, it may take time, and there is a risk that the provision of services according to the needs of the power generation company may be insufficient. Considering these, periodic precision diagnosis is effective, and if efficient and wide-ranging maintenance can be performed with a single maintenance, the need for frequent maintenance is reduced and the total maintenance cost is reduced. be able to. However, in order to carry out such maintenance, it is necessary to bring a plurality of dedicated measuring instruments to the site for use.
本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本発明の目的は、現地に定期的に訪れ、風力発電装置から取得されるデータから直ちに精密診断を行い、保全の必要性や時期等を精度良くタイムリーに予測することを可能とし、発電事業者のメンテナンス費用を削減し、設備利用率を向上する風力発電装置の診断車両及びそれを備えた診断システムを提供することにある。 The present invention has been made under the circumstances as described above, and the object of the present invention is to regularly visit the site, perform a precise diagnosis immediately from the data acquired from the wind power generator, and the necessity and timing of maintenance. It is an object to provide a diagnostic vehicle for a wind turbine generator and a diagnostic system including the diagnostic vehicle, which can accurately and timely predict the power generation, reduce the maintenance cost of the power generation company, and improve the facility utilization rate.
本発明は、少なくとも1つの風力発電装置の診断を行う診断車両に関し、本発明の上記目的は、前記風力発電装置に関するデータ1を入力するデータ入力手段と、前記データ1を用いて前記風力発電装置の状態を診断する診断手段とを備えることにより達成される。 The present invention relates to a diagnostic vehicle for diagnosing at least one wind power generator, and the object of the present invention is to provide data input means for inputting data 1 related to the wind power generator, and the wind power generator using the data 1. This is achieved by providing a diagnostic means for diagnosing the condition.
本発明の上記目的は、前記診断手段で使用するパラメータを設定するパラメータ設定手段をさらに備えることにより、或いは前記データ1は少なくとも振動データを含むことにより、より効果的に達成される。 The above object of the present invention can be achieved more effectively by further comprising parameter setting means for setting parameters used in the diagnosis means, or when the data 1 includes at least vibration data.
また、本発明は、前記診断車両と前記風力発電装置の監視を行う監視システムとを備え、前記風力発電装置の診断を行う診断システムに関し、本発明の上記目的は、前記監視システムは、前記データ1及び前記風力発電装置に関するデータ2を取得するデータ取得手段と、前記データ1を記憶するデータ記憶手段と、前記データ記憶手段に記憶されたデータ1を出力するデータ処理手段と、前記データ2を用いて前記風力発電装置の状態を監視する監視手段とを備え、前記診断車両のデータ入力手段は、前記データ処理手段から出力されるデータ1を入力することにより達成される。 In addition, the present invention relates to a diagnostic system that includes the diagnostic vehicle and a monitoring system that monitors the wind turbine generator, and that diagnoses the wind turbine generator, and the object of the present invention is to provide the monitoring system including the data 1 and data acquisition means for acquiring data 2 relating to the wind turbine generator, data storage means for storing the data 1, data processing means for outputting the data 1 stored in the data storage means, and the data 2 And monitoring means for monitoring the state of the wind turbine generator, and the data input means of the diagnostic vehicle is achieved by inputting data 1 output from the data processing means.
本発明の上記目的は、前記診断車両の診断手段は、前記監視システムの監視手段の監視結果も利用して、前記風力発電装置の状態を診断することにより、或いは前記監視システムはCMSであることにより、より効果的に達成される。 The object of the present invention is that the diagnostic means of the diagnostic vehicle diagnoses the state of the wind turbine generator using the monitoring result of the monitoring means of the monitoring system, or the monitoring system is a CMS. Is achieved more effectively.
本発明に係る風力発電装置の診断車両及びそれを備えた診断システムによれば、風力発電装置の状態を診断するために必要な機器(手段)を搭載した専用の診断車両を使用することにより、現地でのドライブトレインの精密診断を定期的に行うことが可能となり、診断結果に基づいて保全の必要性や時期等を精度良くタイムリーに予測し、発電事業者にフィードバックすることにより、発電事業者のメンテナンス費用の削減及び設備利用率の向上を図ることができる。また、風力発電装置を監視する監視システムを連携して使用することにより、重大な不具合等を早期に発見し、迅速に対処することができる。 According to the diagnostic vehicle for a wind turbine generator and a diagnostic system including the same according to the present invention, by using a dedicated diagnostic vehicle equipped with equipment (means) necessary for diagnosing the state of the wind turbine generator, It is now possible to conduct on-site precision diagnosis of the drivetrain regularly, accurately predicting the necessity and timing of maintenance based on the diagnosis results in a timely manner and providing feedback to the power generation business. The maintenance cost of the operator can be reduced and the equipment utilization rate can be improved. In addition, by using a monitoring system for monitoring the wind power generator in cooperation, it is possible to find a serious malfunction at an early stage and deal with it quickly.
本発明では、風力発電装置、特にナセル内に格納されているドライブトレインの状態監視及び診断を定期的なメンテナンスにより実施するために、専用の診断車両を使用する。ドライブトレインに設置されたセンサ等により振動データやブレードの回転数のデータ等(以下、「状態データ」とする)を検出し、それらの過去一定期間(例えば1週間)分のデータを診断車両に入力し、診断車両はそれらを分析し、さらに閾値との比較等によりドライブトレインでの異常(故障を含む)の発生の有無等を判定する。リアルタイムでの状態データを入力することも可能で、異常発生を確認した場合等で、そのリアルタイムの状態データを分析することにより、さらに詳細な診断を行うことができる。異常発生の有無を判定するための閾値として、通常は予め設定された閾値を使用するが、メンテナンス実施時の周囲環境や判定したい異常のレベル等に合わせて、メンテナンス作業者等が閾値を変更することも可能である。診断車両による分析結果及び診断結果は、表示手段等により発電事業者に適宜フィードバックすることができるので、発電事業者との情報共有が促進され、発電事業者の意向を踏まえた総合的な診断が可能となる。これにより、保全の必要性や時期を精度良くタイムリーに予測することができ、発電事業者のニーズに合わせたワンストップでのサービスを提供することが可能となる。 In the present invention, a dedicated diagnostic vehicle is used in order to carry out periodic monitoring and diagnosis of the wind train, particularly the drive train stored in the nacelle, by regular maintenance. Vibration data, blade rotation speed data, etc. (hereinafter referred to as “status data”) are detected by a sensor installed in the drive train, and the data for a certain period of time (for example, one week) is stored in the diagnostic vehicle. Then, the diagnostic vehicle analyzes them, and further determines whether or not an abnormality (including failure) has occurred in the drive train by comparing with a threshold value or the like. It is also possible to input real-time state data, and when the occurrence of an abnormality is confirmed, a more detailed diagnosis can be performed by analyzing the real-time state data. Normally, a preset threshold value is used as a threshold value for determining whether or not an abnormality has occurred. However, a maintenance worker or the like changes the threshold value according to the ambient environment at the time of maintenance or the level of abnormality to be determined. It is also possible. The analysis results and diagnosis results from the diagnostic vehicle can be fed back to the power generation company as appropriate by means of display means, etc., so that information sharing with the power generation company is promoted and comprehensive diagnosis based on the intention of the power generation company is made. It becomes possible. As a result, it is possible to accurately and timely predict the necessity and timing of maintenance, and it is possible to provide a one-stop service that meets the needs of power generation companies.
本発明では、風力発電装置用の状態監視システム(Condition Monitoring System:CMS)や監視制御システム(Supervisory Control And Data Acquisition:SCADA)等の監視システムと上記の診断車両とを連携させた診断システムによっても風力発電装置の状態監視及び診断を行っている。監視システムが常時取得するマクロな状態データを分析することにより、重大不具合等が発生した場合に迅速に発見及び対処することができるので、診断車両による定期的な精密診断では対応が難しい状況をカバーすることができる。また、診断車両が監視システムより状態データを入手することにより、設備の共有化を図っている。さらに、監視システムでの監視結果を診断車両での診断に利用することも可能で、これにより診断の精度を向上することができる。一方、診断車両が入力する状態データや分析及び診断結果は、診断車両内での使用に留めている。それらのデータを、例えば監視システムにおいて適切なタイミングで利用しようとした場合、前記データ類を遠方のデータ処理施設へ無線手段等で送信して解析等を行うことが考えられるが、重要かつ秘匿データを扱う場合、データ消失やデータ漏洩等の問題が生じるため好ましくない。本発明では、診断車両に入力される状態データや、これを用いた分析データ、及び分析データから求められた診断結果等は、診断車両内で処理が完結される。 In the present invention, a diagnosis system in which a monitoring system such as a condition monitoring system (Condition Monitoring System: CMS) or a monitoring control system (Supervisory Control And Data Acquisition: SCADA) for wind power generators and the above-described diagnostic vehicle are linked. Monitoring and diagnosis of wind power generators. By analyzing macro status data that is constantly acquired by the monitoring system, it is possible to quickly find and deal with serious malfunctions, etc., so it is possible to cover situations where it is difficult to respond with periodic precision diagnosis using a diagnostic vehicle. can do. Moreover, the diagnosis vehicle acquires state data from the monitoring system to share equipment. Furthermore, the monitoring result in the monitoring system can be used for diagnosis in the diagnostic vehicle, thereby improving the accuracy of diagnosis. On the other hand, state data, analysis, and diagnosis results input by the diagnostic vehicle are only used in the diagnostic vehicle. If such data is to be used at an appropriate timing in a monitoring system, for example, the data may be transmitted to a remote data processing facility by wireless means for analysis, but important and confidential data Is not preferable because it causes problems such as data loss and data leakage. In the present invention, the status data input to the diagnostic vehicle, the analysis data using the status data, the diagnosis result obtained from the analysis data, and the like are completely processed in the diagnostic vehicle.
なお、状態データとして、振動データや回転数の他に、温度や発電量等を含めても良い。また、状態データをセンサ等から自動的に取得するだけではなく、手動で入力したり修正したりしても良い。 The state data may include temperature, power generation amount, etc. in addition to vibration data and rotation speed. In addition to automatically acquiring status data from a sensor or the like, it may be manually input or corrected.
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
まず、診断車両を使用してドライブトレインの状態監視及び診断を行う実施形態について説明する。 First, an embodiment for performing drive train state monitoring and diagnosis using a diagnostic vehicle will be described.
本実施形態(第1実施形態)では、状態データとして振動データ及び回転数(回転数データ)を使用する。図1に示されるように、風力発電装置の主装置である風車1には、タワー9の上端部にナセル3が設置されており、ナセル3内にはドライブトレインを構成する主軸4、軸受5、増速機6及び発電機7が格納されている。このドライブトレインの振動及びブレード2や発電機7の回転数をセンサ(図示せず)で検出する。状態データは常時検出され、ドライブトレインとは別に用意されたデータ格納装置8に格納されるが、格納できる最大データ量は決まっているので、診断車両10が診断のために使用する際に直近の一定期間(例えば1週間)の状態データが使用できるように、古い状態データは破棄(又は上書き)して状態データを格納していく。データ格納装置8に格納された状態データは、有線若しくは無線、又は記憶媒体を介して診断車両10に入力される。データ格納装置8は、検出された状態データを、直接、診断車両10に出力することもできる。これにより、診断車両10はリアルタイムでの状態データも取得することができる。
In the present embodiment (first embodiment), vibration data and rotation speed (rotation speed data) are used as state data. As shown in FIG. 1, a wind turbine 1 that is a main device of a wind turbine generator is provided with a
第1実施形態の構成例を図2に示す。図2は、ドライブトレインの診断を行うための診断車両10の構成例を示すブロック図であり、診断車両10は、データ入力部(データ入力手段)110、パラメータ設定部(パラメータ設定手段)120、診断部(診断手段)130及び表示部140を備える。
A configuration example of the first embodiment is shown in FIG. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the
データ入力部110は、ナセル3内のデータ格納装置8に格納された振動データFd及び回転数データωdを入力し、診断部130に出力する。状態データ(振動データFd、回転数データωd)がデータ格納装置8から無線で送信される場合、データ入力部110は無線受信機として機能して状態データを受信する。
The
診断部130は、状態データを用いてドライブトレインの状態監視及び診断を行う。状態監視として、振動データFd自体を表示部140で波形として表示する他に、振動データFdに対して高速フーリエ変換(FFT)等による周波数分析を行う。振動データFdに含まれる周波数成分を観察することにより、異常な周波数成分の存在等を確認することができる。回転数データωdについても、回転数だけではなく、回転数から回転加速度等を算出し、さらに回転数や回転加速度に対して周波数分析を行い、それらを状態監視に使用する。これらの状態監視のためのデータは状態監視データCmとして出力される。なお、周波数分析だけではなく、エンベロープ分析等を行っても良い。状態診断では、状態データに対して閾値を設定し、状態データが閾値を超えた場合、異常が発生したと判定する。閾値を複数設定し、段階的に異常のレベルを上げていくことも可能である。閾値は予め設定されているが、パラメータ設定部120にて設定することも可能である。なお、状態データだけではなく、状態監視データCm又は状態監視データCmから算出されるデータ、例えば低周波成分のパワーや周波数成分のピーク値等に対して閾値を設定し、状態診断に使用しても良い。状態診断の結果は、診断結果Crとして出力される。
The
パラメータ設定部120は、診断部130での状態診断に使用する閾値を設定する。上述のように、状態診断での閾値は予め設定されているが、パラメータ設定部120で設定された閾値を診断部130に入力し、閾値を変更することができる。例えば強風により通常の閾値では誤判定が多くなりそうな場合や通常よりも厳しい判定を行いたい場合等で閾値を変更するときに使用する。設定する閾値を入力する手段(例えばキーボード等)をパラメータ設定部120は備えており、メンテナンス作業者等が閾値を入力する。振動データFdに対する閾値THf及び回転数データωdに対する閾値THωがパラメータ設定部120で設定され、診断部130に出力される。なお、パラメータ設定部120は、状態診断に使用する閾値だけではなく、状態監視で行う周波数分析のパラメータの設定も行っても良い。
The
表示部140は、診断部130から出力される状態監視データCm及び診断結果Crを表示する。振動データFdの波形やFFT分析結果、回転数データωdや回転加速度の時間変化のグラフ、異常発生の有無や発生時刻等をディスプレイに表示する。ディスプレイに表示するだけではなく、プリントアウトできるようにしても良い。これにより、発電事業者にも情報を提供することができ、幅広い診断を行うことができる。
The
このような構成において、その動作例について図3のフローチャートを参照して説明する。 In such a configuration, an example of the operation will be described with reference to the flowchart of FIG.
データ格納装置8からの振動データFd及び回転数データωdはデータ入力部110に入力され(ステップS10)、データ入力部110はそれらを診断部130に出力する。
The vibration data Fd and the rotational speed data ωd from the data storage device 8 are input to the data input unit 110 (step S10), and the
パラメータ設定部120は、振動データFdに対する閾値THf及び/又は回転数データに対する閾値THωが入力された場合(ステップS20)、それらを診断部130に出力し、診断部130は、設定されている閾値を、入力された閾値に変更する(ステップS30)。
When the threshold value THf for the vibration data Fd and / or the threshold value THω for the rotational speed data are input (step S20), the
診断部130は、状態監視のために、振動データFdに対して周波数分析を行い、回転数データωdから回転加速度を算出し、回転数や回転加速度に対して周波数分析を行い、これらを状態監視データCmとして出力する(ステップS40)。また、閾値THfを超えている振動データFdが存在する場合(ステップS50)、その時刻及び振動データ異常のメッセージを診断結果Crに含める(ステップS60)。同様に、閾値THωを超えている回転数データωdが存在する場合(ステップS70)、その時刻及び回転数データ異常のメッセージを診断結果Crに含める(ステップS80)。診断結果Crは、状態監視データCmと共に表示部140に入力される。
The
表示部140は、状態監視データCm及び診断結果Crをディスプレイに表示する(ステップS90)。
The
なお、状態診断で使用する閾値を変更する必要がない場合、パラメータ設定部120は不要である。また、状態診断において、過去の状態監視データを使用するようにしても良い。例えば、風力発電装置が正常に動作しているときの状態監視データを保持しておき、それと最新の状態監視データとを比較し、大きく異なる箇所が一定数以上ある場合、異常と判定するようにしても良い。状態監視データだけではなく、状態監視データから算出されるデータや診断結果等、診断車両で取り扱うデータを保持する機能を追加しても良い。これにより、幅広い分析及び診断を行うことができる。
When there is no need to change the threshold value used in the state diagnosis, the
診断車両10の診断部130において、軸受余寿命予測、即ち軸受が使用可能な残り期間の予測を行っても良い。例えば稼動開始時点からの軸受の振動データを保持しておき、振動データの経年変化を分析することにより、軸受余寿命を予測する。これにより、適切なタイミングで部品交換を実施する等、メンテナンスの質の向上が図れる。軸受だけではなく、主軸等の余寿命を、振動データを含む状態データから予測するようにしても良い。
The
次に、監視システムと診断車両とを連携した診断システムの実施形態について説明する。 Next, an embodiment of a diagnostic system in which a monitoring system and a diagnostic vehicle are linked will be described.
本実施形態(第2実施形態)では、監視システムが風力発電装置の状態監視及び診断を常時行い、診断車両が定期的なメンテナンスで精密診断を行う。監視システムでは、図4に示されるように、ナセル3内に設置されるデータ管理部210が状態データを取得し、それを、風力発電装置を一元管理する監視センター30等に設置される監視部(監視手段)220に送信し、監視部220にて風力発電装置の監視を行う。これにより、風力発電装置が設置してある現地まで行かずに状態データが取得できるので、状態監視及び診断を常時行うことができる。また、データ管理部210で取得される状態データの一部は診断車両11にも送信される。診断車両11は、状態データが必要なときにはデータ管理部210に要求信号を送信する。
In the present embodiment (second embodiment), the monitoring system constantly monitors and diagnoses the state of the wind turbine generator, and the diagnostic vehicle performs precise diagnosis with regular maintenance. In the monitoring system, as shown in FIG. 4, the
第2実施形態の構成例を図5に示す。上述のように、データ管理部210及び監視部220で監視システム20が構成されている。データ管理部210はデータ取得部(データ取得手段)211、データ記憶部(データ記憶手段)212及びデータ処理部(データ処理手段)213を備え、監視部220はデータ受信部221及び状態分析部222を備える。診断車両11は、図2に示される第1実施形態での診断車両10と比べると、信号出力部150が追加され、診断部131から信号出力部150にデータ要求指令Rdが出力されている。診断車両11の他の構成及び動作は第1実施形態と同じであるから、説明は省略する。なお、第2実施形態でも、状態データとして振動データ及び回転数(回転数データ)を使用する。
A configuration example of the second embodiment is shown in FIG. As described above, the
データ管理部210内のデータ取得部211は、ナセル3内に設置されたセンサ(図示せず)にて検出される振動データF及び回転数データωを入力し、データ記憶部212及びデータ処理部213に出力する。
A
データ記憶部212は、診断車両11での状態監視及び診断で使用するために、データ取得部211から出力される状態データ(振動データF、回転数データω)を記憶する。但し、データ記憶部212が記憶可能な最大データ量は決まっているので、記憶する状態データの量が最大データ量を超える場合、古い状態データは破棄(又は上書き)して新しい状態データを記憶していく。
The
データ処理部213は、データ取得部211から出力される状態データのマクロなデータを、振動データFm及び回転数データωmとして送信する。また、データ処理部213は、診断車両11から送信されるデータ要求信号Sdを受信したら、データ記憶部212に記憶されている振動データFd及び回転数データωdを読み出し、診断車両11に送信する。
The
監視部220内のデータ受信部221は、データ処理部213から送信される振動データFm及び回転数データωmを受信し、状態分析部222に出力する。
The
状態分析部222は、入力される振動データFm及び回転数データωmを用いて風力発電装置、特にドライブトレインの状態監視及び診断を行う。風力発電装置用のCMSやSCADAで行われている監視処理(例えば波形表示、周波数分析等)が実施される。
The
診断車両11内の診断部131は、第1実施形態での診断車両10内の診断部130と同様の状態監視及び診断を行うが、状態監視及び診断の実施に際して、使用する状態データを取得するために、データ要求指令Rdを信号出力部150に出力する。信号出力部150は、データ要求指令Rdを入力したら、データ要求信号Sdをデータ管理部210内のデータ処理部213に送信する。
The
このような構成において、その動作例について図6及び図7のフローチャートを参照して説明する。 In such a configuration, an example of the operation will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
図6は監視システム20の動作例を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing an operation example of the
データ管理部210では、データ取得部211が、センサにて検出された振動データF及び回転数データωを入力する(ステップS110)。振動データF及び回転数データωはデータ記憶部212に記憶される(ステップS120)と共に、データ処理部213に入力される。データ処理部213は、振動データF及び回転数データωのマクロなデータである振動データFm及び回転数データωmを監視部220に送信する(ステップS130)。また、診断車両11からのデータ要求信号Sdを受信したら(ステップS140)、データ記憶部212に記憶されている振動データFd及び回転数データωdを読み出し、診断車両11に送信する(ステップS150)。
In the
監視部220では、データ受信部221が振動データFm及び回転数データωmを受信する(ステップS160)。振動データFm及び回転数データωmは状態分析部222に入力され、状態分析部222は振動データFm及び回転数データωmを用いて状態監視及び診断を行う(ステップS170)。
In the
診断車両11の動作は、図3に示される第1実施形態の動作例の中の振動データ及び回転数データの入力(ステップS10)の動作が異なるのみで、他の動作は同じである。この診断車両11での振動データ及び回転数データの入力の動作例を図7に示す。 The operation of the diagnostic vehicle 11 is the same as that of the operation example of the first embodiment shown in FIG. 3 except that the operation of inputting vibration data and rotation speed data (step S10) is different. An example of the operation of inputting vibration data and rotation speed data in the diagnostic vehicle 11 is shown in FIG.
外部からのボタン操作等によりドライブトレインの状態監視及び診断の開始が指示されたら、診断部131はデータ要求指令Rdを出力する(ステップS210)。データ要求指令Rdは信号出力部150に入力され、信号出力部150はデータ要求信号Sdを監視システム20内のデータ管理部210に送信する(ステップS220)。そして、データ管理部210が上記のステップS150で振動データFd及び回転数データωdを送信したら、データ入力部110が受信する(ステップS230)。
When the drive train state monitoring and the start of diagnosis are instructed by an external button operation or the like, the
なお、監視システム20及び診断車両11では状態データとして振動データ及び回転数データを使用しているが、監視システム20と診断車両11とで違う種類の状態データを使用しても良い。その場合、データ取得部211は両方で使用する状態データを取得し、監視部220で使用する状態データはデータ処理部213に、診断車両11で使用する状態データはデータ記憶部212にそれぞれ出力することになる。
Although the
また、診断車両11が状態監視及び診断を実施する際に、監視システム20の監視結果を利用しても良い。例えば、監視システム20が異常と判定した時刻において、その前後の状態データのより詳細な診断を診断車両11が実施するようにしても良いし、監視システム20の長期間の監視結果に基づいて診断車両11の状態診断で使用する閾値を決定しても良い。
Further, when the diagnostic vehicle 11 performs state monitoring and diagnosis, the monitoring result of the
上記の実施形態(第1実施形態、第2実施形態)での診断車両は、複数の風力発電装置の状態監視及び診断を行うようにしても良い。この場合、図8に示されるように、診断車両12は、対象となる風力発電装置を順番に診断するが、例えば、監視システムにて異常と判定された風力発電装置を優先的に診断するようにしても良い。また、他の風力発電装置の状態監視データを利用して、状態診断を行うようにしても良い。例えば、複数の風力発電装置の状態監視データの中で突出した値を示す状態監視データが存在する場合、その状態監視データに対応する風力発電装置に異常が発生していると判断するようにしても良い。
The diagnostic vehicle in the above embodiment (first embodiment, second embodiment) may perform state monitoring and diagnosis of a plurality of wind turbine generators. In this case, as shown in FIG. 8, the
1、1−1、1−2、1−n 風車
2 ブレード
3 ナセル
8 データ格納装置
10、11、12 診断車両
20 監視システム
110 データ入力部
120 パラメータ設定部
130、131 診断部
140 表示部
150 信号出力部
210 データ管理部
211 データ取得部
212 データ記憶部
213 データ処理部
220 監視部
221 データ受信部
222 状態分析部
1, 1-1, 1-2, 1-n windmill 2
Claims (6)
前記風力発電装置に関するデータ1を入力するデータ入力手段と、
前記データ1を用いて前記風力発電装置の状態を診断する診断手段とを備えることを特徴とする診断車両。 A diagnostic vehicle for diagnosing at least one wind turbine generator,
Data input means for inputting data 1 relating to the wind turbine generator;
A diagnostic vehicle comprising diagnostic means for diagnosing the state of the wind turbine generator using the data 1.
前記監視システムは、前記データ1及び前記風力発電装置に関するデータ2を取得するデータ取得手段と、前記データ1を記憶するデータ記憶手段と、前記データ記憶手段に記憶されたデータ1を出力するデータ処理手段と、前記データ2を用いて前記風力発電装置の状態を監視する監視手段とを備え、
前記診断車両のデータ入力手段は、前記データ処理手段から出力されるデータ1を入力する風力発電装置の診断システム。 A diagnostic system comprising the diagnostic vehicle according to any one of claims 1 to 3 and a monitoring system for monitoring the wind power generator, and diagnosing the wind power generator,
The monitoring system includes a data acquisition unit that acquires the data 1 and data 2 related to the wind turbine generator, a data storage unit that stores the data 1, and a data process that outputs the data 1 stored in the data storage unit Means, and monitoring means for monitoring the state of the wind turbine generator using the data 2;
A diagnostic system for a wind turbine generator, wherein the data input means of the diagnostic vehicle inputs data 1 output from the data processing means.
前記監視システムの監視手段の監視結果も利用して、前記風力発電装置の状態を診断する請求項4に記載の診断システム。 The diagnostic means for the diagnostic vehicle comprises:
The diagnosis system according to claim 4, wherein the state of the wind turbine generator is diagnosed also using a monitoring result of a monitoring unit of the monitoring system.
The diagnostic system according to claim 4 or 5, wherein the monitoring system is a CMS.
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---|---|---|---|
JP2015235365A JP2017101596A (en) | 2015-12-02 | 2015-12-02 | Diagnosis vehicle for wind power generator and diagnosis system with diagnosis vehicle |
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CN110081927A (en) * | 2019-03-13 | 2019-08-02 | 中交广州航道局有限公司 | Ship machine equipment failure prediction method, device, system and storage medium |
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2015
- 2015-12-02 JP JP2015235365A patent/JP2017101596A/en active Pending
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