JP6736987B2 - Condition monitoring device for rotating parts of wind power generator - Google Patents
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Description
本発明は、風力発電装置の回転部品の状態監視装置に関する。 The present invention relates to a condition monitoring device for rotating parts of a wind turbine generator.
従来、風車、鉄道車両、工作機械などの機械装置では、回転部品の異常による不都合の発生を防止するために、定期的に検査を実施している。検査コストの低減のため、回転部品が組み込まれた機械装置を分解することなく、実稼動の振動状態から回転部品の状態を監視する方法が種々、考案されている。 Conventionally, mechanical devices such as wind turbines, railroad cars, and machine tools are regularly inspected to prevent inconveniences due to abnormalities of rotating parts. In order to reduce the inspection cost, various methods have been devised for monitoring the state of the rotating component from the vibration state in actual operation without disassembling the mechanical device in which the rotating component is incorporated.
特許文献1には、振動系センサと、回転部品の損傷に起因した周波数成分と振動系センサにより検出された実測データの周波数成分とを比較する比較照合部と、比較照合部での比較結果に基づいて回転部品の異常の有無、異常部品及び異常部位を特定する異常判定部と、を備え、機械装置を分解することなく、実稼動状態で回転部品の異常の有無と異常の部品や部位を特定する異常診断装置が開示されている。 Patent Document 1 describes a vibration system sensor, a comparison and collation unit that compares a frequency component caused by damage to a rotating component with a frequency component of actual measurement data detected by the vibration system sensor, and a comparison result in the comparison and collation unit. Based on the presence or absence of abnormalities in rotating parts, and the abnormality determination unit that identifies abnormal parts and abnormal parts, the presence or absence of abnormalities in rotating parts and abnormal parts and parts in actual operating conditions without disassembling the mechanical device. An abnormality diagnosis device for specifying is disclosed.
特許文献2には、機器に設けられたセンサを含むモニタ装置と、監視側制御装置と、監視用端末と、を備え、モニタ装置が設定するしきい値に基づいて、監視側制御装置及び監視用端末が、機器の状態を監視する状態監視システムが開示されている。 Patent Document 2 includes a monitor device including a sensor provided in a device, a monitoring side control device, and a monitoring terminal, and based on a threshold value set by the monitoring device, the monitoring side control device and the monitoring device. There is disclosed a status monitoring system in which a mobile terminal monitors the status of a device.
また、特許文献3には、風車の荷重データを用いて疲労等価荷重算出手段が算出した疲労等価荷重と、風車の耐用年数から決定される基準荷重とを比較し、その差分が所定の閾値を超えていた場合に、設定値更新手段が運転制限の条件設定値を更新して、耐用年数を確保しながら発電量の減少を極力抑えるようにした風車の運転制限調整装置が提案されている。
Further, in
特許文献1,2,及び3では、測定された振動データや荷重データなどの情報を基に、回転部品の受傷の有無とその部位の診断、あるいは、運転条件の設定を行っている。しかしながら、測定されるデータは膨大であるため、異常診断や運転条件の設定には、データ転送、解析、データ保存などの大量のデータ処理が必要であり、多くの時間とコストを費やしており、改善が要望されていた。
In
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、診断結果に影響を及ぼさない不要なデータを削減して、データ転送、解析、及びデータ保存に要する時間及びコストを削減可能な風力発電装置の回転部品の状態監視装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to reduce unnecessary data that does not affect a diagnosis result, and reduce time and cost required for data transfer, analysis, and data storage. It is possible to provide a state monitoring device for a rotating component of a wind power generation device that can be used.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 風力発電装置の回転部品の状態監視装置であって、
風況を計測する風況計測部と、
前記風力発電装置の発電量を計測する発電量観測部と、
前記風力発電装置の回転部品から生じる物理量を検出する検出部と、
前記検出部で検出された前記物理量のデータを収録するデータ収録部と、
前記風況計測部及び前記発電量観測部によって得られる前記風況及び前記発電量に基づいて、前記検出部で検出された前記物理量のデータを前記データ収録部に収録するか否かを判定する風況・発電量判定部と、
を備えることを特徴とする風力発電装置の回転部品の状態監視装置。
(2) 前記風況・発電量判定部が前記物理量のデータを前記データ収録部に収録すると判定した後、前記物理量のデータに基づいて前記風力発電装置を簡易診断する簡易診断部と、
前記簡易診断部によって前記風力発電装置が異常と簡易診断された際、前記物理量のデータを処理して、前記風力発電装置の異常の有無、及び異常部位を特定する精密診断部と、
前記簡易診断部及び前記精密診断部による診断結果と、前記物理量のデータと、を保存するデータ保存部と、
をさらに備えることを特徴とする(1)に記載の風力発電装置の回転部品の状態監視装置。
(3) 前記風況・発電量判定部は、前記風況計測部によって得られる前記風況から推定風況値を算出すると共に、前記推定風況値及び発電量と、前記回転部品の異常発生確率と、を関連付けたデータベースを有し、
算出された前記推定風況値、及び前記発電量に最も近い異常発生確率を前記データベースから取得し、該異常発生確率に基づいて前記検出部で検出された前記物理量のデータを前記データ収録部に収録することを特徴とする(1)または(2)に記載の風力発電装置の回転部品の状態監視装置。
The above object of the present invention is achieved by the following configurations.
(1) A condition monitoring device for rotating parts of a wind turbine generator,
A wind condition measuring unit that measures the wind condition,
A power generation amount observation unit that measures the power generation amount of the wind turbine generator,
A detection unit that detects a physical quantity generated from a rotating component of the wind turbine generator,
A data recording section for recording the data of the physical quantity detected by the detection section;
Based on the wind condition and the power generation amount obtained by the wind condition measurement unit and the power generation amount observation unit, it is determined whether or not the data of the physical quantity detected by the detection unit is recorded in the data recording unit. A wind condition/power generation amount determination unit,
A condition monitoring device for rotating parts of a wind turbine generator, comprising:
(2) A simple diagnosis unit that simply diagnoses the wind turbine generator based on the data of the physical quantity after the wind condition/power generation amount determination unit determines to record the data of the physical quantity in the data recording unit,
When the wind power generator is simply diagnosed as abnormal by the simple diagnosis unit, the data of the physical quantity is processed to determine whether or not there is an abnormality in the wind power generator, and a precise diagnosis unit that identifies an abnormal portion,
A data storage unit that stores the diagnosis result by the simple diagnosis unit and the precise diagnosis unit, and the data of the physical quantity,
(1) The condition monitoring device for rotating parts of a wind turbine generator according to (1), further comprising:
(3) The wind condition/power generation amount determining unit calculates an estimated wind condition value from the wind condition obtained by the wind condition measuring unit, and at the same time, the estimated wind condition value and power generation amount, and the occurrence of an abnormality in the rotating component. Has a database that associates probability with
The estimated wind condition value calculated and the abnormality occurrence probability closest to the power generation amount are acquired from the database, and the physical quantity data detected by the detection unit based on the abnormality occurrence probability is stored in the data recording unit. The condition monitoring device for rotating parts of the wind turbine generator according to (1) or (2), which is recorded.
本発明の風力発電装置の回転部品の状態監視装置によれば、風況計測部と、発電量観測部と、回転部品の物理量の検出部と、物理量のデータを収録するデータ収録部と、物理量のデータをデータ収録部に収録するか否かを判定する風況・発電量判定部と、を備え、風況計測部が風況を計測し、発電量観測部が風力発電装置の発電量を計測と、検出部が回転部品から生じる物理量を検出する。そして、該物理量のデータをデータ収録部に収録する際、風況・発電量判定部が風況計測部及び発電量観測部によって得られる風況、及び発電量に基づいて、物理量のデータをデータ収録部に収録するか否かを判定するので、診断結果に影響を及ぼさない不要なデータを削減して、データ転送、解析、及びデータ保存に要する時間及びコストを大幅に削減できる。 According to the state monitoring device for rotating parts of the wind turbine generator of the present invention, the wind condition measuring part, the power generation amount observing part, the detecting part of the physical quantity of the rotating part, the data recording part for recording the data of the physical quantity, and the physical quantity. A wind condition/power generation amount determination unit that determines whether or not to record the data in the data recording unit, the wind condition measurement unit measures the wind condition, and the power generation observation unit determines the power generation amount of the wind power generator. The measurement and the detection unit detect the physical quantity generated from the rotating component. Then, when recording the physical quantity data in the data recording section, the wind condition/power generation amount determination section records the physical quantity data based on the wind condition and the power generation amount obtained by the wind condition measurement section and the power generation amount observation section. Since it is determined whether to record in the recording unit, unnecessary data that does not affect the diagnosis result can be reduced, and the time and cost required for data transfer, analysis, and data storage can be significantly reduced.
以下、本発明に係る風力発電装置の回転部品の状態監視装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1に示すように、風力発電装置50は、主軸51と、ブレード52と、増速機53と、発電機54と、主軸受55を備え、タワー60によって支持されるナセル61内に格納されている。
Hereinafter, an embodiment of a state monitoring device for rotating parts of a wind turbine generator according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
主軸51の先端に設けられたブレード52は、風力を回転トルクに変換して主軸51に伝達する。主軸51は、主軸受55によって回転自在に支持され、風力を受けたブレード52が発生する回転トルクを、増速機53の入力軸へ伝達する。増速機53は、主軸51の回転速度を増速して発電機54へ出力する。増速機53は、例えば、それぞれ軸受により回転自在に支持された複数の軸を有する歯車増速機構によって構成される。
The
発電機54は、増速機53の出力軸に接続され、増速機53から受ける回転トルクによって発電する。発電機54は、例えば、誘導発電機によって構成され、不図示のロータが軸受により回転自在に支持されている。
The
主軸受55、増速機53及び発電機54内に配設される軸受は、例えば、自動調芯ころ軸受、円すいころ軸受、円筒ころ軸受、玉軸受等の転がり軸受で構成される。
The bearings arranged in the
このような風力発電装置50の回転部品の状態を監視する状態監視装置10は、風況計測部11と、発電量観測部12と、振動、回転、温度、歪みなどの物理量を検出する検出部13と、データ収録部14と、風況・発電量判定部15と、簡易診断部16と、精密診断部17と、データ保存部18と、外部通信部19と、遠隔監視装置20と、出力装置21と、を備える。
The
発電量観測部12、検出部13、データ収録部14、風況・発電量判定部15、簡易診断部16、精密診断部17、及びデータ保存部18は、ナセル61内に格納され、外部通信部、遠隔監視装置20、及び出力装置21は、風力発電装置50から離間して配置された制御室(図示せず)に設置されてもよい。
The power generation
風況計測部11は、風向、風速などの風況を計測するものであり、ナセル61に設けられた風向・風速計などが利用可能である。また、風況計測部11は、計測対象の移動速度を計測できる気象レーダ(ドップラーライダ)を風況計測器として利用することもでき、風車に近い地面に設置して、高度毎の風向・風速を計測するようにしてもよい。
The wind
発電量観測部12は、発電機54に設置されて発電機54の発電量を計測する。
The power generation
検出部13は、増速機53、発電機54及び主軸受55に設置された振動センサ、回転センサ、温度センサ、歪みセンサなどのセンサであり、回転部品である転がり軸受から生じる物理量のデータである振動情報及び運況情報(例えば、回転、温度、歪み)を取得する。なお、増速機53及び発電機54において、診断対象となる回転部品は、転がり軸受に限らず、歯車などであってもよい。
The
振動センサとしては、加速度センサが一般的であるが、AE(アコーステックエミッション)センサ、超音波センサ、ショックパルスセンサ、あるいは速度、歪み、応力、変位型センサなど、振動を電気信号に変換できるものであれば特に限定されない。ノイズが多い機械に取り付ける場合には、絶縁型を使用したほうがノイズの影響を受けることが少ないので好ましい。 An acceleration sensor is generally used as the vibration sensor, but an AE (acoustic emission) sensor, an ultrasonic sensor, a shock pulse sensor, or a speed, strain, stress, displacement type sensor or the like capable of converting vibration into an electric signal. It is not particularly limited as long as it is. When mounting on a machine with a lot of noise, it is preferable to use an insulation type because it is less affected by noise.
データ収録部14は、検出部13で検出した振動情報及び運況情報を取り込み、不図示のA/D変換装置でデジタル形式の信号に変換して収録する。デジタル形式として収録することで、その後のコンピュータによる処理が容易になる。
The
風況・発電量判定部15は、風況計測部11及び発電量観測部12によってリアルタイムで得られる風況、及び発電量に基づいて、物理量のデータをデータ収録部14に収録するか否かを判定する。
Whether the wind condition/power generation
具体的には、風況・発電量判定部15は、予め、風況値及び発電量と、回転部品の異常発生確率と、を関連付けたデータベースを備えている。また、風況・発電量判定部15は、風況計測部11によって得られた風況に基づいて推定風況値を算出する。推定風況値は、例えば、風速風向出現頻度分布、乱れ度分布、風力、吹上角、ウィンドシア等である。ここで、ウィンドシアとは、風車の鉛直方向における風速の分布である。
そして、算出された推定風況値と、発電量観測部12によって得られた発電量に最も近い異常発生確率をデータベースから取得する。この異常発生確率が、設定された閾値より大きい場合に、物理量のデータをデータ収録部14に収録するように指示する。
Specifically, the wind condition/power generation
Then, the calculated estimated wind condition value and the abnormality occurrence probability closest to the power generation amount obtained by the power generation
なお、風況・発電量判定部15は、上記データベースを設ける代わりに、風速の閾値が、予め設定された風向ごとに設定し、風速と発電量を所定の各閾値と比較し、風速と発電量が所定の各閾値を超えた場合のみ、振動、回転、温度、歪みなどの物理量のデータをデータ収録部14に収録するようにしてもよい。
Instead of providing the above database, the wind condition/power generation
即ち、風況・発電量判定部15は、予め設定されている所定の条件を満足する場合(例えば、風速と発電量が十分に小さく、風向が水平、且つ平穏である場合)に、次の判定まで、物理量のデータをデータ収録部14に収録しないことで、収録するデータ量を削減している。
That is, when the wind condition/power generation
簡易診断部16は、検出部13で得られた振動情報から、実効値(RMS)、ピーク値(PEAK)、波高率(CF)などの簡易診断パラメータを算出し、簡易診断パラメータと閾値を比較する。また、検出部13で得られた回転・温度・歪みなどの運況情報も各閾値と比較し、これらの比較結果から風力発電装置50の異常の有無を簡易診断する。
The
精密診断部17は、例えば、入力された振動情報からノイズ成分を除去し、または特定の周波数成分を抽出するフィルタ処理を行った後、絶対値処理、エンベロープ処理、及び周波数分析等の各種分析処理を実施する。そして、処理された周波数成分と、回転速度信号に基づいて算出される回転部品の損傷に起因する発生周波数成分と比較照合して、異常の有無や異常個所の特定を行う。
The
簡易診断部16及び精密診断部17は、風力発電装置50の異常等の状態を判定するための演算処理が可能であれば特に限定されず、例えば、コンピュータや専用マイクロチップなどで構成できる。
The
データ保存部18は、メモリやHDDなど記憶媒体であり、振動、回転、温度、歪みなどの振動情報及び運況情報と、簡易診断部16及び精密診断部17での診断結果と、を記憶する。データ保存部18は、外部通信部19を介して遠隔監視装置20と接続されている。外部通信部19は、有線での接続や、インターネットなどが利用可能である。
The
遠隔監視装置20は、データ保存部18に保存された振動情報及び運況情報から、風力発電装置50の状態を監視する。遠隔監視装置20は、風力発電装置50ごとに設けられていてもよいし、ウィンドファームに建設されている全て、或いは、一部の風力発電装置50の監視を、一元的に管理・監視する制御室(図示せず)に設けられてもよい。
The
出力装置21は、風力発電装置50の異常が検出された場合、異常の程度、異常部位などを、風況、運況情報、及び振動情報と共にモニタに表示する。あるいは、ライト、ブザーや、メール、SMS(ショートメッセージサービス)などで異常を通知する。
When the abnormality of the
次に、図2を参照して、風力発電装置の回転部品の状態監視装置10による監視方法について説明する。
Next, with reference to FIG. 2, a monitoring method by the
先ず、風況計測部11により風向・風速などの風況を計測し、発電量観測部12により風力発電装置50の発電量を計測する。(ステップS1)。また、風況・発電量判定部15では、風況計測部11によって得られた風況から推定風況値を算出する(ステップS2)。
First, the wind
次いで、風況・発電量判定部15は、予め用意された風況値及び発電量と、回転部品の異常(例えば、転がり軸受のはく離)の発生確率とを関連付けたデータベースを用いて、ステップS2で算出された推定風況値及び発電量に最も近い異常発生確率を該データベースから取得する(ステップS3)。なお、算出された推定風況値及び発電量に一致するケースが存在しない場合には、近いケースの異常発生確率を内挿することで求めることができる。
Then, the wind condition/power generation
そして、風況・発電量判定部15は、データベースから取得した異常発生確率が、所定の闘値より小さいか否かを判定する(ステップS4)。異常発生確率が、所定の闘値より小さいと判定されると、取得した風況、発電量、及び振動、回転、温度、歪みなどの物理量のデータを収録することなく、ステップS1に戻り、同様のステップを繰り返し実行する。
Then, the wind condition/power generation
これにより、風力発電装置50の診断結果に影響を及ぼさない不要なデータを削減することができ、データ転送、解析、及びデータ保存に要する時間及びコストの削減が可能となる。
As a result, unnecessary data that does not affect the diagnosis result of the
ステップS4で、データベースから取得した異常発生確率が、所定の闘値より大きいと判定されると、検出部13で検出されデジタル変換された回転部品から生じる振動、回転、温度、歪みなどの物理量のデータをデータ収録部14に収録する(ステップS5)。
When it is determined in step S4 that the abnormality occurrence probability acquired from the database is larger than a predetermined threshold value, the physical quantity such as vibration, rotation, temperature, or strain generated from the rotating component detected by the
次いで、簡易診断部16は、データ収録部14に収録した回転情報(運況情報)と振動情報とから振動の大きさを代表するパラメータである、例えば、実効値(RMS)、ピーク値(PEAK)、波高率(CF)などの振動パラメータを算出し(ステップS6)、運況情報と共にデータ保存部18に保存した後(ステップS7)、振動パラメータ、回転、温度、歪みが、それぞれの閥値より大きいか否かにより、風力発電装置50の異常の有無を簡易診断する(ステップS8)。
Next, the
簡易診断部16による診断結果が正常であると、この診断結果と、振動情報及び運況情報をデータ保存部18に保存する(ステップS9)。そして、ステップS1に戻り、定期的に(例えば、2回/日〜10回/日)、風況・発電量の判定を実施する。
なお、ステップS1における測定タイミングは、回転部品の使用年数により調整してもよい。具体的に、使用年数が短い(例えば、5年以内)場合には、2回/日とし、使用年数が長い(例えば、15年以上)場合には、10回/日とする。
If the diagnosis result by the
The measurement timing in step S1 may be adjusted depending on the years of use of the rotating component. Specifically, if the number of years of use is short (for example, within 5 years), it is set to 2 times/day, and if the number of years of use is long (for example, 15 years or more), it is set to 10 times/day.
簡易診断部16が異常ありと診断すると、簡易診断部16による診断結果と、振動情報及び運況情報をデータ保存部18に保存する(ステップS10)。
When the
そして、簡易診断にて異常ありと診断された場合には、精密診断部17による精密診断を実施する(ステップS11)。例えば、精密診断部17の異常診断が、軸受の損傷の診断である場合は、損傷フィルタ処理/包絡線処理/FFT処理を実施した振動周波数成分を対象に、軸受損傷周波数ごとの照合(ピーク周波数=軸受損傷周波数か否か)により、軸受の傷などの異常の有無と異常部位とを特定する。
If the simple diagnosis determines that there is an abnormality, the
損傷フィルタ周波数帯域は、各軸受装置における固有振動数帯域に応じて設定する。精密診断部17は、損傷部位の特定後、損傷フィルタ周波数帯域ごとにおける振動の大きさ(実効値など)や、損傷成分ピークの有無、大きさにより、損傷の進展状況(損傷の程度:初期/進展期/末期)を判別する。
The damage filter frequency band is set according to the natural frequency band of each bearing device. After identifying the damaged portion, the
なお、ノイズ等の影響による誤診断を防ぐため、同一の精密診断結果が複数回連続した時点で、診断結果を確定するようにしてもよい。 In addition, in order to prevent erroneous diagnosis due to the influence of noise or the like, the diagnosis result may be settled when the same precise diagnosis result is repeated a plurality of times.
精密診断部17による診断結果が正常である場合、ステップS9へ進み、この診断結果と、振動情報及び運況情報をデータ保存部18に保存する。そして、ステップS1に戻り、定期的に(例えば、2回/日〜10回/日)、風況・発電量の判定を実施する。
When the diagnosis result by the
精密診断部17により異常ありと診断されると、その診断結果を、振動情報及び運況情報と共に、データ保存部18に保存し、出力装置21で異常警告する。また、測定タイミングを、ステップS9の測定タイミングよりも短い、2回/時間に再設定すると共に、軸受組込みアプリケーションの運転条件にフィードバックして、回転数を低下させるなどの処置を行う(ステップS12)。そして、再び、ステップS1に戻り、再設定された条件で運転しながら、同様のステップを繰り返し実行する。
When the
以上説明したように、本実施形態の風力発電装置の回転部品の状態監視装置10及び状態監視方法によれば、風況計測部11と、発電量観測部12と、回転部品の物理量の検出部13と、物理量のデータを収録するデータ収録部14と、物理量のデータをデータ収録部14に収録するか否かを判定する風況・発電量判定部15と、を備え、風況計測部11が風況を計測し、発電量観測部12が発電機54の発電量を計測と、検出部13が回転部品から生じる振動、回転、温度、歪みなどの物理量を検出する。そして、該物理量のデータをデータ収録部14に収録する際、風況・発電量判定部15が、風況計測部11及び発電量観測部12によって得られる風況、及び発電量に基づいて、物理量のデータをデータ収録部14に収録するか否かを判定するので、診断結果に影響を及ぼさない不要なデータを削減することができ、データ転送、解析、及びデータ保存に要する時間及びコストを大幅に削減できる。
As described above, according to the
また、計測された物理量のデータに基づいて風力発電装置50を簡易診断する簡易診断部16と、風力発電装置50が異常と簡易診断された際、風力発電装置50の異常の有無、及び異常部位を特定する精密診断部17と、簡易診断部16及び精密診断部17による診断結果と、物理量のデータと、を保存するデータ保存部18と、を備えるので、風力発電装置50の回転部品の異常を精度よく診断することができる。
Further, the
また、風況・発電量判定部15は、風況計測部11によって得られる風況から推定風況値を算出すると共に、推定風況値及び発電量と、回転部品の異常発生確率と、を関連付けたデータベースを有しており、算出された推定風況値と、発電量に最も近い異常発生確率をデータベースから取得し、該異常発生確率に基づいて検出部13で検出された振動、回転、温度、歪みなどの物理量のデータをデータ収録部14に収録するので、診断結果に影響を及ぼさない不要なデータを削減して、物理量のデータを効率よくデータ収録部14に収録することができる。また、これにより、データ収録部14の記憶容量を削減できる。
Further, the wind condition/power generation
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, etc. can be appropriately made.
以上の通り、本明細書には、以下の事項が記載されている。
(1) 風力発電装置の回転部品の状態監視装置であって、
風況を計測する風況計測部と、
前記風力発電装置の発電量を計測する発電量観測部と、
前記風力発電装置の回転部品から生じる物理量を検出する検出部と、
前記検出部で検出された前記物理量のデータを収録するデータ収録部と、
前記風況計測部及び前記発電量観測部によって得られる前記風況及び前記発電量に基づいて、前記検出部で検出された前記物理量のデータを前記データ収録部に収録するか否かを判定する風況・発電量判定部と、
を備えることを特徴とする風力発電装置の回転部品の状態監視装置。
(2) 前記風況・発電量判定部が前記物理量のデータを前記データ収録部に収録すると判定した後、前記物理量のデータに基づいて前記風力発電装置を簡易診断する簡易診断部と、
前記簡易診断部によって前記風力発電装置が異常と簡易診断された際、前記物理量のデータを処理して、前記風力発電装置の異常の有無、及び異常部位を特定する精密診断部と、
前記簡易診断部及び前記精密診断部による診断結果と、前記物理量のデータと、を保存するデータ保存部と、
をさらに備えることを特徴とする(1)に記載の風力発電装置の回転部品の状態監視装置。
(3) 前記風況・発電量判定部は、前記風況計測部によって得られる前記風況から推定風況値を算出すると共に、前記推定風況値及び発電量と、前記回転部品の異常発生確率と、を関連付けたデータベースを有し、
算出された前記推定風況値、及び前記発電量に最も近い異常発生確率を前記データベースから取得し、該異常発生確率に基づいて前記検出部で検出された前記物理量のデータを前記データ収録部に収録することを特徴とする(1)または(2)に記載の風力発電装置の回転部品の状態監視装置。
(4) 風力発電装置の回転部品の状態監視方法であって、
風況計測部が、風況を計測する工程と、
発電量観測部が、前記風力発電装置の発電量を計測する工程と、
検出部が、前記風力発電装置の前記回転部品から生じる物理量を検出する工程と、
前記検出部で検出された前記物理量のデータをデータ収録部に収録する工程と、
風況・発電量判定部が、前記風況計測部及び前記発電量観測部によって得られる前記風況、及び前記発電量に基づいて、前記検出部で検出された前記物理量のデータを前記データ収録部に収録するか否かを判定する工程と、
を備えることを特徴とする風力発電装置の回転部品の状態監視方法。
As described above, the following items are described in this specification.
(1) A condition monitoring device for rotating parts of a wind turbine generator,
A wind condition measuring unit that measures the wind condition,
A power generation amount observation unit that measures the power generation amount of the wind turbine generator,
A detection unit that detects a physical quantity generated from a rotating component of the wind turbine generator,
A data recording section for recording the data of the physical quantity detected by the detection section;
Based on the wind condition and the power generation amount obtained by the wind condition measurement unit and the power generation amount observation unit, it is determined whether or not the data of the physical quantity detected by the detection unit is recorded in the data recording unit. A wind condition/power generation amount determination unit,
A condition monitoring device for rotating parts of a wind turbine generator, comprising:
(2) A simple diagnosis unit that simply diagnoses the wind turbine generator based on the data of the physical quantity after the wind condition/power generation amount determination unit determines to record the data of the physical quantity in the data recording unit,
When the wind power generator is simply diagnosed as abnormal by the simple diagnosis unit, the data of the physical quantity is processed to determine whether or not there is an abnormality in the wind power generator, and a precise diagnosis unit that identifies an abnormal portion,
A data storage unit that stores the diagnosis result by the simple diagnosis unit and the precise diagnosis unit, and the data of the physical quantity,
(1) The condition monitoring device for rotating parts of a wind turbine generator according to (1), further comprising:
(3) The wind condition/power generation amount determining unit calculates an estimated wind condition value from the wind condition obtained by the wind condition measuring unit, and at the same time, the estimated wind condition value and power generation amount, and the occurrence of an abnormality in the rotating component. Has a database that associates probability with
The estimated wind condition value calculated and the abnormality occurrence probability closest to the power generation amount are acquired from the database, and the physical quantity data detected by the detection unit based on the abnormality occurrence probability is stored in the data recording unit. The condition monitoring device for rotating parts of the wind turbine generator according to (1) or (2), which is recorded.
(4) A method for monitoring the condition of rotating parts of a wind turbine generator,
The process of measuring the wind condition by the wind condition measuring unit,
A step of measuring the amount of power generated by the wind power generation device,
A step of detecting a physical quantity generated from the rotating component of the wind turbine generator;
Recording the data of the physical quantity detected by the detection unit in a data recording unit,
A wind condition/power generation amount determination unit records the data of the physical quantity detected by the detection unit based on the wind condition obtained by the wind condition measurement unit and the power generation amount observation unit and the power generation amount. The process of determining whether to record in the section,
A method for monitoring the state of rotating parts of a wind turbine generator, comprising:
10 風力発電装置の回転部品の状態監視装置
11 風況計測部
12 発電量観測部
13 検出部
14 データ収録部
15 風況・発電量判定部
16 簡易診断部
17 精密診断部
18 データ保存部
50 風力発電装置
55 主軸受(回転部品)
10 State Monitoring Device for Rotating Parts of
Claims (5)
風況を計測する風況計測部と、
前記風力発電装置の発電量を計測する発電量観測部と、
前記風力発電装置の回転部品から生じる物理量を検出する検出部と、
前記検出部で検出された前記物理量のデータを収録するデータ収録部と、
前記風況計測部及び前記発電量観測部によって得られる前記風況及び前記発電量に基づいて前記回転部品の異常発生確率を算出し、当該異常発生確率に基づいて前記検出部で検出された前記物理量のデータを前記データ収録部に収録するか否かを判定する風況・発電量判定部と、
を備えることを特徴とする風力発電装置の回転部品の状態監視装置。 A condition monitoring device for rotating parts of a wind turbine generator,
A wind condition measuring unit that measures the wind condition,
A power generation amount observation unit that measures the power generation amount of the wind turbine generator,
A detection unit that detects a physical quantity generated from a rotating component of the wind turbine generator,
A data recording section for recording the data of the physical quantity detected by the detection section;
The abnormality occurrence probability of the rotating component is calculated based on the wind condition and the power generation amount obtained by the wind condition measurement unit and the power generation amount observation unit, and the abnormality detected by the detection unit based on the abnormality occurrence probability. A wind condition/power generation amount determination unit that determines whether or not to record physical quantity data in the data recording unit,
A condition monitoring device for rotating parts of a wind turbine generator, comprising:
算出された前記推定風況値、及び前記発電量に最も近い異常発生確率を前記データベースから取得し、該異常発生確率に基づいて前記検出部で検出された前記物理量のデータを前記データ収録部に収録するか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の風力発電装置の回転部品の状態監視装置。 The wind condition/power generation amount determining unit calculates an estimated wind condition value from the wind condition obtained by the wind condition measuring unit, the estimated wind condition value and the power generation amount, and an abnormality occurrence probability of the rotating component, Has a database associated with
The estimated wind condition value calculated and the abnormality occurrence probability closest to the power generation amount are acquired from the database, and the physical quantity data detected by the detection unit based on the abnormality occurrence probability is stored in the data recording unit. The condition monitoring device for rotating parts of a wind turbine generator according to claim 1 , wherein it is determined whether or not to record.
前記簡易診断部によって前記風力発電装置が異常と簡易診断された際、前記物理量のデータを処理して、前記風力発電装置の異常の有無、及び異常部位を特定する精密診断部と、When the wind power generator is simply diagnosed as abnormal by the simple diagnosis unit, the data of the physical quantity is processed to determine whether or not there is an abnormality in the wind power generator, and a precise diagnosis unit that identifies an abnormal portion,
前記簡易診断部及び前記精密診断部による診断結果と、前記物理量のデータと、を保存するデータ保存部と、A data storage unit that stores the diagnosis result by the simple diagnosis unit and the precise diagnosis unit, and the data of the physical quantity,
をさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載の風力発電装置の回転部品の状態監視装置。The condition monitoring apparatus for rotating parts of a wind turbine generator according to claim 1 or 2, further comprising:
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