一种风力发电机内部小型驱动电机寿命预警方法及系统与流程

本发明属于风力发电，具体涉及一种风力发电机内部小型驱动电机寿命预警方法及系统。

背景技术：

1、风力发电机大部件的设计寿命通常为20年，但是对于一些小的部件比如冷却风扇、冷却泵电机、齿轮箱油泵电机、液压站电机、变桨电机、偏航电机等，由于材料、成本、现有技术水平等综合因素，通常设计寿命不足20年，因此风场通常在该类型设备发生故障造成停机后对其进行更换，这也造成了不必要的发电量损失。

2、尤其对于海上风电，由于小型驱动电机造成设备停机的运维成本远远高于该设备本身的成本。因此，如何准确预测小型驱动电机的寿命，并在其发生失效前的定检、计划性检修过程中进行设备更换，从而减少不必要的发电量损失和运维成本，是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种风力发电机内部小型驱动电机寿命预警方法及系统，能够准确量化小型驱动电机的劣化程度，进而指导现场运维人员有针对性地进行排查与检修，有效降低了风电场的运维成本，保障了风力发电机组安全稳定运行。

2、本发明是通过以下技术方案来实现：

3、本发明公开的一种风力发电机内部小型驱动电机寿命预警方法，包括：

4、s1：获取风力发电机内部的小型驱动电机的理论寿命；

5、s2：获取小型驱动电机的运行信息；

6、s3：根据s2获取的小型驱动电机的运行信息计算得到小型驱动电机的理论运行时间；

7、s4：计算s1获取的理论寿命与s3得到的理论运行时间的差值，若该差值大于预设的预警时长，则不预警，返回s2；若该差值不大于预设的预警时长，则发出寿命预警信号。

8、优选地，s1中，所述小型驱动电机包括冷却风扇、冷却泵电机、齿轮箱油泵电机、液压站电机、变桨电机和偏航电机。

9、优选地，s1中，所述小型驱动电机的设计寿命根据设计参数计算得到，并根据工作温度进行修正。

10、优选地，s2中，所述小型驱动电机的运行信息通过风力发电机的scada系统获取。

11、优选地，s2中，所述小型驱动电机的运行信息包括编码信息、启动停止io信号和温度信息。

12、进一步优选地，通过所述编码信息获取小型驱动电机所属风力发电机、安装位置、生产厂家、型号、批次号和生产地。

13、进一步优选地，s3中，小型驱动电机第一次启动的累计运行时间为t1，温度系数为α1，则小型驱动电机启动一次理论运行时间∑tt1＝α1×t1；

14、小型驱动电机第二次启动的累计运行时间为t2，温度系数为α2，则小型驱动电机启动两次理论运行时间∑tt2＝α2×t2+∑tt1；

15、以此类推，直至第n次启动的累计运行时间为tn，温度系数为αn，则小型驱动电机启动n次的总的理论运行时间∑ttn＝αn×tn+∑ttn-1+…∑tt2+∑tt1，其中温度系数α1、α2、…αn根据电机寿命温度曲线获得。

16、优选地，s4中，所述预警时长，深远海风机为3～6个月，陆上风机为1～4个月。

17、优选地，当更换新的小型驱动电机后，清零小型驱动电机的理论运行时间、理论寿命和运行信息，重新返回s1。

18、本发明公开的一种风力发电机内部小型驱动电机寿命预警系统，包括：

19、理论寿命获取模块，获取风力发电机内部的小型驱动电机的理论寿命；

20、运行信息获取模块，获取小型驱动电机的运行信息；

21、理论运行时间计算模块，根据小型驱动电机的运行信息计算得到小型驱动电机的理论运行时间；

22、预警时长设定模块，根据风力发电机的类型设定预警时长；

23、判断及预警模块，计算理论寿命与理论运行时间的差值，若该差值大于预设的预警时长，则不预警；若该差值不大于预设的预警时长，则发出寿命预警信号。

24、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

25、本发明公开的风力发电机内部小型驱动电机寿命预警方法，成本较低，适用于风力发电机内部所有的小型驱动电机的寿命预测，充分利用了风力发电机现有的并网信号、电机的启停信号，电机温度信号，在不增加额外传感器的基础上实现电机的寿命预测。不仅能够实现小型驱动电机临界寿命到期前进行预警更换，而且在小型驱动电机更换后，重新统计寿命。可综合考虑风场的特点、电机备品备件采购周期长短、运维人员的计划安排等因素设置不同的预警时限，实现提前任意时限的预警。并且从运行时间和温度等因素准确量化小型驱动电机的劣化程度，进而指导现场运维人员有针对性地进行排查与检修，该方法有效降低了风电场的运维成本，保障了风力发电机组安全稳定运行。

26、本发明公开的风力发电机内部小型驱动电机寿命预警系统，构建简单，控制部分能够与现有控制系统良好地兼容，具有良好的应用前景。

技术特征：

1.一种风力发电机内部小型驱动电机寿命预警方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的风力发电机内部小型驱动电机寿命预警方法，其特征在于，s1中，所述小型驱动电机包括冷却风扇、冷却泵电机、齿轮箱油泵电机、液压站电机、变桨电机和偏航电机。

3.如权利要求1所述的风力发电机内部小型驱动电机寿命预警方法，其特征在于，s1中，所述小型驱动电机的设计寿命根据设计参数计算得到，并根据工作温度进行修正。

4.如权利要求1所述的风力发电机内部小型驱动电机寿命预警方法，其特征在于，s2中，所述小型驱动电机的运行信息通过风力发电机的scada系统获取。

5.如权利要求1所述的风力发电机内部小型驱动电机寿命预警方法，其特征在于，s2中，所述小型驱动电机的运行信息包括编码信息、启动停止io信号和温度信息。

6.如权利要求5所述的风力发电机内部小型驱动电机寿命预警方法，其特征在于，通过所述编码信息获取小型驱动电机所属风力发电机、安装位置、生产厂家、型号、批次号和生产地。

7.如权利要求5所述的风力发电机内部小型驱动电机寿命预警方法，其特征在于，s3中，小型驱动电机第一次启动的累计运行时间为t1，温度系数为α1，则小型驱动电机启动一次理论运行时间∑tt1＝α1×t1；

8.如权利要求1所述的风力发电机内部小型驱动电机寿命预警方法，其特征在于，s4中，所述预警时长，深远海风机为3～6个月，陆上风机为1～4个月。

9.如权利要求1所述的风力发电机内部小型驱动电机寿命预警方法，其特征在于，当更换新的小型驱动电机后，清零小型驱动电机的理论运行时间、理论寿命和运行信息，重新返回s1。

10.一种风力发电机内部小型驱动电机寿命预警系统，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种风力发电机内部小型驱动电机寿命预警方法及系统，属于风力发电技术领域。首先获取风力发电机内部的小型驱动电机的理论寿命；然后获取小型驱动电机的运行信息；接着根据小型驱动电机的运行信息计算得到小型驱动电机的理论运行时间；最后计算理论寿命与理论运行时间的差值，若该差值大于预设的预警时长，则不预警；若该差值不大于预设的预警时长，则发出寿命预警信号。本发明能够准确量化小型驱动电机的劣化程度，进而指导现场运维人员有针对性地进行排查与检修，有效降低了风电场的运维成本，保障了风力发电机组安全稳定运行。

技术研发人员：王玉玉,沙德生,安留明,刘潇波,张庆,李芊,张鑫赟,黄永琪,马斌
受保护的技术使用者：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15