風(fēng)電機(jī)組分布式振動(dòng)監(jiān)控分析系統(tǒng)研究

【摘要】：風(fēng)電場(chǎng)的選址由地理和氣候條件所決定,因此,風(fēng)電場(chǎng)分布比較分散,大多處于偏遠(yuǎn)地區(qū),風(fēng)力發(fā)電機(jī)組本身運(yùn)行環(huán)境比較惡劣,維修和檢修成本高且困難,不利于風(fēng)電場(chǎng)的安全可靠運(yùn)行,降低了風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)效益。近年來(lái),我國(guó)風(fēng)電的發(fā)展無(wú)論是在規(guī)模和水平上都有了極大的提高,但是在監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)上明顯滯后。 同時(shí),隨著風(fēng)電場(chǎng)綜合自動(dòng)化水平的提高,風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)等必然存在多系統(tǒng),多網(wǎng)絡(luò)協(xié)議并存的局面。另外,隨著國(guó)內(nèi)風(fēng)電的發(fā)展和技術(shù)的成熟,風(fēng)電場(chǎng)的安全、可靠運(yùn)行出現(xiàn)新的要求,風(fēng)電場(chǎng)信息交互對(duì)象將越來(lái)越多,這給風(fēng)電設(shè)備的互操作和新增對(duì)象的無(wú)縫接入帶來(lái)了極大困難。 設(shè)計(jì)一種振動(dòng)監(jiān)控分析系統(tǒng)應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,掌握其運(yùn)行狀況,并對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析,對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的安全可靠運(yùn)行,提高風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)效益具有重要的意義。同時(shí),本文針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)多域異構(gòu)環(huán)境下的信息兼容性問(wèn)題展開(kāi)研究,應(yīng)用IEC61400-25標(biāo)準(zhǔn)的基本方法,通過(guò)信息模型和信息交互模型的構(gòu)建,采用目前成熟而且流行的OPC XML-DA技術(shù),設(shè)計(jì)一種符合IEC61400-25標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)電機(jī)組振動(dòng)監(jiān)控分析系統(tǒng),并且根據(jù)IEC61400-25的一致性測(cè)試規(guī)則,研究了本文設(shè)計(jì)的風(fēng)電機(jī)組振動(dòng)監(jiān)控分析系統(tǒng)的一致性測(cè)試方案。本文的具體工作表現(xiàn)在: 風(fēng)電機(jī)組振動(dòng)監(jiān)控分析系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)包括系統(tǒng)架構(gòu)、監(jiān)測(cè)位置的確定、測(cè)量參數(shù)的選擇、判別標(biāo)準(zhǔn)的選擇、振動(dòng)數(shù)據(jù)分析方法、系統(tǒng)信息傳輸方式。依據(jù)IEC61400-25邏輯節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)的使用及擴(kuò)展規(guī)則,設(shè)計(jì)了振動(dòng)監(jiān)控分析系統(tǒng)的信息模型和信息交互模型。 針對(duì)信息交互模型的通信映射問(wèn)題,本文結(jié)合OPC XML-DA在通信網(wǎng)絡(luò)的成熟運(yùn)用,采用IEC61400-25到OPC XML-DA的映射,并在PC機(jī)上實(shí)現(xiàn)了OPC XML-DA服務(wù)端,實(shí)現(xiàn)基于Web服務(wù)的通信,提供了一種信息交互模型的應(yīng)用基礎(chǔ)。 針對(duì)本文設(shè)計(jì)的風(fēng)電機(jī)組分布式振動(dòng)監(jiān)控分析系統(tǒng),進(jìn)行了測(cè)試分析,通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集分析,驗(yàn)證振動(dòng)監(jiān)控分析系統(tǒng)的可行性。 本文的工作對(duì)于IEC61400-25規(guī)約的解讀和應(yīng)用,利用信息技術(shù)改造風(fēng)電場(chǎng)工程設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程以及對(duì)振動(dòng)監(jiān)控分析系統(tǒng)在風(fēng)電場(chǎng)的應(yīng)用具有一定積極意義。 【關(guān)鍵詞】：信息模型 信息交互模型 Choi-Williams分布 OPC XML-DA
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：TM614;TP277
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-11
• 1.1 研究背景及意義9
• 1.2 問(wèn)題的提出和研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 本文的主要工作10-11
• 第2章 風(fēng)電機(jī)組振動(dòng)監(jiān)控分析系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)11-23
• 2.1 振動(dòng)監(jiān)控分析系統(tǒng)架構(gòu)11
• 2.2 監(jiān)測(cè)位置確定11-12
• 2.3 測(cè)量參數(shù)選擇12-13
• 2.4 判別標(biāo)準(zhǔn)的選擇13
• 2.5 振動(dòng)數(shù)據(jù)分析方法13-16
• 2.5.1 風(fēng)電機(jī)組主要機(jī)械部件故障診斷概述13-16
• 2.5.2 Choi-Williams 分布16
• 2.6 振動(dòng)監(jiān)控分析系統(tǒng)的傳輸方式16-19
• 2.6.1 信息建模17-18
• 2.6.2 抽象通信服務(wù)接口和特定通信服務(wù)映射18-19
• 2.7 振動(dòng)監(jiān)控分析診斷流程19-20
• 2.8 總體方案設(shè)計(jì)20-22
• 2.8.1 時(shí)域統(tǒng)計(jì)21
• 2.8.2 安全監(jiān)控21-22
• 2.8.3 頻域診斷22
• 2.8.4 振動(dòng)趨勢(shì)22
• 2.8.5 故障特征頻率數(shù)據(jù)庫(kù)22
• 2.8.6 歷史數(shù)據(jù)庫(kù)22
• 2.9 小結(jié)22-23
• 第3章 風(fēng)電機(jī)組振動(dòng)監(jiān)控分析系統(tǒng)的信息模型和信息交互模型設(shè)計(jì)23-33
• 3.1 信息模型構(gòu)建23-28
• 3.1.1 邏輯節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的使用及擴(kuò)展23
• 3.1.2 信息模型設(shè)計(jì)23-28
• 3.2 信息交互模型設(shè)計(jì)28-32
• 3.3 小結(jié)32-33
• 第4章 風(fēng)電機(jī)組振動(dòng)監(jiān)控分析系統(tǒng)通信協(xié)議映射及實(shí)現(xiàn)33-44
• 4.1 IEC61400-25 到OPC XML-DA 的映射分析33-37
• 4.1.1 關(guān)聯(lián)類(lèi)的映射33-35
• 4.1.2 服務(wù)器類(lèi)的映射35
• 4.1.3 邏輯設(shè)備類(lèi)的映射35
• 4.1.4 報(bào)告類(lèi)的映射35-36
• 4.1.5 控制類(lèi)的映射36-37
• 4.2 通信協(xié)議映射在風(fēng)電機(jī)組振動(dòng)監(jiān)控分析系統(tǒng)中的應(yīng)用37-42
• 4.2.1 OPC 服務(wù)器37-38
• 4.2.2 IEC61400-25 服務(wù)器38-40
• 4.2.3 OPC XML-DA 服務(wù)端40-42
• 4.3 總結(jié)42-44
• 第5章 測(cè)試分析44-55
• 5.1 時(shí)頻分析44-48
• 5.2 一致性測(cè)試48-54
• 5.2.1 振動(dòng)監(jiān)控分析系統(tǒng)測(cè)試結(jié)構(gòu)49-50
• 5.2.2 測(cè)試步驟50-53
• 5.2.3 測(cè)試結(jié)果53-54
• 5.3 小結(jié)54-55
• 第6章 總結(jié)與展望55-57
• 參考文獻(xiàn)57-60
• 致謝60-61
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間公開(kāi)發(fā)表的論文61-62
• 附錄B 攻讀學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目及獲獎(jiǎng)情況62

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