
同濟大學(xué)電氣工程系副教授向大為出席“上海國際海上風(fēng)電+風(fēng)電運維活動”時,就“海上風(fēng)電變流器狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷”發(fā)表技術(shù)演講
報告的主要內(nèi)容主要是想回答三個方面的問題,第一個問題,為什么要對風(fēng)電特別是海上風(fēng)電變流器進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷。第二個問題,進(jìn)行海上變流器狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷有需要特點。第三個問題,技術(shù)可不可行,目前相關(guān)技術(shù)發(fā)展是怎么樣的。首先介紹海上風(fēng)電變流器狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)研究的背景,最主要的背景是可靠性問題,海上和陸上風(fēng)機不一樣的情況在于海上風(fēng)機除了關(guān)注機械軸系部分的可靠性,還關(guān)注一些故障率比較高,但是傳統(tǒng)的觀點認(rèn)為它的平均時間比較高,換句話說傳統(tǒng)的風(fēng)機可以小病不斷,但是不能有大病,但是到了海上不但不能有大病,小病也一定要減少,來提高風(fēng)機的整個可靠性
要提高可靠性有什么樣的方法呢,大的思路應(yīng)該有這樣兩種方法,第一種方法實際上是整機廠目前采用的最多的方法,就是優(yōu)化設(shè)計,提高設(shè)計和工藝來提高我們機組本身的可靠性,當(dāng)然這是一種傳統(tǒng)的方法。隨著技術(shù)的發(fā)展,這樣的方法一定會有一個局限。另外還有一種方法是通過狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)來提高整個機組運行的可靠性,在運行的過程中通過狀態(tài)監(jiān)測,知道設(shè)備運行的狀態(tài)怎么樣,故障是否會發(fā)生,能夠預(yù)測故障的發(fā)生,可以提高整個機組運行的可靠性,甚至提高運維效率,節(jié)省運維的成本。這是在電力電子方面,在變流器方面,優(yōu)化設(shè)計和工藝,以及與監(jiān)測和診斷這兩個技術(shù)的比較。優(yōu)化設(shè)計與工藝是一種被動的防御技術(shù),狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷是主動的防御技術(shù)。這就像汽車,有被動的,可以把汽車做的很結(jié)實,也有主動的,比如說氣囊。
通過分析海上風(fēng)電機組提高運行可靠性,進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)來提高運維可靠性,需要什么樣的技術(shù)來提高可靠性。從邏輯上講有這樣一些技術(shù)可以用來進(jìn)行監(jiān)測和診斷,比如說有在線監(jiān)測的方式,也有離線監(jiān)測的方式,在線監(jiān)測方式很多風(fēng)機也是要裝,比如說通過油液分析來診斷軸承、齒輪箱的故障。另外一種和在線對應(yīng)的是離線的技術(shù),離線的技術(shù)是這個風(fēng)機已經(jīng)停下來了,在這種情況下我對風(fēng)機做一個檢測或者做一個實驗,來知道風(fēng)機現(xiàn)在運行的狀態(tài)或者風(fēng)機設(shè)備的狀態(tài),當(dāng)然它們各有優(yōu)缺點,離線的方案最大的優(yōu)點是簡單和經(jīng)濟,它的缺點可能實時性差一點。另外,還有固定式和移動式監(jiān)測這樣不同的技術(shù),固定式,設(shè)備是裝在風(fēng)機里面的,移動式可能是一種便攜的設(shè)備,在人員維護的時候帶上去,通過一些實驗,現(xiàn)場來知道我設(shè)備的狀態(tài)和健康情況。這樣兩種技術(shù)最大的差別,固定式一定要求設(shè)備的成本控制在比較低的范圍,因為知道風(fēng)機單臺機組的成本,相對傳統(tǒng)大型的機械設(shè)備而言是相對很低的,所以要求風(fēng)機的監(jiān)測和診斷設(shè)備成本很低,移動式可以重復(fù)使用,可以單臺設(shè)備價格高。