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海上风电变流器状态监测与故障诊断

2016-09-28  来源:中国风力发电网  [已有0人评论]  [有偿投稿]
核心提示:我们梳理了常用的监测和诊断技术,我们结合海上风电的特点,来看一看我们海上风电针对风机变流器我们需要什么样技术,风电机组的数量多,但是单机成本很低,所以我们需要低成本的监测技术。
我们有故障后诊断,也有故障预诊断,故障后诊断我们运用最多的,就是已经发生了,故障是什么类型,在什么位置,然后我们采取相应的措施。故障预诊断就是在故障发生之前,对故障进行一个预测,甚至做到一个寿命的计算,这样的话便于我们安排运行和维护的计划。

我们梳理了常用的监测和诊断技术,我们结合海上风电的特点,来看一看我们海上风电针对风机变流器我们需要什么样技术,风电机组的数量多,但是单机成本很低,所以我们需要低成本的监测技术。如果是比较缓慢的故障,我们可以考虑离线式监测诊断技术,从成本来说可能会比传统在线固定式的技术更低。另外一个,在线固定式的监测技术,大家知道风机运行过程中有一个变速变载的特点,所以说要实现在线运行,它不仅要变,还要精确的诊断,实际上难度是很大的。但是离线的话,如果我们通过一系列的实验,相对稳定在一定条件下来开展这样的实验,可能会达到事半功倍的效果。另外海上风场的可靠性很差,所以其实我们很需要的是故障预诊断的技术。

最后一个问题,我们要回答我们有没有可能实现对风电变流器进行监测和诊断,这里是一些大家目前研究的一些技术,包括利用模型对风机变流器进行一个寿命预测,这是丹麦一个大学做的,针对风机变流器做的实验,另外还有针对器件参数进行监测,进行故障诊断的技术。我们说风机变流器的故障有很多,比如说它的控制、变流。也有利用系统变量进行监测的故障预诊断技术,所有这些技术各有优缺点,我个人认为实际上变流器故障预诊断技术是一个新兴的而且有希望的这样一个技术,但是这个技术目前还处在一个研究的初期阶段,所以没有现存的工业服务或者产品。

最后一点点时间,给大家稍微展示一下我们的一些工作,我个人是从2007年末进入到电力电子IGBT工业模块监测和诊断方面的研究工作,到现在为止我们主要围绕在IGBT结温的在线监测,另外我们在发展一些IGBT的离线监测技术。由于时间关系,我简单说一个,就是这种,IGBT离线状态监测技术,这是一个全容量的风机,我的变流器可以当风机停下来的时候我们可以通过一个特定的实验,在这个机组不运行的情况下,机组在那个情况下不会旋转,我可以通过特定的实验可以发现IGBT的温度是否会发生变化,我们实验室里面自己做,比如说50、70、90度,如果说温度变化,这个是20、40度,电流会发生很明显的变化,很多情况下IGBT的故障跟温度有很大关系,你知道它的温度变化其实你就知道它的运营状态。

最后一个小结,三个问题,我们能不能找到答案,第一个问题,由于可靠性至关重要,所以我们需要发展监测和诊断技术,来提高海上变流器运营可靠性,降低它的运营成本。第二个问题,我们需要怎么样的监测诊断技术,我们一定需要简便经济有效的监测和诊断技术,不一定是固定式、在线式的。最后一个问题,是不是可行,我们的初步研究结果证明是可行的,我的报告到这个地方,如果有时间大家愿意提问也可以。

 
 

(来源:NE电气)

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