风力发电机组智能联调测试系统及测试方法与流程

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1.本发明风力发电技术领域，具体的说是涉及一种风力发电机组智能联调测试系统及测试方法。

背景技术：

2.风能作为一种清洁的可再生能源，资源总储能量大，正成为清洁能源的全新航标。近些年风力发电机组技术趋于成熟，风力发电机组已经成为除水力发电外技术最成熟的一种清洁可再生能源发电技术，其电力行业占比正在逐年增加。目前风力发电机组的生产装配已经趋于智能化，生产装配完成后，需对产品装配过程及装配质量进行验证，以保证产品的整体性能。验证过程主要验证装配部件的机械性能与电气性能，以保证产品质量。

技术实现要素：

3.本发明为了克服现有技术存在的不足，提供一种风力发电机组智能联调测试系统及测试方法。
4.本发明是通过以下技术方案实现的：一种风力发电机组智能联调测试系统，其由风机处理器、轮毂处理器、通信系统、数据存储器和控制台构成，系统控制并检测风机各部件传感器数据，判断其性能的可靠性，最终生成结果报告，存入数据库，建立风机数字化档案；测试系统包括测试控制系统与机组数据传输协议tcp/ip，控制系统通过输出操作系统指令，控制机组设备动作并收集传感器数据与系统数据进行对比判断，最终生成机组测试报告。
5.机组测试报告的报告内容包括测试时间、机组编号、基础环境温度、基础环境湿度、机组绝缘数据、系统设备启停时间、系统设备运行状况、系统设备传感器数据、故障设备报警类型、故障处理时间、故障等级和故障恢复后传感器数据。
6.测试控制台允许接入多台风力发电机设备，自动对多台风力发电机设备进行机组编号分配，并实现多台机组同步进行机组智能联调测试，对每台风力发电机设备测试数据进行分析，生成一对一测试报告，保证数据的准确性与实时性，最终形成风电机组数据库，便于风力发电机设备自装配起的全寿命周期管理和数据分析，对各平台风机性能参数管理和机组升级。
7.智能联调测试控制系统主要由操作控制台、控制系统处理器、存储器和传感器系统组成，传感器系统包括测试系统无线传输传感器和风机主系统传感器。
8.操作控制台实现人机交互操作、数据查询和指令调整功能，控制系统处理器实现智能测试数据处理，通过设备的一系列开关量和模拟量信号，系统分析设备的运行情况。
9.智能联调测试控制系统的传感器系统包含无线传输传感器与风电机组本身各类温度、压力、流量、压差和液位的传感器信号，组成一套完整的数据监测系统，控制系统通过各类型传感器反馈信号，综合分析设备运行情况，以判断各类设备是否符合风机检验测试要求，存储器将实现风机数据存储，形成数据库。
10.控制系统实现一键启动，实现智能联调测试自动步序，当遭遇故障点，根据传感器参数及部件特性判断故障类型，并设有明显故障类型提示，便于故障排查及处理，故障处理完成后通过复位步序功能，联调测试步序将继续，以实现完整测试检验过程，最终生成测试报告并根据机组序号进行存档，最终测试报告不可修改；当需要调用测试档案，通过控制台接口调取或备份。
11.双馈式风力发电机组主要部件包括发电机、齿轮箱、主轴、轮毂和液压站；智能联调测试控制系统通过定制化服务满足风电机组全平台机型智能联调测试要求，针对不同平台机型的发电机、齿轮箱、主轴、轮毂、液压站相关部件的测试需求进行调整升级，并支持机组功能升级。
12.本发明还公开了一种风力发电机组智能联调测试系统的测试方法，具体包括如下步骤：（1）操作人员通过控制系统选择调试机型，启动智能联调测试流程，系统进入联调测试过程；（2）首先系统将判断机舱电气系统，变桨电气系统绝缘是否满足要求，如不满足，将提示故障类型绝缘异常，如满足则进入下一步；（3）安全系统判断，系统判断安全系统是否满足要求，如不满足将提示故障类型安全系统故障，并转入系统测试等待阶段，直至故障排除，安全系统报警消除；如满足则进入设备测试阶段；（4）设备测试阶段，系统将发出设备动作指令，指令输出后，根据设备动作反馈情况及相关部件传感器数据，系统将判断设备正常与否；（5）如综合分析后，系统判断设备异常，则根据实际传感器参数综合分析判断故障类型，并提示可能存在的故障类型，系统根据优先级判断是否继续测试或转入测试等待状态，故障处理完成，系统将重复故障指令，判断是否符合测试要求，如是，进入下一流程，如否，继续此步序继续等待；（6）如综合分析后，设备运行情况正常，系统将自动进入下一测试流程；（7）全部测试步序完成后，系统将根据实时参数，生成报告。
13.齿轮箱油泵电机启动指令输出后，通过无线电能计量模块监测油泵瞬时启动电流、运行电流和三项电压，通过流量计监测流量和油液粘稠度；通过风机齿轮箱部件自带的传感器监测泵出口压力、回油压力、滤油器压差和油池温度；系统综合监测判断油泵启动初期及运行稳定后的状态是否符合风机质量检验标准；如有故障点，系统发出报警提示，并提示可能的故障原因，如油泵出油回油压力异常，通过全部数据分析后，系统提示操作者油泵存在反转风险。
14.本发明的有益效果是：本发明旨在发明出一种风力发电机组的智能联调测试系统，提高风力发电机组出厂前的测试效率及质量，保证风力发电机组出厂测试的高效性和准确性，保证测试记录的有效真实，可追溯，是一种能够使产品生命周期内的生产装配质量有保证、售后服务易于追踪的智能联调测试系统。本发明旨在通过系统化的测试方案，提高风电机组联调测试质量及效率，实现风电机组出厂测试智能化，加快风机组生产的全周期数字化，利于风电机组全寿命周期的数据溯源和风机个性化档案建立。本发明利用模拟机组运行情况来验证装配环节质量，是一种合理高效的检验手段。本发明通过控制系统控制
机组各部件及传感器，进行开桨顺桨巡风偏航及故障模拟。本发明中的技术方案可以解决风力发电机组产品生产装配完成后的联调测试问题。有利于风电机组产品数字化，便于对风电机组进行追踪和管理，从而有利于实现风电机组的生产周期数字化。
附图说明
15.图1是本发明风力发电机组智能联调测试系统的网络拓扑结构图；图2是本发明智能联调测试系统控制结构示意图；图3是本发明智能联调测试系统控制流程图。
具体实施方式
16.以下结合附图和具体实施方式对本发明作详细描述。
17.如图1所示，本发明中的风力发电机组智能联调测试系统由风机处理器、轮毂处理器、通信系统、数据存储器和控制台构成，系统控制并检测风机各部件传感器数据，判断其性能的可靠性，最终生成结果报告，存入数据库，建立风机数字化档案；测试系统包括测试控制系统与机组数据传输协议tcp/ip。控制系统通过输出操作系统指令，控制机组设备动作并收集传感器数据与系统数据进行对比判断，最终生成机组测试报告。
18.报告内容包括测试时间、机组编号、基础环境温度、基础环境湿度、机组绝缘数据、系统设备启停时间、系统设备运行状况、系统设备传感器数据、故障设备报警类型、故障处理时间、故障等级和故障恢复后传感器数据等。
19.测试控制台允许接入多台风力发电机设备，自动对多台设备进行机组编号分配，并实现多台机组同步进行机组智能联调测试，对每台风力发电机设备测试数据进行分析，生成一对一测试报告。保证数据的准确性与实时性，最终形成风电机组数据库，便于风力发电机设备自装配起的全寿命周期管理、数据分析，有利于对于各平台风机性能参数管理和机组升级。
20.本发明中的智能联调测试控制系统主要由操作控制台、控制系统处理器、存储器和传感器系统组成，传感器系统包括测试系统无线传输传感器和风机主系统传感器。
21.控制台实现人机交互操作、数据查询和指令调整功能。控制系统处理器实现智能测试数据处理，通过设备的一系列开关量和模拟量信号，系统分析设备的运行情况。
22.智能联调测试控制系统的传感器系统包含无线传输传感器与风电机组本身各类温度、压力、流量、压差和液位等传感器信号，组成一套完整的数据监测系统，控制系统通过各类型传感器反馈信号，综合分析设备运行情况，以判断各类设备是否符合风机检验测试要求；存储器将实现风机数据存储，形成数据库。
23.例如：齿轮箱油泵电机启动指令输出后，通过无线电能计量模块监测油泵瞬时启动电流、运行电流和三项电压，通过流量计监测流量和油液粘稠度。通过风机齿轮箱部件自带的传感器监测泵出口压力、回油压力、滤油器压差和油池温度。系统综合监测判断油泵启动初期及运行稳定后的状态是否符合风机质量检验标准。如有故障点，系统发出报警提示，并提示可能的故障原因，例如油泵出油回油压力异常，通过全部数据分析后，系统将会提示操作者油泵存在反转风险。
24.另外，控制系统可实现一键启动，实现智能联调测试自动步序，当遭遇故障点，根
据传感器参数及部件特性判断故障类型，并设有明显故障类型提示，便于故障排查及处理，故障处理完成后通过复位步序功能，联调测试步序将继续，以实现完整测试检验过程，最终生成测试报告并根据机组序号进行存档，最终测试报告不可修改。当需要调用测试档案，可通过控制台接口调取或备份。
25.目前双馈式风力发电机组主要部件包括发电机、齿轮箱、主轴、轮毂和液压站等。
26.智能联调测试控制系统通过定制化服务可满足风电机组全平台机型智能联调测试要求，针对不同平台机型的发电机、齿轮箱、主轴、轮毂、液压站等相关部件的测试需求进行调整升级，并支持机组功能升级。
27.根据目前风力发电机组的类型有双馈、直驱、半直驱以及机组本身测试要求不同，可将测试程序进行区分。
28.如图2和图3所示，本发明风力发电机组智能联调测试系统的测试方法为：（1）操作人员通过控制系统选择调试机型，启动智能联调测试流程，系统进入联调测试过程。
29.（2）首先系统将判断机舱电气系统，变桨电气系统绝缘是否满足要求，如不满足，将提示故障类型“绝缘异常”，如满足则进入下一步。
30.（3）安全系统判断，系统判断安全系统是否满足要求，如不满足将提示故障类型“安全系统故障”，并转入系统测试等待阶段，直至故障排除，安全系统报警消除；如满足则进入设备测试阶段。
31.（4）设备测试阶段，系统将发出设备动作指令，指令输出后，根据设备动作反馈情况及相关部件传感器数据，系统将判断设备正常与否。
32.（5）如综合分析后，系统判断设备异常，则根据实际传感器参数综合分析判断故障类型，并提示可能存在的故障类型，系统根据优先级判断是否继续测试或转入测试等待状态，故障处理完成，系统将重复故障指令，判断是否符合测试要求，如是，进入下一流程，如否，继续此步序继续等待；（6）如综合分析后，设备运行情况正常，系统将自动进入下一测试流程。
33.（7）全部测试步序完成后，系统将根据实时参数，生成报告。
34.最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

技术特征：

1.一种风力发电机组智能联调测试系统，其特征在于：所述风力发电机组智能联调测试系统由风机处理器、轮毂处理器、通信系统、数据存储器和控制台构成，系统控制并检测风机各部件传感器数据，判断其性能的可靠性，最终生成结果报告，存入数据库，建立风机数字化档案；测试系统包括测试控制系统与机组数据传输协议tcp/ip，控制系统通过输出操作系统指令，控制机组设备动作并收集传感器数据与系统数据进行对比判断，最终生成机组测试报告。2.根据权利要求1所述的风力发电机组智能联调测试系统，其特征在于：所述机组测试报告的报告内容包括测试时间、机组编号、基础环境温度、基础环境湿度、机组绝缘数据、系统设备启停时间、系统设备运行状况、系统设备传感器数据、故障设备报警类型、故障处理时间、故障等级和故障恢复后传感器数据。3.根据权利要求1所述的风力发电机组智能联调测试系统，其特征在于：测试控制台允许接入多台风力发电机设备，自动对多台风力发电机设备进行机组编号分配，并实现多台机组同步进行机组智能联调测试，对每台风力发电机设备测试数据进行分析，生成一对一测试报告，保证数据的准确性与实时性，最终形成风电机组数据库。4.根据权利要求1所述的风力发电机组智能联调测试系统，其特征在于：智能联调测试控制系统主要由操作控制台、控制系统处理器、存储器和传感器系统组成，传感器系统包括测试系统无线传输传感器和风机主系统传感器。5.根据权利要求4所述的风力发电机组智能联调测试系统，其特征在于：操作控制台实现人机交互操作、数据查询和指令调整功能，控制系统处理器实现智能测试数据处理，通过设备的一系列开关量和模拟量信号，系统分析设备的运行情况。6.根据权利要求1所述的风力发电机组智能联调测试系统，其特征在于：智能联调测试控制系统的传感器系统包含无线传输传感器与风电机组本身各类温度、压力、流量、压差和液位的传感器信号，组成一套完整的数据监测系统，控制系统通过各类型传感器反馈信号，综合分析设备运行情况，判断各类设备是否符合风机检验测试要求，存储器实现风机数据存储，形成数据库。7.根据权利要求1所述的风力发电机组智能联调测试系统，其特征在于：控制系统一键启动，实现智能联调测试自动步序，当遭遇故障点，根据传感器参数及部件特性判断故障类型，并设有明显故障类型提示，故障处理完成后通过复位步序功能，联调测试步序将继续，最终生成测试报告并根据机组序号进行存档，最终测试报告不可修改；当需要调用测试档案，通过控制台接口调取或备份。8.根据权利要求1所述的风力发电机组智能联调测试系统，其特征在于：双馈式风力发电机组的主要部件包括发电机、齿轮箱、主轴、轮毂和液压站；智能联调测试控制系统针对不同平台机型的发电机、齿轮箱、主轴、轮毂、液压站相关部件的测试需求进行调整升级，并支持机组功能升级。9.根据权利要求1所述的风力发电机组智能联调测试系统的测试方法，其特征在于：具体包括如下步骤：（1）操作人员通过控制系统选择调试机型，启动智能联调测试流程，系统进入联调测试过程；（2）首先系统判断机舱电气系统和变桨电气系统绝缘是否满足要求，如不满足，将提示
故障类型绝缘异常，如满足则进入下一步；（3）安全系统判断：系统判断安全系统是否满足要求，如不满足将提示故障类型安全系统故障，并转入系统测试等待阶段，直至故障排除，安全系统报警消除，如满足则进入设备测试阶段；（4）设备测试阶段：系统发出设备动作指令，指令输出后，根据设备动作反馈情况及相关部件传感器数据，系统判断设备正常与否；（5）综合分析后，如系统判断设备异常，则根据实际传感器参数综合分析判断故障类型，并提示可能存在的故障类型，系统根据优先级判断是否继续测试或转入测试等待状态；故障处理完成，系统重复故障指令，判断是否符合测试要求，如是，进入下一流程，如否，继续此步序继续等待；（6）综合分析后，如设备运行情况正常，系统自动进入下一测试流程；（7）全部测试步序完成后，系统根据实时参数，生成报告。10.根据权利要求9所述的风力发电机组智能联调测试系统的测试方法，其特征在于：齿轮箱油泵电机启动指令输出后，通过无线电能计量模块监测油泵瞬时启动电流、运行电流和三项电压，通过流量计监测流量和油液粘稠度；通过风机齿轮箱部件自带的传感器监测泵出口压力、回油压力、滤油器压差和油池温度；系统综合监测判断油泵启动初期及运行稳定后的状态是否符合风机质量检验标准；如有故障点，系统发出报警提示，并提示可能的故障原因，如油泵出油回油压力异常，通过全部数据分析后，系统提示操作者油泵存在反转风险。

技术总结

本发明公开了一种风力发电机组智能联调测试系统及测试方法，测试系统由风机处理器、轮毂处理器、通信系统、数据存储器和控制台构成，系统控制并检测风机各部件传感器数据，判断其性能的可靠性，最终生成结果报告，存入数据库，建立风机数字化档案；测试控制系统与机组数据传输协议TCP/IP，控制系统通过输出操作系统指令，控制机组设备动作并收集传感器数据与系统数据进行对比判断，最终生成机组测试报告。本发明提高风力发电机组出厂前的测试效率及质量，保证风力发电机组出厂测试的高效性和准确性，保证测试记录的有效真实，有利于风电机组产品数字化，便于对风电机组进行追踪和管理，从而有利于实现风电机组的生产周期数字化。化。化。