风力发电机组的可靠性及状态监测[外文翻译].doc

风力发电机组的可靠性及状态监测

摘要：风力是最便宜和清洁的能源之一。然而，风力发电过程中，风力大小和方向的频繁改变会导致一系列的问题。在自然界中的风力发电机组，遭受着各种各样的不能预期的载荷，这对于安装在野外的风力发电机是致命的伤害。同其它工业设备一样，风力发电机也需要监测系统，预测某些敏感的关键部位将要发生的故障，从而避免系统的崩溃。本文重点论述关于风力发电机组的可靠性分析及监测系统的最新研究，研究对象采用在加拿大和美国广泛使用的小型风力发电机组AOC15/50。同时本文也将介绍安全系统的重要性，传感器安装的工作规范；磁性刹车和偏航轴承上的传感器的安装和配置要求---这两个部件被大量可靠性研究分析证明是最不可靠的；阐述了状态监测使用的仪器、数据采集系统各数据分析方法。
1.简介
对于大型的机电系统，独立的状态监测系统被证明是非常必要的。风力发电机安装在偏远的地区，需要经常监测不同的变量。一些变量比如风速和方向，在基本的操作过程中非常重视。然而，由于环境的变化，一些在正常情况下不会造成破坏的因素，在风力监测中也需要重视。风力发电机组的状态监测系统目前有一定的研究【5】【6】。大多数大型的风力发电机组都拥有自己的状态监测系统，但是小型的风力发电机组却因为缺乏相关的额外投资而没有监测系统。参考文献【1】提出了针对50kw的小型风力发电机组AOC15/50的一种广泛使用并且方法详尽的可靠性监测方法。该系统在设备正常运转的情况下测试可靠性和敏感度。参考文献【1】的关于该类型风力发电机组的可靠性研究结果如下表1所示。和其他系统的问题相似，叶尖刹车和偏航轴承被认为是分析中最重要的部件。在可再生能源上风能有巨大的优势，所以风力发电机组的可靠性至关重要。状态监测很有必要使用状态监测系统预测故障并且在系统出错前关闭。在后文中状态监测系统及监测的相关部件有具体的讨论。