隨著風(fēng)力發(fā)電規(guī)模和技術(shù)的不斷發(fā)展，風(fēng)電機(jī)組大型化趨勢越來越明顯，風(fēng)機(jī)葉片的尺寸也不斷上升。葉片長度的增加，在增大風(fēng)能捕獲效率的同時(shí)，也增大了葉片斷裂損壞的概率。受風(fēng)剪切、風(fēng)湍流、塔影效應(yīng)、偏航誤差等因素的影響，均會(huì)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片上產(chǎn)生不均衡載荷，日積月累，從而對葉片造成不可逆的損壞。目前對于風(fēng)機(jī)葉片狀態(tài)監(jiān)測的不足,導(dǎo)致葉片的運(yùn)維水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后,使得葉片失效無法預(yù)測，在生產(chǎn)中無法發(fā)揮其正常效能，而造成發(fā)電量和安全的損失。
為此，利用智能化的監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控葉片運(yùn)行狀態(tài)，掌握葉片運(yùn)行中可能存在的各種風(fēng)險(xiǎn)，并通過預(yù)測性維護(hù)保養(yǎng)，對于風(fēng)電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行有著重要的意義。
振動(dòng)監(jiān)測
葉片的常見的損傷類型包括：氣動(dòng)表面殼體損傷、結(jié)構(gòu)支撐件損傷、葉片內(nèi)部松動(dòng)部件、啟動(dòng)不平衡損傷以及天氣對葉片造成的影響等。準(zhǔn)確的測量葉片在揮舞和擺陣方向的振動(dòng)情況可以及時(shí)的了解葉片的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)也可以幫助優(yōu)化機(jī)組的操作和維護(hù)。
菲尼克斯電氣葉片振動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)作為智慧葉片綜合監(jiān)控系統(tǒng)中的最新子系統(tǒng)，振動(dòng)傳感器提供關(guān)于葉片揮舞方向和擺陣方向的雙軸加速度數(shù)據(jù)及溫度數(shù)據(jù)，可長期記錄葉片的振動(dòng)數(shù)據(jù)，通過多種智能分析方法及時(shí)發(fā)現(xiàn)葉片的異常。
振動(dòng)傳感器均安裝在距離葉根1/3葉片長度的位置，控制器可安裝在輪轂內(nèi)部，與主控通信可以通過無線方式，因此該系統(tǒng)既適合新裝機(jī)組，也適用于系統(tǒng)改造。
葉片振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，通過高精度的加速度傳感器進(jìn)行葉片擺振和揮舞方向的振動(dòng)信號(hào)采集，再通過人工智能特定的算法和數(shù)據(jù)模型確定該葉片的固有頻率模型。葉片振動(dòng)模型建立后，葉片的在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集、計(jì)算、分析，對于葉片發(fā)生的異常狀態(tài)給出警告或報(bào)警信號(hào)。
風(fēng)機(jī)葉片振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的特點(diǎn)：
1、及時(shí)發(fā)現(xiàn)葉片氣動(dòng)失衡、裂紋等缺陷
2、振動(dòng)、頻率異常分析
3、基于深度學(xué)習(xí)的監(jiān)測模型
4、高速、高分辨率信號(hào)
5、系統(tǒng)抗電磁干擾能力強(qiáng)
6、傳感器壽命長、可靠性高
可視化
軟件界面使用圖例，可以清晰、簡便的表示傳感器在葉片上的安裝位置和方向。當(dāng)系統(tǒng)報(bào)警發(fā)生時(shí)，可以清晰的看到產(chǎn)生故障的葉片和報(bào)警信息，便于查看和分析：
數(shù)據(jù)曲線圖：
異常判斷指標(biāo)
沖擊指標(biāo)：葉片中的脈沖效應(yīng)。可能原因是葉片內(nèi)部材料松動(dòng)或葉片維護(hù)后遺忘工具在葉片內(nèi)引起的。
葉片振動(dòng)指標(biāo)：葉片振動(dòng)的差異。當(dāng)其中一個(gè)葉片的數(shù)據(jù)不同于其他兩個(gè)葉片時(shí)，就會(huì)發(fā)生該異常。
頻率異常指標(biāo)：通過將每個(gè)葉片的狀態(tài)數(shù)據(jù)與其在類似運(yùn)行工況下的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，從而確認(rèn)是否發(fā)生變化。
基于PLCnext控制平臺(tái)，菲尼克斯電氣開發(fā)了硬件模塊化、軟件平臺(tái)化的智慧風(fēng)機(jī)葉片綜合監(jiān)控系統(tǒng)。利用PLCnext軟硬件架構(gòu)的優(yōu)勢，一方面確保數(shù)據(jù)一致性，另一方面確保數(shù)據(jù)安全性。得益于PLCnext平臺(tái)的云技術(shù)特點(diǎn)，用戶可把數(shù)據(jù)上傳至云端，對所有風(fēng)場機(jī)組數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控與計(jì)算，更高效地開展工作。
菲尼克斯電氣葉片振動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，將為風(fēng)機(jī)葉片的高效運(yùn)轉(zhuǎn)提供多維度的可靠保障，為用戶創(chuàng)造更多價(jià)值。
（轉(zhuǎn)載）
