JP2019074060A - State monitoring device of wind turbine generation windmill, state monitoring method and state monitoring system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、風力発電用風車の状態監視装置、状態監視方法、及び状態監視システムに関し、より詳細には、風力発電用風車の異常、ならびに異常を引き起こす運転状態を事前に検出して、風車の重大破損を未然に防止することができる風力発電用風車の状態監視装置、状態監視方法、及び状態監視システムに関する。 The present invention relates to a state monitoring device, a state monitoring method, and a state monitoring system of a wind turbine for wind power generation, and more specifically, an abnormality of the wind turbine for wind power generation and an operation state causing an abnormality in advance. The present invention relates to a state monitoring device, a state monitoring method, and a state monitoring system of a wind turbine for wind power generation that can prevent serious damage.
従来、風力発電用風車の損傷を早期に検出して重大破損を未然に防止すべく、風車の状態監視が行われている。特に、軸受やギヤといった、比較的容易に補修が可能なものに対しての異常診断が行われており、その多くは、計測が容易な振動データを統計処理して経時変化を監視し、処理値が予め設定した閾値を超えた際に警告を出すといった手法がとられている。また、該処理値が予め設定された閾値を超えた際、FFTなどによる解析を行って損傷部位を特定する詳細診断を行うものもある(例えば、特許文献1〜3参照。)。
Conventionally, in order to detect damage of a wind turbine for wind power generation at an early stage and prevent serious damage, monitoring of the condition of the wind turbine is performed. In particular, abnormality diagnosis has been performed for bearings that can be relatively easily repaired, such as bearings and gears, and in many cases, vibration data that is easy to measure is statistically processed to monitor and process changes over time. An approach is taken to issue a warning when the value exceeds a preset threshold. In addition, when the processing value exceeds a preset threshold value, analysis by FFT or the like is performed to perform detailed diagnosis for specifying a damaged site (for example, see
しかしながら、特定部位を対象とした振動には、風況の変化による荷重変動の影響が大きく含まれるため、閾値を適切な値に設定し難い問題がある。特許文献1に記載の状態監視装置及び状態監視方法では、軸受の異常の有無、損傷部位の特定、及び損傷の程度の検知を対象としているが、風況の変化や風車構造の劣化による荷重変動や残存寿命は算出できなかった。
However, the vibration targeted at the specific part largely includes the influence of the load fluctuation due to the change of the wind condition, so there is a problem that it is difficult to set the threshold to an appropriate value. The state monitoring device and state monitoring method described in
特許文献2に記載の技術では、動力学解析を用いることで、風車全体構造を考慮した振動解析において軸受の損傷信号を模擬して、判定のための閾値を精度よく設定可能としている。しかし、実測時の外乱が過大である場合は効果が限定的になる虞がある。
In the technology described in
また、特許文献3に記載の技術では、ナセル静止中に判定を行うことで、ナセルのヨー制御のための回転に伴う振動(外乱)によって判定精度が低下するのを防止している。しかしながら、ナセル静止中でも風況による影響は受けるため、全ての外乱の影響を除去することはできず、改善の余地があった。さらに、特許文献1〜3は、いずれも風車毎に異なる風況の影響を理論的に考慮しておらず、監視される統計値に変化が起こるまでは補修計画を立てることができない問題があった。
Further, in the technology described in
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ウィンドファーム内の一機毎の風力発電用風車について、実際の風況による運転状態を把握し、その情報に基づいて設計寿命との差異を評価することで適切な補修計画を可能とすると共に、状態監視精度を向上させて的確な診断を可能とする風力発電用風車の状態監視装置、状態監視方法、及び状態監視システムを提供することにある。 This invention is made in view of the subject mentioned above, The objective grasps | ascertains the driving | running state by an actual wind condition about the windmill for wind power generation for every machine in a wind farm, Based on the information A condition monitoring device, a condition monitoring method, and a condition monitoring of a wind turbine for wind power generation which enables appropriate repair planning by evaluating the difference with the design life and which enables accurate diagnosis by improving the condition monitoring accuracy. To provide a system.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 静止部材に対して相対的に回転する回転部品を有する風力発電用風車の状態監視装置であって、
前記静止部材又は前記回転部品に固定される第1の振動センサと、
前記風力発電用風車のナセルに固定される第2の振動センサと、
前記第1の振動センサにより検出された信号の波形を複数の損傷フィルタ周波数帯域に分割して抽出するフィルタ処理部と、
前記フィルタ処理部から転送されたフィルタ処理後の波形を周波数分析し、スペクトルデータを得る周波数分析部と、
前記抽出された損傷フィルタ周波数帯域において、前記回転部品の回転速度信号に基づいて算出した前記回転部品の損傷に起因する理論損傷周波数と、前記周波数分析部で得られたスペクトルデータに含まれる周波数成分とを比較し、前記回転部品の異常の有無及び異常の部位を特定する精密診断部と、
前記損傷フィルタ周波数帯域毎に算出される周波数帯域別診断値に基づいて、前記部位の損傷の程度を診断する損傷レベル診断部と、
前記異常の部位、該部位の損傷の程度、及び前記回転部品の運転環境から前記異常の部位の残存寿命を予測する残存寿命予測部と、
前記第2の振動センサにより検出された前記ナセルの振動の統計値に基づいて前記残存寿命を補正する残存寿命補正部と、
を備えることを特徴とする風力発電用風車の状態監視装置。
(2) 前記残存寿命補正部は、予め設定された前記ナセルの振動と前記回転部品の荷重との相関関係に基づいて、前記ナセルの振動の統計値の経時変化から前記回転部品の荷重を求め、前記経時変化後の前記回転部品の荷重により前記残存寿命を補正することを特徴とする(1)に記載の風力発電用風車の状態監視装置。
(3) 静止部材に対して相対的に回転する回転部品を有する風力発電用風車の状態を監視する風力発電用風車の状態監視方法であって、
前記静止部材又は前記回転部品に固定される第1の振動センサから信号を検出する第1の検出工程と、
前記風力発電用風車のナセルに固定される第2の振動センサから該ナセルの振動を検出する第2の検出工程と、
前記第1の振動センサにより検出された信号の波形を複数の損傷フィルタ周波数帯域に分割して抽出するフィルタ処理工程と、
前記フィルタ処理工程から転送されたフィルタ処理後の波形を周波数分析し、スペクトルデータを得る周波数分析工程と、
前記抽出された損傷フィルタ周波数帯域において、前記回転部品の回転速度信号に基づいて算出した前記回転部品の損傷に起因する理論損傷周波数と、前記周波数分析工程で得られたスペクトルデータに含まれる周波数成分とを比較し、前記回転部品の異常の有無及び異常の部位を特定する精密診断工程と、
前記損傷フィルタ周波数帯域毎に算出される周波数帯域別診断値に基づいて、前記部位の損傷の程度を診断する損傷レベル診断工程と、
前記異常の部位、該部位の損傷の程度、及び前記回転部品の運転環境から前記異常の部位の残存寿命を予測する残存寿命予測工程と、
前記第2の振動センサにより検出された前記ナセルの振動の統計値に基づいて前記残存寿命予測工程による前記残存寿命を補正する残存寿命補正工程と、
を備えることを特徴とする風力発電用風車の状態監視方法。
(4) 前記残存寿命補正工程は、予め設定された前記ナセルの振動と前記回転部品の荷重との相関関係に基づいて、前記ナセルの振動の統計値の経時変化から前記回転部品の荷重を求め、前記経時変化後の前記回転部品の荷重により前記残存寿命を補正することを特徴とする(3)に記載の風力発電用風車の状態監視方法。
(5) 静止部材に対して相対的に回転する回転部品を有する風力発電用風車の状態監視装置であって、
前記静止部材又は前記回転部品に固定される第1の振動センサと、
前記風力発電用風車のナセルに固定される第2の振動センサと、
前記第1の振動センサにより検出された信号の波形に基づいて前記回転部品の状態監視を行う演算処理部と、
を備え、
前記第2の振動センサが検出した前記ナセルの振動の統計値を風向ごとに比較して前記統計値または前記統計値の変動が低い風向を決定し、
前記演算処理部は、前記ナセルが前記風向に正対しているときに前記第1の振動センサにより検出された信号の波形に基づいて前記回転部品の状態監視を行うことを特徴とする風力発電用風車の状態監視装置。
(6) 前記第1の振動センサにより検出された信号の波形から所定の損傷フィルタ周波数帯域を抽出するフィルタ処理部をさらに備え、
前記演算処理部は、
前記フィルタ処理部から転送されたフィルタ処理後の波形を周波数分析し、スペクトルデータを得る周波数分析部と、
前記抽出された損傷フィルタ周波数帯域において、前記回転部品の回転速度信号に基づいて算出した前記回転部品の損傷に起因する理論損傷周波数と、前記周波数分析部で得られたスペクトルデータに含まれる周波数成分とを比較し、前記回転部品の異常の有無及び異常の部位を特定する精密診断部と、
を備えることを特徴とする(5)に記載の風力発電用風車の状態監視装置。
(7) 静止部材に対して相対的に回転する回転部品を有する風力発電用風車の状態を監視する風力発電用風車の状態監視方法であって、
前記静止部材又は前記回転部品に固定される第1の振動センサから信号を検出する第1の検出工程と、
前記風力発電用風車のナセルに固定される第2の振動センサから該ナセルの振動を検出する第2の検出工程と、
前記第1の振動センサにより検出された信号の波形に基づいて前記回転部品の状態監視を行う状態監視工程と、
前記第2の振動センサが検出した前記ナセルの振動の統計値を風向ごとに比較して前記統計値または前記統計値の変動が低い風向を決定する工程と、
を備え、
前記状態監視工程は、前記ナセルが前記風向に正対しているときに前記第1の振動センサにより検出された信号の波形に基づいて前記回転部品の状態監視を行うことを特徴とする風力発電用風車の状態監視方法。
(8) 前記第1の振動センサにより検出された信号の波形から所定の損傷フィルタ周波数帯域を抽出するフィルタ処理工程、
をさらに備え、
前記状態監視工程は、
前記フィルタ処理工程から転送されたフィルタ処理後の波形を周波数分析し、スペクトルデータを得る周波数分析工程と、
前記抽出された損傷フィルタ周波数帯域において、前記回転部品の回転速度信号に基づいて算出した前記回転部品の損傷に起因する理論損傷周波数と、前記周波数分析工程で得られたスペクトルデータに含まれる周波数成分とを比較し、前記回転部品の異常の有無及び異常の部位を特定する精密診断工程と、
を備えることを特徴とする(7)に記載の風力発電用風車の状態監視方法。
(9) 静止部材、又は該静止部材に対して相対的に回転する回転部品に固定される第1の振動センサ、及び、風力発電用風車のナセルに固定される第2の振動センサをそれぞれ有する複数の風力発電用風車と、
前記第1の振動センサにより検出された信号の波形に基づいて前記回転部品の状態監視を行う演算処理部と、
を有する複数の風力発電用風車の状態監視システムであって、
前記第2の振動センサが検出した前記各風力発電用風車の前記ナセルの振動の統計値を比較し、前記各風力発電用風車における風況の影響度合いを求めることを特徴とする複数の風力発電用風車の状態監視システム。
(10) 静止部材、又は該静止部材に対して相対的に回転する回転部品に固定される第1の振動センサから信号を検出する第1の検出工程と、
風力発電用風車のナセルに固定される第2の振動センサから該ナセルの振動を検出する第2の検出工程と、
前記第1の振動センサにより検出された信号の波形に基づいて前記回転部品の状態監視を行う状態監視工程と、
をそれぞれ行う複数の風力発電用風車の状態監視方法であって、
前記第2の振動センサが検出した前記各風力発電用風車の前記ナセルの振動の統計値を比較し、前記各風力発電用風車における風況の影響度合いを求めることを特徴とする複数の風力発電用風車の状態監視方法。
The above object of the present invention is achieved by the following constitution.
(1) A state monitoring device for a wind turbine for wind power generation, having a rotating part that rotates relative to a stationary member, comprising:
A first vibration sensor fixed to the stationary member or the rotating part;
A second vibration sensor fixed to the nacelle of the wind turbine for wind power generation;
A filter processing unit that divides and extracts the waveform of the signal detected by the first vibration sensor into a plurality of damage filter frequency bands;
A frequency analysis unit that performs frequency analysis on the filtered waveform transferred from the filter processing unit to obtain spectral data;
In the extracted damage filter frequency band, the theoretical damage frequency due to the damage of the rotating part calculated based on the rotational speed signal of the rotating part, and the frequency component included in the spectrum data obtained by the frequency analysis unit And a precision diagnosis unit for comparing with the above and identifying the presence or absence of an abnormality of the rotating part and the site of the abnormality;
A damage level diagnosis unit that diagnoses the degree of damage to the site based on the diagnosis value for each frequency band calculated for each damage filter frequency band;
A remaining life prediction unit which predicts the remaining life of the abnormal part from the abnormal part, the degree of damage to the part, and the operating environment of the rotating part;
A remaining life correction unit that corrects the remaining life based on the statistical value of the vibration of the nacelle detected by the second vibration sensor;
An apparatus for monitoring the condition of a wind turbine for wind power generation, comprising:
(2) The remaining life correction unit obtains the load of the rotating part from the temporal change of the statistical value of the vibration of the nacelle based on the correlation between the vibration of the nacelle and the load of the rotating part set in advance. The state monitoring device for a wind turbine for wind power generation according to (1), wherein the remaining life is corrected by a load of the rotating component after the change with time.
(3) A method of monitoring the state of a wind turbine for wind power generation, which monitors the state of a wind power generation wind turbine having a rotating part that rotates relative to a stationary member, comprising:
A first detection step of detecting a signal from a first vibration sensor fixed to the stationary member or the rotating part;
A second detection step of detecting the vibration of the nacelle from a second vibration sensor fixed to the nacelle of the wind turbine for wind power generation;
A filtering step of dividing and extracting the waveform of the signal detected by the first vibration sensor into a plurality of damage filter frequency bands;
A frequency analysis process for obtaining spectral data by frequency analysis of the filtered waveform transferred from the filtering process;
In the extracted damage filter frequency band, the theoretical damage frequency due to the damage of the rotating part calculated based on the rotation speed signal of the rotating part, and the frequency component included in the spectrum data obtained in the frequency analysis step And a precision diagnosis step of comparing the presence and absence of an abnormality of the rotating part and identifying the site of the abnormality,
A damage level diagnosis step of diagnosing the degree of damage to the site based on the diagnosis value for each frequency band calculated for each damage filter frequency band;
A remaining life predicting step of predicting the remaining life of the abnormal part from the abnormal part, the degree of damage to the part, and the operating environment of the rotating part;
A remaining life correcting step of correcting the remaining life by the remaining life predicting step on the basis of the statistical value of the vibration of the nacelle detected by the second vibration sensor;
A method of monitoring the condition of a wind turbine for wind power generation, comprising:
(4) In the remaining life correction step, the load of the rotating part is obtained from the temporal change of the statistical value of the vibration of the nacelle based on the correlation between the vibration of the nacelle and the load of the rotating part set in advance. The method according to (3), wherein the remaining life is corrected by the load of the rotating part after the change with time.
(5) A state monitoring device for a wind turbine for wind power generation, having a rotating part that rotates relative to a stationary member, comprising:
A first vibration sensor fixed to the stationary member or the rotating part;
A second vibration sensor fixed to the nacelle of the wind turbine for wind power generation;
An arithmetic processing unit that monitors the state of the rotating component based on the waveform of the signal detected by the first vibration sensor;
Equipped with
Comparing the statistical value of the vibration of the nacelle detected by the second vibration sensor for each wind direction to determine a wind direction having a low fluctuation of the statistical value or the statistical value;
The processing unit performs monitoring of the state of the rotating component based on a waveform of a signal detected by the first vibration sensor when the nacelle faces the wind direction. Wind turbine condition monitoring device.
(6) A filter processing unit for extracting a predetermined damage filter frequency band from the waveform of the signal detected by the first vibration sensor, further comprising:
The arithmetic processing unit
A frequency analysis unit that performs frequency analysis on the filtered waveform transferred from the filter processing unit to obtain spectral data;
In the extracted damage filter frequency band, the theoretical damage frequency due to the damage of the rotating part calculated based on the rotational speed signal of the rotating part, and the frequency component included in the spectrum data obtained by the frequency analysis unit And a precision diagnosis unit for comparing with the above and identifying the presence or absence of an abnormality of the rotating part and the site of the abnormality;
The wind turbine status monitoring apparatus for wind power generation according to (5), comprising:
(7) A method of monitoring the state of a wind turbine for wind power generation that monitors the state of a wind turbine for wind power generation having a rotating part that rotates relative to a stationary member, comprising:
A first detection step of detecting a signal from a first vibration sensor fixed to the stationary member or the rotating part;
A second detection step of detecting the vibration of the nacelle from a second vibration sensor fixed to the nacelle of the wind turbine for wind power generation;
A state monitoring step of monitoring the state of the rotating component based on the waveform of the signal detected by the first vibration sensor;
Comparing the statistical value of the vibration of the nacelle detected by the second vibration sensor for each wind direction to determine a wind direction having a low fluctuation of the statistical value or the statistical value;
Equipped with
The state monitoring step performs state monitoring of the rotating component based on a waveform of a signal detected by the first vibration sensor when the nacelle faces the wind direction. Wind turbine condition monitoring method.
(8) A filtering process step of extracting a predetermined damage filter frequency band from the waveform of the signal detected by the first vibration sensor,
And further
The condition monitoring process
A frequency analysis process for obtaining spectral data by frequency analysis of the filtered waveform transferred from the filtering process;
In the extracted damage filter frequency band, the theoretical damage frequency due to the damage of the rotating part calculated based on the rotation speed signal of the rotating part, and the frequency component included in the spectrum data obtained in the frequency analysis step And a precision diagnosis step of comparing the presence and absence of an abnormality of the rotating part and identifying the site of the abnormality,
The wind turbine monitoring method according to (7), further comprising:
(9) A stationary member or a first vibration sensor fixed to a rotating part that rotates relative to the stationary member, and a second vibration sensor fixed to a nacelle of a wind turbine for wind power generation Several wind turbines for wind power generation,
An arithmetic processing unit that monitors the state of the rotating component based on the waveform of the signal detected by the first vibration sensor;
A plurality of wind turbine status monitoring systems for wind power generation,
A plurality of wind power generations characterized by comparing statistical values of the vibrations of the nacelle of the wind turbines for wind power generation detected by the second vibration sensor, and determining the degree of influence of the wind conditions in the wind turbines for wind power generation Wind turbine condition monitoring system.
(10) a first detection step of detecting a signal from a first vibration sensor fixed to a stationary member or a rotating part that rotates relative to the stationary member;
A second detection step of detecting vibration of the nacelle from a second vibration sensor fixed to the nacelle of the wind turbine for wind power generation;
A state monitoring step of monitoring the state of the rotating component based on the waveform of the signal detected by the first vibration sensor;
A method of monitoring the state of a plurality of wind turbines for wind power generation,
A plurality of wind power generations characterized by comparing statistical values of the vibrations of the nacelle of the wind turbines for wind power generation detected by the second vibration sensor, and determining the degree of influence of the wind conditions in the wind turbines for wind power generation Monitoring method for wind turbines.
本発明の風力発電用風車の状態監視装置、及び状態監視方法によれば、風力発電用風車に組み込まれた回転部品に対し、異常の有無、異常の部位の特定及び損傷の程度を精度良く判断することができると共に、風況の影響を考慮した異常の部位の残存寿命を予測することができる。 According to the state monitoring device and state monitoring method of wind turbine for wind power generation of the present invention, with respect to rotating parts incorporated in the wind turbine for wind power generation, the presence or absence of abnormality, the determination of the location of abnormality and the degree of damage are accurately determined. It is possible to predict the remaining life of the abnormal part taking into account the influence of wind conditions.
また、本発明の風力発電用風車の状態監視装置、及び状態監視方法によれば、ナセルが、風況の影響が少ない方位に向いているときに回転部品の状態監視を行い、高い精度で風力発電用風車を監視することができる。 Further, according to the state monitoring device and state monitoring method of a wind turbine for wind power generation of the present invention, the nacelle monitors the state of rotating parts when the direction of the influence of the wind condition is small, and the wind power with high accuracy. It can monitor the power generation wind turbine.
また、本発明の風力発電用風車の状態監視システム、及び状態監視方法によれば、風況の影響度合いを考慮しながら、複数の風力発電用風車の状態監視することができる。 Further, according to the state monitoring system and the state monitoring method of wind turbine for wind power generation of the present invention, it is possible to monitor the state of a plurality of wind turbines for wind power generation while considering the degree of influence of the wind conditions.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態に係る風力発電用風車の状態監視装置、状態監視方法、及び状態監視システムについて、図1〜図5を参照しながら説明する。
First Embodiment
Hereinafter, a state monitoring device, a state monitoring method, and a state monitoring system of a wind turbine for wind power generation according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
図1に示すように、ウィンドファームFは、風力を用いて発電する複数の風力発電用風車50(50A〜50D)により構成されている。各風力発電用風車50A〜50Dは、略同等の高さを有し、ウィンドファームF内において、例えば、数百メートルの間隔をあけて設置されている。また、各風力発電用風車50A〜50Dは、周辺の地形などによって変化する局所的な風況による外乱下において運転される。該外乱は、一般的にウィンドシアや乱流と言われるものであり、風力発電用風車50の発電効率を低下させる要因となる。このため、各風力発電用風車50A〜50Dは、風況の影響が少なくなるように、後述するブレード52が風向に正対するようにナセル61の向きが制御されて発電する。ここで、ウィンドシアとは、風車の鉛直方向における風速の分布である。
As shown in FIG. 1, the wind farm F is configured of a plurality of wind power generation wind turbines 50 (50A to 50D) that generate electric power using wind power. The
図2に示すように、各風力発電用風車50は、主軸51と、ブレード52と、増速機53と、発電機54と、主軸受55とを主に備え、ブレード52を除く各部材がタワー60によって支持されるナセル61内に格納されている。ブレード52及びナセル61は、タワー60上に回動自在に支持され、風向に応じてヨー角が制御される。
As shown in FIG. 2, each
主軸51の先端に設けられたブレード52は、風力を回転トルクに変換して主軸51に伝達する。主軸51は、主軸受55によって回転自在に支持され、風力を受けたブレード52が発生する回転トルクを、増速機53の入力軸へ伝達する。増速機53は、主軸51の回転速度を増速して発電機54へ出力する。増速機53は、例えば、それぞれ軸受により回転自在に支持された複数の軸を有する歯車増速機構によって構成される。
The
発電機54は、増速機53の出力軸に接続され、増速機53から受ける回転トルクによって発電する。発電機54は、例えば、誘導発電機によって構成され、不図示のロータが軸受により回転自在に支持されている。
The
主軸受55、増速機53及び発電機54内に配設される軸受は、例えば、自動調芯ころ軸受、円すいころ軸受、円筒ころ軸受、玉軸受等の転がり軸受で構成される。転がり軸受(図示せず)は、風力発電用風車50の回転軸に外嵌される内輪と、ハウジング等に内嵌される外輪と、内輪及び外輪との間で転動可能に配置された複数の転動体と、転動体を転動自在に保持する保持器と、を有する。
The bearings disposed in the
図2に示すように、本実施形態の風力発電用風車の状態監視装置10は、風力発電用風車50に組み込まれた回転部品である不図示の転がり軸受の異常を診断するものであり、転がり軸受から発生する振動(信号)を検出する第1の振動センサとしての軸受用振動センサ11と、ナセル61に設置されてナセル61の振動(信号)を検出する第2の振動センサとしてのナセル用振動センサ12と、風況計測部13と、転がり軸受の回転速度を検出する回転センサ(図示せず)と、風況判定部14と、軸受用振動センサ11、ナセル用振動センサ12、風況計測部13、及び回転センサで検出した信号を、データ伝送手段(伝送手段)15を介して受信し、信号処理を行って転がり軸受の異常の有無の診断、異常の部位の特定、及び損傷の程度又は損傷の進展状況の診断、及び異常の部位の残存寿命の予測をリアルタイムで行う演算処理器21(演算処理部)、及び風力発電用風車50を駆動制御する制御装置22からなる制御器20と、制御器20からの信号をデータ伝送手段31を介して受信する、モニタや警報機等からなる出力装置30を備えている。
As shown in FIG. 2, the
軸受用振動センサ11、及びナセル用振動センサ12としては、加速度センサが一般的であるが、AE(アコーステックエミッション)センサ、超音波センサ、ショックパルスセンサ、あるいは速度、歪み、応力、変位型センサなど、振動を電気信号に変換できるものであれば特に限定されない。ノイズが多い機械に取り付ける場合には、絶縁型を使用したほうがノイズの影響を受けることが少ないので好ましい。
An acceleration sensor is generally used as the
軸受用振動センサ11は、転がり軸受の固定輪である外輪のハウジング負荷圏に固定される。軸受用振動センサ11の固定方法には、ボルト固定、接着、ボルト固定と接着の併用、及び樹脂材による埋め込み等がある。軸受用振動センサ11を転がり軸受の回転輪である内輪に固定する場合には、側面に固定したり、スリップリングを用いて内径面に固定してもよい。
なお、ボルト固定の場合には、回り止め機能を備えるようにしてもよい。また、軸受用振動センサ11を樹脂材によってモールドすることで、水分の浸入を防止することができ、さらに外部からの加振に対する防振性が向上するため、センサ自体の信頼性を飛躍的に向上することができる。
The bearing
In the case of bolt fixing, a detent function may be provided. In addition, by molding the bearing
ナセル用振動センサ12は、ナセル61の外殻に設置されて、ナセル61の振動を検出する。なお、ナセル用振動センサ12は、ナセル61の外殻の内部壁面や、内部の梁や柱に設置されてもよい。
The
風況計測部13は、風向、風速などの風況を計測するものであり、ナセル61に設けられた風向・風速計などが利用可能である。また、風況計測部13は、計測対象の移動速度を計測できる気象レーダ(ドップラーライダ)を風況計測器として利用することもでき、風車に近い地面に設置して、高度毎の風向・風速を計測するようにしてもよい。
The wind
風況判定部14は、風況計測部13によってリアルタイムで得られる風況に基づいて、例えば、風速風向出現頻度分布、乱れ度分布、風力、吹上角、ウィンドシア等の風況値を算出する。
The wind
制御装置22は、演算処理器21で得られた診断結果を、運転条件にフィードバック(回転数を落とすなど)するように、風力発電用風車50を駆動制御する。また、制御器20は、マイクロコンピュータ(ICチップ、CPU、MPU、DSP等)により構成されている。このため、後述する各処理をこのマイクロコンピュータのプログラムにより実行することができるので、装置を簡素化、小型化かつ安価に構成することができる。
また、本実施形態の場合、演算処理器21及び制御装置22を含む制御器20は、複数の風力発電用風車50A〜50D毎に1台ずつ設けられてもよいし、複数の風力発電用風車50A〜50Dに対して1台で構成されてもよい。或いは、制御器20は、複数の風力発電用風車50A〜50D毎に1台ずつ設けられると共に、各制御器20のデータを送受信する別の制御器20をさらに有する構成であってもよい。
The
Further, in the case of the present embodiment, one
図3は、本実施形態に係る演算処理器21の主要な機能構成を示すブロック図である。
図3に示すように、演算処理器21は、データ収集・分配部211、回転分析部212、フィルタ処理部213、周波数分析部214、比較判定部215及び内部メモリ216を有して構成される。
なお、この演算処理器21は、前述した通りマイクロコンピュータで構成されており、即ち、このマイクロコンピュータ内に記録保持されたプログラムが実行されることにより、データ収集・分配部211等の各処理部は以下のような各処理を実行することになる。
FIG. 3 is a block diagram showing the main functional configuration of the
As shown in FIG. 3, the
As described above, the
データ収集・分配部211は、軸受用振動センサ11から送られる信号をA/D変換器によってデジタル信号に変換するとともに、回転速度に関する信号も同時に収集して一時的に蓄積し、信号の種類に応じて回転分析部212、フィルタ処理部213のいずれかに振り分ける。
なお、A/D変換器を軸受用振動センサ11に一体化される構成とし、前述のデータ伝送手段15を介してデジタル信号を受信するようにしてもよい。
The data collection /
The A / D converter may be integrated with the bearing
回転分析部212は、回転センサから出力される信号を基にして内輪の回転速度を算出し、算出した回転速度を比較判定部215に出力する。
なお、回転速度検出手段が、内輪に取り付けられたエンコーダと、外輪に取り付けられた磁石または磁気検出素子と、により構成される場合は、出力信号がエンコーダの形状と回転速度に応じたパルス信号となる。このため、回転分析部212は、エンコーダの形状に応じた所定の変換関数、又は変換テーブルを有し、パルス信号から内輪の回転速度を算出する。
When the rotational speed detection means is configured by an encoder attached to the inner ring and a magnet or magnetic detection element attached to the outer ring, the output signal is a pulse signal according to the shape and rotational speed of the encoder Become. Therefore, the
フィルタ処理部213は、バンドパスフィルタの機能を有し、軸受用振動センサ11の出力信号を、複数の損傷フィルタ周波数帯域に分割して抽出し、それ以外の不要な周波数帯域を除去する。損傷フィルタ周波数帯域は各軸受装置における固有振動数帯域に応じて設定される。この固有振動数は、インパルスハンマ等を用いた打撃法により被測定物を加振し、被測定物に取付けた振動検出器、又は打撃により発生した音響を周波数分析することにより容易に求めることができる。
なお、被測定物が転がり軸受の場合には、内輪、外輪、転動体、ハウジング等のいずれかに起因する固有振動数が与えられることになる。一般的に、機械部品の固有振動数は複数存在し、固有振動数における振幅レベルは高くなるので測定の感度がよい。
The
When the object to be measured is a rolling bearing, a natural frequency caused by any of the inner ring, the outer ring, the rolling element, the housing, etc. is given. In general, there are a plurality of natural frequencies of machine parts, and the amplitude level at the natural frequency is high, so the sensitivity of measurement is good.
また、本実施形態のフィルタ処理部213は、該振動センサにより検出された信号の波形から、周波数分析される複数の損傷フィルタ周波数帯域を抽出するものであればよく、アナログフィルタとデジタルフィルタの少なくとも一方で構成されればよい。
Further, the
周波数分析部214は、軸受用振動センサ11からの出力信号(実測データ)を基にして、転がり軸受から発生した振動信号の周波数分析を行う。この周波数分析部214は、振動信号の周波数スペクトルを算出するFFT演算部であり、FFTアルゴリズム及びエンベロープ分析に基づいて振動信号の周波数スペクトルを算出する。算出された周波数スペクトルは、スペクトルデータとして比較判定部215に出力される。
なお、周波数分析部214は、FFTを行う前処理として、絶対値化処理やエンベロープ処理を行い、異常の診断に必要な周波数成分のみに変換してもよい。また、必要に応じて、エンベロープ処理後のスペクトルデータ(エンベロープ周波数スペクトル)も併せて比較判定部215に出力する。
The
The
比較判定部215は、測定された転がり軸受の振動及び回転速度により、定期的に転がり軸受の状態監視を行う。具体的に、比較判定部215は、以下に示す簡易診断部、精密診断部、損傷レベル診断部、残存寿命予測部、及び残存寿命補正部を構成している。
The
簡易診断部は、軸受用振動センサ11により検出された信号の波形から得られる実効値、ピーク値、波高率の少なくとも一つの簡易診断値を算出して、各閾値と比較する。そして、「実効値、ピーク値、波高率>各閾値」であるときに、転がり軸受の異常有りと簡易診断する。
The simplified diagnosis unit calculates at least one simplified diagnostic value of an effective value, a peak value, and a crest factor obtained from the waveform of the signal detected by the bearing
精密診断部は、簡易診断部にて異常ありと診断された場合に、図5に示す所定の関係式を用いて、転がり軸受の部位ごとの損傷に起因する理論損傷周波数を予め計算し、周波数分析部214で出力されたスペクトルデータを対象に、理論損傷周波数ごとの照合(「ピーク周波数=理論損傷周波数」の成否)により、軸受の傷などの異常の発生有無とその部位を特定する。
なお、理論損傷周波数の算出は、以前に同様の診断を行っている場合は、内部メモリ216に記憶しておいた過去のデータを用いてもよい。
When the simple diagnosis unit diagnoses that there is an abnormality, the precision diagnosis unit pre-calculates the theoretical damage frequency due to the damage of each part of the rolling bearing using a predetermined relational expression shown in FIG. Based on the spectral data output from the
The theoretical damage frequency may be calculated using past data stored in the
損傷レベル診断部は、損傷部位の特定時又は特定後、損傷フィルタ周波数帯域毎に算出される周波数帯域別診断値に基づいて、部位の損傷の程度(損傷の程度:初期/進展期/末期)を診断する。なお、損傷の程度の診断手法としては、例えば、以下の2つが挙げられる。 The damage level diagnostic unit determines the degree of damage to the site based on the diagnosis value for each frequency band calculated for each damage filter frequency band when or after identifying the damage site (degree of damage: initial / progressive / end stage) To diagnose In addition, as a diagnostic method of the extent of damage, the following two are mentioned, for example.
(1)周波数帯域別診断値を振動実効値とし、損傷レベル診断部は、損傷フィルタ周波数帯域毎に算出される振動実効値を、正常品又は正常時の値とそれぞれ比較する。そして、正常品又は正常時の値に対する振動実効値の比の値を損傷フィルタ周波数帯域毎に判断することで、回転部品の損傷の程度又は損傷の進展状況を診断する。
(2)周波数帯域別診断値を周波数分析部214で得られたスペクトルデータから算出されたエンベロープ振動実効値とし、損傷レベル診断部は、損傷フィルタ周波数帯域毎に算出されるエンベロープ振動実効値を、正常品又は正常時の値と比較することで、回転部品の損傷の程度又は損傷の進展状況を診断する。
(1) The diagnosis value for each frequency band is used as the vibration effective value, and the damage level diagnosis unit compares the vibration effective value calculated for each damage filter frequency band with the normal product value or the normal value. Then, the value of the ratio of the vibration effective value to the normal product or the normal value is determined for each damage filter frequency band to diagnose the degree of damage of the rotating parts or the progress of damage.
(2) Assuming that the diagnostic value for each frequency band is the envelope vibration effective value calculated from the spectrum data obtained by the
次に、残存寿命予測部では、異常の部位、該部位の損傷の程度、及び回転部品の運転環境から異常の部位の残存寿命を予測する。具体的には、損傷の程度の判別結果を基にした、損傷部の拡大予測解析を用いて、回転部品の残存寿命を求めている。
「損傷の拡大」は、疑似的に「き裂の損傷」とみなすことで、破壊力学的手法による予測を行うことが可能である。金属材料の疲労寿命においては、小き裂が疲労のごく初期段階で発生し、繰り返し作用する応力よって小き裂が進展する過程が大部分を占めており、この現象をモデルとして軸受の損傷拡大予測を行う。疲労現象におけるき裂進展挙動は、き裂長さとき裂に働く応力で表される線形破壊力学パラメータK(応力拡大係数)に支配され、き裂が安定して進展する領域では、Kの変動範囲ΔK(応力拡大係数範囲)とき裂進展速度da/dN(応力1サイクルあたりのき裂進展量)は両対数直線関係となることがParis則として知られている(式(1))。
Next, the remaining life prediction unit predicts the remaining life of the abnormal part from the abnormal part, the degree of damage to the part, and the operating environment of the rotating part. Specifically, the remaining life of the rotating part is determined using an expansion prediction analysis of the damaged portion based on the determination result of the degree of damage.
It is possible to predict by the fracture mechanics method by regarding "expansion of damage" as pseudo "damage of crack". In the fatigue life of metal materials, small cracks are generated at the very early stage of fatigue, and the process of small cracks growing by repeated stress is mostly occupied, and this phenomenon can be used as a model for bearing damage Make predictions. The crack growth behavior in fatigue phenomena is governed by the linear fracture mechanics parameter K (stress intensity factor) represented by the crack length and the stress acting on the crack, and in the region where the crack stably propagates, the variation range of K It is known as a Paris law that ΔK (stress intensity factor range) and crack growth rate da / dN (crack growth amount per stress cycle) have a double logarithmic linear relationship (Equation (1)).
式(1)の関係は、疲労き裂進展特性を表す重要なデータであり、構造材料の疲労寿命設計の基礎となるものである。転がり軸受で見られる転動疲労き裂の進展は、モードIIによることが特徴的であり、例えば、下記非特許文献(1)〜(3)などに記載のデータが有効である。また、モードIIの応力拡大係数は、岡崎らによって以下の式(2)のように表されることが明らかになっている(下記非特許文献(4))。 The relationship of equation (1) is important data representing the fatigue crack growth characteristics and is the basis of the fatigue life design of the structural material. The development of rolling fatigue cracks found in rolling bearings is characterized by mode II, and for example, the data described in the following non-patent documents (1) to (3) are effective. Further, it has been clarified by Okazaki et al. That the stress intensity factor of mode II is expressed as the following equation (2) (non-patent document (4) below).
非特許文献(1):材料,vol.51,No.8(2002),pp.918−925,“ModeII疲労き裂進展下限界値ΔKIIthの測定”
非特許文献(2):材料,vol.50,No.10(2001),pp.1108−1113,“高硬度材料のモードII疲労き裂進展特性を求めるための新試験法”
非特許文献(3):材料,vol.54,No.12(2005),pp.1295−1300,“モードII疲労き裂進展特性とき裂駆動力の実験的評価”
非特許文献(4):Theoretical and Applied Fracture Mechanics, vol.73(2014), pp.161−169
Non-patent literature (1): material, vol. 51, no. 8 (2002), pp. 918-925, "Measurement of Mode II fatigue crack growth lower limit value ΔK IIth "
Non-patent literature (2): material, vol. 50, no. 10 (2001), pp. 1108-1113, "A new test method for determining mode II fatigue crack growth characteristics of high hardness materials"
Non-patent literature (3): material, vol. 54, no. 12 (2005), pp. 1295-1300, "Experimental evaluation of mode II fatigue crack growth characteristics and crack driving force"
Nonpatent literature (4): Theoretical and Applied Fracture Mechanics, vol. 73 (2014), pp. 161-169
式(2)において、τはき裂に作用するせん断応力であり、Fは形状や材料のポアソン比によって決まる係数である。√(area)は、無限体中に依存する楕円状き裂の面積の平方根であり、即ち、前述の損傷部判定で判別される欠陥部面積を表すパラメータとみなすことができる。転がり軸受において、損傷欠陥は接触圧力によって生じるせん断応力によって軌道面と平行な方向(軌道輪円周方向)に進展する。このとき、損傷欠陥の軸方向の大きさは、軌道面に接触する転動体長さによって決まる定数とみなすことができるので、欠陥部面積パラメータ√(area)は、実質的に円周方向長さのみの関数とみなせる。従って、欠陥部面積パラメータ√(area)は、円周方向欠陥長さ2aを用いて以下の式(3)のように表わせる。 In equation (2), τ is a shear stress acting on the crack, and F is a coefficient determined by the shape and Poisson's ratio of the material. √ (area) is the square root of the area of the elliptical crack that depends on the infinite field, that is, it can be regarded as a parameter representing the area of the defect determined by the above-mentioned damage determination. In rolling bearings, damage defects develop in a direction parallel to the raceway (the circumferential direction of the race) due to shear stress generated by contact pressure. At this time, since the axial size of the damage defect can be regarded as a constant determined by the length of the rolling element in contact with the raceway surface, the defect area parameter √ (area) is substantially the circumferential length It can be regarded as a function of Accordingly, the defect area parameter √ (area) can be expressed as the following equation (3) using the circumferential defect length 2a.
式(3)において、C´は軸受の寸法諸元によって決まる係数である。
せん断応力τは、転動面に対して平行な面(すなわち、欠陥面に対しても平行)に作用する欠陥の遠方のせん断応力である。このせん断応力は、LundbergやHansonらの厳密解によって、最大接触面圧Pmaxに比例する応力として求めることができ、ここではその最大値を用いる。
In equation (3), C 'is a coefficient determined by the dimensional specifications of the bearing.
The shear stress τ is a far shear stress of a defect acting on a plane parallel to the rolling surface (that is, also parallel to the defect surface). The shear stress can be determined as a stress proportional to the maximum contact surface pressure P max by the exact solution of Lundberg and Hanson et al., And the maximum value is used here.
転がり接触疲労の場合は、転動体の通過に伴って両振りのせん断応力が生じる。その振幅を公称せん断応力振幅τaとすると、せん断応力範囲はΔτ=2τaであるので、モードII応力拡大係数範囲ΔKIIは、式(3)も用いると以下の式(4)で表される。 In the case of rolling contact fatigue, shear stress occurs in both directions as the rolling elements pass. Assuming that the amplitude is a nominal shear stress amplitude τ a , the shear stress range is Δτ = 2τ a , so the mode II stress intensity factor range ΔK II is expressed by the following equation (4) using equation (3) Ru.
式(4)を用いると、き裂進展速度式(1)は次式(5)のように、欠陥長さaの関数として表すことができる。 Using equation (4), crack growth rate equation (1) can be expressed as a function of defect length a as in the following equation (5).
転がり疲労き裂進展速度式から疲労寿命Nfを求めるには、き裂進展速度の逆数(dN/da)を、初期き裂長さa0から疲労破壊時の最終き裂長さafまでの範囲において、き裂長さaで積分することにより得られる。すなわち、以下の式(6)のように求められる。 In order to obtain the fatigue life N f from the rolling fatigue crack growth rate equation, the reciprocal of the crack growth rate (dN / da) ranges from the initial crack length a 0 to the final crack length a f at fatigue failure , Obtained by integration at the crack length a. That is, it is calculated | required like the following formula (6).
以上のように、損傷診断データから得られる損傷部サイズを基にして、損傷診断時から損傷部が許容限界サイズまで進展するまでのサイクル(すなわち、残存寿命)を求めることができる。加えて、該当軸受の回転速度n(min−1)と軸1回転当りの応力繰り返し数e(cycle/rev)を使うことによって、以下の式(7)のように簡単に残存寿命(日)を算出することができる。 As described above, based on the size of the damaged part obtained from the damage diagnostic data, it is possible to determine the cycle (that is, the remaining life) from the time of damage diagnosis to the development of the damaged part to the allowable limit size. In addition, by using the rotation speed n (min -1 ) of the corresponding bearing and the stress repetition number e (cycle / rev) per shaft rotation, the remaining life (day) can be easily obtained as in the following formula (7) Can be calculated.
ウィンドシアや乱流の下では、風力発電用風車50のブレード52が受ける風のバランスにより、転がり軸受に作用する荷重(せん断応力τ)が異なり、風車内設備の支持構造に、設計条件から外れた荷重を受けることがあり、転がり軸受の残存寿命の予測に大きな影響を及ぼす。
Under wind shear or turbulent flow, the load (shear stress τ) acting on the rolling bearing differs depending on the balance of wind received by the
前述したように、風力発電用風車50は、風況の影響が少ない方向に向くようにヨー角が制御されているが、風況の影響を完全に排除することは困難である。このため、風況によっては残存寿命の予測に補正が必要となる場合がある。また、風車構造の劣化によっても残存寿命に影響を及ぼす場合があり、残存寿命の予測に補正が必要となる。
As described above, the yaw angle of the wind turbine for
残存寿命補正部では、ナセル用振動センサ12が検出したナセル61の振動の統計値の経時変化を求め、振動の統計値の経時変化を、風況の変化や風車構造の劣化として捉えることで残存寿命の補正を行う。即ち、ナセル61の振動の統計値の経時変化に上昇が見られた場合は、風車構造の劣化が懸念される。
In the remaining life correction unit, the change over time in the statistical value of the vibration of the
残存寿命補正は、ナセル61の振動と転がり軸受の荷重(せん断応力τ)との相関関係を予め構造解析などの数値解析手段により求めておき、ナセル用振動センサ12が検出したナセル61の振動から転がり軸受の荷重を求める。そして、前述した残存寿命の予測手順に従って残存寿命の再計算を行って補正する。これにより風況の影響を考慮した精度の高い残存寿命の予測が可能となる。
For remaining life correction, the correlation between the vibration of the
このようにして判定された転がり軸受の診断結果は、内部メモリ216に記憶すると共に、風力発電用風車50の動作を制御する制御装置22へ出力され、診断結果に応じた制御信号をフィードバックする。制御装置22は、軸受に異常が発生したと診断された時には、軸受が組み込まれたアプリケーションの運転条件にフィードバック(負荷荷重を下げる、回転数を落とすなど)して、希望寿命に達するよう運転環境の調整を自動もしくは手動で行う。さらに、診断結果は、有線又はネットワークを考慮した無線を利用したデータ伝送手段31により出力装置30に送る。出力装置30は、遠隔地であってもよい。
The diagnosis result of the rolling bearing determined in this manner is stored in the
内部メモリ216は、例えばメモリ又はHDD等により構成され、理論損傷周波数の算出に用いる各回転部品の設計諸元データと、比較判定部215により判定された転がり軸受の異常の有無の診断、異常の部位特定、異常部位の残存寿命に関する各データを記憶する。
The
出力装置30は、転がり軸受の診断結果をモニタ等にリアルタイムで表示する。また、軸受に異常が発生したと診断された時には、その警告とともに残存寿命(補正後の残存寿命も含む)の予測値を知らせる。警告および残存寿命予測値の告知方法は、軸受ユニットもしくはそれらが組み込まれたアプリケーションに備え付けられた表示灯や表示モニタに直接表示する他、ライトやブザー等の警報機を用いて使用者に異常であることの注意を促すようにしてもよい。
また、信号のデータ伝送手段31は、的確に信号を送受信可能であればよいので、有線でも良いし、ネットワークを考慮した無線を利用してもよい。
The
Further, since the data transmission means 31 of the signal may be able to transmit and receive the signal properly, it may be wired or may use wireless considering a network.
次に、このように構成された状態監視装置10の動作について説明する。図4は、状態監視装置10の動作手順を説明するためのフローチャートである。
Next, the operation of the
まず、ステップS1において、軸受用振動センサ11により転がり軸受から発生する振動及び回転センサにより転がり軸受の回転速度が検出され、この検出された振動信号及び回転速度信号は、データ伝送手段15を介して演算処理器21のデータ収集・分配部211に入力される。
First, in step S1, the rotational speed of the rolling bearing is detected by the vibration and rotation sensor generated from the rolling bearing by the
なお、データ収集・分配部211では、入力されたアナログの振動信号を必要に応じて増幅し、A/D変換器によりデジタル信号に変換する。
The data collection /
次に、ステップS2において、データ収集・分配部211及び内部メモリ216に記憶されたデータをもとに、以降の診断に使用される診断パラメータを算出する。具体的に、診断パラメータとして、簡易診断に用いられる実効値(RMS)、ピーク値(PEAK)、波高率(CF)の少なくとも一つの簡易診断値の閾値、理論損傷周波数、損傷フィルタ周波数帯域が算出される。
Next, in step S2, based on the data stored in the data collection /
次に、ステップS3において、軸受用振動センサ11により検出された信号の波形から得られる実効値(RMS)、ピーク値(PEAK)、波高率(CF)を各閾値と比較する簡易診断を行う。「実効値(RMS)、ピーク値(PEAK)、波高率(CF)>各閾値」であるときには、転がり軸受の異常有りとして、ステップS4に進み、各値が閾値以下である場合には、異常なしとして、ステップS1に戻り、次のタイミングでステップS1を実行する。
Next, in step S3, a simple diagnosis is performed to compare the effective value (RMS), peak value (PEAK), and crest factor (CF) obtained from the waveform of the signal detected by the bearing
ステップS4では、演算処理器21にて、ステップS2で算出された損傷フィルタ周波数帯域毎に、軸受用振動センサ11により検出された信号の波形を分割して抽出する。
In step S4, the
さらに、ステップS5では、演算処理器21にて、フィルタ処理部213から転送されたフィルタ処理後の波形をエンベロープ処理及び周波数分析を行い、スペクトルデータを得る。
Further, in step S5, the
そして、ステップS6では、比較判定部215にて、抽出された損傷フィルタ周波数帯域において、転がり軸受の回転速度信号に基づいて算出した転がり軸受の損傷に起因する理論損傷周波数と、演算処理部で得られたスペクトルデータに含まれる周波数成分とを比較し、ステップS7にて、転がり軸受の異常の部位を特定する。
つまり、転がり軸受の理論損傷周波数成分には、軸受傷成分Sx、即ち、内輪傷成分Si、外輪傷成分So、転動体傷成分Sb及び保持器成分Scがあり、この周波数成分それぞれのレベルを抽出することになる。そして、異常の部位が、内輪、外輪、転動体、保持器のいずれかであるかを特定する。
Then, in step S6, in the damage filter frequency band extracted by the comparison /
That is, the theoretical damage frequency component of the rolling bearing includes the bearing damage component Sx, that is, the inner ring damage component Si, the outer ring damage component So, the rolling element damage component Sb and the cage component Sc, and the level of each frequency component is extracted It will be done. Then, it is specified whether the abnormal part is any of the inner ring, the outer ring, the rolling element, and the cage.
次に、ステップS8では、損傷フィルタ周波数帯域毎に算出される、上述した周波数帯域別診断値を用いたいずれかの手法により、部位の損傷の程度を診断する。 Next, in step S8, the degree of damage to the site is diagnosed by any method using the diagnostic value classified by frequency band described above, which is calculated for each damage filter frequency band.
さらに、ステップS9では、異常の部位、該部位の損傷の程度、及び回転部品の運転環境から異常の部位の残存寿命を予測する。 Furthermore, in step S9, the remaining life of the abnormal part is predicted from the abnormal part, the degree of damage to the part, and the operating environment of the rotating part.
また、ステップS10では、風況の変化に応じて、ナセル用振動センサ12が検出したナセル61の振動の統計値の経時変化から転がり軸受の荷重を求め、残存寿命の補正を行う。なお、統計値の経時変化が小さい場合には、残存寿命補正を省略することもできる。
In step S10, the load of the rolling bearing is determined from the temporal change of the statistical value of the vibration of the
このような手順を経て、回転部品である転がり軸受における異常の有無の診断、異常の部位の特定、部位の損傷の程度の診断、及び異常の部位の残存寿命の予測を行うことができる。 Through such a procedure, it is possible to diagnose the presence or absence of an abnormality in the rolling bearing which is a rotating part, to identify the site of the abnormality, to diagnose the degree of damage to the site, and to predict the remaining life of the site of the abnormality.
このように実施された診断の結果は、風力発電用風車50の動作を制御する制御装置22へ出力し、ステップS11では、診断結果に応じた制御信号をフィードバックする。さらに、有線またはネットワークを考慮した無線を利用したデータ伝送手段31によって出力装置30に送る。
The result of the diagnosis performed in this manner is output to the
以上説明したように、このような本実施形態に係る状態監視装置10、及び状態監視方法によれば、転がり軸受に固定される軸受用振動センサ11と、風力発電用風車50のナセル61に固定されるナセル用振動センサ12と、軸受用振動センサ11により検出された信号の波形を複数の損傷フィルタ周波数帯域に分割して抽出するフィルタ処理部213と、フィルタ処理部213から転送されたフィルタ処理後の波形を周波数分析し、スペクトルデータを得る周波数分析部214と、抽出された損傷フィルタ周波数帯域において、転がり軸受の回転速度信号に基づいて算出した転がり軸受の損傷に起因する理論損傷周波数と、周波数分析部214で得られたスペクトルデータに含まれる周波数成分とを比較し、転がり軸受の異常の有無及び異常の部位を特定する精密診断部と、損傷フィルタ周波数帯域毎に算出される周波数帯域別診断値に基づいて、部位の損傷の程度を診断する損傷レベル診断部と、異常の部位、該部位の損傷の程度、及び転がり軸受の運転環境から異常の部位の残存寿命を予測する残存寿命予測部と、ナセル用振動センサ12により検出されたナセル61の振動の統計値に基づいて予測された残存寿命を補正する残存寿命補正部と、を備える。これにより、風力発電用風車50に組み込まれた転がり軸受に対し、異常の有無、異常の部位の特定及び損傷の程度を精度良く判断することができると共に、風況の影響を考慮した異常の部位の残存寿命を予測することができる。
As described above, according to the
また、残存寿命補正部は、予め設定されたナセル61の振動と転がり軸受の荷重との相関関係に基づいて、ナセル61の振動の統計値の経時変化から転がり軸受の荷重を求め、経時変化後の転がり軸受の荷重により残存寿命を補正するので、風況の影響を考慮して異常の部位の残存寿命を補正することができる。
Further, the remaining life correction unit obtains the load of the rolling bearing from the temporal change of the statistical value of the vibration of the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る状態監視装置及び状態監視方法について、第1実施形態の状態監視装置10を参照して説明する。
第2実施形態では、各風力発電用風車50に設置された、ナセル用振動センサ12によりナセル61の振動を検出し、検出された信号の波形から実効値、ピーク値、波高率の少なくとも一つの統計値を算出して該統計値を風向ごとに比較する。そして、該統計値または該統計値の変動が低い風向を風況の影響が少ない風向として、この風向にブレード52が正対するようにナセル61の向きが制御された時に、軸受用振動センサ11で検出された信号に基づいて転がり軸受の状態監視を行う。あるいは、ナセル61が、該統計値または該統計値の変動が低い風向にブレード52が正対しているときの状態監視結果を有効にする。これにより、風況の影響を低減した高精度の状態監視を行うことができる。
Second Embodiment
Next, a state monitoring device and a state monitoring method according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the
In the second embodiment, the vibration of the
このように、本実施形態に係る状態監視装置10、及び状態監視方法によれば、転がり軸受に固定される軸受用振動センサ11と、風力発電用風車50のナセル61に固定されるナセル用振動センサ12と、軸受用振動センサ11により検出された信号の波形に基づいて転がり軸受の状態監視を行う演算処理部21と、を備え、ナセル用振動センサ12が検出したナセル61の振動の統計値を風向ごとに比較して統計値または該統計値の変動が低い風向を決定し、ナセル61が該風向に正対しているときに演算処理部21が転がり軸受の状態監視を行うので、高い精度で風力発電用風車50を監視することができる。
その他の構成及び作用については、第1実施形態のものと同様である。
As described above, according to the
The other configurations and actions are similar to those of the first embodiment.
なお、本実施形態における軸受用振動センサ11により検出された信号の波形に基づいて転がり軸受の状態監視を行う状態監視工程は、第1実施形態のような、損傷の程度や、異常の部位の残存寿命まで特定するものに限定されず、簡易診断による異常の有無や、精密診断による部位の特定までを行うものであってもよい。
In the state monitoring step of monitoring the state of the rolling bearing based on the waveform of the signal detected by the bearing
例えば、精密診断によって部位の特定まで行うのであれば、フィルタ処理部213は、軸受用振動センサ11により検出された信号の波形から所定の損傷フィルタ周波数帯域を抽出し、周波数分析部214は、フィルタ処理部213から転送されたフィルタ処理後の波形を周波数分析し、スペクトルデータを得る。そして、精密診断部が、抽出された損傷フィルタ周波数帯域において、転がり軸受の回転速度信号に基づいて算出した転がり軸受の損傷に起因する理論損傷周波数と、周波数分析部で得られたスペクトルデータに含まれる周波数成分とを比較し、転がり軸受の異常の有無及び異常の部位を特定すればよい。
For example, if the identification is performed by precise diagnosis, the
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に係る状態監視システム及び状態監視方法について、第1実施形態の状態監視装置10を参照して説明する。
第3実施形態では、図1に示すように、複数の風力発電用風車50A〜50Dが設置されたウィンドファームFにおいて、各ナセル61の振動の統計値(実効値、ピーク値、波高率など)をナセル用振動センサ12によって検出する。そして、各ナセル61の振動の統計値を各風力発電用風車50A〜50D間で比較することで、風況の影響度合いを風力発電用風車50A〜50Dごとに求める。
Third Embodiment
Next, a state monitoring system and a state monitoring method according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the
In the third embodiment, as shown in FIG. 1, in the wind farm F in which a plurality of wind turbines for
即ち、ナセル用振動センサ12が検出したナセル61の振動の統計値を、同一ウィンドファームF内の他の風力発電用風車50の数値と比較し、数値の大小、経時変化の大小などをデータベース化して、同一ウィンドファームF内の各風力発電用風車50A〜50Dに対し風況の影響度合いに関するランク付けを行う。そして、ウィンドファームF内の1つの風力発電用風車50に異常が発見された際には、このランク付けに基づいて補修計画を作成する。例えば、異常が発見された風力発電用風車50よりも風況の影響を受けやすい風車に対して、該異常が発生された風車の異常個所と同じ補修機材の手配計画を立てるなどして、損傷未検知の風力発電用風車50も含めた、ウィンドファームF全体の補修計画を最適化する。
That is, the statistical value of the vibration of the
このように、本実施形態に係る状態監視システム及び状態監視方法によれば、複数の風力発電用風車50A〜50Dは、転がり軸受に固定される軸受用振動センサ11、及び、風力発電用風車50のナセル61に固定されるナセル用振動センサ12をそれぞれ有するとともに、軸受用振動センサ11により検出された信号の波形に基づいて転がり軸受の状態監視を行う演算処理器21をさらに備え、ナセル用振動センサ12が検出した各風力発電用風車50A〜50Bのナセル61の振動の統計値を比較し、各風力発電用風車50A〜50Bにおける風況の影響度合いを求めるので、ウィンドファームF内の複数の風力発電用風車50A〜50Bを効率よく、高精度で監視して管理することができる。
As described above, according to the state monitoring system and the state monitoring method according to the present embodiment, the plurality of
なお、本実施形態の状態監視システムでは、演算処理器21は、複数の風力発電用風車50に対して共有されるもので、各風力発電用風車50A〜50Dの各ナセル用振動センサ12が検出した各ナセル61の振動の統計値をデータ伝送手段15を介して取得し、各統計値を比較して、各風力発電用風車50A〜50Dにおける風況の影響度合いを求めている。
したがって、外部に設けられた1台の演算処理部21によって、各風力発電用風車50A〜50Dの軸受用振動センサ11により検出された信号の波形に基づいて、各転がり軸受の状態監視を行ってもよい。
その他の構成及び作用については、第1及び第2実施形態のものと同様である。
In the state monitoring system of the present embodiment, the
Therefore, the state of each rolling bearing is monitored based on the waveform of the signal detected by the bearing
Other configurations and actions are similar to those of the first and second embodiments.
なお、本発明の状態監視装置、状態監視方法及び状態監視システムは、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能である。 The state monitoring device, the state monitoring method, and the state monitoring system of the present invention are not limited to the embodiments described above, and appropriate modifications, improvements, and the like can be made.
例えば、本発明の残存寿命を予測する手法は、本実施形態のものに限定されるものではない。その場合、異常の部位の残存寿命を求めるためのパラメータである、異常の部位の損傷の程度について説明する。転がり軸受の転がり疲れ寿命を判断する場合、表面もしくはその近傍を起点としたはく離寿命を用いる場合が多い。これを例に取ると、転がり軸受の異常初期は表面に摩耗が生じたり、混入異物による圧痕生成や金属組織の変化によって、局所的な応力集中が起こる。応力集中部が繰り返し応力を受けるとはく離に至り、転がり軸受の異常が進行する。 For example, the method of predicting the remaining life of the present invention is not limited to that of the present embodiment. In that case, the degree of damage to the abnormal part, which is a parameter for determining the remaining life of the abnormal part, will be described. When judging the rolling fatigue life of a rolling bearing, the peeling life starting from the surface or its vicinity is often used. Taking this as an example, in the abnormal initial stage of the rolling bearing, wear occurs on the surface, and local stress concentration occurs due to the formation of indentations due to foreign substances and changes in the metallographic structure. When the stress concentration portion is repeatedly stressed, it leads to peeling, and the abnormality of the rolling bearing progresses.
また、転がり軸受の取り付け場所は用途により異なるため、運転環境は良好な潤滑状態であったり、劣悪な潤滑状態であったり様々である。劣悪な潤滑状態とは、例えば、希薄な潤滑状態、異物が混入した潤滑状態、水が混入した潤滑状態、高温の潤滑状態があり、本発明では特に限定するものではない。 In addition, since the mounting location of the rolling bearing varies depending on the application, the operating environment may vary depending on whether the lubrication condition is good or poor. The poor lubrication state includes, for example, a thin lubrication state, a lubrication state in which foreign matter is mixed, a lubrication state in which water is mixed, and a high temperature lubrication state, and is not particularly limited in the present invention.
10 風力発電用風車の状態監視装置
11 軸受用振動センサ(第1の振動センサ)
12 ナセル用振動センサ(第2の振動センサ)
21 演算処理器(演算処理部)
50,50A-50D 風力発電用風車
61 ナセル
213 フィルタ処理部
F ウィンドファーム
Sb 転動体傷成分(軸受損傷周波数)
Sc 保持器成分(軸受損傷周波数)
Si 内輪傷成分(軸受損傷周波数)
So 外輪傷成分(軸受損傷周波数)
10 State monitoring device for wind turbine for
12 Vibration sensor for nacelle (second vibration sensor)
21 Arithmetic processor (arithmetic processor)
50, 50A-50D Wind turbine for
Sc cage component (bearing damage frequency)
Si inner ring flaw component (bearing damage frequency)
So outer ring flaw component (bearing damage frequency)
Claims (10)
前記静止部材又は前記回転部品に固定される第1の振動センサと、
前記風力発電用風車のナセルに固定される第2の振動センサと、
前記第1の振動センサにより検出された信号の波形を複数の損傷フィルタ周波数帯域に分割して抽出するフィルタ処理部と、
前記フィルタ処理部から転送されたフィルタ処理後の波形を周波数分析し、スペクトルデータを得る周波数分析部と、
前記抽出された損傷フィルタ周波数帯域において、前記回転部品の回転速度信号に基づいて算出した前記回転部品の損傷に起因する理論損傷周波数と、前記周波数分析部で得られたスペクトルデータに含まれる周波数成分とを比較し、前記回転部品の異常の有無及び異常の部位を特定する精密診断部と、
前記損傷フィルタ周波数帯域毎に算出される周波数帯域別診断値に基づいて、前記部位の損傷の程度を診断する損傷レベル診断部と、
前記異常の部位、該部位の損傷の程度、及び前記回転部品の運転環境から前記異常の部位の残存寿命を予測する残存寿命予測部と、
前記第2の振動センサにより検出された前記ナセルの振動の統計値に基づいて前記残存寿命を補正する残存寿命補正部と、
を備えることを特徴とする風力発電用風車の状態監視装置。 A state monitoring device for a wind turbine for wind power generation, having a rotating part that rotates relative to a stationary member, comprising:
A first vibration sensor fixed to the stationary member or the rotating part;
A second vibration sensor fixed to the nacelle of the wind turbine for wind power generation;
A filter processing unit that divides and extracts the waveform of the signal detected by the first vibration sensor into a plurality of damage filter frequency bands;
A frequency analysis unit that performs frequency analysis on the filtered waveform transferred from the filter processing unit to obtain spectral data;
In the extracted damage filter frequency band, the theoretical damage frequency due to the damage of the rotating part calculated based on the rotational speed signal of the rotating part, and the frequency component included in the spectrum data obtained by the frequency analysis unit And a precision diagnosis unit for comparing with the above and identifying the presence or absence of an abnormality of the rotating part and the site of the abnormality;
A damage level diagnosis unit that diagnoses the degree of damage to the site based on the diagnosis value for each frequency band calculated for each damage filter frequency band;
A remaining life prediction unit which predicts the remaining life of the abnormal part from the abnormal part, the degree of damage to the part, and the operating environment of the rotating part;
A remaining life correction unit that corrects the remaining life based on the statistical value of the vibration of the nacelle detected by the second vibration sensor;
An apparatus for monitoring the condition of a wind turbine for wind power generation, comprising:
前記静止部材又は前記回転部品に固定される第1の振動センサから信号を検出する第1の検出工程と、
前記風力発電用風車のナセルに固定される第2の振動センサから該ナセルの振動を検出する第2の検出工程と、
前記第1の振動センサにより検出された信号の波形を複数の損傷フィルタ周波数帯域に分割して抽出するフィルタ処理工程と、
前記フィルタ処理工程から転送されたフィルタ処理後の波形を周波数分析し、スペクトルデータを得る周波数分析工程と、
前記抽出された損傷フィルタ周波数帯域において、前記回転部品の回転速度信号に基づいて算出した前記回転部品の損傷に起因する理論損傷周波数と、前記周波数分析工程で得られたスペクトルデータに含まれる周波数成分とを比較し、前記回転部品の異常の有無及び異常の部位を特定する精密診断工程と、
前記損傷フィルタ周波数帯域毎に算出される周波数帯域別診断値に基づいて、前記部位の損傷の程度を診断する損傷レベル診断工程と、
前記異常の部位、該部位の損傷の程度、及び前記回転部品の運転環境から前記異常の部位の残存寿命を予測する残存寿命予測工程と、
前記第2の振動センサにより検出された前記ナセルの振動の統計値に基づいて前記残存寿命予測工程による前記残存寿命を補正する残存寿命補正工程と、
を備えることを特徴とする風力発電用風車の状態監視方法。 A method of monitoring the state of a wind turbine for wind power generation, which monitors the state of a wind turbine for wind power generation having a rotating part that rotates relative to a stationary member, comprising:
A first detection step of detecting a signal from a first vibration sensor fixed to the stationary member or the rotating part;
A second detection step of detecting the vibration of the nacelle from a second vibration sensor fixed to the nacelle of the wind turbine for wind power generation;
A filtering step of dividing and extracting the waveform of the signal detected by the first vibration sensor into a plurality of damage filter frequency bands;
A frequency analysis process for obtaining spectral data by frequency analysis of the filtered waveform transferred from the filtering process;
In the extracted damage filter frequency band, the theoretical damage frequency due to the damage of the rotating part calculated based on the rotation speed signal of the rotating part, and the frequency component included in the spectrum data obtained in the frequency analysis step And a precision diagnosis step of comparing the presence and absence of an abnormality of the rotating part and identifying the site of the abnormality,
A damage level diagnosis step of diagnosing the degree of damage to the site based on the diagnosis value for each frequency band calculated for each damage filter frequency band;
A remaining life predicting step of predicting the remaining life of the abnormal part from the abnormal part, the degree of damage to the part, and the operating environment of the rotating part;
A remaining life correcting step of correcting the remaining life by the remaining life predicting step on the basis of the statistical value of the vibration of the nacelle detected by the second vibration sensor;
A method of monitoring the condition of a wind turbine for wind power generation, comprising:
前記静止部材又は前記回転部品に固定される第1の振動センサと、
前記風力発電用風車のナセルに固定される第2の振動センサと、
前記第1の振動センサにより検出された信号の波形に基づいて前記回転部品の状態監視を行う演算処理部と、
を備え、
前記第2の振動センサが検出した前記ナセルの振動の統計値を風向ごとに比較して前記統計値または前記統計値の変動が低い風向を決定し、
前記演算処理部は、前記ナセルが前記風向に正対しているときに前記第1の振動センサにより検出された信号の波形に基づいて前記回転部品の状態監視を行うことを特徴とする風力発電用風車の状態監視装置。 A state monitoring device for a wind turbine for wind power generation, having a rotating part that rotates relative to a stationary member, comprising:
A first vibration sensor fixed to the stationary member or the rotating part;
A second vibration sensor fixed to the nacelle of the wind turbine for wind power generation;
An arithmetic processing unit that monitors the state of the rotating component based on the waveform of the signal detected by the first vibration sensor;
Equipped with
Comparing the statistical value of the vibration of the nacelle detected by the second vibration sensor for each wind direction to determine a wind direction having a low fluctuation of the statistical value or the statistical value;
The processing unit performs monitoring of the state of the rotating component based on a waveform of a signal detected by the first vibration sensor when the nacelle faces the wind direction. Wind turbine condition monitoring device.
前記演算処理部は、
前記フィルタ処理部から転送されたフィルタ処理後の波形を周波数分析し、スペクトルデータを得る周波数分析部と、
前記抽出された損傷フィルタ周波数帯域において、前記回転部品の回転速度信号に基づいて算出した前記回転部品の損傷に起因する理論損傷周波数と、前記周波数分析部で得られたスペクトルデータに含まれる周波数成分とを比較し、前記回転部品の異常の有無及び異常の部位を特定する精密診断部と、
を備えることを特徴とする請求項5に記載の風力発電用風車の状態監視装置。 It further comprises a filter processing unit for extracting a predetermined damage filter frequency band from the waveform of the signal detected by the first vibration sensor,
The arithmetic processing unit
A frequency analysis unit that performs frequency analysis on the filtered waveform transferred from the filter processing unit to obtain spectral data;
In the extracted damage filter frequency band, the theoretical damage frequency due to the damage of the rotating part calculated based on the rotational speed signal of the rotating part, and the frequency component included in the spectrum data obtained by the frequency analysis unit And a precision diagnosis unit for comparing with the above and identifying the presence or absence of an abnormality of the rotating part and the site of the abnormality;
The wind turbine status monitoring device for wind power generation according to claim 5, comprising:
前記静止部材又は前記回転部品に固定される第1の振動センサから信号を検出する第1の検出工程と、
前記風力発電用風車のナセルに固定される第2の振動センサから該ナセルの振動を検出する第2の検出工程と、
前記第1の振動センサにより検出された信号の波形に基づいて前記回転部品の状態監視を行う状態監視工程と、
前記第2の振動センサが検出した前記ナセルの振動の統計値を風向ごとに比較して前記統計値または前記統計値の変動が低い風向を決定する工程と、
を備え、
前記状態監視工程は、前記ナセルが前記風向に正対しているときに前記第1の振動センサにより検出された信号の波形に基づいて前記回転部品の状態監視を行うことを特徴とする風力発電用風車の状態監視方法。 A method of monitoring the state of a wind turbine for wind power generation, which monitors the state of a wind turbine for wind power generation having a rotating part that rotates relative to a stationary member, comprising:
A first detection step of detecting a signal from a first vibration sensor fixed to the stationary member or the rotating part;
A second detection step of detecting the vibration of the nacelle from a second vibration sensor fixed to the nacelle of the wind turbine for wind power generation;
A state monitoring step of monitoring the state of the rotating component based on the waveform of the signal detected by the first vibration sensor;
Comparing the statistical value of the vibration of the nacelle detected by the second vibration sensor for each wind direction to determine a wind direction having a low fluctuation of the statistical value or the statistical value;
Equipped with
The state monitoring step performs state monitoring of the rotating component based on a waveform of a signal detected by the first vibration sensor when the nacelle faces the wind direction. Wind turbine condition monitoring method.
をさらに備え、
前記状態監視工程は、
前記フィルタ処理工程から転送されたフィルタ処理後の波形を周波数分析し、スペクトルデータを得る周波数分析工程と、
前記抽出された損傷フィルタ周波数帯域において、前記回転部品の回転速度信号に基づいて算出した前記回転部品の損傷に起因する理論損傷周波数と、前記周波数分析工程で得られたスペクトルデータに含まれる周波数成分とを比較し、前記回転部品の異常の有無及び異常の部位を特定する精密診断工程と、
を備えることを特徴とする請求項7に記載の風力発電用風車の状態監視方法。 A filtering step of extracting a predetermined damage filter frequency band from the waveform of the signal detected by the first vibration sensor;
And further
The condition monitoring process
A frequency analysis process for obtaining spectral data by frequency analysis of the filtered waveform transferred from the filtering process;
In the extracted damage filter frequency band, the theoretical damage frequency due to the damage of the rotating part calculated based on the rotation speed signal of the rotating part, and the frequency component included in the spectrum data obtained in the frequency analysis step And a precision diagnosis step of comparing the presence and absence of an abnormality of the rotating part and identifying the site of the abnormality,
The method for monitoring the state of a wind turbine for wind power generation according to claim 7, comprising:
前記第1の振動センサにより検出された信号の波形に基づいて前記回転部品の状態監視を行う演算処理部と、
を有する複数の風力発電用風車の状態監視システムであって、
前記第2の振動センサが検出した前記各風力発電用風車の前記ナセルの振動の統計値を比較し、前記各風力発電用風車における風況の影響度合いを求めることを特徴とする複数の風力発電用風車の状態監視システム。 A plurality of wind powers each having a stationary member or a first vibration sensor fixed to a rotating part that rotates relative to the stationary member, and a second vibration sensor fixed to a nacelle of a wind turbine for wind power generation A wind turbine for power generation,
An arithmetic processing unit that monitors the state of the rotating component based on the waveform of the signal detected by the first vibration sensor;
A plurality of wind turbine status monitoring systems for wind power generation,
A plurality of wind power generations characterized by comparing statistical values of the vibrations of the nacelle of the wind turbines for wind power generation detected by the second vibration sensor, and determining the degree of influence of the wind conditions in the wind turbines for wind power generation Wind turbine condition monitoring system.
風力発電用風車のナセルに固定される第2の振動センサから該ナセルの振動を検出する第2の検出工程と、
前記第1の振動センサにより検出された信号の波形に基づいて前記回転部品の状態監視を行う状態監視工程と、
をそれぞれ行う複数の風力発電用風車の状態監視方法であって、
前記第2の振動センサが検出した前記各風力発電用風車の前記ナセルの振動の統計値を比較し、前記各風力発電用風車における風況の影響度合いを求めることを特徴とする複数の風力発電用風車の状態監視方法。 A first detection step of detecting a signal from a first vibration sensor fixed to the stationary member or a rotating part that rotates relative to the stationary member;
A second detection step of detecting vibration of the nacelle from a second vibration sensor fixed to the nacelle of the wind turbine for wind power generation;
A state monitoring step of monitoring the state of the rotating component based on the waveform of the signal detected by the first vibration sensor;
A method of monitoring the state of a plurality of wind turbines for wind power generation,
A plurality of wind power generations characterized by comparing statistical values of the vibrations of the nacelle of the wind turbines for wind power generation detected by the second vibration sensor, and determining the degree of influence of the wind conditions in the wind turbines for wind power generation Monitoring method for wind turbines.
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