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DBXX/XXXXX-XXXX

風電場智能化運維技術標準

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XXXX-XX-XX發布XXXX-XX-XX實施

發布

目次

前言....................................................................................III

1范圍...................................................................................1

2標準性引用文件.........................................................................1

3術語和定義.............................................................................1

4根本規定...............................................................................2

5實時數據采集系統.......................................................................3

5.1功能..............................................................................3

5.2實時數據采集系統組成..............................................................3

5.3風力發電機傳動鏈振動數據采集......................................................3

5.4風力發電機塔筒數據采集............................................................4

5.5風力發電機偏航系統數據采集........................................................4

5.6風力發電機葉片數據采集（供參考）.................................................5

5.7數據采集儀.........................................................................5

6實時數據傳輸系統......................................................................6

6.1現場通信..........................................................................6

6.2現場環網及網絡硬件系統............................................................6

6.3無線通信系統......................................................................7

6.4數據傳輸技術要求..................................................................8

7風電場智能化運維系統..................................................................8

7.1一般規定..........................................................................8

7.2功能...............................................................................8

7.3配置..............................................................................10

7.4系統管理..........................................................................12

8運行與維護............................................................................13

8.1一般規定.........................................................................13

8.2運行..............................................................................13

8.3維護..............................................................................14

8.4人員管理..........................................................................16

8.5按照報表上傳.....................................................................16

8.6運維值班流程......................................................................16

8.7點檢..............................................................................16

8.8庫件管理..........................................................................16

8.9維修流程..........................................................................16

8.10人員來往.........................................................................17

附錄A1資料性附錄）風力發電機組狀態監測的傳感器型號推薦.............................18

附錄B1資料性附錄）效勞器數據庫表設計...............................................21

附錄C（資料性附錄）風電場智能維護系統設計圖.........................................23

附錄D（資料性附錄）風電場智能億運維流程.............................................24

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刖百

本標準按GB/T1.1-2009《標準化工作導則第1局部：標準的結構和編寫》的規定編制。

本標準由山西省工業和信息化廳提出并監督實施。

本標準由山西省物聯網和人工智能技術標準化技術委員會歸口。

本標準起草單位：

本標準主要起草人：

風電場智能化運維技術標準

1范圍

本標準規定了風電場風力發電機組、場內集電線路、送出線路及站內一次、二次設備的平安管理、

生產運行、檢修與維護、應急管理等方面數字化信息化智能化標準要求。

本標準適用于風電場在役機組智能化運行維護、檢修與監測工作，其也類型風電場的運維系統的相

關工作可參照執行。

2標準性引用文件

以下文件對于本文件的應用是必不可少的。但凡注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文

件。但凡不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

以下文件對于本文件的應用是必不可少的。但凡注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文

件。但凡不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

DL/T666-1999風力發電場運行規程

NB/T31129-2018風力發電機組振動狀態評價導則

GB/T35854-2018風力發電機組及其組件機械振動

GB/T25383-2010風力發電機組風輪葉片

GB/T25385-2019風力發電機組運行及維護要求

GB/T30966.6-2014風力發電機組風力發電場監控系統通信第6局部：狀態監測的邏輯節點類和

數據類

NB/T31045-2013風電場運行指標與評價導則

GB/T35204-2017風力發電機組平安手冊

DL/T796風力發電場平安規程

DL/T797風力發電場檢規程

3術語和定義

DL/T666-1999、GB/T25385-2019、NB/T31045-2013、GWT35204-2017>DL/T796、DL/T797確

立的以及以下術語和定義適用于本文件。

風電場windfarm

由一批風力發電機組或風力發電機組群（包括機組單元變壓器）、聚集線路、主升壓變壓器及其他

設備組成的發電站。

智能化InteIlectuaIization

由現代通信與信息技術、計算機網絡技術、行業技術、智能控制技術聚集而成的針對風電場設備進

行監控的各種的智能技術手段的集合C

運維operintionandmaintenance

根據電網狀況、調度要求、天氣條件、變電場站及風力發電機^狀況等，對風力發電機組進行標準

操作,并且根據設計要求、機組狀態、數據分析結果，對風力發電組進行定期維護、狀杰檢修、故障處

理、缺陷處理等，排除隱患和系統故障的工作，以確保機組平安穩定運行。

數據采集dataacquisition

利用傳感器等，采集有效反響風力發電機狀態的數據。

狀態監測conditionmonitoring

檢測和采集反映風力發電機組狀態的信息和數據。

診斷diagnostics

為確定故障或失效的性質（種類，狀況，程度），而檢查病癥和癥候群。

故障fault

當風力發電機組的一個部件或組件劣化，或出現反常狀態，可能導致風力發電機組失效，此時部件

所處的狀態。

報警alarm

當遇到選定參數或其邏輯組合異常，要求采取糾正動作時,用于通知人員而設計的運行信號或信息。

4根本規定

4.1風電場智能化運維系統應包括實時數據采集系統、實時數據傳輸系統以及集成系統。

4.2數據采集系統的設置應滿足運行管理的要求。

4.3監測數據的單位和有效位數應統一。

4.4保障風電場智能化運維系統的網絡平安

4.4.1數據采集系統通信網絡應才起平安隔離措施，網絡出口應設硬件防火墻；

4.4.2通信網絡應采用冗余設計，并應設置備用通道；

4.4.3通信網絡應對系統管理員、操作人員進行身份鑒別和分級管理，并對系統管理員的操作進行審

計。

4.5風電場智能化運維系統的密碼使用和管理，應符合國家密碼管理規定。

5實時數據采集系統

5.1功能

5.1.1完成對各風力發電機被監控部位狀態信號的實時同步采集、處理：

5.1.2將原始數據、分析結果等遠程發送給現場實時狀態監測與智能故障診斷系統；

5.1.3接受現場實時狀態監測與智能故障診斷系統的遠程控制以及參數的設定等功能。

5.2實時數據采集系統組成

實時數據采集系統包括振動傳感器、電流傳感器、溫度傳感器、接近開關傳感器、電流互感器、電

壓互感器、應變片、煙霧傳感器、視頻音頻監控探頭、數據采集儀以及配套設施等。

5.3風力發電機傳動鏈振動數據采集

5.3.1雙饋風力發電機〔具體測點位置情況根據風力發電機組齒輪箱結構以及型號的不同可能存在差

異〕

雙饋風力發電機傳動鏈局部的具體測點、測量參數以及傳感器選用見表1。

表1雙饋風力發電機傳動鏈局部的具體測點、測量參數以及傳感器選用

測點所屬部位安裝位置傳感器測量參數范圍靈敏度

1主軸前軸承軸承座低頻加速度傳感器振動加速度0.1Hz-7000Hz500mv

主軸

2主軸后軸承軸承座低頻加速度傳撼器振動加速度0.1HZ-7000HZ500mv

3齒輪箱低速端箱體軸承座低頻加速度傳感器振動加速度0.1HZ-7000HZ500mv

4齒輪箱一級行星輪箱體部位高頻加速度傳感器振動加速度0.5Hz-14000HzlOOmv

5齒輪箱齒輪箱二級行星輪箱體部位高頻加速度傳感器振動加速度0.5Hz-14000HzlOOmv

6齒輪箱定釉輪系箱體部位高頻加速度傳感器振動加速度0.5Hz-14000HzlOOmv

7齒輪箱高速端箱體軸承座高頻加速度傳感器振動加速度0.5Hz-14000HzlOOmv

8發電機前端軸承座處而頻加速度傳感器振動加速度0.5Hz-14000HzlOOmv

9發電機后端軸承座處高頻加速度傳感器振動加速度0.5Hz-14000HzlOOmv

10發電機發電機定子側A相電流傳感器電流0A-2000A2A

11發電機定子側B相電流傳感器電流0A-2000A2A

12發電機定子側C相電流傳感器電流0A-2000A2A

5.3.2直驅風力發電機

直驅風力發電機傳動鏈局部的具體測點、測量參數以及傳感器選用見表2。

表2直驅風力發電機傳動鏈局部的具體測點、測量參數以及傳感器選用

測點所屬部位安裝位置傳感器振動參數范圍靈敏度

1主軸前軸承軸承座低頻加速度傳感器振動加速度0.1HZ-7000HZ500mv

主軸

2主軸后軸承軸承座低頻加速度傳感器振動加速度0.1Hz-7000Hz500mv

3發電機前端軸承座處高頻加速度傳感器振動加速度0.5Hz-14000HzlOOmv

4發電機后端軸承座處高頻加速度傳感器振動加速度0.5Hz-14000HzlOOmv

5發電機發電機定子側A相電流傳感器電流0A-2000A2A

6發電機定子側B相電流傳感器電流0A-2000A2A

7發電機定子側C相電流傳感器電流0A-2000A2A

5.4風力發電機塔筒數據采集

風力發電機塔筒局部的具體測點、測量參數以及傳感器選用見表3,監測示意圖見圖1。

圖1塔筒監測示意圖

表3風力發電機機傳動鏈局部的具體測點、測量參數以及傳感器選用

檢測位置安裝位置測點數量傳感器測量參數

鋼架塔筒底部法蘭鋼架塔筒底部法蘭

9個應變片應力

連接處連接處

第一段法蘭連接處

第一段法蘭連接處4個應變片應力

(9.935m)

第二段法蘭連接處

第二段法蘭連接處9個應變片應力

(24.284m)

5.5風力發電機偏航系統數據采集

風力發電機偏航系統的具體測點、測量參數以及傳感器選用見表4。

表4風力發電機偏航系統的具體測點、測量參數以及傳感器選用

測點安裝位置傳感器監測參數范圍靈敏度

偏航1偏航電機1數字加速度傳感器振動加速度0.5Hz-14000Hz0.01g

2偏航電機1溫度傳感器溫度-50℃-550℃0.5℃

3偏航電機2數字加速度傳感器振動加速度0.5Hz-14000Hz0.01g

4偏航電機2溫度傳感器溫度-50℃-550℃05c

5偏航電機3數字加速度傳感器振動加速度0.5Hz-14000Hz0.01g

6偏航電機3溫度傳感器溫度-50℃-550℃0.5C

7偏航電機4數字加速度傳感器振動加速度0.5Hz-14000Hz0.01g

8偏航電機4溫度傳感器溫度-50℃-550℃05c

5.6風力發電機葉片數據采集〔供參考〕

葉片的狀態監測點應在足夠多的截面上進行，被監測的截面數目取決于葉片的類型和尺寸，但至少

應分析四個截面，并且在幾何形狀/或材料不連續的位置處應分析附加的截面，應變片推薦型號見表5,

具體詳細情況請根據GB/T25385-2019中要求進行。

表5應變片推薦型號

敏感棚尺寸

產品型號標稱阻值/Q靈敏度系數精度等級

長x寬/mm

BX120-100AA100x31202.08±1%A

5.7數據采集儀

5.7.1數據采集儀應滿足以下要求：

a）滿足嚴苛工業環境的要求；

b）低功耗設計,無風扇，-40℃、85c的工作環境溫度；

c）抗強電磁干擾和浪涌保護；

d）鞏固的外殼設計，抗沖擊；

e）獨特的軍品級設計與工藝，適合于各種惡劣環境及軍事應用；

f）高可靠的電源；

g）支持更寬的電源輸入范圍（12V-48V）,適合惡劣電源環境使用。

5.7.2采集儀振動信號通道指標要求：

a）精確度±0.5樂

b）線性度誤差優于1%；

c）頻響0.1Hz?30kHz（可定制）；

d）增益1倍：

e）輸出電壓W正負5V（峰值）；

f）噪聲WIOuV（輸入端對地短路）。

5.7.3采集儀電流信號通道指標要求：

a）線性度好，輸出線性度可達0.1%,真實再現了被測量電流的波形；

b）準確度高：20%?120%額定電流范圍內產品整體精度在±0.5%以內；10%?20%額定電流范圍內

產品整體精度在±1.0%以內；

c）頻帶范圍寬，頻帶可達700kHz,諧波一致性好，正確傳輸各次諧波；

d）極小的相位偏移，50Hz相移小于0.7度，小于國標規定值。

5.7.4采集儀數字采集性能要求：

a）最大采樣頻率51.2KHz,采樣精度24bit,采樣時間和采集頻率可以根據程序調整；

b）所有通道平坦相應頻帶內通道間相差小于0.1度；

c）信號采集觸發方式可以設置為手動觸發，外觸發，信號觸發。

6實時數據傳輸系統

6.1現場通信

實時數據傳輸系統建設要滿足施工簡單、數據實時性好、平安性高、設備維護工作量少的要求，系

統所用通信設備應能保證數據平安、可靠地傳輸至數據效勞器。

6.2現場環網及網絡硬件系統

6.2.1現場通信子系統

a）連接所有風力發電機的環網系統，環網系統由多個環組成，每個環網內的風力發電機組臺數為

8臺，每個環網之間沒有數據交換進行了vlan劃分。

b）現場監控電腦和現場效勞器組成的網絡系統，監控電腦和效勞器和每個環網之間進行數據交

換，劃分為一個vlan。

c）由防火墻和路由器組成的外放訪問系統，只有效勞器可以通過防火墻訪問外部網絡，其他環網

內設備和監控電腦均不可訪問外網。

6.2.2現場環網功能

現場環網用于連接效勞器和每臺風力發電機，風力發電機、風力發電機、效勞器之間采用光纖連接,

在每臺風力發電機塔基安裝有光纖環網交換機,交換機的兩個光口分別連接通往兩頭風力發電機的光纖

接口上。交換機的網口通過網線連接到塔頂機艙內的交換機，機艙內的交換機為5口交換機分別連接機

艙內的有線數據采集儀和攝像頭。

現場監控電腦和現場效勞器通過機房的隔離交換機連接，可實現監控電腦、效勞器和環網設備的訪

問。組成內網子系統，不受外界網絡的干擾。現場路由器和防火墻進來的外部網絡接口接入效勞器的單

獨端口，通過端口映射的方式，使得外網可以訪問效勞器的指定web端口，而其他端口則無法訪問，即

使外網出現問題也不會影響系統的正常運行。

圖2現場通信示意圖

6.3無線通信系統

本系統針對風電場選取的測點，安裝相應的傳感器，采集振動信號和溫濕度信號等參數，傳感器節

點采用IIC總線形式連接終端節點，并通過組建的無線通信網絡，將數據處理、融合，經過RS232接口

傳輸到網關，網關將ZigBee數據包解析成TCP/IP數據包，通過光纖網絡傳輸至集控中心數據庫管理平臺，

將采集的真實、有效的數據保存在SQL數據庫中，對采集的數據進行數據分析和挖掘，移動終端可以通

過Inlernel遠程訪問數據庫。

6.3.1風電場的無線通信網絡架構：

a）最底層為部署在風力發電機組的傳感器節點和協調器節點組成的ZigBee通信子網；

b）網關通過協議轉換負責將采集到的數據傳輸至風力發電機的光纖網絡；

c）從單臺風力發電機到控制中心的光纖通信：

d）控制中心的數據庫管理平臺c

圖3無線通信系統整體構架

6.3.2無線通信設備要求

終端節點模塊包含ADXL345低功耗三軸加速度計和SHT10數字式溫濕度傳感器，處理器模塊采用

CC2530,傳感器通過IIC總線與處理器CC2530相連，模塊的天線采用的是2.4G的棒狀天線，通信性能良

好，節點采用低功耗模式，供電電池可滿足現場要求。

6.4數據傳輸技術要求

a）IEEE802.3u100BASE-T快速以太網

b）通訊協議：CSMA/CD

c）轉發帶寬：3.2Gbps,線速無阻塞轉發，端口典型延遲＜5us

d）交換速率：148800pps

e）MAC地址表：8/4K

f）流量控制：全雙工遵循IEEE802.3X半雙工使用背壓流控BackPressure技術；

g）電接口：數量：3?8口

h）RJ45接口連接端子

i）10/100BaseT（X）自適應，

j）MDI/MDI-X自動交叉，

1＜）仝雙工和半雙工自動切換

1）光纖接口：數量：0?2口

m）可提供SC、ST、FC的單模或多模接口

n）多膜傳輸距離：2km

o）單膜傳輸距離：20km-120km

P）電源輸入、報警輸出：5針航空端子

q）繼電器報警輸出：0.3A

7風電場智能化運維系統

7.1一般規定

7.1.1風電場智能化運維系統要求

風電場智能運維系統應利用最新的傳感器檢測、信號處理、大數據分析等技術，針對風力發電機組

的各項性能、振動及電量等參數進行實時在線/離線監測，在風力發電機組的運行過程中，能夠自動判

別風力發電機性能劣化趨勢，及時制定檢修策略，系統應具有監測參數設置、趨勢曲線顯示、遠程報警、

設備故障診斷和手自動控制、報警閥值設定、用戶及權限管理、操作記錄、數據匯總分析及檢修策略制

定等豐富功能，使運行、維護、管理人員對風力發電機及風電場的運行維護到達平安高效智能的目的。

7.1.2風電場智能化運維系統宜對以下環境平安報警信號進行監測

a）機艙內煙感信號；

b）機艙內環境條件。

7.2功能

7.2.1風電場智能運維系統功能要求：

a）在通過采集系統獲取數據后，及時處理從而實現對風力發電機部件的準確監測、顯示、診斷；

b）系統結構必須是開放式的和具有可拓展性，便于系統部件更改、升級；同時需要預留足夠數據

接口端，方便其它系統接入；

c）提供移動化、電子化的辦公管理和生產運行管理功能。通過分析風電場管理流程并且對該流程

進行平臺化處理，形成風電場智能化管理流程；

d）用戶權限管理。是通過設置訪問權限保證系統平安機制；

e）實時接收、記錄本地監測的報警信息，并應形成報警日志；

f）多級權限管理；

g）支持滿足標準的工業型數據接口及協議，實現數據共享；

h）采用Web瀏覽器/效勞器的方式對外開放；

i）自動校時。

圖4系統功能模塊劃分

7.2.2狀態監測模塊功能要求

a）顯示工藝流程畫面及運行參數；

b）實時監測風力發電機組的運行狀態；

c）顯示每臺風力發電機的每個測點的每個指標的具體值，并且可以查看相應值的歷史數據；

d）顯示每臺風力發電機實際風功率曲線和設計風功率曲線，可以知道風力發電機的發電性能，從

而得出風力發電機組運行狀態。

表6監測指標

測點分類指標名稱測點分類指標名稱

1、均值1、有效值

2、有效值2、峰值

3、峰值三相電流測點3、峭度指標

4、波形指標4、周波有效值

有線振動測點5、峰值指標5、諧波畸變率

6、脈沖指標1、有效值

7、裕度指標地相（零序）2、負序電流不平衡度

8、峭度指標3、零序電流不平衡度

7.2.3故障診斷模塊功能要求

a）集成多種智能方法對風力發電機組關鍵部位進行狀態監測與故障診斷；

b）將收集到的風力發電機各維度數據信息進行智能化分析,提取故障信息；

c）顯示設備運行過程中出現的故障或隱患；

d）進行風力發電機組設備運行狀態預測，運行壽命預測以及風力發電機組退化狀態評估。

7.2.4軟件頁面顯示功能要求

7.2.4.1主頁顯示要求

主頁主要顯示當前所有風力發電機采集儀的運行情況。當風力發電機運行時，轉速大于0,相應風

力發電機對應的圖標也會旋轉，圖標式方顯示當前轉速。轉速下方的狀態標識有四種顏色，分別為綠色

（正常），黃色（預警），紅色（警告），灰色（未監測）。

綠色：設備運行正常，相應測點沒有出現異常。

黃色：風力發電機組評估指標為較差，有待觀察。

紅色：相應風力發電機出現的某測點出現故障，點擊相應風力發電機轉跳到狀態監測查看故障部位

和故障原因。

灰色：設備不在線，不在線可能的情況是監測設備本身故障、設備還沒有安裝、網絡故障等，可以

通知管理員查看故障原因。

7.2.4.2狀態監測頁面要求

顯示每臺風力發電機的每個測點的每個指標的具體值，并且可以查看相應值的歷史數據，并且每個

測點的當天故障情況也可以查看。界面主要有側邊欄和主顯示區，當點擊某臺風力發電機時顯示概覽圖，

概覽圖主要是顯示每個振動通道的實時有效值和每個測點傳感器安裝的位置。

7.2.5數據庫存儲模塊功能要求

a）應具備實時連續循環采集功能；

b）采集數據長度應清足測量點所在轉軸的6個?10個周期（全轉速范圍內）；

c）數據存儲策略應包含基于時間條件的敗據存儲、基于再件條件的數據存儲。

7.2.5.1基于時間條件的數據存儲

系統應具備定時存儲功能，時間間隔可設置，至少滿足6h一次.

7.2.5.2基于事件條件的數據存儲

a）基于報警再件的數據存儲：系統應具備至少預警和報警兩個級別的觸發采集及存儲功能，報警

閾值可設置。

b）基于工況事件的數據存儲（推薦）：系統應能同步采集風力發電機運行工況信息，如轉速、功

率、變槳、偏航、風速等值息，根據工況信息進行觸發采集。

7.3配置

7.3.1風電場智能化運維系統硬件組成

a）效勞器；

b）工作站；

c）軟件顯示系統；

d）電源系統和網絡通信設備。

7.3.2效勞器配置應符合以下規定：

a）應采用獨立的效勞器，不應與其他系統共享；

b）備份數據的存儲設備應與監控中心物理隔離；

c）效勞器的數量應按照監控點數、數據處理量和速度等需求確定；

d）效勞器宜采用冗余設計；

e）效勞器CPU、內存占用率應小于75%。

/.3.3網絡通信設備應符合以下規定：

a）宜由路由器、網絡交換機、便件防火墻、網絡機柜等組成；

b）應支持DDN專線、DSL、LAN、無線公網等接入方式，并應支持遠程訪問技術及相關加密協議；

c）宜采用冗余模式。

7.3.4智能化故障診斷方法集成

7.3.5.1多狀態量閾值調整技術

對采集的數據均方根值進行相對標準化處理，采用相對標準法：

a）采用經典的五點滑動平均法，對數據進行降噪處理，消除振動特征數據之間的隨機性影響；

b）計算風力發電機穩定運行期的均方根值所對應的狀態數據平均值，設為標準值；

c）最后將均方根值除以標準值，得到均方根相對值。

%=歷（4玉+3/+213+匕）

,然=（（8-2+肛+5+%）.............................⑴

二而（怎-3+2/_2++4%）

”=（（一乙_3+乙-2+2^-1+3%）

自適應的閾值學習算法

通過對多通道不同工況下的振動數據進行閾值的自學習構建具有自適應能力的專家知識庫，對采集

的實時數據進行統計分析：

a）對原始數據進行線性變化，將數值映射到［0,1］的范圍內，變換函數如下：

q-X-XmM

"X3一Xmin......................................

b）計算振動監測數據的概率密度分布

f（Xi，a,0、=mJ2n%,i=l,2,…,N............................⑶

c）使用形狀參數尋優算法擬合振動監測參數數據的概率密度分布

與=In{叫/[2的/（X，a,7?）]}.........⑷

d）根據標準貝塔分布，計算該分布參數下的雙側a分位數

e）計算得到振動監測數據預警閾值區間[Thresholdl,Threshold2]:

THreshol41=%x（Xmx-Xmin）+Xmin...........................⑸

THreshol"2=4x（X11m-X*）+X*...........................（6）

7.3.5.3改良型小波包結合包絡譜故障診斷

a）將改良型的節點重構小波包與希爾伯特包絡譜相結合，用于針對風力發電機組傳動系統這種非

平穩類型信號的故障診斷；

b）用消除了頻帶錯亂缺陷的改良小波包算法將中心頻率不等于高頻嚙合頻率或固有振動頻率的

頻帶濾除，別離出包含調制頻率的高頻重構頻帶局部；

c）再通過Hilbert包絡解調，濾掉高頻固有振動頻率局部，最終將低頻的故障頻率解調出來。

7.3.5.4改良型的節點重構小波包聯合概率神經網絡）的故障診斷

一種改良型的節點重構小波包算法構建頻帶能量譜，并聯合概率神經網絡的新方法進行風力發電機

組故障診斷。

a）通過將風力發電機組故障實驗臺的實際故隙軸承信號進行改良型的小波包變換；

b）提取各子代節點信號構建頻帶能量譜作為概率神經網絡的輸入特征量；

c）利用PNN建立頻帶能量譜與故障的非線性對應關系來完成風力發電機組故障的智能識別和分

類。

7.3.5.5基于深度學習的風力發電機齒輪箱故障診斷

a）卷積神經網絡在訓練過程中自動生成特征提取器；

b）對原始輸入進行兩次卷積池化，提取到更抽象、更深層的特征并通過全連接層得到完整的特征

表征；

c）構建基于卷積神經網絡的特征提取模型和由模糊多分類器構成的模糊識別模型。

7.3.5.6基于單子帶重構改良算法和BP神經網絡結合的風力發電機智能故障診斷

a）由定子電流傳感器采集的電流信號經過前置濾波放大后，輸入計算機內；

b）在matlab中用單子帶重構改良算法對時域信號進行分析；

c）選取各小波系數的子信號帶中的高頻子帶和最高層的低頻子帶作為特征域，提取特征量；

d）歸一化后將其作為BP神經網絡的輸入，同時在神經網絡中參加了自學習策略，使智能故障診

斷系統在測試不斷的自我完善。

7.4系統管埋

系統管理可以修改程序運行過程中的一些必要數據和閾值。其中分析需要的數據是根據風力發電機

結構和齒輪箱內部結構決定的，閾值是根據長期經驗值設置，所有設置必須由管理員或者專家操作。操

作控制可以設置采集儀采集并保存原始數據的方式和時間，提供應專家以進行更專業全面的分析。具體

界面顯示見圖11。

圖5界面設置的操作界面

8運行與維護

8.1一般規定

a）風電場智能化運維系統應制定相應的運行管理及維護制度。

b）風電場智能化運維系統應明循專責維護人員。

c）運行維護人員發現故障或接到設備故障報告后，應及時進行處理。

d）風電場智能化運維系統的運行維護尚應符合現行行業標準《GB/T25385-2019風力發電機組運

行及維護要求》的有關規定,

8.2運行

8.2.1運行原則

a）使用單位應保證系統正常運行的環境。

b）智能化運維系統應對運行參數進行分析，指導風力發電機的運行及調節

c）故障發生后，應及時通知維護人員，并啟動相應的應急預案。

d）使用單位建立維護維修保障機制，以保證維護維修工作順利開展。

8.2.2智能化運維系統的運行應符合以下規定

a）每天定時查看采集數據實時波形；

b）每天定時查看數據監測系統給出的時域指標以及前一天的數據趨勢；

c）每周定時查看數據指標的趨勢變化情況，及時了解風力發電機組的運行狀態；

8.2.3運行監視規定

a）風電場運行人員每天應按時記錄當地天氣預報，了解氣候狀況，做好風電場平安運行的事故預

想和對策；

b）運行人員每天應定時通過主控室計算機的屏幕監視風力發電機組各項參數變化情況；

c）運行人員應根據計算機顯示的風力發電機組參數，檢查分析各項參數變化情況，發現異常情況

應通過計算機屏幕對該機組進行連續監視，并根據變化情況做出必要處理，同時在運行日志上

寫明原因，進行故障記錄與統計。

8.2.4風電場巡檢規定

正常巡視

a）風電場應制定正常巡檢方案、內容和巡檢路徑。

b）風電場的定期巡視運行人員應按方案定期對風力發電機組、風電場測風裝置、升壓變電站、場

內高壓配電線路進行巡回檢查，發現缺陷及時處理，并登記在缺陷記錄本上。

c）巡檢時應目視檢查風力發電機組外觀有無明顯缺陷，檢查風力發電機組在運行中有無異常響

聲、葉片運行狀態、調向系統動作是否正常，電纜有無絞纏情況等。

d）檢查風力發電機組各局部是否漏油。

8.2.4.2特殊巡視

a）當發生沙塵暴、臺風等氣候異常、或機組非正常運行進行過事故搶修（或大修）、或新設備（技

術改造）投入運行后，需要增加特殊巡回檢杳內容（必要時增加特巡次數）。

b）特殊巡檢后應單獨填寫特巡記錄。

8.2.5運行方法

8.2.3.1值班管理

a）建立白天值班巡檢記錄，值班人員負責系統的處理工作，使系統處于良好的運行狀態；

b）交接班時，交班人員應確認當前運行情況。

8.2.3.2設備管理

a）應檢查傳輸中的線路情況；

b）應檢查各個設備的主要部件，應無嚴重腐蝕現象；

c）應檢查各個系統的軟件情況；如不能使用，應重新安裝、更新或升級；

d）應檢查各個系統的顯示情況，不應有缺損。

8.2.6當智能化運維系統出現系統監測功能失效時，應按以下程序進行處理：

a）各本地監控站應不間斷有人值守；

b）立即查找監測功能失效原因；

c）對相關設備或軟件進行維修；

d）利用備份資料對軟件系統進行修復，對數據進行恢復。

8.3維護

8.3.1智能化運維系統的硬件維護應符合以下規定：

a）應定期檢查、維護硬件設備、設施；

b）應定期進行UPS電源斷電保持測試。

8.3.2智能化運維系統的軟件維護應符合以下規定：

a）應定期檢查軟件系統的運行狀態；

b）應定期進行病毒查殺與平安漏洞排查，定期進行殺毒軟件病毒代碼庫升級；

c）應定期備份應用系統軟件；

d）應定期維護和備份系統數據庫；

e）系統新模塊開發、調試及投入運行不應影響原系統正常運行。

8.3.3本地智能化運維系統的硬件維護應符合以下規定：

a）應建立設備運行狀態臺帳，并應確保其時效性與完整性；

b）溫度、壓力等就地指示性儀表應按相關標準定期進行檢定與校準。

8.3.4本地智能化運維系統的軟件維護應符合以下規定：

a）軟件的安裝應由專業技術人員完成，并做好相應記錄；

b）軟件的修改、升級應報有關部門，同意前方可實施；

c）監測運行模塊應集中備份、定期整理，并應做好更新時間記錄。

8.3.5通信網絡維護應符合以下規定：

a）應定期檢查通信設備、設施，保證運行完好；

b）應定期檢查通信線路，保證線路通暢。

8.3.6風電設備維護：

8.3.6.1日常維護

風力發電機組維護、檢杳要求：

a）風力發電機組的定期登塔檢查維護，應將機組手動停機后，置于維護狀態下進行。

b）運行人員登塔檢查維護應不少于兩人。運行人員登塔要使用平安帶、戴平安帽、穿平安鞋以及

放墜裝備。零配件及工具必須單獨放在工具袋內，工具袋必須與平安繩聯結牢固，以防墜塔砸

傷他人。

c）檢查風力發電機組液壓系統和齒輪箱以及其他潤滑系統有無泄漏，油面、油溫是否正常，油面

低于規定時要及時加油。

d）對設備螺栓應定期檢查、緊固。

e）對液壓系統、齒輪箱、潤滑系統應定期取油樣進行化驗分析，對軸承潤滑點定時注油

f）對爬梯、平安帽、照明設備等平安設施應定期檢查

g）控制箱應保持清潔，定期進行清掃

8.3.6.2定期檢修

a）在定期維護時需對如下部件的狀態進行檢查：葉片、齒輪箱、發電機、塔架、剎車系統、偏航

系統、傳感器、主軸、各部位螺栓、控制系統等部件。

b）除狀態檢查外應定期進行有關平安及功能性試驗，包括：超速、葉片順槳、正常和緊急停機試

驗。

c）檢修中的測量包括剎車間隙、螺栓預緊力、接地電阻、計量系統的標定、油品取樣化驗以及發

電機的部位的絕緣測量。

d）定期檢修還應包括對整個機組的清理，如：漏油的清理、灰塵清理；濾清器清理。

8.3.6.3事故檢修

當風力發電機組一些大的部件損壞，如葉片、發電機、齒輪箱等，需要拆下來修理，這種故障如果

產生較大數額的修理費用，應該定義為一般設備事故。事故發生后，應立即組織專家分析原因以及處理

措施，然后與廠家聯系索賠或請專業廠家進行修理。如果某個部件經常出現故障時，應考慮安排配備事

故備件。

8.3.6.4維護和維修應符合GB/T25385-2019的要求。

8.3.7故障處理要求

a）當系統有異常報警信號時，運行人員應按規程檢查系統報警信號來源，檢查與之有關系的其他

信號指標是否異常；

b）假設信號指標出現異常，應及時查看信號趨勢圖，利用系統所給出的智能診斷算法進行故障確

認，并做出相應的應急措施：

c）假設信號出現誤報、漏報情況，應及時記錄并于工程人員進行聯系，對系統參數進行修正；

d）當機^運行過程中發生過速、葉片損林、結冰等可能發生高空墜物的情況時，不應就地操作，

運行人員應通過遠程監控系統進行遠停機，并設立平安防護區域，防止人員進入可能存在危險

的區域.

e）用機組起火時，應立即停機，并斷開連接此臺機組的線路斷路器.同時報警

f）當機^制動系統失效時,應立即根據專項處理方案做相應處理.

8.4人員管理

風電場人員管理按照廠長統籌管理，主要任命值長和檢修班長，值長安排運維人員，檢修班長安排

檢修人員的管理體系進行設計。

8.5按照報表上傳

生產報表包括生產日報、生產月報和生產年報，主要有值班人員核實當天風電場運行情況，并將相

關情況發送到上級管理部門。

8.6運維值班流程

生產運行主要包括運行記錄內容，運行記錄包括停機記錄、故障記錄和運行日志調度記錄三局部內

容。停機記錄主要是對風力發電機組停機情況進行管理。故障記錄主要記錄風力發電機組故障情況。運

行日志主要對日常工作中的運行工作情況進行記錄。

同時包含當風力發電機出現異常時，值班人員發起流程，值長審核的報警過程。

8.7點檢

風電場點檢過程為風電場指定的運維人員定期按照一定的標準對風電場指定設備進行預防性檢查

的流程，包含取得設備的狀態信息，填寫記錄檢測表，準確掌握設備技術狀況，維持和改善設備工作性

能，預防事故發生，減少停機時間，延長設備壽命，降低維修費用，保證正常生產。

8.8庫件管理

設備管理模塊是針對于風電場運行維護過程中所需的備品備件、工裝工具進行管理。工裝工具信息

主要包括了各自備件的庫存信息以及維修人員對風力發電機維修前后所借物品的借用和歸還信息進行

記錄。備品備件管理涉及到備品備件庫存信息、備品備件出入庫信息。

8.9維修流程

維修用于管理風電場運行維護過程中維修維護需求的生成以及維修方案的制定。風電場維修人員通

過方案管理制定風電場維修維護方案然后維修人員根據維護方案對風電場的指定風力發電機設備進行

維修。當風電場的維修維護完成后，相應的工作人員總結風力發電機故障原因以及針對于風機故障提出

解決方案并將維修維護風力發電機的過程和維修過程中總結出的經驗錄入到維修維護模塊的維修維護

記錄中以供下次維修維護做參考、具體流程按照附錄C所示。

8.10人員來往

風電場在日常生活、生成中，也伴隨在和外界人員進行交流活動。并記錄人員來往記錄。其記錄主

要包括來往人員、時間、陪同人員等c

附錄A

〔資料性附錄〕

風力發電機組狀態監測的傳感器型號推薦

表A.1振動傳感器參數

型號780B785A

靈敏度lOOmV/g500mV/g

靈敏度誤差±10%±5%

頻率響應(±3dB)0.5Hz-14kHz0.2Hz-14kHz

頻率響應(±10)6)0.7Hz-9kHz0.5Hz-9kHz

頻率響應(±5%)1.0Hz-7kHz0.7Hz-5kHz

頻譜噪聲@10Hz7pg/VHz2.5ng/VHz

加速度范圍50g峰值10g峰值

共振頻率30kHz30kHz

溫度范圍-50C?120℃-50℃?120℃

尺寸(六角頭X長度)18mmx45mm22mmx53mm

表A.2電流傳感器參數

型號RT2000

測量方式羅氏線圈

供電方式感應供電

測量范圍0A-2000A

帶寬(3db)500KHZ

溫度范圍-10匕~65℃

尺寸(測量直徑)55mm

表A.3接近開關傳感器參數

型號NI15-M30-AP6X

感應距離1.5cm

溫度范圍-50℃?120℃

尺寸(直徑X長度)30mmX60mm

表A.4電流互感器參數

型號TA32BM

輸入,輸出5A,25mA

匝