风力发电机组的自动加脂监测方法、装置及存储介质与流程

本申请涉及风力发电机组的控制技术领域，具体而言，本申请涉及一种风力发电机组的自动加脂监测方法、装置及存储介质。

背景技术：

风力发电机组的稳定性对风电项目经济效益有直接的影响，合理的润滑不仅能降低重要部件的损耗，确保风力发电机的稳定运行，而且还能降低综合运行成本。所以，目前各大厂商的直驱机组对主轴，变桨和偏航部件部署了专门的自动加脂润滑系统。

通常自动润滑加脂系统包括：润滑泵，分配器以及输送润滑油脂的润滑管路。润滑泵提供压力油脂并通过润滑管路输送润滑油脂，分配器将润滑管路的油脂分配到不同的润滑点。图1为典型的变桨润滑系统的管路示意图，主轴和偏航润滑系统与其类似。变桨润滑系统为：一级分配器分成三路，每一路配一个二级分配器的方式，原理示意图见图1，一路堵塞报警信号和一路油位报警信号均反馈到plc(programmablelogiccontroller，可编程逻辑控制器)。自动润滑加脂系统拥有一个润滑泵的启停信号，一个分配器的反馈信号，通常为脉冲形式的信号，一个润滑泵油位报警反馈信号。分配器之所以能够产生脉冲信号是因为其本身带有一个接近开关，当油脂通过分配器的时候，接近开关会做往复运动，这样产生了脉冲反馈信号。

目前，润滑加脂系统是个非常重要但是却很容易被忽视的部件。对自动润滑系统的控制信号和反馈信号的分析处理相对简单。所以，需要开发一种自动加脂监测方法对润滑加脂系统的相关信号进行深入的分析，以便有效的监测润滑加脂系统的故障。

技术实现要素：

本申请针对现有方式的缺点，提出一种风力发电机组的自动加脂监测方法、装置及存储介质，用以解决现有技术对自动润滑系统的控制信号和反馈信号的分析处理相对简单，润滑加脂系统的故障监测效率不足的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种风力发电机组的自动加脂监测方法，其中，所述风力发电机组的加脂系统包括：加脂管路以及设置在所述加脂管路上的分配器，所述自动加脂监测方法包括：

在风力发电机组本次加脂过程结束后，求得所述分配器在本次加脂过程中输出为高电平的对应各时长的第一平均值，并求得所述分配器在本次加脂过程中输出为高电平的对应各时长相对于所述第一平均值的第一标准差；

在风力发电机组本次加脂过程结束后，求得所述分配器在本次加脂过程中输出为低电平的对应各时长的第二平均值，并求得所述分配器在本次加脂过程中输出为低电平时对应各时长相对于所述第二平均值的第二标准差；

若所述第一标准差超出第一预设阈值范围或者所述第二标准差超出第二预设阈值范围时，生成加脂异常信号。

进一步地，在所述求得所述分配器在本次加脂过程中输出为高电平的对应各时长相对于所述第一平均值的第一标准差之前，包括：

计算所述第一平均值与预设的第一厂家参考标准时间之间的第一差值；

若所述第一差值超出第三预设阈值范围时，计算所述分配器在本次加脂过程中输出为高电平的对应各时长相对于所述第一厂家参考标准时间的第三标准差；

所述第三标准差超出第四预设阈值范围时，则执行所述求得所述分配器在本次加脂过程中输出为高电平的对应各时长的第一标准差的步骤。

进一步地，在所述求得所述分配器在本次加脂过程中输出为低电平时对应各时长相对于所述第二平均值的第二标准差之前，包括：

计算所述第二平均值与预设的第二厂家参考标准时间之间的第二差值；

若所述第二差值超出第五预设阈值范围时，计算所述分配器在本次加脂过程中输出为低电平的对应各时长相对于所述第二厂家参考标准时间的第四标准差；

所述第四标准差超出第六预设阈值范围时，则执行所述求得所述分配器在本次加脂过程中输出为低电平的对应各时长的第二标准差的步骤。

进一步地，在所述计算所述第一平均值与预设的第一厂家参考标准时间之间的第一差值的步骤之后，包括：

若所述第一差值未超出所述第三预设阈值范围且所述第二差值未超出所述第五预设阈值范围时，则根据预设的厂家给定的加脂速度与本次加脂时间的乘积计算得到本次的加脂估算量。

进一步地，在所述计算所述第一平均值与预设的第一厂家参考标准时间之间的第一差值的步骤之后，还包括：

若满足第一条件或第二条件时，则根据预设的厂家给定的加脂速度、本次加脂时间及第一预设系数的乘积计算得到本次的加脂估算量；所述第一预设系数小于1；

若满足所述第一条件且满足第二条件时，则根据预设的厂家给定的加脂速度、本次加脂时间及第二预设系数的乘积计算得到本次的加脂估算量；所述第二预设系数小于所述第一预设系数；

所述第一条件为所述第一差值超出所述第三预设阈值范围且所述第三标准差未超出第四预设阈值范围；所述第二条件为所述第二差值超出所述第五预设阈值范围且所述第四标准差未超出第六预设阈值范围。

进一步地，所述的方法还包括：

若满足第三条件或第四条件时，则根据预设的厂家给定的加脂速度、本次加脂时间及第三预设系数的乘积计算得到本次的加脂估算量；所述第三预设系数小于所述第二预设系数；

若满足所述第三条件且满足第四条件时，则根据预设的厂家给定的加脂速度、本次加脂时间及第四预设系数的乘积计算得到本次的加脂估算量；所述第四预设系数小于所述第三预设系数；

所述第三条件为所述第三标准差超出第四预设阈值范围；所述第四条件为所述第四标准差超出第六预设阈值范围。

进一步地，在所述生成加脂异常信号的步骤之后还包括：

根据预设的加脂时间调整方法以及所述加脂估算量，调整加脂时间以保证加脂量的输出量。

第二方面，本申请实施例提供了一种风力发电机组的自动加脂监测装置，其中，所述风力发电机组的加脂系统包括：加脂管路以及设置在所述加脂管路上的分配器，所述装置包括：

第一处理单元，用于在风力发电机组本次加脂过程结束后，求得所述分配器在本次加脂过程中输出为高电平的对应各时长的第一平均值，并求得所述分配器在本次加脂过程中输出为高电平的对应各时长相对于所述第一平均值的第一标准差；

第二处理单元，用于在风力发电机组本次加脂过程结束后，求得所述分配器在本次加脂过程中输出为低电平的对应各时长的第二平均值，并求得所述分配器在本次加脂过程中输出为低电平时对应各时长相对于所述第二平均值的第二标准差；

异常监测单元，用于若所述第一标准差超出第一预设阈值范围或者所述第二标准差超出第二预设阈值范围时，生成加脂异常信号。

进一步地，所述第一处理单元还用于：计算所述第一平均值与预设的第一厂家参考标准时间之间的第一差值；若所述第一差值超出第三预设阈值范围时，计算所述分配器在本次加脂过程中输出为高电平的对应各时长相对于所述第一厂家参考标准时间的第三标准差；所述第三标准差超出第四预设阈值范围时，则执行所述求得所述分配器在本次加脂过程中输出为高电平的对应各时长的第一标准差的处理。

进一步地，所述第二处理单元还用于：计算所述第二平均值与预设的第二厂家参考标准时间之间的第二差值；若所述第二差值超出第五预设阈值范围时，计算所述分配器在本次加脂过程中输出为低电平的对应各时长相对于所述第二厂家参考标准时间的第四标准差；所述第四标准差超出第六预设阈值范围时，则执行所述求得所述分配器在本次加脂过程中输出为低电平的对应各时长的第二标准差的处理。

进一步地，所述的装置还包括：第一加脂量估算单元，用于若所述第一差值未超出所述第三预设阈值范围且所述第二差值未超出所述第五预设阈值范围时，则根据预设的厂家给定的加脂速度与本次加脂时间的乘积计算得到本次的加脂估算量；

第二加脂量估算单元，用于若满足第一条件或第二条件时，则根据预设的厂家给定的加脂速度、本次加脂时间及第一预设系数的乘积计算得到本次的加脂估算量；所述第一预设系数小于1；若满足所述第一条件且满足第二条件时，则根据预设的厂家给定的加脂速度、本次加脂时间及第二预设系数的乘积计算得到本次的加脂估算量；所述第二预设系数小于所述第一预设系数；所述第一条件为所述第一差值超出所述第三预设阈值范围且所述第三标准差未超出第四预设阈值范围；所述第二条件为所述第二差值超出所述第五预设阈值范围且所述第四标准差未超出第六预设阈值范围；

第三加脂量估算单元，用于若满足第三条件或第四条件时，则根据预设的厂家给定的加脂速度、本次加脂时间及第三预设系数的乘积计算得到本次的加脂估算量；所述第三预设系数小于所述第二预设系数；若满足所述第三条件且满足第四条件时，则根据预设的厂家给定的加脂速度、本次加脂时间及第四预设系数的乘积计算得到本次的加脂估算量；所述第四预设系数小于所述第三预设系数；所述第三条件为所述第三标准差超出第四预设阈值范围；所述第四条件为所述第四标准差超出第六预设阈值范围。

进一步地，所述的装置还包括：

加脂时间调整单元，用于根据预设的加脂时间调整方法以及所述加脂估算量，调整加脂时间以保证加脂量的输出量。

进一步地，所述装置集成设置在风力发电机组的主控制器中。

第三方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例第一方面提供的风力发电机组的自动加脂监测方法。

本申请实施例提供的技术方案，至少具有如下有益效果：

本申请实施例风力发电机组的自动加脂监测方法通过考察分配器的输出信号，并将高低电平分开考虑，同时选择标准差作为映射关系函数，将高电平对应的第一标准差与对应的第一预设阈值范围比较，将低电平对应的第二标准差与对应的第二预设阈值范围比较，并根据比较结果确定是否发生加脂异常，能对加脂异常的工况进行有效监测。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为现有风力发电机变桨轴承润滑系统结构图；

图2为本申请实施例中风力发电机组的自动加脂监测方法的流程图；

图3为本申请另一实施例中风力发电机组的自动加脂监测方法的流程图；

图4为本申请实施例中风力发电机组的自动加脂监测装置的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本申请，本申请实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。下面结合图2-图4对本申请各实施例进行介绍。

实施例一

本申请实施例提供了一种风力发电机组的自动加脂监测方法，该风力发电机组的加脂系统包括：加脂管路以及设置在该加脂管路上的分配器，具体如图2所示，该自动加脂监测方法包括：

s201，在风力发电机组本次加脂过程结束后，求得该分配器在本次加脂过程中输出为高电平的对应各时长的第一平均值，并求得该分配器在本次加脂过程中输出为高电平的对应各时长相对于该第一平均值的第一标准差；

s203，在风力发电机组本次加脂过程结束后，求得该分配器在本次加脂过程中输出为低电平的对应各时长的第二平均值，并求得该分配器在本次加脂过程中输出为低电平时对应各时长相对于该第二平均值的第二标准差；可以理解的是，s201与s203没有严格的先后执行次序关系；

s205，若该第一标准差超出第一预设阈值范围或者该第二标准差超出第二预设阈值范围时，生成加脂异常信号。

本实施例中的风力发电机组的自动加脂监测方法通过考察分配器的输出信号，并将高低电平分开考虑，同时选择标准差作为映射关系函数，将高电平对应的第一标准差与对应的第一预设阈值范围比较，将低电平对应的第二标准差与对应的第二预设阈值范围比较，并根据比较结果确定是否发生加脂异常，能对加脂异常进行有效监测。

实施例二

上述风力发电机组的自动加脂监测装置对应的无功功率控制方法的流程图具体如图3所示，包括：

s301，在风力发电机组本次加脂过程结束后，求得该分配器在本次加脂过程中输出为高电平的对应各时长的第一平均值；

s302，计算该第一平均值与预设的第一厂家参考标准时间之间的第一差值；

s303，判断该第一差值是否超出第三预设阈值范围？

s304，若该第一差值超出第三预设阈值范围，则计算该分配器在本次加脂过程中输出为高电平的对应各时长相对于该第一厂家参考标准时间的第三标准差；

s305，判断该第三标准差是否超出第四预设阈值范围？

s306，若该第三标准差超出第四预设阈值范围时，则求得该分配器在本次加脂过程中输出为高电平的对应各时长相对于该第一平均值的第一标准差；

s307，在风力发电机组本次加脂过程结束后，求得该分配器在本次加脂过程中输出为低电平的对应各时长的第二平均值；

s308，计算该第二平均值与预设的第二厂家参考标准时间之间的第二差值；

s309，判断该第二差值是否超出第五预设阈值范围？

s310，若该第二差值超出第五预设阈值范围时，计算该分配器在本次加脂过程中输出为低电平的对应各时长相对于该第二厂家参考标准时间的第四标准差；

s311，判断该第四标准差是否超出第六预设阈值范围？

s312，若该第四标准差超出第六预设阈值范围时，则求得该分配器在本次加脂过程中输出为低电平时对应各时长相对于该第二平均值的第二标准差；

s313，若该第一差值未超出该第三预设阈值范围且该第二差值未超出该第五预设阈值范围时，则根据预设的厂家给定的加脂速度与本次加脂时间的乘积计算得到本次的加脂估算量。

s314，若满足第一条件或第二条件时，则根据预设的厂家给定的加脂速度、本次加脂时间及第一预设系数的乘积计算得到本次的加脂估算量；该第一预设系数小于1；其中，该第一条件为该第一差值超出该第三预设阈值范围且该第三标准差未超出第四预设阈值范围；第二条件为第二差值超出第五预设阈值范围且第四标准差未超出第六预设阈值范围；

s315，若满足该第一条件且满足第二条件时，则根据预设的厂家给定的加脂速度、本次加脂时间及第二预设系数的乘积计算得到本次的加脂估算量；该第二预设系数小于该第一预设系数。

s316，若满足第三条件或第四条件时，则根据预设的厂家给定的加脂速度、本次加脂时间及第三预设系数的乘积计算得到本次的加脂估算量；第三预设系数小于第二预设系数；第三条件为第三标准差超出第四预设阈值范围；第四条件为第四标准差超出第六预设阈值范围；

s317，若满足第三条件且满足第四条件时，则根据预设的厂家给定的加脂速度、本次加脂时间及第四预设系数的乘积计算得到本次的加脂估算量；第四预设系数小于第三预设系数。

s318，根据预设的加脂时间调整方法以及加脂估算量，调整加脂时间以保证加脂量的输出量。

其中，该预设的加脂时间调整方法可以包括但不限于以下方法：

1：简单方法，如果检测到脉冲信号异常，即标准差超过设定阈值，那么设定个最长加脂时间，按此时间加脂，宁多不少。

2：中等程度方法，如果检测到脉冲信号异常，即标准差超过设定阈值，分析一个周期高低电平持续的时间，然后将补偿加脂时间设定为多余电平时间的1.5--2倍，加入正常加脂时间。保证加脂量的正常输出量。

3：较复杂的方法，根据标准差的值，查表法，推算出一个补脂的额外时间，加入加脂时间中。

本实施例中的风力发电机组的自动加脂监测方法通过首先对第一平均值及第二平均值设定相应的预设阈值范围，如果实际加脂的第一平均值及第二平均值与厂家参考标准时间差值在阈值范围内，则说明本次加脂过程正常；但是如果上述两个差值中的任意一个在对应预设阈值范围以外，则启动相应的标准差的计算，即第一平均值对应的差值超阈值范围，则启动第三标准差的计算，第二平均值对应的差值超阈值范围，则启动第四标准差的计算，该第三标准差及第四标准差是相对于厂家参考标准时间而言的。

同样，对该第三标准差及第四标准差设定相应的预设阈值范围，如果该第三标准差及第四标准差在各自的预设阈值范围内，则说明本次加脂过程正常，也就是说第三标准差及第四标准差越界，不触发报警信号，因为虽然可能实际加脂的平均值与厂家给定的参考标准时间不同，可能是由于加脂系统当时的环境温度变化，油泵压力的变化，导致实际情况与厂家给定时间不符，相对于厂家参考标准时间而言的第三标准差及第四标准差存在异常在宽松条件下是可以接受的；但是如果第三标准差及第四标准差在各自的预设阈值范围以外，则启动进一步的运算。

具体地，若第三标准差在各自的预设阈值范围以外，则启动第一标准差的计算，若第四标准差在各自的预设阈值范围以外，则启动第二标准差的计算，对该第三标准差及第四标准差设定相应的预设阈值范围，如果该第一标准差及第二标准差在各自的预设阈值范围内，则说明本次加脂过程正常，则说明本次加脂过程正常；但是如果该第一标准差或第二标准差在各自的预设阈值范围以外，则生成加脂异常信号(如可以启动报警)。

也就是说基于实际加脂过程中的第一平均值求得的第一标准差在预设阈值范围以外，或者基于实际加脂过程中的第二平均值求得的第二标准差在预设阈值范围以外，说明加脂过程异常，需要提醒运维人员对加脂润滑系统进行检查；优选地，本实施例还可以估算加脂润滑量，以便提醒运维人员关注加脂罐中的剩余油脂量。

实施例三

基于同一发明构思，如图4所示，本申请实施例提供了一种风力发电机组的自动加脂监测装置，图3所示实施例的解释说明均可以用于本实施例。其中，风力发电机组的加脂系统包括：加脂管路以及设置在加脂管路上的分配器，该自动加脂监测装置包括：

第一处理单元401，用于在风力发电机组本次加脂过程结束后，求得分配器在本次加脂过程中输出为高电平的对应各时长的第一平均值，并求得分配器在本次加脂过程中输出为高电平的对应各时长相对于第一平均值的第一标准差；

第二处理单元403，用于在风力发电机组本次加脂过程结束后，求得分配器在本次加脂过程中输出为低电平的对应各时长的第二平均值，并求得分配器在本次加脂过程中输出为低电平时对应各时长相对于第二平均值的第二标准差；

异常监测单元405，用于若第一标准差超出第一预设阈值范围或者第二标准差超出第二预设阈值范围时，生成加脂异常信号。

优选地，第一处理单元401还用于：计算第一平均值与预设的第一厂家参考标准时间之间的第一差值；若第一差值超出第三预设阈值范围时，计算分配器在本次加脂过程中输出为高电平的对应各时长相对于第一厂家参考标准时间的第三标准差；第三标准差超出第四预设阈值范围时，则执行求得分配器在本次加脂过程中输出为高电平的对应各时长的第一标准差的处理。

优选地，第二处理单元403还用于：计算第二平均值与预设的第二厂家参考标准时间之间的第二差值；若第二差值超出第五预设阈值范围时，计算分配器在本次加脂过程中输出为低电平的对应各时长相对于第二厂家参考标准时间的第四标准差；所述第四标准差超出第六预设阈值范围时，则执行求得分配器在本次加脂过程中输出为低电平的对应各时长的第二标准差的处理。

优选地，自动加脂监测装置还包括：

第一加脂量估算单元407，用于若第一差值未超出第三预设阈值范围且第二差值未超出第五预设阈值范围时，则根据预设的厂家给定的加脂速度与本次加脂时间的乘积计算得到本次的加脂估算量；

第二加脂量估算单元409，用于若满足第一条件或第二条件时，则根据预设的厂家给定的加脂速度、本次加脂时间及第一预设系数的乘积计算得到本次的加脂估算量；第一预设系数小于1；若满足第一条件且满足第二条件时，则根据预设的厂家给定的加脂速度、本次加脂时间及第二预设系数的乘积计算得到本次的加脂估算量；第二预设系数小于第一预设系数；第一条件为第一差值超出第三预设阈值范围且第三标准差未超出第四预设阈值范围；第二条件为第二差值超出第五预设阈值范围且第四标准差未超出第六预设阈值范围；

第三加脂量估算单元411，用于若满足第三条件或第四条件时，则根据预设的厂家给定的加脂速度、本次加脂时间及第三预设系数的乘积计算得到本次的加脂估算量；第三预设系数小于第二预设系数；若满足第三条件且满足第四条件时，则根据预设的厂家给定的加脂速度、本次加脂时间及第四预设系数的乘积计算得到本次的加脂估算量；第四预设系数小于第三预设系数；第三条件为第三标准差超出第四预设阈值范围；第四条件为第四标准差超出第六预设阈值范围。

优选地，自动加脂监测装置还包括：

加脂时间调整单元413，用于根据预设的加脂时间调整方法以及加脂估算量，调整加脂时间以保证加脂量的输出量。

具体操作时，自动加脂监测装置可以集成设置在风力发电机组的主控制器中。

本实施例通过考察分配器的输出信号，并将高低电平分开考虑，同时选择标准差作为映射关系函数，将高电平对应的第一标准差与对应的第一预设阈值范围比较，将低电平对应的第二标准差与对应的第二预设阈值范围比较，并根据比较结果确定是否发生加脂异常，能对加脂异常的工况进行有效监测。

实施例四

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本申请前述实施例所提供的风力发电机组的自动加脂监测方法。

计算机可读介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、cd-rom、和磁光盘)、rom、ram、eprom(erasableprogrammableread-onlymemory，可擦写可编程只读存储器)、eeprom、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是，可读介质包括由系统(例如，计算机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质。

本申请实施例提供的计算机可读存储介质，与前述实施例具有相同的发明构思及相同的有益效果，在此不再赘述。

本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。