摘要：根据现在人们生活质量的逐步提高，对电量的需求也不断提高。所以利用海上风力发电的方式进行发电也逐渐成为相关部门倾向的发电方式。但是这一发电方式也存在一定的弊端，在海上所建筑的发电设施因为长期在水里浸泡，受到各种极端天气以及盐度较高等恶劣环境的影响，这些不良因素必然会给这些发电设施造成很大程度上的影响，影响发电设备的正常运行。所以针对这一风险，就需要对海上发电设备作出一系列保护措施，如安装有针对性的检测设施或者进行远程监控和操作，相关工作人员也可以通过检测数据对发电设备进行维修和修补，并且这一方式也逐渐成为电力行业检测发电是否稳定的主要方式，其具备的可靠性、稳定性也逐渐被行业内人士认可。基于此，陈述海上监测设施的各项性能，为海上发电的稳定运行提供科学有力的数据基础。

关键词：动态倾斜监测技术；海上风电工程；应用

中图分类号：TP39文献标志码：A文章编号：1009-9492 （ 2022 ） S1-0046-03

Application of Dynamic Tilt Monitoring Technology in Offshore Wind Power Engineering

Ye Liang

（GUANGDONG HUA ER CHEN OFFSHORE WIND POWER ENGINEERING CO.LTD，Zhongshan，Guangdong 528400， China）

Abstract： According to the gradual improvement of peoples living quality， the demand for electricity is also increasing. Therefore， the use of offshore wind power generation has gradually become a preferred power generation method for relevant departments. However， this power generation method also has some drawbacks. The power generation facilities built on the sea are affected by various extreme weather and harsh environments with high salinity because of long-term immersion in water. These adverse factors will inevitably have a great impact on these power generation facilities and affect the normal operation of power generation equipment. Therefore， in view of this risk， it is necessary to take a series of protective measures for offshore power generation equipment， such as installing targeted detection facilities or conducting remote monitoring and operation. Relevant staff can also repair and repair power generation equipment through detection data. This method has gradually become the main way for the power industry to detect whether power generation is stable， and its reliability and stability are gradually recognized by people in the industry. Based on this， the performance of offshore monitoring facilities was stated to provide a scientific and powerful data basis for the stable operation of offshore power generation.

Key words： dynamic tilt monitoring technology； offshore wind power engineering； application

0引言

海上風电机组基础所处环境复杂，结构除受到自身重力之外，还受到风、波浪、海流、运行荷载及地震波、浮冰荷载等各种动力荷载，使结构在服役期间不停息地发生振动。在这种持续的振动作用下，结构会在未达到极限应力，甚至是未达到弹性极限时发生破坏，即发生疲劳破坏。在实际工程中，疲劳破坏会严重威胁海上风电机组基础的使用安全，因此疲劳破坏问题不容忽视。

1海上风电机组典型故障诊断框架

关于对海上风电机组的故障检测，其中电器一类的检测工作完成的成本较低，并且也可以提前实现故障警告，调换内部的零件也很方便。但是对于机械类的零件进行检测成本就比较高，相关工作人员能够得到的检测数据也不够完备。关于实现预警这一方面，对于机械类部件也是有一定难度的，调换涉及到的部件也有较大难度。众所周知，主轴、发电机轴和发电机绕组这三方面是最为常见的突发情况。主轴常见的问题主要有轴不对中以及主轴可能会发生弯曲两种情况。前者一般是由于设计过程中或者是安装时会发生的问题，后者一般是因为原材料有问题或者安装有故障。发电机轴承上可能会发生的故障主要有轴断裂以及轴承会受到不同程度的损害。前者是因为材料有一定的缺陷，或者主要是因为材料和安装两方面都出现问题，润滑程度没有达到要求等因素影响。发电机绕组方面可能会出现的故障主要有转子、定子故障。前者是因为转子会偏离正常要求的距离、轴承出现缺陷、在制造时有一定的故障、安装过程中出现问题，后者主要是因为一些负责绝缘的物体有一定的损害。对于诊断故障的方法，一般是根据神经网络的方式进行探究。但是由于各方面因素的影响，发生故障的情况没有样本出现故障的情况频繁，所以往往建模的效果无法达到要求。针对这一现象，可以采用深度自编码网络的方式进行模型建构。

2故障诊断技术

关于对风电机组出现的故障进行判断的方法有许多种，但是在工人平常的勘测过程中主要应用的有以下3种：传统诊断、数字诊断和利用智能化系统进行判断故障。

（1）传统诊断主要工作是在风电机正常运转的情况下进行对设备的诊断，利用相关诊断技术，得出较为准确数据并且根据数据进行分析。最后结合其他具体方法诊断出故障发生的具体位置。

（2）数字诊断方法是针对于风机运转模式的一种诊断方法，在运用这种诊断方法的过程中，工人主要是依靠对风机的时序模型进行故障判断，还有就是利用对距离的估测进行故障判断。关于诊断的方法可以利用灰色系统或者模糊诊断这两种方式，加以根据不同层面进行故障分析的方法，其中关于故障的分析可以选择进行小波分析以及混沌分析等方式进行进一步的分析，得到更加准确性的分析。

（3）利用智能化的方式进行判断故障主要是应用于旋转性的设备探究。这种研究方式主要是对主传动链上主轴到发电机过程中的判断。根据相关的规定理论性知识，对电流出现的问题可以进行全面性的分析，其中电流相角差是诊断的主要突破口。与此同时，博旭分析以及神经网络的分析方法也可以搭配进行分析，这样也有利于相关工作人员做出更为准确的诊断。

3动态倾斜监测技术的应用

3.1可靠性的检修决策

其中可靠性的检修（ReliabilityCenteredMainte？ nance，RCM）的决策是现在非常普遍的一种检修技术，这种检修技术分为两个方面：①静态可靠性，这种检修方式主要是以故障的模式和故障树为基础；②动态可靠性。这种检修方式中典型的例子便是马儿可夫过程。可以选一个较为典型的故障模式进行主要研究，继而根据RCM的理论对故障模式和故障树进行研究，得出结论；但是在实际情况中，系统具有较强的不稳定性，所以为了稳定时间较长的因素，有人提出了半马尔可夫的观点，其中包括了研究的过程。大致创建出以半马尔可夫决策为基础的风机在不同状态下进行维修的模型，认为在退化的情况下应该使用哪种维修的方式；提出了在恶劣天气条件下，维修风机时应选择的最恰当的方式。并且风力系统的发电机和变流器怎样才能提高可靠性能的最佳模型。基于设备可能出现的不同类型的故障，给出了半马尔可夫过程中的改进方式。

3.2预防维修

对于每一项工程中可能出现的风险都要设置专业的人员或者组建专业部门进行风险预防措施，并且做出应急方案。所谓预防维修，就是指在风险出现之前要及时发现设备可能存在的问题，可能会发生的故障，并且对设备进行及时的维修。但是维修活动的步骤比较繁琐，这也就会给相关工作人员带来较大的挑战，步骤分为润滑、对设备零件进行擦拭、调试、进行对问题的检查、拆修、调换这几项内容。维修活动中要求工作人员注意不同方面的因素，之所以过程这样的复杂，就是要保障最大程度上保证设备的正常运转，降低设备可能出现故障的可能性。对设备进行预防维修，也可以减少设备出现故障时进行维修的费用。总的来说，就是对设备进行预防维修一定程度上有使设备运转效率降低的可能性，若是减少维修设备的频率可以提高设备的运转效率。所以要想保障性设备安全稳定运行，又想保障设备的运行效率，还需要进行不断地探索。

3.3设备安装过程保护

对于可以检测海上发电设备是检测仪器可能会收到的损害，主要有以下4种原因：施工过程中受到的损害；在检测过程中可能有人为性的破坏；安装埋设中可能也会收到损害；还有工作人员无法预料到的一系列可能会造成破坏的因素。

所以，为了解决这一系列可能会对发电设施造成影响的情况，工作人员也给出了一系列的解决方案：

（1）在安装海上检测设备之前，要准确掌握相关的施工情况和施工方案，和土建施工的部门及时沟通，确保二者之间的施工相互不影响。在把握这些条件之后，方可进行对监测仪器设备的安装；

（2）在施工期间，一定要安排人员进行轮班值守，发现异样要及时上报，可以有效避免一些不必要的问题的出现；

（3）监理部门和施工部门二者之間要保持密切的联系，进行紧密的工作情况对接，在监察部门发现施工过程中存在的问题时及时和施工部门联系，很大程度上可以减少损失。而且保持紧密联系，也有利于工作的进程发展，起到协调作用；

（4）为避免检测设备会受到人为因素的破坏，有很大一部分原因是人们不小心损坏的，所以可以在检测设备上面做出比较显眼的标记，加以相关工作人员告知附近活动人员此处有重要检测设备；

（5）在检测的设备埋入之前，要时刻安排工作人员进行巡逻场地；

（6）若想保护仪器的安全性，就要对其所经过的各个步骤进行保护。在运输过程中，要注意仪器储存的环境，如湿度、防震措施是否做到位、温度等方面；

（7）在进行设备安装或者组装时相关负责人员要严格按照相关条例说明进行操作。有效防止因为多仪器的操作不当造成的仪器损坏情况。

4结束语

针对传统监测系统出现的报警误报率高、不能进行早期故障监测等问题，文中设计了海上风电机组故障监测一体化系统，当风电机组设备中出现安全隐患时，能够通过文中系统及时给出报警信息，确保风电机组设备安全、稳定运行。

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作者简介：叶亮（1990—），男，大学本科，工程师，研究领域为海上风电基础施工和风机安装，已发表论文3篇。

（编辑：王智圣）