一种风力发电机组倾覆监测系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种风力发电机组倾覆监测系统，在风力发电机组中的塔筒上设置塔筒状态监测装置，用于测量塔筒的状态数据，塔基上设置塔基沉降监测装置，用于测量塔基的沉降数据，并对状态数据和沉降数据进行分析计算得到倾覆监测结果，如塔筒的振动、振型、倾角、刚度、塔基的沉降等，便于工作人员对风力发电机组的运行情况进行实时监控，尤其能够对由于风力发电机组的塔筒的刚度和塔基的不均匀沉降导致的风力发电机组的倾覆进行及时监控，避免安全事故的发生。本发明专利技术还提供了一种风力发电机组倾覆监测方法，具有上述技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机组倾覆监测系统和方法
本专利技术涉及风力发电
，具体涉及一种风力发电机组倾覆监测系统，还涉及一种风力发电机组倾覆监测方法。
技术介绍
风电机组塔筒是风力发电机组的塔杆，在风力发电机组组中主要起支撑作用，同时吸收机组振动。现代大型风力发电机组的塔筒高度一般在50-120米之间，由于塔筒承受着推力、弯矩和扭矩负荷等复杂多变的载荷，同时也受多种气象条件及地质因素的影响，导致风力发电机组运行过程中，作为一个弹性刚体的塔筒产生一定幅度的摇摆和扭曲等变形，导致风力发电机组与水平面产生较大的偏差，此外，风力发电机组在机舱、叶片风力等载荷作用下，产生较大偏心弯矩，导致风力发电机组垂直度不好，塔筒过大的变形会影响风力发电机组的正常运行，严重时会导致风力发电机组倾覆，产生安全事故。因此，如何对风力发电机组倾覆进行实时有效监测，以避免安全事故的发生是本领域技术人员急需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种风力发电机组倾覆监测系统和方法，以克服或缓解
技术介绍
中存在的一个或者更多个问题，至少提供一种有益的选择。作为本专利技术的一个方面，提供了一种风力发电机组倾覆监测系统，所述风力发电机组包括塔筒和塔基，所述塔基用于支撑所述塔筒，包括：塔基沉降监测装置，安装于所述塔基上，用于实时采集所述塔基的沉降数据；塔筒状态监测装置，安装于所述塔筒上，用于实时采集所述塔筒的状态数据；数据分析装置，用于对所述状态数据和所述沉降数据进行分析计算，得到倾覆监测结果。优选的，在上述风力发电机组倾覆监测系统中，所述塔基沉降监测装置包括：塔基倾角传感器，用于获取所述塔基的第一倾角数据。优选的，在上述风力发电机组倾覆监测系统中，所述塔筒状态监测装置包括：塔筒倾角传感器，用于获取所述塔筒的第二倾角数据；加速度传感器，用于获取所述塔筒的振动加速度数据。优选的，在上述风力发电机组倾覆监测系统中，所述塔筒状态监测装置包括：塔基沉降分析模块，用于对所述第一倾角数据分析计算，得到所述塔基的沉降量。优选的，在上述风力发电机组倾覆监测系统中，所述数据分析装置包括：塔筒振动分析模块，用于对所述振动加速度数据分析计算，得到所述塔筒的振动位移、振动速度以及塔筒固有频率。优选的，在上述风力发电机组倾覆监测系统中，所述数据分析装置包括：频率跟踪分析模块，用于对所述塔筒固有频率进行跟踪，并根据所述固有频率的变化分析所述塔筒的刚度变化。优选的，在上述风力发电机组倾覆监测系统中，所述数据分析装置包括：刚度分析模块，用于对所述第二倾角数据和所述振动加速度数据分析计算，得到所述塔筒和所述塔筒中螺栓受力，并根据所述塔筒和所述螺栓的受力得到所述塔筒的刚度。优选的，在上述风力发电机组倾覆监测系统中，所述监测系统还包括：比较模块，用于将所述状态数据和所述沉降数据分别与预设倾覆阈值比较，并当所述状态数据和所述沉降数据中的至少一个达到所述预设倾覆阈值时，生成报警指令；所述报警器用于根据所述报警指令发出警报。优选的，在上述风力发电机组倾覆监测系统中，所述数据分析装置包括：塔筒振型监测模块，用于对所述第二倾角数据和所述振动加速度数据进行分析计算，得到所述塔筒的振型。作为本专利技术的一个方面，提供了一种风力发电机组倾覆监测方法，包括：实时采集塔基的沉降数据和塔筒的状态数据；对所述沉降数据和所述状态数据进行分析计算，得到倾覆监测结果。本专利技术采用上述技术方案，具有如下优点：本方案中，在风力发电机组中的塔筒上设置能够测量塔筒的状态数据的塔筒状态监测装置，塔基上设置能够测量塔基的沉降数据的塔基沉降监测装置，并对所述状态数据和沉降数据进行计算得到倾覆数据，并对倾覆数据分析，得到倾覆监测结果，如塔筒的振动、振型、倾角、刚度、塔基的沉降等倾覆监测结果，便于工作人员对风力发电机组的运行情况进行实时监控，尤其能够对由于风力发电机组的塔筒的振动或塔基的不均匀沉降导致的风力发电机组的倾覆进行及时监控，避免安全事故的发生。上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本专利技术进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。附图说明在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本专利技术公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本专利技术范围的限制。图1为本专利技术实施方式提供的一种风力发电机组倾覆监测系统结构示意图；图2为本专利技术实施方式提供的一种风力发电机组结构示意图；图3为本专利技术实施方式提供的一种风力发电机组某时刻倾角分布示意图；图4为本专利技术实施方式提供的一种风力发电机组塔筒振型监测示意图；图5为本专利技术实施方式提供的一种风力发电机组的叶轮转速预警示意图；图6为本专利技术实施方式提供的一种风力发电机组的倾覆预警示意图；图7本专利技术实施方式提供的一种风力发电机组倾覆监测方法流程示意图。具体实施方式在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本专利技术的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本专利技术。此外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力发电机组倾覆监测系统，所述风力发电机组包括塔筒和塔基，所述塔基用于支撑所述塔筒，其特征在于，包括：塔基沉降监测装置，安装于所述塔基上，用于实时采集所述塔基的沉降数据；塔筒状态监测装置，安装于所述塔筒上，用于实时采集所述塔筒的状态数据；数据分析装置，用于对所述状态数据和所述沉降数据进行分析计算，得到倾覆监测结果。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组倾覆监测系统，所述风力发电机组包括塔筒和塔基，所述塔基用于支撑所述塔筒，其特征在于，包括：塔基沉降监测装置，安装于所述塔基上，用于实时采集所述塔基的沉降数据；塔筒状态监测装置，安装于所述塔筒上，用于实时采集所述塔筒的状态数据；数据分析装置，用于对所述状态数据和所述沉降数据进行分析计算，得到倾覆监测结果。2.如权利要求1所述的风力发电机组倾覆监测系统，其特征在于，所述塔基沉降监测装置包括：塔基倾角传感器，用于获取所述塔基的第一倾角数据。3.如权利要求1所述的风力发电机组倾覆监测系统，其特征在于，所述塔筒状态监测装置包括：塔筒倾角传感器，用于获取所述塔筒的第二倾角数据；加速度传感器，用于获取所述塔筒的振动加速度数据。4.如权利要求2所述的风力发电机组倾覆监测系统，其特征在于，所述数据分析装置包括：塔基沉降分析模块，用于对所述第一倾角数据分析计算，得到所述塔基的沉降量。5.如权利要求3所述的风力发电机组倾覆监测系统，其特征在于，所述数据分析装置包括：塔筒振动分析模块，用于对所述振动加速度数据分析计算，得到所述塔筒的振动位移数据、振动速度数据以及塔筒固有频率。6.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹旭晔，林子晗，
申请(专利权)人：浙江中自庆安新能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33