叶片不平衡检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种叶片不平衡检测方法及装置，涉及风力发电技术领域。该方法通过获取风力发电机组在运行过程中的运行数据，根据所述运行数据判断风力发电机组的叶片是否处于不平衡状态，在所述叶片处于不平衡状态时，根据所述运行数据确定所述风力发电机组的控制策略。该叶片不平衡检测方法无需增加辅助设备即可实时检测叶片是否处于不平衡状态，检测方法简单易行，成本小；同时，在检测出叶片处于不平衡状态时，还能根据当前的运行数据对风力发电机组实施控制策略，以减小因叶片不平衡对风力发电机组造成的损伤。

【技术实现步骤摘要】
叶片不平衡检测方法及装置
本专利技术涉及风力发电
，具体而言，涉及一种叶片不平衡检测方法及装置。
技术介绍
随着风力发电技术的不断发展，风力发电机组的维护工作难度大，成本高，故对风力发电机组的运行状态的监测至关重要。叶片作为风力发电机组的重要部件，其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。若叶片发生故障，例如，叶片不平衡故障，将直接影响机组转化风能的效率，同时使机组产生额外载荷或者载荷失衡，因此，叶片故障不但会影响自身的动力性能，同时会给风力发电机组其他部件产生较大的损伤，如对变桨系统的损伤、对主轴承的损伤、对偏航系统的损伤等。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种叶片不平衡检测方法及装置，以解决上述技术问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：第一方面，本专利技术提出一种叶片不平衡检测方法，应用于风力发电机组，所述风力发电机组包括叶片，所述方法包括：获取所述风力发电机组在运行过程中的运行数据；根据所述运行数据判断所述叶片是否处于不平衡状态；在所述叶片处于不平衡状态时，根据所述运行数据确定所述风力发电机组的控制策略。第二方面，本专利技术还提出一种叶片不平衡检测装置，应用于风力发电机组，所述风力发电机组包括叶片，所述装置包括：数据获取模块，用于获取所述风力发电机组在运行过程中的运行数据；判断模块，用于根据所述运行数据判断所述叶片是否处于不平衡状态；控制模块，用于在所述叶片处于不平衡状态时，根据所述运行数据确定所述风力发电机组的控制策略。相对现有技术，本专利技术实施例具有以下有益效果：本专利技术实施例提供的叶片不平衡检测方法通过获取风力发电机组在运行过程中的运行数据，根据所述运行数据判断风力发电机组的叶片是否处于不平衡状态，在所述叶片处于不平衡状态时，根据所述运行数据确定所述风力发电机组的控制策略。该叶片不平衡检测方法无需增加辅助设备即可实时检测叶片是否处于不平衡状态，检测方法简单易行，成本小；同时，在检测出叶片处于不平衡状态时，还能根据当前的运行数据对风力发电机组实施控制策略，以减小因叶片不平衡对风力发电机组造成的损伤。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术实施例了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了本专利技术实施例所提供的风力发电机组的结构框图。图2示出了本专利技术实施例所提供的叶片不平衡检测方法的流程示意图。图3示出了图2中步骤S102的子步骤示意图。图4示出了图2中步骤S103的子步骤示意图。图5示出了叶片调零的示意图。图6示出了本专利技术实施例所提供的叶片不平衡检测装置的功能模块示意图。图7示出了图6中判断模块的功能模块示意图。图8示出了图6中控制模块的功能模块示意图。图标：100-风力发电机组；400-叶片不平衡检测装置；110-叶片；120-发电机；410-数据获取模块；420-判断模块；430-控制模块；421-第一判断子模块；422-分析模块；423-确定模块；431-第二判断子模块；432-第一执行模块；433-第二执行模块。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。本专利技术实施例所提供的叶片不平衡检测方法及装置可应用于图1所示的风力发电机组100中。所述风力发电机组100包括叶片110及发电机120，该叶片110与发电机120转动连接。其中，叶片110可以为多个。叶片110在风力的作用下转动，进而带动发电机120发电，实现了将风能转换为电能。在本实施例中，该风力发电机组100在运行过程中，通过实时监测叶片110是否处于不平衡状态，并在叶片110处于不平衡状态时，执行相应的动作，减小叶片110的不平衡故障率。可以理解，图1所示的结构仅为示意，所述风力发电机组100还可包括比图1中所示更多的组件，例如，传动系统、偏航系统、变桨系统等。请参照图2，为本专利技术实施例所提供的叶片不平衡检测方法的流程示意图。需要说明的是，本专利技术实施例所述的叶片不平衡检测方法并不以图2以及以下所述的具体顺序为限制，应当理解，在其它实施例中，本专利技术所述的叶片不平衡检测方法其中部分步骤的顺序可以根据实际需要相互交换，或者其中的部分步骤也可以省略或删除。本专利技术实施例所述的叶片不平衡检测方法可应用于上述的风力发电机组100中，下面将对图2所示的具体流程进行详细阐述。步骤S101，获取所述风力发电机组100在运行过程中的运行数据。在本实施例中，风力发电机组100在运行过程中，需要实时采集风力发电机组100的各种运行数据。例如，该运行数据可以包括当前风速、发电机120的功率、发电机120的转速等。步骤S102，根据所述运行数据判断所述叶片110是否处于不平衡状态。在本实施例中，风力发电机组100根据采集的运行数据可以判断叶片110是否处于不平衡状态。如图3所示，该步骤S102具体包括如下子步骤：子步骤S1021，根据所述发电机120的转速及所述发电机120的功率判断是否符合功率谱密度分析条件。在本实施例中，当在预设时间内所述发电机120的转速以及所述发电机120的功率均在各自的预设范围内时，判断符合功率谱密度分析条件。例如，当发电机120的转速连续一段时间内(即预设时间，例如1s)都在该发电机120的转速对应的预设范围内保持稳定，并且发电机120的功率连续一段时间内(即预设时间，例如1s)也在该发电机120的功率对应的预设范围内保持稳定，则可判定符合功率谱密度分析条件；若在连续一段时间内发电机120的转速和功率没有在一定范围内保持稳定，判定不符合功率谱密度分析条件，执行步骤S101，继续进行运行数据的采集。子步骤S1022，当符合所述功率谱密度分析条件时，对所述发电机120的转速进行功率谱密度分析，以得到转速1倍频幅值。在本实施例中，当判定符合功率谱密度分析条件时，对采集到的发电机120的转速的时间序列进行功率谱密度分析，得到发电机120的转速的功率谱密度，然后提取出功率谱密度中的转速1倍频幅值。需要说明的是，在实践中，也可以通过其他频谱分析方法来获得转速1倍频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种叶片不平衡检测方法，应用于风力发电机组，所述风力发电机组包括叶片，其特征在于，所述方法包括：获取所述风力发电机组在运行过程中的运行数据；根据所述运行数据判断所述叶片是否处于不平衡状态；在所述叶片处于不平衡状态时，根据所述运行数据确定所述风力发电机组的控制策略。

【技术特征摘要】
1.一种叶片不平衡检测方法，应用于风力发电机组，所述风力发电机组包括叶片，其特征在于，所述方法包括：获取所述风力发电机组在运行过程中的运行数据；根据所述运行数据判断所述叶片是否处于不平衡状态；在所述叶片处于不平衡状态时，根据所述运行数据确定所述风力发电机组的控制策略。2.如权利要求1所述的叶片不平衡检测方法，其特征在于，所述风力发电机组还包括发电机，所述运行数据包括所述发电机的转速及所述发电机的功率，所述根据所述运行数据判断所述叶片是否处于不平衡状态的步骤包括：根据所述发电机的转速及所述发电机的功率判断是否符合功率谱密度分析条件；当符合所述功率谱密度分析条件时，对所述发电机的转速进行功率谱密度分析，以得到转速1倍频幅值；当所述转速1倍频幅值大于设定阈值时，确定所述叶片处于不平衡状态。3.如权利要求2所述的叶片不平衡检测方法，其特征在于，所述根据所述发电机的转速及所述发电机的功率判断是否符合功率谱密度分析条件的步骤包括：当在预设时间内所述发电机的转速以及所述发电机的功率均在各自的预设范围内时，判断符合功率谱密度分析条件。4.如权利要求1所述的叶片不平衡检测方法，其特征在于，所述根据所述运行数据确定所述风力发电机组的控制策略的步骤包括：根据所述运行数据判断所述风力发电机组是否符合叶片调整条件；若所述风力发电机组符合所述叶片调整条件，执行叶片调零动作；若所述风力发电机组不符合所述叶片调整条件，降低所述发电机的容限功率。5.如权利要求4所述的叶片不平衡检测方法，其特征在于，所述叶片包括多个，所述执行叶片调零动作的步骤包括：按照设定规则调整多个叶片中的每个叶片的角度，获得每个叶片的每个角度对应的转速1倍频幅值；其中，所述设定规则为：调整多个叶片中的一个叶片的角度时，保持多个叶片中的其余叶片位置不变；其中，每个角度对应的转速1倍频幅值对应所述多个叶片的位置；将所有转速1倍频幅值中的最小值对应的所述多个叶片的位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海涛，翁艳，闻攀，
申请(专利权)人：三一重能有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11