风力发电机组叶片气动平衡监测调整系统及监测调整方法技术方案

技术编号:21848233 阅读:32 留言:0更新日期:2019-08-13 23:45
本发明专利技术提供了一种风力发电机组叶片气动平衡监测调整系统及监测调整方法。其中,风力发电机组叶片气动平衡监测调整系统包括主控制器、传感器组;传感器组用于实时监测风力发电机的结构部件的载荷数据,并在不同叶片通过在预设风轮方位角度瞬间时,检测到不同叶片处于预设风轮方位角度时的结构部件的载荷数据;主控制器用于根据结构部件的载荷数据,来判断不同叶片的气动是否平衡;并且在当前叶片气动不平衡时,计算得到当前叶片的不平衡度;根据不平衡度对当前叶片进行独立变桨动作。上述监测调整方式,可利用结构载荷对于叶片的气动平衡进行监测,同时还可以根据监测结构判断得到不平衡度,最后利用不平衡度对当前叶片进行独立变桨动作。

Aerodynamic Balance Monitoring and Adjustment System for Wind Turbine Blades and Its Monitoring and Adjustment Method

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组叶片气动平衡监测调整系统及监测调整方法
本专利技术涉及风力发电
,特别涉及一种风力发电机组叶片气动平衡监测调整系统及监测调整方法。
技术介绍
风力发电是指把风的动能转为电能。风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再通过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。研究发现,风力发电机组叶片气动特性的不平衡则会影响风电机组的载荷以及寿命,造成风力发电机组叶片气动不平衡的原因主要在于叶片在安装时的误差以及风电机组长期运行后叶片发生的形变。举例说明,风力发电机组在运行时,其叶片由于变桨角度不一致,会导致叶片气动力不平衡。通过力学分析,叶片不平衡,会导致轮毂受到一个频率为1P(风轮转频)的周期性合力矩,进而导致机舱振动及部件载荷出现明显的1P波动信号。如果不平衡度高的话,会使风力发电机组机舱整体振动超限,进而加快各承力结构件疲劳破坏等故障,严重时会发生倒塔等恶性事故。在现有技术中,也出现了一些对于风力发电机组叶片气动不平衡检测以及调整方法的研究;举例说明,专利CN201410030611,《一种双馈风力发电机叶片不平衡在线故障诊断方法》。该专利技术提供属于风力发电
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【技术保护点】
1.一种风力发电机组叶片气动平衡监测调整系统,其特征在于,包括主控制器和传感器组;所述传感器组,用于实时监测风力发电机的结构部件的载荷数据,并在不同叶片通过在预设风轮方位角度瞬间时,检测到不同叶片处于预设风轮方位角度时的结构部件的载荷数据;所述主控制器,用于根据结构部件的载荷数据,来判断不同叶片的气动是否平衡;并且在当前叶片气动不平衡时,计算得到当前叶片的不平衡度;所述主控制器,还用于根据所述不平衡度对当前叶片进行独立变桨动作。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组叶片气动平衡监测调整系统,其特征在于,包括主控制器和传感器组;所述传感器组,用于实时监测风力发电机的结构部件的载荷数据,并在不同叶片通过在预设风轮方位角度瞬间时,检测到不同叶片处于预设风轮方位角度时的结构部件的载荷数据;所述主控制器,用于根据结构部件的载荷数据,来判断不同叶片的气动是否平衡;并且在当前叶片气动不平衡时,计算得到当前叶片的不平衡度;所述主控制器,还用于根据所述不平衡度对当前叶片进行独立变桨动作。2.根据权利要求1所述的风力发电机组叶片气动平衡监测调整系统,其特征在于,所述主控制器包括第一主控子模块;所述传感器组包括塔筒扭矩应变传感器和第一接近开关;所述第一接近开关设置在穿过主轴的水平面上;所述第一接近开关用于在每个叶片转动到所述第一接近开关所在的水平面上后触发所述塔筒扭矩应变传感器监测动作;所述塔筒扭矩应变传感器设置在塔筒处,且所述塔筒扭矩应变传感器用于在触发执行监测动作时实时检测得到当前的塔筒扭矩值;所述第一主控子模块,用于根据当前的塔筒扭矩值与标准塔筒扭矩值比较,判断叶片受力偏差,进而判断叶片气动是否平衡;若当前的塔筒扭矩值大于或是等于标准塔筒扭矩值则判定当前叶片气动不平衡,若当前的塔筒扭矩值小于标准塔筒扭矩值则判定当前叶片气动平衡;所述第一主控子模块,还用于在当前叶片不平衡时,计算得到当前叶片的不平衡度,随后将不平衡度发给主控制器。3.根据权利要求2所述的风力发电机组叶片气动平衡监测调整系统,其特征在于,所述主控制器包括第二主控子模块;所述传感器组包括底架应变传感器和第二接近开关;所述第二接近开关设置在穿过主轴的竖直平面上;所述第二接近开关用于在每个叶片转动到所述第二接近开关所在的竖直平面上后触发所述底架应变传感器监测动作;所述底架应变传感器设置在用于支撑主轴的底架上,且所述底架应变传感器用于在触发执行监测动作时实时检测得到当前底架的纵梁处X向应变弯矩值;所述第二主控子模块,用于根据当前底架的纵梁处X向应变弯矩值与标准底架的纵梁处X向应变弯矩值比较,判断叶片受力偏差,进而判断叶片气动是否平衡;若当前底架的纵梁处X向应变弯矩值大于或是等于标准底架的纵梁处X向应变弯矩值则判定当前叶片气动不平衡,若当前底架的纵梁处X向应变弯矩值小于标准底架的纵梁处X向应变弯矩值则判定当前叶片气动平衡;所述第二主控子模块,还用于在当前叶片不平衡时,计算得到当前叶片的不平衡度,随后将不平衡度发给主控制器。4.根据权利要求3所述的风力发电机组叶片气动平衡监测调整系统,其特征在于,所述主控制器包括第三主控子模块;所述传感器组包括三个主轴应变传感器;每个所述主轴应变传感器均设置在主轴的周向侧壁上,且每个所述主轴应变传感器均与一个叶片位置相对应;每个所述主轴应变传感器用于实时检测得到当前叶片对应位置的主轴的轴向应变数值;所述第三主控子模块,用于根据当前叶片对应位置的主轴的轴向应变数值与标准主轴轴向应变数值比较,判断叶片受力偏差,进而判断叶片气动是否平衡;若当前叶片对应位置的主轴的轴向应变数值大于或是等于标准主轴轴向应变数值则判定当前叶片气动不平衡,若当前叶片对应位置的主轴的轴向应变数值小于标准主轴轴向应变数值则判定当前叶片气动平衡;所述第三主控子模块,还用于在当前叶片不平衡时,计算得到当前叶片的不平衡度,随后将不平衡度发给主控制器。5.一种监测调整方法,其特征在于,基于如权利要求4所述的风力发电机组叶片气动平衡监测调整系统进行风力发电机叶片气动平衡的监测和调整操作,包括如下操作步骤:传感器组实时监测风力发电机的结构...

【专利技术属性】
技术研发人员:符智李建涛
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

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