叶片失速监控方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种叶片失速监控方法、装置、设备及存储介质，涉及风力发电领域。该叶片失速监控方法，包括：测算风力发电机组的叶片的一个或一个以上的截面的攻角；根据截面的气动参数，确定截面对应的失速攻角临界值；若至少一个截面的攻角大于至少一个截面对应的失速攻角临界值，判定风力发电机组发生叶片失速。利用本发明专利技术的技术方案能够实现对风力发电机组的叶片失速的监控，提高风力发电机组运行的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
叶片失速监控方法、装置、设备及存储介质
本专利技术属于风力发电领域，尤其涉及一种叶片失速监控方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
风力发电机组处于正常工况下，风力发电机组的叶片的攻角很小，气流可绕过叶片保持流线状态。当叶片的攻角过大时，会出现升力系数随攻角增大而减小的现象，即为叶片失速现象。在叶片失速的情况下，叶片的气动阻尼为负值，气动作用会加剧叶片的震动效应，从而造成叶片的损伤。因此，为了保证风力发电机组的安全性，亟需一种叶片失速监控方法来监控风力发电机组的叶片失速现象。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种叶片失速监控方法、装置、设备及存储介质，能够实现对风力发电机组的叶片失速的监控，提高风力发电机组运行的可靠性。第一方面，本专利技术实施例提供一种叶片失速监控方法，包括：测算风力发电机组的叶片的一个或一个以上的截面的攻角；根据截面的气动参数，确定截面对应的失速攻角临界值；若至少一个截面的攻角大于至少一个截面对应的失速攻角临界值，判定风力发电机组发生叶片失速。在一些可能的实施例中，测算风力发电机组的叶片的一个或一个以上的截面的攻角，包括：针对一个截面，获取环境参数、叶片运行参数和轴向诱导因子，根据环境参数、叶片运行参数和轴向诱导因子，计算得到截面的攻角。在一些可能的实施例中，叶片运行参数包括风向角、截面与风力发电机组的轮毂的中心之间的距离、风力发电机组的叶轮转速、截面的固有扭角值、叶片的桨距角和叶片的扭转变形量；或者，叶片运行参数包括风向角、截面与风力发电机组的轮毂的中心之间的距离、风力发电机组的叶轮转速、截面的固有扭角值、叶片的桨距角、叶片的扭转变形量和叶片的叶尖损失。在一些可能的实施例中，环境参数包括风速，或者，环境参数包括风速以及以下的一项或多项：温度、空气密度、液态水含量、天气因素。在一些可能的实施例中，若至少一个截面的攻角大于至少一个截面对应的失速攻角临界值，判定风力发电机组发生叶片失速，包括：若至少一个截面的攻角大于至少一个截面对应的失速攻角临界值，且至少一个截面的攻角满足N级失速条件，判定风力发电机组发生N级叶片失速，其中，N为正整数。在一些可能的实施例中，在上述判定风力发电机组发生叶片失速之后，还包括：执行与N级叶片失速对应的N级叶片失速策略，以提示风力发电机组发生叶片失速，或以控制风力发电机组调整运行状态，使得至少一个截面的攻角降低。在一些可能的实施例中，N＝1，一级失速条件包括：截面的攻角大于第一攻角阈值，且截面的攻角大于第一攻角阈值的持续时长超过第一时长阈值，第一攻角阈值大于截面对应的失速攻角临界值；N＝2，二级失速条件包括：截面的攻角大于第一攻角阈值且小于等于第二攻角阈值，且截面的攻角大于第一攻角阈值且小于等于第二攻角阈值的持续时长超过第二时长阈值，第二攻角阈值大于第一攻角阈值，第二时长阈值大于第一时长阈值；N＝3，三级失速条件包括：截面的攻角大于第二攻角阈值，且截面的攻角大于第二攻角阈值的持续时长大于第二时长阈值；或者，截面的攻角大于第三攻角阈值，且截面的攻角大于第三攻角阈值的持续时长超过第三时长阈值，第三攻角阈值大于第二攻角阈值，第三时长阈值小于第二时长阈值。在一些可能的实施例中，在上述判定风力发电机组发生叶片失速之后，还包括：在叶片失速为一级叶片失速的情况下，执行与一级叶片失速对应的一级叶片失速策略，向风力发电机组对应的中央控制器发送预警信息；在叶片失速为二级叶片失速的情况下，执行与二级叶片失速对应的二级叶片失速策略，向风力发电机组的失速调控结构发送第一控制指令，第一控制指令用于指示失速调控结构调整风力发电机组，以降低至少一个截面的攻角；在叶片失速为三级叶片失速的情况下，执行与三级叶片失速对应的三级叶片失速策略，向风力发电机组发送停机指令，停机指令用于指示风力发电机组停机。在一些可能的实施例中，至少一个截面与叶片的叶根的距离占叶片的长度的比值高于失速承受长度占比阈值。在一些可能的实施例中，在上述判定风力发电机组发生叶片失速之后，还包括：在叶片失速为一级叶片失速的情况下，执行与一级叶片失速对应的一级叶片失速策略，向风力发电机组对应的中央控制器发送预警信息；在叶片失速为二级叶片失速的情况下，执行与二级叶片失速对应的二级叶片失速策略，向风力发电机组的失速调控结构发送第一控制指令，第一控制指令用于指示失速调控结构调整风力发电机组，以降低至少一个截面的攻角；在叶片失速为三级叶片失速的情况下，执行与三级叶片失速对应的三级叶片失速策略，向风力发电机组的失速调控结构发送第二控制指令，第二控制指令用于指示失速调控结构调整风力发电机组，以降低至少一个截面的攻角。在一些可能的实施例中，至少一个截面与叶片的叶根的距离占叶片的长度的比值低于等于失速承受长度占比阈值。在一些可能的实施例中，失速调控结构包括风力发电机组的变桨系统，第一控制指令用于指示增大风力发电机组的叶片的桨距角；和/或，失速调控结构包括叶片的气动外形调整装置，第一控制指令用于指示改变叶片的气动外形。第二方面，本专利技术实施例提供一种叶片失速监控方法，应用于风力发电机组群，风力发电机组群包括多台风力发电机组，叶片失速监控方法包括：利用第一方面中技术方案的叶片失速监控方法，确定风力发电机组群最外围的发生叶片失速的目标风力发电机组；根据目标风力发电机组的对风角与下风向风力发电机组的对风角，预测下风向风力发电机组是否即将发生叶片失速，下风向风力发电机组为目标风力发电机组下风向的风力发电机组。在一些可能的实施例中，根据目标风力发电机组的对风角与下风向风力发电机组的对风角，预测下风向风力发电机组是否即将发生叶片失速，包括：若目标风力发电机组的对风角与下风向风力发电机组的对风角的差值在失速差值阈值范围内，预测下风向风力发电机组中距离目标风力发电机组最近的风力发电机组即将发生叶片失速。在一些可能的实施例中，上述叶片失速监控方法还包括：计算得到当前时刻风从目标风力发电机组到达预测即将发生叶片失速的下风向风力发电机组的第一时间；对目标风力发电机组执行与目标风力发电机组对应的叶片失速策略；在第一时间之前，对预测即将发生叶片失速的下风向风力发电机组执行与目标风力发电机组对应的叶片失速策略相同的叶片失速策略。第三方面，本专利技术实施例提供一种叶片失速监控装置，包括：测算模块，用于测算风力发电机组的叶片的一个或一个以上的截面的攻角；确定模块，用于根据截面的气动参数，确定截面对应的失速攻角临界值；失速判定模块，用于若至少一个截面的攻角大于至少一个截面对应的失速攻角临界值，判定风力发电机组发生叶片失速。在一些可能的实施例中，叶片失速包括N级叶片失速，装置还包括：执行模块，用于执行与N级叶片失速对应的N级叶片失速策略，以提示风力发电机组发生叶片失速，或以控制风力发电机组调整运行状态，使得至少一个截面的攻角降低。第四方面，本专利技术实施例提供一种叶片失速监控装置，包括：目标确本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种叶片失速监控方法，其特征在于，包括：/n测算风力发电机组的叶片的一个或一个以上的截面的攻角；/n根据所述截面的气动参数，确定所述截面对应的失速攻角临界值；/n若至少一个所述截面的攻角大于所述至少一个所述截面对应的失速攻角临界值，判定所述风力发电机组发生叶片失速。/n

【技术特征摘要】
1.一种叶片失速监控方法，其特征在于，包括：
测算风力发电机组的叶片的一个或一个以上的截面的攻角；
根据所述截面的气动参数，确定所述截面对应的失速攻角临界值；
若至少一个所述截面的攻角大于所述至少一个所述截面对应的失速攻角临界值，判定所述风力发电机组发生叶片失速。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测算风力发电机组的叶片的一个或一个以上的截面的攻角，包括：
针对一个所述截面，获取环境参数、叶片运行参数和轴向诱导因子，根据所述环境参数、所述叶片运行参数和所述轴向诱导因子，计算得到所述截面的攻角。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述叶片运行参数包括风向角、所述截面与所述风力发电机组的轮毂的中心之间的距离、所述风力发电机组的叶轮转速、所述截面的固有扭角值、所述叶片的桨距角和所述叶片的扭转变形量；
或者，所述叶片运行参数包括风向角、所述截面与所述风力发电机组的轮毂的中心之间的距离、所述风力发电机组的叶轮转速、所述截面的固有扭角值、所述叶片的桨距角、所述叶片的扭转变形量和所述叶片的叶尖损失。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述环境参数包括风速，或者，所述环境参数包括风速以及以下的一项或多项：
温度、空气密度、液态水含量、天气因素。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若至少一个所述截面的攻角大于所述至少一个所述截面对应的失速攻角临界值，判定所述风力发电机组发生叶片失速，包括：
若至少一个所述截面的攻角大于所述至少一个所述截面对应的失速攻角临界值，且所述至少一个所述截面的攻角满足N级失速条件，判定所述风力发电机组发生N级叶片失速，
其中，N为正整数。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在上述判定所述风力发电机组发生叶片失速之后，还包括：
执行与所述N级叶片失速对应的N级叶片失速策略，以提示所述风力发电机组发生叶片失速，或以控制所述风力发电机组调整运行状态，使得所述至少一个所述截面的攻角降低。


7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
N＝1，一级失速条件包括：截面的攻角大于第一攻角阈值，且所述截面的攻角大于第一攻角阈值的持续时长超过第一时长阈值，所述第一攻角阈值大于所述截面对应的失速攻角临界值；
N＝2，二级失速条件包括：所述截面的攻角大于所述第一攻角阈值且小于等于第二攻角阈值，且所述截面的攻角大于所述第一攻角阈值且小于等于第二攻角阈值的持续时长超过第二时长阈值，所述第二攻角阈值大于所述第一攻角阈值，所述第二时长阈值大于所述第一时长阈值；
N＝3，三级失速条件包括：所述截面的攻角大于所述第二攻角阈值，且所述截面的攻角大于所述第二攻角阈值的持续时长大于所述第二时长阈值；或者，所述截面的攻角大于第三攻角阈值，且所述截面的攻角大于所述第三攻角阈值的持续时长超过第三时长阈值，所述第三攻角阈值大于所述第二攻角阈值，所述第三时长阈值小于所述第二时长阈值。


8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在上述判定所述风力发电机组发生叶片失速之后，还包括：
在叶片失速为一级叶片失速的情况下，执行与所述一级叶片失速对应的一级叶片失速策略，向所述风力发电机组对应的中央控制器发送预警信息；
在叶片失速为二级叶片失速的情况下，执行与所述二级叶片失速对应的二级叶片失速策略，向所述风力发电机组的失速调控结构发送第一控制指令，所述第一控制指令用于指示所述失速调控结构调整所述风力发电机组，以降低所述至少一个所述截面的攻角；
在叶片失速为三级叶片失速的情况下，执行与所述三级叶片失速对应的三级叶片失速策略，向所述风力发电机组发送停机指令，所述停机指令用于指示所述风力发电机组停机。


9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述至少一个所述截面与所述叶片的叶根的距离占所述叶片的长度的比值高于失速承受长度占比阈值。


10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在上述判定所述风力发电机组发生叶片失速之后，还包括：
在叶片失速为一级叶片失速的情况下，执行与所述一级叶片失速对应的一级叶片失速策略，向所述风力发电机组对应的中央控制器发送预警信息；
在叶片失速为二级叶片失速的情况下，执行与所述二级叶片失速对应的二级叶片失速策略，向所述风力发电机组的失速调控结构发送第一控制指令，所述第一控制指令用于指示所述失速调控结构调整所述风力发电机组，以降低所述至少一个所述截面的攻角；
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈威，杨建军，
申请(专利权)人：江苏金风科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32