本发明专利技术提供一种叶片控制方法和系统、控制器及计算机可读存储介质。所述叶片控制方法包括：获取叶片的挥舞幅度的时序信息，并根据所述时序信息确定所述叶片朝塔筒方向的挥舞幅度达到最大值时的时刻信息；确定所述叶片的当前方位角达到180度时的时刻信息；判断所述叶片朝塔筒方向的挥舞幅度达到最大值时的时刻信息与所述叶片的当前方位角达到180度时的时刻信息是否存在差异；基于所述判断的结果对所述对叶片进行控制，以避免所述叶片扫塔。所述叶片控制方法能够确定是否有叶片扫塔风险并且能有效避免叶片扫塔。且能有效避免叶片扫塔。且能有效避免叶片扫塔。
【技术实现步骤摘要】
叶片控制方法和系统、控制器及计算机可读存储介质
[0001]本专利技术涉及风力发电
，具体涉及一种叶片控制方法和系统、控制器及计算机可读存储介质。
技术介绍
[0002]叶片扫塔(即为叶片与塔筒碰撞)目前是造成风力发电机组部件损伤的重要因素之一，例如造成叶尖断裂。其后果不仅造成叶片和塔筒损伤，更严重的还会因叶片加速度过大导致风力发电机组的其他部件由于惯性而造成损伤，甚至导致倒塌事故。目前仅通过检测设备来检测是否发生了扫塔事故，但是无法提前预测扫塔风险，更无法实现在扫塔事故发生前就采取扫塔规避措施。
技术实现思路
[0003]本专利技术的示例性实施例的目的在于提供一种叶片控制方法和系统、控制器及计算机可读存储介质，以克服上述缺陷。
[0004]在一个总体方面，提供一种风力发电机组的叶片控制方法，所述叶片控制方法包括：获取叶片的挥舞幅度的时序信息，并根据所述时序信息确定所述叶片朝塔筒方向的挥舞幅度达到最大值时的时刻信息；确定所述叶片的当前方位角达到180度时的时刻信息；判断所述叶片朝塔筒方向的挥舞幅度达到最大值时的时刻信息与所述叶片的当前方位角达到180度时的时刻信息是否存在差异；基于所述判断的结果对所述对叶片进行控制，以避免所述叶片扫塔。
[0005]所述叶片控制方法还包括：获取所述叶片的加速度振动信号；基于所述加速度振动信号确定所述叶片是否有扫塔风险；当确定所述叶片有扫塔风险时，获取所述叶片的当前方位角。
[0006]基于所述加速度振动信号确定所述叶片是否有扫塔的风险的步骤包括：基于所述加速度振动信号得到所述叶片的一阶挥舞频率和/或二阶挥舞频率；计算一阶挥舞频率对应的一阶挥舞幅值和/或二阶挥舞频率对应的二阶挥舞幅值；如果一阶挥舞幅值大于一阶阈值和/或二阶挥舞幅值大于二阶阈值，则确定所述叶片有扫塔风险。
[0007]基于所述判断的结果对所述叶片进行控制的步骤包括：确定所述差异是否满足预设条件；当满足预设条件时，对所述叶片进行控制，以避免所述叶片扫塔。
[0008]确定所述差异是否满足预设条件的步骤包括：当所述差异满足时，确定所述差异满足预设条件；其中，γ为所述叶片的当前方位角，m为当前方位角的修正偏差，n为风力发电机组的叶轮转速，t为所述叶片朝塔筒方向的挥舞幅度达到最大值时的时间，％为取余运算符，f为所述叶片的挥舞运动的固有频率，T为预设阈值，为所述叶片的当前方位角达到180度时的时间。
[0009]当满足预设条件时，对叶片进行控制以避免所述叶片扫塔的步骤包括：触发使得所述叶片朝背离塔筒方向挥舞的激励信号，在所述激励信号的作用下，使所述叶片朝塔筒方向的挥舞幅度达到最大值时的时刻信息发生改变和/或者朝塔筒方向的挥舞幅度的最大值变小。
[0010]当满足预设条件时，对所述叶片进行控制以避免所述叶片扫塔的步骤包括：通过变桨改变所述叶片的桨距角，使得风力发电机组通过所述叶片吸收的风能减小。
[0011]通过安装在所述叶片上的简谐运动装置触发所述激励信号。
[0012]在另一个总体方面，提供一种风力发电机组的控制器，所述控制器包括：存储器以及处理器；其中，所述处理器用于执行如权利要求1至8中任意一项所述的叶片控制方法。
[0013]在另一个总体方面，提供一种风力发电机组的叶片控制系统，所述叶片控制系统包括：风力发电机组的控制器以及安装在所述风力发电机组的叶片上的激励信号触发装置；其中，所述控制器用于：获取所述叶片的挥舞幅度的时序信息，并根据所述时序信息确定所述叶片朝塔筒方向的挥舞幅度达到最大值时的时刻信息；确定所述叶片的当前方位角达到180度时的时刻信息；判断所述叶片朝塔筒方向的挥舞幅度达到最大值时的时刻信息与所述叶片的当前方位角达到180度时的时刻信息是否存在差异；基于所述判断的结果生成扫塔规避控制指令，并发送至所述激励信号触发装置；响应于所述扫塔规避指令，所述激励信号触发装置对所述叶片进行控制，以避免所述叶片扫塔。
[0014]所述激励信号触发装置为简谐运动装置。
[0015]所述简谐运动装置包括导轨、螺杆和运动块，其中：所述导轨垂直于叶片的轴向方向和弦向方向，所述螺杆的旋转能够驱动所述运动块沿着所述导轨滑动，所述控制器通信连接到所述螺杆，所述螺杆响应于所述扫塔规避控制指令而旋转，来控制所述叶片的挥舞运动。
[0016]所述叶片控制系统还包括加速度传感器，所述加速度传感器安装在所述叶片上并用于获取所述叶片的加速度振动信号。
[0017]在另一个总体方面，提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序在被处理器执行时实现如权利要求1至8中任意一项所述的叶片控制方法。
[0018]采用根据本专利技术示例性实施例的叶片控制方法和系统、控制器及计算机可读存储介质，可以通过获取叶片的加速度振动信号、监测风速、监测净空异常信号等方式中的至少一种来确定是否有叶片扫塔风险；还可以在不添加附加组件的情况下通过变桨和/或偏航来避免叶片扫塔；可选地，还可以通过触发激励信号改变叶片朝塔筒方向的挥舞幅度达到最大值时的时刻信息和/或减小叶片朝塔筒方向的挥舞幅度的最大值，从而有效避免叶片扫塔。
附图说明
[0019]通过下面结合附图进行的描述，本专利技术的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
[0020]图1是根据本专利技术的示例性实施例的风力发电机组的叶片控制方法的流程图；
[0021]图2是根据本专利技术的另一示例性实施例的风力发电机组的叶片控制方法的流程图；
[0022]图3至图5示出了根据本专利技术的示例性实施例的叶片挥舞运动的曲线图；
[0023]图6是根据本专利技术的示例性实施例的风力发电机组的叶片控制系统的框图；
[0024]图7是根据本专利技术的示例性实施例的简谐运动装置的示意图。
具体实施方式
[0025]由于风力发电机组叶片趋于大型化，且考虑到载荷及成本，叶片设计趋向于柔性化，因此增加了叶片扫塔的风险。虽然理论设计存在一定的安全因子，但是现场风况的复杂性，使得叶片扫塔事故在现场频繁发生。本专利技术提出的叶片控制方法和叶片控制系统能够通过预测扫塔风险和外部主动激励避免在极端风况下叶片扫塔事故的发生，具有重大意义。
[0026]现在，将参照附图更充分地描述本专利技术的示例性实施例。虽然在附图中示出了一些示例性实施例，但是本专利技术不仅限于此。
[0027]根据本专利技术的示例性实施例的风力发电机组的叶片控制方法可以应用于风力发电机组的每个叶片。
[0028]图1是根据本专利技术的示例性实施例的风力发电机组的叶片控制方法的流程图。
[0029]步骤S101，可以获取风力发电机组的叶片的加速度振动信号。例如但不限于，通过安装在叶片上的加速度传感器可以获取叶片的加速度振动信号。所述加速度振动信号可以包括叶片的挥舞运动信号和/或旋转运动信号。
[0030]步骤S102，可以基于加速度振动信号得到叶片的一阶挥舞频率和/或二阶挥舞频率。
[0031]步骤S本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组的叶片控制方法，其特征在于，所述叶片控制方法包括：获取叶片的挥舞幅度的时序信息，并根据所述时序信息确定所述叶片朝塔筒方向的挥舞幅度达到最大值时的时刻信息；确定所述叶片的当前方位角达到180度时的时刻信息；判断所述叶片朝塔筒方向的挥舞幅度达到最大值时的时刻信息与所述叶片的当前方位角达到180度时的时刻信息是否存在差异；基于所述判断的结果对所述对叶片进行控制，以避免所述叶片扫塔。2.根据权利要求1所述的叶片控制方法，其特征在于，所述叶片控制方法还包括：获取所述叶片的加速度振动信号；基于所述加速度振动信号确定所述叶片是否有扫塔风险；当确定所述叶片有扫塔风险时，获取所述叶片的当前方位角。3.根据权利要求2所述的叶片控制方法，其特征在于，基于所述加速度振动信号确定所述叶片是否有扫塔的风险的步骤包括：基于所述加速度振动信号得到所述叶片的一阶挥舞频率和/或二阶挥舞频率；计算一阶挥舞频率对应的一阶挥舞幅值和/或二阶挥舞频率对应的二阶挥舞幅值；如果一阶挥舞幅值大于一阶阈值和/或二阶挥舞幅值大于二阶阈值，则确定所述叶片有扫塔风险。4.根据权利要求1所述的叶片控制方法，其特征在于，基于所述判断的结果对所述叶片进行控制的步骤包括：确定所述差异是否满足预设条件；当满足预设条件时，对所述叶片进行控制，以避免所述叶片扫塔。5.根据权利要求4所述的叶片控制方法，其特征在于，确定所述差异是否满足预设条件的步骤包括：当所述差异满足时，确定所述差异满足预设条件；其中，γ为所述叶片的当前方位角，m为当前方位角的修正偏差，n为风力发电机组的叶轮转速，t为所述叶片朝塔筒方向的挥舞幅度达到最大值时的时间，％为取余运算符，f为所述叶片的挥舞运动的固有频率，T为预设阈值，为所述叶片的当前方位角达到180度时的时间。6.根据权利要求4所述的叶片控制方法，其特征在于，当满足预设条件时，对叶片进行控制以避免所述叶片扫塔的步骤包括：触发使得所述叶片朝背离塔筒方向挥舞的激励信号，在所述激励信号的作用下，使所述叶片朝塔筒方向的挥舞幅度达到最大值时的时刻信息发生改变和/或者朝塔筒方向的...
【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：
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