一种叶片载荷实时监测系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种叶片载荷实时监测系统及方法，系统包括：安装在风电机组上的风机叶片、智能传感器组、机组主控、信号传输线、终端接收器以及监控平台，智能传感器组设置在风机叶片内腔内，智能传感器组采集风机叶片的运行、载荷信息并传送至终端接收器；终端接收器分析并判别风机叶片是否处于危险运行状态；所述监测平台用于实时监测风机叶片的运行状态以及载荷变化；终端接收器对接收到的信号进行分析处理并且经过分析处理后的信息参与机组主控调节，形成逻辑闭环，对风机叶片进行状态调节。本发明专利技术的技术方案，能够正在风机叶片运行过程中对其进行叶片载荷等运行状态进行实时监测，提高了风机叶片的安全稳定运行能力。高了风机叶片的安全稳定运行能力。高了风机叶片的安全稳定运行能力。

【技术实现步骤摘要】
一种叶片载荷实时监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及风机叶片载荷监测
，具体涉及一种叶片载荷实时监测系统及方法。

技术介绍

[0002]随着国家碳达峰、碳中和发展需求，风电装机容量不断增大，且风电机组朝着大型化发展，但风电机组叶片一些关节材料还依赖进口，形成了一定程度的“卡脖子”技术。在风电机组叶片产业，亟需突破国外的“卡脖子”，进行核心材料的国产化替代，另外，风电机组叶片属于风电设备的核心部件，直接影响到机组的安全稳定运行及机组效率，所以迫切发展一种叶片载荷监测系统，来保证国产化风机叶片的安全稳定运行。
[0003]具有载荷监测的全国产化风电机组叶片可以实时监测叶片运行状态，为叶片的安全稳定运行保驾护航，同时为国产化风电机组叶片设计提供有效运行数据，优化叶片设计及材料选取，也可以为机组的运行控制提供策略。但是现有风电机组少有实时的叶片载荷监测系统，无法判断叶片实际运行过程中的状态。针对风电机组叶片运行的诸多不确定因素。

技术实现思路

[0004]本申请提供的一种叶片载荷实时监测系统方法，以至少解决相关技术中无法对风机叶片运行过程中进行实时监测的问题。
[0005]本申请第一方面实施例提出一种叶片载荷实时监测系统，所述系统包括：安装在风电机组上的多个风机叶片、智能传感器组、信号传输线、终端接收器、机组主控以及监控平台；
[0006]所述智能传感器组设置在风机叶片内腔内，用于实时监测风机叶片运行状态、叶片载荷信息，所述智能传感器组采集风机叶片的运行状态、叶片载荷信息转换为电信号，所述电信号通过信号传输线传送至终端接收器；
[0007]所述终端接收器，用于分析多个风机叶片实时运行状态、叶片载荷信息并通过智能算法判别风机叶片是否处于危险运行状态；
[0008]所述监测平台与终端接收器连接，终端接收器分析出的风机叶片的运行状态信息在监控平台上进行实时显示，用于实时监测风机叶片的运行状态以及载荷变化；
[0009]所述终端接收器与机组主控连接，终端接收器对接收到的信号进行分析处理并且经过分析处理后的信息参与机组主控调节，形成逻辑闭环，对风机叶片进行状态调节，在保证风机叶片安全前提下，实时保持风电机组发电量。
[0010]本申请第二方面实施例提出一种叶片载荷实时监测方法，所述方法包括：获取风机叶片中的运行状态、叶片载荷信息；
[0011]分析风机叶片实时运行状态、叶片载荷信息并通过智能算法判别风机叶片是否处于危险运行状态；
[0012]对风机叶片进行状态调节。
[0013]本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：
[0014]本专利技术提供了一种叶片载荷实时监测系统及方法，所述系统包括：安装在风电机组上的多个风机叶片、智能传感器组、机组主控、信号传输线、终端接收器以及监控平台，所述智能传感器组设置在风机叶片内腔内，用于实时监测风机叶片运行状态、叶片载荷信息，所述智能传感器组采集风机叶片的运行状态、叶片载荷信息转换为电信号，所述电信号通过信号传输线传送至终端接收器；所述终端接收器，用于分析多个风机叶片实时运行状态、叶片载荷信息并通过智能算法判别风机叶片是否处于危险运行状态；所述监测平台与终端接收器连接，终端接收器分析出的风机叶片的运行状态信息在监控平台上进行实时显示，用于实时监测风机叶片的运行状态以及载荷变化；所述终端接收器与机组主控连接，终端接收器对接收到的信号进行分析处理并且经过分析处理后的信息参与机组主控调节，形成逻辑闭环，对风机叶片进行状态调节，在保证风机叶片安全前提下，实时保持风电机组发电量。本专利技术的技术方案，能够正在风机叶片运行过程中对其进行叶片载荷等运行状态进行实时监测，提高了风机叶片的安全稳定运行能力。
[0015]本申请附加的方面以及优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0016]本申请上述的和/或附加的方面以及优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0017]本申请上述的和/或附加的方面以及优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0018]图1是根据本申请一种叶片载荷实时监测方法的流程图；
[0019]图2是根据本申请一种叶片载荷实时监测系统示意图；
[0020]图3是根据本申请一种叶片载荷实时监测系统中风电机组的结构示意图；
[0021]图4是根据本申请一种叶片载荷实时监测系统中五个位置的风机叶片横截面上布置智能传感器组的示意图；
[0022]图5是图3中距离风机叶片叶根1.5m处布置横截面上智能传感器组的安装的示意图；
[0023]图6是图3中距离风机叶片叶根6m处布置横截面上布置智能传感器组的示意图；
[0024]图7是图3中距离风机叶片叶根12.5m处布置横截面上布置智能传感器组的示意图；
[0025]图8是图3中距离风机叶片叶根24m处布置横截面上布置智能传感器组的示意图；
[0026]图9是图3中距离风机叶片叶根34m处布置横截面上布置智能传感器组的示意图；
[0027]图10为一种叶片载荷实时监测方法中风机叶片的速度、功率图。
[0028]附图标记说明：
[0029]风机叶片
‑
100；主梁
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101；腹板
‑
102；叶根
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103；后缘
‑
104；前缘
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105；智能传感器组
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200；应变传感器
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201；温度传感器
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202；信号传输线
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300；风电机组
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400；主轴
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402；轴承座
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403；主轴承
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404；齿轮箱
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405；高速输出轴
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4051；发电机
‑
406；机舱
‑
407；塔筒
‑
408；
终端接收器
‑
500；监测平台
‑
600。
具体实施方式
[0030]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0031]本申请提出的一种叶片载荷实时监测系统及方法，所述系统包括：安装在风电机组400上的多个风机叶片100、智能传感器组200、机组主控、信号传输线300、终端接收器500以及监控平台600；所述智能传感器组200设置在风机叶片100内腔内，用于实时监测风机叶片100载荷变化，所述智能传感器组200采集风机叶片100的运行信号转换为电信号，所述电信号通过信号传输线30本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叶片载荷实时监测系统，其特征在于，所述系统包括：安装在风电机组上的多个风机叶片、智能传感器组、信号传输线、终端接收器、机组主控以及监控平台；所述智能传感器组设置在风机叶片内腔内，用于实时监测风机叶片运行状态、叶片载荷信息，所述智能传感器组采集风机叶片的运行状态、叶片载荷信息转换为电信号，所述电信号通过信号传输线传送至终端接收器；所述终端接收器，用于分析多个风机叶片实时运行状态、叶片载荷信息并通过智能算法判别风机叶片是否处于危险运行状态；所述监测平台与终端接收器连接，终端接收器分析出的风机叶片的运行状态信息在监控平台上进行实时显示，用于实时监测风机叶片的运行状态以及载荷变化，并且监测平台还用于存储接收到的信息数据；所述终端接收器与机组主控连接，终端接收器对接收到的信号进行分析处理并且经过分析处理后的信息参与机组主控调节，形成逻辑闭环，对风机叶片进行状态调节，在保证风机叶片安全前提下，实时保持风电机组发电量。2.根据权利要求1所述的一种叶片载荷实时监测系统，其特征在于，所述智能传感器组包括多个应变传感器以及温度传感器，所述应变传感器以及温度传感器均通过胶结的方式固定在风机叶片内腔，防止智能传感器组在风机叶片旋转运行的过程中松动或者脱落。3.根据权利要求2所述的一种叶片载荷实时监测系统，其特征在于，每只风机叶片在距离叶根处1.5m、6m、12.5m、24m以及34m处的五个位置的风机叶片横截面上沿横截面一周均匀布置四个应变传感器，用于监测和收集所在风机叶片的实时载荷信息。4.根据权利要求3所述的一种叶片载荷实时监测系统，其特征在于，每个所述应变传感器一侧均设置有一个温度传感器，用于进行温度补偿。5.根据权利要求1所述的一种叶片载荷实时监测系统，其特征在于，对风机叶片进行状态调节包括：转速、桨距角执行动作、增加风电机组发电量。6.根据权利要求1至5任一所述的风机叶片载荷实时监测系统所采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：许世森，李新凯，郭小江，唐巍，叶昭良，
申请(专利权)人：中国华能集团有限公司，
类型：发明
国别省市：