叶片载荷测量方法及其系统及计算机可读存储介质技术方案

本申请实施例提供一种风机的叶片载荷测量方法及其系统及计算机可读存储介质，风机包括轮毂和叶片，叶片通过多个螺栓与轮毂相连接，叶片载荷测量方法包括：获取设于螺栓的传感器检测的螺栓受到的总轴力；据螺栓受到的总轴力，确定螺栓受到的螺栓载荷；及根据螺栓载荷，确定与该螺栓连接的叶片受到的叶片载荷。本申请的叶片载荷测量方法计算简便快速且拥有较高的准确性。有较高的准确性。有较高的准确性。

【技术实现步骤摘要】
叶片载荷测量方法及其系统及计算机可读存储介质


[0001]本申请实施例涉及风力发电机领域，尤其涉及一种叶片载荷测量方法及其系统及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着煤炭、石油等能源的逐渐枯竭，人类越来越重视可再生能源的利用。风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到世界各国的重视。伴随着风电技术的不断发展，风力发电机组在电力系统中的应用日益增加。风力发电机组是将风能转化为电能的大型设备，通常设置于风能资源丰富的地区。
[0003]叶片载荷的监测对风力发电机的安全运行至关重要，一些测量叶片载荷的方式，无论通过应变片或者光栅等传感器的方法，均需要将传感器布置到叶片上，测量载荷与实际的载荷的精度有一定的限制。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种叶片载荷测量方法及其系统及计算机可读存储介质，计算简便快速且拥有较高的准确性。
[0005]本申请实施例的一个方面提供一种叶片载荷测量方法，包括：
[0006]获取设于所述螺栓的传感器检测的所述螺栓受到的总轴力；
[0007]根据所述螺栓受到的所述总轴力，确定所述螺栓受到的螺栓载荷；及
[0008]根据所述螺栓载荷，确定与该螺栓连接的所述叶片受到的叶片载荷。
[0009]可选地，所述根据所述螺栓受到的所述总轴力，确定所述螺栓受到的螺栓载荷，包括：
[0010]确定所述总轴力减去该螺栓的预紧力的差值，为所述螺栓受到的实际轴力；
[0011]根据所述实际轴力，确定所述螺栓载荷。<br/>[0012]可选地，所述根据所述实际轴力，确定所述螺栓载荷，包括：
[0013]利用修正系数对所述实际轴力进行修正，获得所述螺栓受到的修正轴力，其中，所述修正系数为所述叶片仅受到重力作用下，与该叶片连接的所述螺栓的所述实际轴力与该螺栓理论上受到的理论螺栓轴力之比；及
[0014]根据所述修正轴力，确定所述螺栓载荷。
[0015]可选地，所述根据所述实际轴力，确定所述螺栓载荷，包括：
[0016]利用修正系数对所述实际轴力进行修正，获得所述螺栓受到的修正轴力，其中，所述修正系数为所述叶片处于水平状态下，所述螺栓的所述实际轴力与所述理论螺栓轴力之比；及
[0017]根据所述修正轴力，确定所述螺栓载荷。
[0018]可选地，所述根据所述螺栓载荷，确定与该螺栓连接的所述叶片受到的叶片载荷，包括：
[0019]根据所述螺栓载荷以及所述叶片载荷关于所述螺栓载荷的传递函数，得到所述叶片载荷；其中，所述传递函数是通过如下方法得到的：
[0020]利用至少两个所述螺栓受到的所述螺栓载荷，拟合得到所述传递函数。
[0021]可选地，所述利用至少两个所述螺栓受到的所述螺栓载荷，拟合得到所述传递函数，包括：
[0022]分别将至少两个所述螺栓的所述螺栓载荷代入待拟合传递函数表达式中，根据至少两个所述螺栓的待拟合传递函数表达式中的叶片载荷的值相等，拟合得到所述传递函数。
[0023]可选地，至少两个所述螺栓在所述叶片的叶根的圆环面上分布，所述根据所述螺栓载荷，确定与该螺栓连接的所述叶片受到的叶片载荷，包括：
[0024]确定所述螺栓载荷的分量，其中，所述螺栓载荷的分量为所述螺栓载荷在X轴上的X轴载荷分量和/或在Y轴上的Y轴载荷分量，X轴和Y轴在圆环面上，X轴和Y轴相交的原点为圆环面的圆心；
[0025]根据所述螺栓载荷的分量以及所述叶片载荷的分量关于所述螺栓载荷的分量的传递函数，得到所述叶片载荷的分量；其中，所述螺栓载荷的分量的传递函数是通过如下方法得到的：
[0026]利用至少两个所述螺栓受到的所述螺栓载荷的分量，拟合得到所述叶片载荷的分量关于所述螺栓载荷的分量的传递函数；
[0027]根据所述叶片载荷的分量，得到所述叶片载荷。
[0028]可选地，所述确定所述螺栓载荷的分量，包括：
[0029]根据参考螺栓与圆心的连线和所述X轴或所述Y轴的夹角以及所述至少两个螺栓与圆心的连线和所述参考螺栓与圆心的连线的夹角，利用三角函数，得到所述至少两个所述螺栓受到的所述螺栓载荷的X轴载荷分量；
[0030]根据参考螺栓与圆心的连线和所述X轴或所述Y轴的夹角以及所述至少两个螺栓与圆心的连线和所述参考螺栓与圆心的连线的夹角，利用三角函数，得到所述至少两个所述螺栓受到的所述螺栓载荷的Y轴载荷分量；
[0031]所述根据所述螺栓载荷的分量以及所述叶片载荷的分量关于所述螺栓载荷的分量的传递函数，得到所述叶片载荷的分量，包括：
[0032]根据所述螺栓载荷的X轴载荷分量以及所述叶片载荷的X轴分量关于所述螺栓载荷的X轴载荷分量的传递函数，得到所述叶片载荷的X轴分量；
[0033]根据所述螺栓载荷的Y轴载荷分量以及所述叶片载荷的Y轴分量关于所述螺栓载荷的Y轴载荷分量的传递函数，得到所述叶片载荷的Y轴分量；
[0034]所述利用至少两个所述螺栓受到的所述螺栓载荷的分量，拟合得到所述叶片载荷的分量关于所述螺栓载荷的分量的传递函数，包括：
[0035]利用所述至少两个所述螺栓受到的所述螺栓载荷的X轴载荷分量，拟合得到所述叶片载荷的X轴分量关于所述螺栓载荷的X轴载荷分量的传递函数；
[0036]利用所述至少两个所述螺栓受到的所述螺栓载荷的Y轴载荷分量，所述叶片载荷的Y轴分量关于所述螺栓载荷的Y轴载荷分量的传递函数；
[0037]所述根据所述叶片载荷的分量，得到所述叶片载荷，包括：
[0038]根据所述叶片载荷的X轴分量和Y轴分量，得到所述叶片载荷。
[0039]可选地，所述利用至少两个所述螺栓受到的所述螺栓载荷的分量，拟合得到所述叶片载荷的分量关于所述螺栓载荷的分量的传递函数，包括：
[0040]分别将至少两个所述螺栓的所述螺栓载荷的分量代入待拟合传递函数表达式中，根据至少两个所述螺栓的待拟合分量传递函数表达式中的叶片载荷的分量的值相等，拟合得到所述螺栓载荷的分量的传递函数。
[0041]本申请实施例的另一方面提供一种叶片载荷测量系统：包括一个或多个处理器，用于实现上述叶片载荷测量方法。
[0042]本申请实施例的又一个方面还提供一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现如上所述的叶片载荷测量方法。
[0043]本申请的叶片载荷测量方法通过测量螺栓的总轴力，利用螺栓的总轴力与叶片载荷间接相关的原理，首先根据螺栓的总轴力得到螺栓载荷，再通过将螺栓载荷计算得到叶片载荷，计算得到的叶片载荷准确性高且计算简便。
附图说明
[0044]图1为一种风力发电机的示意图；
[0045]图2为本申请一个实施例的叶片载荷测量方法的流程图；
[0046]图3为一种螺栓分布的示意图；
[0047]图4为图1所示实施例的步骤S3的具体流程图；
[0048]图5为本申请一个实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风机的叶片载荷测量方法，其特征在于，所述风机包括轮毂和叶片，所述叶片通过多个螺栓与所述轮毂相连接，所述叶片载荷测量方法包括：获取设于所述螺栓的传感器检测的所述螺栓受到的总轴力；根据所述螺栓受到的所述总轴力，确定所述螺栓受到的螺栓载荷；及根据所述螺栓载荷，确定与该螺栓连接的所述叶片受到的叶片载荷。2.如权利要求1所述的叶片载荷测量方法，其特征在于，所述根据所述螺栓受到的所述总轴力，确定所述螺栓受到的螺栓载荷，包括：确定所述总轴力减去该螺栓的预紧力的差值，为所述螺栓受到的实际轴力；根据所述实际轴力，确定所述螺栓载荷。3.如权利要求2所述的叶片载荷测量方法，其特征在于，所述根据所述实际轴力，确定所述螺栓载荷，包括：利用修正系数对所述实际轴力进行修正，获得所述螺栓受到的修正轴力，其中，所述修正系数为所述叶片仅受到重力作用下，与该叶片连接的所述螺栓的所述实际轴力与该螺栓理论上受到的理论螺栓轴力之比；及根据所述修正轴力，确定所述螺栓载荷。4.如权利要求3所述的叶片载荷测量方法，其特征在于，所述根据所述实际轴力，确定所述螺栓载荷，包括：利用修正系数对所述实际轴力进行修正，获得所述螺栓受到的修正轴力，其中，所述修正系数为所述叶片处于水平状态下，所述螺栓的所述实际轴力与所述理论螺栓轴力之比；及根据所述修正轴力，确定所述螺栓载荷。5.如权利要求1所述的叶片载荷测量方法，其特征在于，所述根据所述螺栓载荷，确定与该螺栓连接的所述叶片受到的叶片载荷，包括：根据所述螺栓载荷以及所述叶片载荷关于所述螺栓载荷的传递函数，得到所述叶片载荷；其中，所述传递函数是通过如下方法得到的：利用至少两个所述螺栓受到的所述螺栓载荷，拟合得到所述传递函数。6.如权利要求5所述的叶片载荷测量方法，其特征在于，所述利用至少两个所述螺栓受到的所述螺栓载荷，拟合得到所述传递函数，包括：分别将至少两个所述螺栓的所述螺栓载荷代入待拟合传递函数表达式中，根据至少两个所述螺栓的待拟合传递函数表达式中的叶片载荷的值相等，拟合得到所述传递函数。7.如权利要求1所述的叶片载荷测量方法，其特征在于，至少两个所述螺栓在所述叶片的叶根的圆环面上分布，所述根据所述螺栓载荷，确定与该螺栓连接的所述叶片受到的叶片载荷，包括：确定所述螺栓载荷的分量，其中，所述螺栓载荷的分量为所述螺栓载荷在X轴上的X轴载荷分量和/或在Y轴上的Y轴载荷分量，X轴和Y轴在圆环面上，X轴和Y轴相交的原点为圆环面的圆心；根据所述螺栓载荷的分量以及所述叶片载荷的分量关于所述螺栓载荷的分量的传递函数，得到所述叶片载荷的分量；其中，所述螺栓载荷...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俞廷，曹广启，王强，张宇，吴建平，
申请(专利权)人：上海电气风电集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：