本实用新型专利技术实施例提供了一种风电机组塔架寿命监测装置及风电机组，该装置包括应力传感器、第一采集器、风速计、风向计、第二采集器和工控机，第一采集器与所述应力传感器电连接，第二采集器分别与所述风速计和所述风向计电连接，工控机分别与所述第一采集器和所述第二采集器连接。该风电机组塔架寿命监测装置通过应力传感器检测风电机组塔架的应变，与此同时，还能够通过风速计和风向计检测风电机组塔架所处环境的风速和风向，分别经由第一采集器和第二采集器汇总到工控机，为确定风电机组塔架寿命提供依据，以使运营商能够准确判断对风电机组塔架的进一步处理方式。电机组塔架的进一步处理方式。电机组塔架的进一步处理方式。
【技术实现步骤摘要】
风电机组塔架寿命监测装置及风电机组
[0001]本技术涉及风力发电
，特别涉及一种风电机组塔架寿命监测装置及风电机组。
技术介绍
[0002]始建于2000年前后的早期风电场是我国大规模风电发展的重要标志，我国早期风电场及此后快速增长期(2005年后)投产的大量机组已达或临近设计运行寿命。到2005年年底，累计装机125万千瓦，这部分机组最早达到运行寿命。2006年新增装机突破百万千瓦，2009年突破千万千瓦，如不考虑技改延寿，理论上这部分装机在5年后也陆续达到20年运行寿命，陆续将有数量相当可观的在役机组达到设计寿命周期，最高每年接近2千万千瓦，这一数量将直接抵消同等规模的当年新增装机容量。
[0003]如不提前部署，将对我国实现高比例可再生能源替代、完成能源结构调整目标产生不利影响。我国早期建设投产的风电场地理位置优越，大多位于风能资源优良的地区，场区道路、集电系统、输变电站及主控运检中心等配套基础设施完善，上述基础设施均为永久性建筑，其建设用地使用期限一般为五十年，理论上，现有风电场服役期满后，开发企业继续拥有土地和上述基础设施的使用权。而废弃处置上述设施还涉及专用送出工程的处置和较大的生态恢复工程投入。因此，服役期满的风电机组和风电场的直接眼延寿、延寿加技改、换新或退役问题，需及早提上议程。
[0004]在确定具体方案之前，决策者有诸多问题需要得到答案，包括如何确定这些机组还能不能继续使用，需要对它们进行哪些改造，改造后能否保证安全以及还能用多久。
[0005]数据显示，未来中国有巨大的延寿需求，2025年之后会激增，预计每年将有10000台以上的机组面临是否退役更换新机的抉择。考虑到延寿一般宜提前数年(3
‑
5)进行，这个需求预计会在2020
‑
2025年出现。
[0006]国际上以英国为例，2016年有19个风电场服役超过20年，其中两个选择了直接退役，5个选择了安装新机组，11个选择了继续服役进行延寿(1个未定)。
[0007]通过对国内21个面临或者已经寿命到期的风电场进行了调查显示：其中的65％选择了继续运行，其中21％选择进行延寿评估后运行。未来，预计风电技术的进步速度将比过去几十年下降得更快，随着时间的推移，现有机组和待建机组间的技术差距会缩小，这将使得延寿更具吸引力。
[0008]对于计划延寿的机组，应在风力发电机组运行后期需要对机组及其部件进行完整性鉴定，确定整机或主要部件损耗及剩余使用寿命，并据此判断机组是需要报废拆除、改造、或寿命延长后继续运行。延寿评估在国内现阶段是起步阶段，我们应谨慎、完整地进行延寿评估方法的建立，为即将到来的批量机组延寿做准备。不合适的延寿评估手段，将造成延寿机组批量出现效益不理想、频繁发生重大失效事件的情况。而延寿评估的基础在于获取到与寿命相关的完整资料，通过对所有的资料进行统计分析，判断这些不同的资料对寿命分析的影响因素，从而对风电机组塔架寿命进行准确评估。因此，如何能够简单易行且准
确的获取到与风电机组塔架寿命相关的完整资料成本本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0009]有鉴于此，本技术实施例提出了一种风电机组塔架寿命监测装置及风电机组，使其能够对风电机组塔架进行监控，并获取与风电机组塔架寿命相关的资料。
[0010]一种风电机组塔架寿命监测装置，包括：
[0011]应力传感器，其能够附着在风电机组塔架的塔壁上检测风电机组塔架的应变，并生成包含检测结果的应变信号；
[0012]第一采集器，其与所述应力传感器电连接，所述第一采集器接收所述应变信号；
[0013]风速计，其用于与所述应力传感器同步的检测风电机组塔架所处环境的风速，并生成包含风速值的风速信号；
[0014]风向计，其用于与所述风速计同步的检测风电机组塔架所处环境的风向，并生成包含风向方位角的风向信号；
[0015]第二采集器，其分别与所述风速计和所述风向计电连接，所述第二采集器用于接收所述风速信号和所述风向信号；
[0016]工控机，其分别与所述第一采集器和所述第二采集器连接，所述工控机用于接收第一采集器和所述第二采集器转发的应变信号、风速信号和所述风向信号，以对风电机组塔架进行监测。
[0017]在一些实施例中，所述风电机组塔架寿命监测装置包括多个应力传感器，多个所述应力传感器沿所述风电机组塔架的周向等间距依次设置。
[0018]在一些实施例中，所述风电机组塔架寿命监测装置包括四个应力传感器。
[0019]在一些实施例中，所述风电机组塔架寿命监测装置包括沿所述风电机组塔架的周向依次设置的第一应力传感器、第二应力传感器、第三应力传感器和第四应力传感器，且相邻的应力传感器之间间隔45
°
圆心角。
[0020]在一些实施例中，所述应力传感器包括多个应力应变片，多个所述应力应变片沿风电机组塔架的周向排布。
[0021]在一些实施例中，所述工控机与所述风电机组塔架的中央控制器电连接。
[0022]在一些实施例中，所述风电机组塔架寿命监测装置还包括无线通信装置，所述无线通信装置与所述工控机电连接。
[0023]一种风电机组，包括如上任一实施例所述的风电机组塔架寿命监测装置。
[0024]本技术实施例的风电机组塔架寿命监测装置，通过应力传感器检测风电机组塔架的应变，与此同时，还能够通过风速计和风向计检测风电机组塔架所处环境的风速和风向，分别经由第一采集器和第二采集器汇总到工控机，为确定风电机组塔架寿命提供依据，以使运营商能够准确判断对风电机组塔架的进一步处理方式。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
公开中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本技术实施例的风电机组塔架寿命监测装置的结构示意图；
[0027]图2为本技术实施例的风电机组塔架寿命监测装置的场景图；
[0028]图3为应力传感器的排布位置示意图。
[0029]附图标记说明：
[0030]11
‑
应力传感器；111
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第一应力传感器；112
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第二应力传感器；113
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第三应力传感器；114
‑
第四应力传感器；12
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第一采集器；13
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风速计；14
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风向计；15
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第二采集器；16
‑
工控机。
具体实施方式
[0031]为了使得本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图，对本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种风电机组塔架寿命监测装置，其特征在于，包括：应力传感器，其能够附着在风电机组塔架的塔壁上检测风电机组塔架的应变，并生成包含检测结果的应变信号；第一采集器，其与所述应力传感器电连接，所述第一采集器接收所述应变信号；风速计，其用于与所述应力传感器同步的检测风电机组塔架所处环境的风速，并生成包含风速值的风速信号；风向计，其用于与所述风速计同步的检测风电机组塔架所处环境的风向，并生成包含风向方位角的风向信号；第二采集器，其分别与所述风速计和所述风向计电连接，所述第二采集器用于接收所述风速信号和所述风向信号；工控机，其分别与所述第一采集器和所述第二采集器连接，所述工控机用于接收第一采集器和所述第二采集器转发的应变信号、风速信号和所述风向信号，以对风电机组塔架进行监测。2.根据权利要求1所述的风电机组塔架寿命监测装置，其特征在于，所述风电机组塔架寿命监测装置包括多个应力传感器，多个所述应力传感器沿所述风电机组塔架的周向等间距依次设置。3.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：王瑜，严国斌，王广玲，张弈鹏，符鹏程，宗川翔，
申请(专利权)人：中国三峡新能源集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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