一种基于混塔顶动态倾角传感器的混塔载荷反演及健康状态监测方法技术

本发明专利技术提供了一种基于混塔顶动态倾角传感器的混塔载荷反演及健康状态监测方法，该方法中首先在混塔顶安装动态倾角传感器，实时监测混塔的倾角变化。传感器数据通过有线方式传输至风电机组主控系统。再使用自动标定算法对倾角传感器的数据进行校正，消除由于传感器漂移导致的累计误差。通过标定与补偿后的倾角数据，计算混塔的实时绝对倾角。然后基于实时绝对倾角，使用反演算法计算混塔不同界面高度所受的真实弯矩载荷。通过对混塔真实载荷的监测，分析混塔在运行中的极限状态与疲劳状态。最后实时评估混塔的健康状况，预测可能出现的结构问题。本发明专利技术通过上述方法，能够实现对混塔健康状态的高效、准确评估。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风力发电机组混塔健康状态评估，具体涉及一种基于混塔顶动态倾角传感器的混塔反演算法，并基于混塔载荷在线评估混塔的极限与疲劳状态。

技术介绍

1、随着风力发电技术的迅速发展，风力发电机组的规模和高度不断增加。混塔作为风力发电机组的重要组成部分，其结构健康状态直接关系到发电机组的安全性和可靠性。然而，由于混塔长期承受风力、重力以及发电机组自身运行带来的动态载荷，混塔可能会出现结构疲劳和损伤，进而影响其使用寿命和性能。因此，对混塔健康状态进行有效评估具有重要意义。

2、传统的混塔健康状态评估方法主要依赖于混塔顶加速度传感器对混塔状态进行监测，这种方法不能对混塔所受真实载荷进行计算，对于混塔的保护不直观，准确性不高。近年来，基于倾角传感器的在线监测方法逐渐受到重视。特别是动态倾角传感器，能够实时监测混塔的动态响应。然而，目前本领域中对于混塔的动态倾角监测仍然局限于监测倾角数据，用于获取混塔的倾斜状况，没有针对倾角数据进行进一步的挖掘分析；同时，现在的倾角监测中没有充分考虑到传感器漂移对数据带来的失真影响。由于倾角传感器内部元器件及测量原理的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于混塔顶动态倾角传感器的混塔载荷反演及健康状态监测方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于混塔顶动态倾角传感器的混塔载荷反演及健康状态监测方法，其特征在于：步骤(1)中动态倾角传感器在出厂前需要经过标定程序，标定程序包括在标准测试环境中对动态倾角传感器进行多角度测量和校准，确保传感器的测量误差在0.001°。

3.根据权利要求1所述的基于混塔顶动态倾角传感器的混塔载荷反演及健康状态监测方法，其特征在于：步骤(1)中动态倾角传感器应安装在混塔顶顶部的法兰水平面上。

4.根据权利要求1所述的基于混塔顶动态倾角传感器的混塔载荷反...

【技术特征摘要】

1.一种基于混塔顶动态倾角传感器的混塔载荷反演及健康状态监测方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于混塔顶动态倾角传感器的混塔载荷反演及健康状态监测方法，其特征在于：步骤(1)中动态倾角传感器在出厂前需要经过标定程序，标定程序包括在标准测试环境中对动态倾角传感器进行多角度测量和校准，确保传感器的测量误差在0.001°。

3.根据权利要求1所述的基于混塔顶动态倾角传感器的混塔载荷反演及健康状态监测方法，其特征在于：步骤(1)中动态倾角传感器应安装在混塔顶顶部的法兰水平面上。

4.根据权利要求1所述的基于混塔顶动态倾角传感器的混塔载荷反演及健康状态监测方法，其特征在于：步骤(2)中具体步骤为：在风电机组安装完成并机头上塔可以运行后，在风速低于机组切入风速vcut-in的小风条件下，记录初始倾角值θ0；然后在风电机组的运行过程中，定期在小风条件下记录实测倾角值θt，确保实测数据受外界风载荷影响最小；再计算初始倾角值θ0与实测倾角值θt的差值：a＝θt-θ0；将差值a与预设的阈值ε进行比较，阈值ε取0.01°；如果|a|<ε，则认为动态倾角传感器的测量数据在允许误差范围内，...

【专利技术属性】
技术研发人员：田祥，罗昕，扈书均，刘梦，杨帅，胡志伟，吴勇，
申请(专利权)人：中广核大悟阳平风力发电有限公司，
类型：发明
国别省市：