[實用新型]一種測量風力發電機組振動與載荷對應關系的裝置

有效

• 申請號: 201220426886.2
• 申請日: 2012-08-24
• 公開（公告）號: CN202869806U
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 張會廣;張雪松;汪正軍;潘磊;紀國瑞
• 申請（專利權）人: 國電聯合動力技術有限公司
• 主分類號: G01M15/00
• 分類號: G01M15/00
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所 11303
• 代理人: 馬麗蓮

技術領域

本實用新型涉及風電領域，具體地，涉及一種測量風力發電機組振動與載荷對應關系的裝置。

背景技術

近年來隨著風力發電不斷地發展，風電場裝機容量逐年上升，風力發電所占的比例越來越大，已逐漸成為了一種常規能源。與風電機組安全性密切相關的因素之一就是風電機組載荷大小，許多風電機組制造商的設計和制造比較倉促，機組的載荷大多只是在理論上的計算，機組的實際載荷測試需要相關的設備，以及大量的資金支持。而且僅僅只是測試單臺機組載荷，由于各個風場實際情況不同，所以各個機組的受力都有其差異性。為了更加容易獲得機組的實時載荷大小，最大限度的降低資金投入，同時為機組后續的載荷優化提供數據支持，需要通過機組的非載荷數據進行數據分析，間接獲得機組的載荷數據，進而對機組的載荷進行實時監測，從而提高機組的使用壽命。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種測量風力發電機組振動與載荷對應關系的裝置，可用于獲得機組的實時載荷大小，進而對機組的載荷進行實時監測，從而提高機組的使用壽命。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種測量風力發電機組振動與載荷對應關系的裝置，包括：

振動傳感器及與其連接的振動傳感器處理電路；壓力傳感器及與其連接的壓力傳感器處理電路；包含數據處理模塊、振動載荷對應模塊、選擇載荷模塊、計算載荷模塊、以及校對載荷模塊的振動載荷計算PLC；所述振動傳感器處理電路及壓力傳感器處理電路分別通過CAN通訊與振動載荷計算PLC連接；

進一步地，所述振動傳感器包括：安裝在機艙尾部的機艙前后振動傳感器、安裝在機艙側部的機艙左右振動傳感器及安裝在齒輪箱頂部的齒輪箱上下振動傳感器；所述壓力傳感器包括：分別安裝在塔筒底部、塔筒頂部、葉片根部的塔底壓力傳感器、塔頂壓力傳感器及葉根壓力傳感器。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：

（1）本實用新型計算出的機組載荷數據與振動數據之間的關系，可應用于同機型機組中，通過測量該同機型機組的振動數據，并根據振動載荷對應關系來獲得無測量機組受力設備時的載荷數據，為同機型機組的載荷提供新的計算方法。

（2）本實用新型為降載優化工作提供載荷數據支持。

（3）本實用新型實現較為容易，且成本較低，利于推廣。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種測量風力發電機組振動與載荷對應關系的裝置框圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1所示，本實用新型的一種測量風力發電機組振動與載荷對應關系的裝置，包括：振動傳感器及與其連接的振動傳感器處理電路；壓力傳感器及與其連接的壓力傳感器處理電路；包含數據處理模塊、振動載荷對應模塊、選擇載荷模塊、計算載荷模塊、以及校對載荷模塊的振動載荷計算PLC；振動傳感器處理電路及壓力傳感器處理電路分別通過CAN通訊與振動載荷計算PLC連接。

其中，振動傳感器可包括：安裝在機艙尾部的機艙前后振動傳感器、安裝在機艙側部的機艙左右振動傳感器及安裝在齒輪箱頂部的齒輪箱上下振動傳感器；壓力傳感器可包括：分別安裝在塔筒底部、塔筒頂部、葉片根部的塔底壓力傳感器、塔頂壓力傳感器及葉根壓力傳感器。

利用上述裝置進行可進行風力發電機組載荷計算，方法主要是通過對某機組振動數據及受力數據進行處理，獲得該機組振動數據與機組載荷之間的對應關系；在把上述對應關系用于其他同機型機組，通過測量該同機型機組的振動數據，并根據所述對應關系來獲得無測量機組受力設備時的載荷數據。

具體包括：

步驟A，振動傳感器處理電路采集振動傳感器的振動信號，通過處理電路和算法，進行濾波和運算處理；

步驟B,壓力傳感器處理電路采集壓力傳感器的壓力信號，通過處理電路和算法，進行濾波和運算處理；

步驟C，數據處理模塊根據處理后的振動數據和處理后的壓力數據進行統計，并對其數據進行頻譜計算，通過算法處理，獲得振動載荷對應矩陣（振動載荷對應模塊）；

步驟D,選擇載荷模塊選擇要監測的載荷機組部件；計算載荷模塊通過輸入振動數據到振動載荷對應矩陣，獲得已選機組部件的計算載荷；校對載荷模塊再通過對已選機組部件的實測壓力數據與計算載荷的對比，對振動載荷對應矩陣進行校正，最終獲得準確的振動載荷對應矩陣。