[發(fā)明專利]風(fēng)力發(fā)電機組及其運行工況的檢測方法、裝置及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810644114.8
• 申請日: 2018-06-21
• 公開（公告）號: CN108757343A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫偉
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆金風(fēng)科技股份有限公司
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00;F03D9/25;F03D7/04
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 吳黎

本發(fā)明公開了一種風(fēng)力發(fā)電機組及其運行工況的檢測方法、裝置及系統(tǒng)，該檢測裝置包括：激光發(fā)射器、光電感應(yīng)板及檢測設(shè)備，其中，激光發(fā)射器與光電感應(yīng)板對應(yīng)設(shè)置，激光發(fā)射器向光電感應(yīng)板發(fā)射激光射線；光電感應(yīng)板接收激光射線，根據(jù)激光射線生成光斑數(shù)據(jù)信號，并將光斑數(shù)據(jù)信號發(fā)送至檢測設(shè)備；檢測設(shè)備根據(jù)光斑數(shù)據(jù)信號判斷風(fēng)力發(fā)電機組的基礎(chǔ)是否產(chǎn)生沉降，和/或風(fēng)力發(fā)電機組的塔筒是否產(chǎn)生變形或傾斜。通過實施本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)自動實時檢測過程，無需人工參與，避免了由于人工檢測帶來的測量誤差；同時，由于無需使用傳感器進行測量，避免了溫度對測量結(jié)果的影響，進一步提高了檢測的精度，能夠更加準確地反映風(fēng)力發(fā)電機組的狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)力發(fā)電機組及其運行工況的檢測方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

伴隨風(fēng)力發(fā)電機組技術(shù)的發(fā)展，水平軸風(fēng)力發(fā)電機組單機容量越來越大，風(fēng)力發(fā)電機組的高度越來越高。對于風(fēng)力發(fā)電機組來說，作為主要的結(jié)構(gòu)布局的塔筒(或稱塔架)和基礎(chǔ)的安全性已經(jīng)變得越來越重要。

風(fēng)力發(fā)電機組的塔筒(或稱塔架)承受著來自機組頂部的推力、彎矩和扭矩負荷等復(fù)雜多變的載荷。風(fēng)力發(fā)電機組的塔筒(或稱塔架)過大的變形/傾斜會影響風(fēng)力發(fā)電機組的正常運行，嚴重的還會產(chǎn)生安全事故，因此，需要對塔筒(或稱塔架)傾斜變形進行實時測量監(jiān)測。

風(fēng)力發(fā)電機組的基礎(chǔ)也是風(fēng)力發(fā)電機組中的重要承重部件之一。風(fēng)力發(fā)電機組作為高聳的構(gòu)筑物，對基礎(chǔ)的沉降尤其是對不均勻沉降的要求很高，若基礎(chǔ)不均勻沉降量過大，則會影響整個風(fēng)力發(fā)電機組的正常工作甚至出現(xiàn)整機倒塌事故，為了防止出現(xiàn)事故，目前大部分風(fēng)力發(fā)電機組需要定期對基礎(chǔ)進行不均勻沉降觀測。

目前，對于塔筒的變形/傾斜或?qū)A(chǔ)不均勻沉降的測量技術(shù)中，主要采用人工測量方法和設(shè)備測量法。其中，人工測量方法，是使用測量儀對塔筒或基礎(chǔ)承臺上進行高程測量，在觀測及計算等一系列工作中，架設(shè)儀器、測量、記錄、對比計算等過程中都有可能出現(xiàn)誤差，對機組運行帶來一定的隱患。而設(shè)備測量法，多是使用傾角和加速度傳感器對塔筒的變形/傾斜或?qū)A(chǔ)不均勻沉降進行測量，但傳感器受溫度影響較大，必須做溫度補償，如果補償不當(dāng)容易造成測量數(shù)據(jù)的較大偏差。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種風(fēng)力發(fā)電機組及其運行工況的檢測方法、裝置及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的測量方法存在的誤差較大的問題。

根據(jù)第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種發(fā)電機組運行工況的檢測裝置，該檢測裝置主要包括：激光發(fā)射器、光電感應(yīng)板及檢測設(shè)備，該激光發(fā)射器與光電感應(yīng)板對應(yīng)設(shè)置，通過激光發(fā)射器向光電感應(yīng)板發(fā)射激光射線；光電感應(yīng)板接收到激光發(fā)射器發(fā)射的激光射線，根據(jù)激光射線在光電感應(yīng)板上的光斑生成光斑數(shù)據(jù)信號，并將光斑數(shù)據(jù)信號發(fā)送至檢測設(shè)備；檢測設(shè)備則可根據(jù)光斑數(shù)據(jù)信號的位置信息來判斷風(fēng)力發(fā)電機組的基礎(chǔ)是否產(chǎn)生沉降，和/或風(fēng)力發(fā)電機組的塔筒是否產(chǎn)生變形或傾斜。

本發(fā)明實施例的風(fēng)力發(fā)電機組運行工況的檢測裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)自動實時檢測過程，無需人工參與，避免了由于人工檢測帶來的測量誤差；同時，由于無需使用傳感器進行測量，避免了溫度對測量結(jié)果的影響，進一步提高了檢測的精度，能夠更加準確地反映風(fēng)力發(fā)電機組的狀態(tài)。

結(jié)合第一方面，在第一方面第一實施方式中，該光電感應(yīng)板設(shè)置于發(fā)電機組的法蘭維護平臺上和/或基礎(chǔ)承臺上。其中，設(shè)置于法蘭維護平臺上的光電感應(yīng)板主要用于檢測發(fā)電機組塔筒的傾斜/變形情況；設(shè)置于基礎(chǔ)承臺上的光電感應(yīng)板則主要用于檢測發(fā)電機組基礎(chǔ)的沉降情況。

結(jié)合第一方面第一實施方式，在第一方面第二實施方式中，在初始安裝時，激光發(fā)射器發(fā)射的激光射線與發(fā)電機組的縱軸軸線平行或重合，且激光射線在光電感應(yīng)板的光斑位于光電感應(yīng)板的基準點上。使得檢測裝置具有初始的檢測狀態(tài)，以光電感應(yīng)板的基準點為參考，檢測激光射線的投射點是否產(chǎn)生偏移。