[發明專利]檢測風力發電機組的葉片故障的方法和設備

有效

• 申請號: 201810657628.7
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN110617184B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 葉月光
• 申請（專利權）人: 北京金風慧能技術有限公司;江蘇金風軟件技術有限公司;青海綠能數據有限公司
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 張川緒;王兆賡

1.一種檢測風力發電機組的葉片故障的方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取風力發電機組的機艙的預定時間段內的多個時間點的加速度數據；

基于獲取的加速度數據估計葉片承受的沖擊性振動能量，其中，葉片承受的沖擊性振動能量表示葉片受到沖擊性振動時對葉片所產生的影響，沖擊性振動表示葉片瞬間受到沖擊載荷的作用引起振動加速度發生的突變；

基于估計的沖擊性振動能量確定葉片故障。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，通過加速度數據的峰標比來表示葉片承受的沖擊性振動能量，其中，加速度數據的峰標比為獲取的加速度數據的峰度與獲取的加速度數據的標準差的比值。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，葉片承受的沖擊性振動能量為對多個方向的沖擊性振動能量進行合并的融合結果。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述融合結果為多個方向的沖擊性振動能量的平方和的平方根。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，葉片受到外部的載荷越大的方向，對融合結果的影響越大，其中，在融合結果中，對融合結果的影響大的方向的沖擊性振動能量相對于對融合結果的影響小的方向的沖擊性振動能量被放大。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，通過對各個方向的沖擊性振動能量的各自的特定數學表達形式進行合并運算，進行所述合并，其中，對融合結果的影響大的方向的沖擊性振動能量通過自己的特定數學表達形式相對于對融合結果的影響小的方向的沖擊性振動能量通過自己的特定數學表達形式被放大。

7.根據權利要求3或5所述的方法，其特征在于，所述多個方向包括第一方向和第二方向，機艙的加速度數據包括作為機艙在第一方向的加速度的第一加速度和作為在第二方向的加速度的第二加速度，

基于獲取的加速度數據估計葉片承受的沖擊性振動能量的步驟包括：

計算葉片承受的第一方向的沖擊性振動能量作為第一沖擊性振動能量，計算葉片承受的第二方向的沖擊性振動能量作為第二沖擊性振動能量，其中，第一沖擊性振動能量為第一加速度的峰標比，第二沖擊性振動能量為第二加速度的峰標比；

對第一沖擊性振動能量和第二沖擊性振動能量進行合并，將合并得到的融合結果作為沖擊性振動能量，其中，第二沖擊性振動能量在所述融合結果中的影響大于第一沖擊性振動能量在所述融合結果中的影響。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，風力發電機組處于運行狀態時的第一沖擊性振動能量在所述融合結果中的影響比風力發電機組處于非運行狀態時的第一沖擊性振動能量在所述融合結果中的影響小。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，沖擊性振動能量越大表示葉片出現故障的概率越高。

10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，機艙的加速度數據包括作為機艙在第一方向的加速度的第一加速度和作為在第二方向的加速度的第二加速度，

基于估計的沖擊性振動能量確定葉片故障的步驟包括：當滿足下述條件之一時，確定葉片發生開裂：

第一高沖擊加速度的數量大于第一預定數量并且小于預定時間間隔的采集時間相鄰的第一高沖擊加速度之間的采集時間間隔的數量大于第二預定數量，葉片承受的第二方向的沖擊性振動能量大于第一預定能量閾值，第二加速度的峰度大于預定峰度閾值，其中，第一高沖擊加速度表示第一加速度中的位于第一預定范圍內的加速度；和

沖擊性振動能量大于第二預定能量閾值，并且第二加速度的標準差大于預定標準差閾值。

11.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，第一方向為風力發電機組的葉輪主軸的軸向方向，第二方向為水平面上的與第一方向垂直的方向。