[發明專利]確定風力發電機組的塔架凈空的方法和裝置

有效

• 申請號: 201811454363.7
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN111255636B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 王百方;楊博宇;程慶陽
• 申請（專利權）人: 北京金風科創風電設備有限公司
• 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: 高燕;王兆賡

本發明提供一種確定風力發電機組的塔架凈空的方法和裝置，該方法包括：獲取風力發電機組在運行過程中的圖像，圖像包括風力發電機組的葉片的尖端以及塔筒；從獲取的圖像中確定風力發電機組的葉片的尖端的位置；從獲取的圖像中識別塔筒的邊緣；根據確定的葉片的尖端的位置和識別的塔筒的邊緣，計算葉片的尖端到塔筒的邊緣的距離以獲得塔架凈空。采用本發明示例性實施例的確定風力發電機組的塔架凈空的方法和裝置，能夠實時確定風力發電機組的塔架凈空，以有效避免葉片掃塔情況的發生。

技術領域

本發明總體說來涉及風電技術領域，更具體地講，涉及一種確定風力發電機組的塔架凈空的方法和裝置。

背景技術

風力發電機組的塔架凈空是指葉輪在旋轉過程中葉片的尖端到塔筒表面的距離。對于風力發電機組而言，如果一旦發生葉片掃塔，則需要更換葉片，而單只葉片的成本較高，這會增加維修成本。同時在更換葉片期間需機組停機，而機組停機期間還會導致發電量的損失，因此一旦發生葉片掃塔會為風電場帶來較大的經濟損失。

而目前風力發電機組的塔架凈空無法通過測量工具測量，導致無法實時地獲取風力發電機組的塔架凈空。

發明內容

本發明的示例性實施例的目的在于提供一種確定風力發電機組的塔架凈空的方法和裝置，以解決現有技術中無法對風力發電機組的塔架凈空進行測量的技術問題。

在一個總體方面，提供一種確定風力發電機組的塔架凈空的方法，所述方法包括：獲取風力發電機組在運行過程中的圖像，所述圖像包括所述風力發電機組的葉片的尖端以及塔筒；從獲取的圖像中確定風力發電機組的葉片的尖端的位置；從獲取的圖像中識別塔筒的邊緣；根據確定的葉片的尖端的位置和識別的塔筒的邊緣，計算葉片的尖端到塔筒的邊緣的距離以獲得塔架凈空。

可選地，所述方法可還包括：從獲取的圖像中提取用于檢測葉片的尖端的第一敏感區域和用于識別塔筒的邊緣的第二敏感區域，其中，可從第一敏感區域中確定風力發電機組的葉片的尖端的位置，可從第二敏感區域中識別塔筒的邊緣。

可選地，從第一敏感區域中確定風力發電機組的葉片的尖端的位置的步驟可包括，使用一預定窗口遍歷第一敏感區域，當所述預定窗口處于第一敏感區域上的任一位置時，可通過以下方式從所述預定窗口內包含的圖像中檢測葉片的尖端的位置：以所述任一位置為起點，在第一敏感區域上沿任意方向滑動所述預定窗口；針對沿每個方向的滑動，確定滑動前與滑動后所述預定窗口內的像素點的灰度變化程度，并判斷所述灰度變化程度是否滿足設定條件；如果針對沿所有方向的滑動，滑動前與滑動后所述預定窗口內的像素點的灰度變化程度均滿足設定條件，則確定所述預定窗口在所述任一位置時包含的圖像中存在葉尖特征點；從所述預定窗口在所述任一位置時包含的圖像中檢測葉尖特征點，并將檢測到的葉尖特征點對應的坐標確定為葉片的尖端的位置。

可選地，從所述預定窗口在所述任一位置時包含的圖像中檢測葉尖特征點的步驟可包括：將所述預定窗口在所述任一位置時包含的圖像中灰度的梯度值和/或梯度方向的變化速率最高的像素點確定為葉尖特征點。

可選地，從第一敏感區域中確定風力發電機組的葉片的尖端的位置的步驟可包括：從第一敏感區域中檢測出多個候選葉尖特征點；根據預設條件從所述多個候選葉尖特征點中確定最終的葉尖特征點。

可選地，用于捕獲風力發電機組在運行過程中的圖像的圖像捕獲器可被設置在風力發電機組的機艙底部，或者所述圖像捕獲器可被設置在位于風力發電機組側面且與風力發電機組之間的距離為預定距離的指定區域內，其中，根據預設條件從所述多個候選葉尖特征點中確定最終的葉尖特征點的步驟可包括：當所述圖像捕獲器被設置在機艙底部時，將所述多個候選葉尖特征點中的Y軸坐標值最大的點確定為最終的葉尖特征點；當所述圖像捕獲器被設置在所述指定區域內時，將所述多個候選葉尖特征點中的Y軸坐標值最小的點確定為最終的葉尖特征點。