[實用新型]低風速風電機組軸向力動態監測裝置及其機組

有效

• 申請號: 201822069040.8
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN209179947U
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 褚景春;袁凌;藺雪峰;王千;王曉丹;謝法;姜德旭
• 申請（專利權）人: 國電聯合動力技術有限公司
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所(普通合伙) 11303
• 代理人: 遆俊臣

本實用新型公開了一種低風速風電機組軸向力動態監測裝置及其機組，屬于風電機組領域，監測裝置包括應變片組、數據采集儀、數據傳輸裝置和服務器；應變片組包括兩組，兩組應變片組分別安裝在靠近葉片根部不同距離的圓柱段前緣內腔上并沿葉片軸向方向設置，每組應變片組包括兩個用于分別安裝在前緣內腔兩側的上下相對的應變片；數據采集儀用于采集應變片組的測量數據信息；數據傳輸裝置用于將采集信息傳輸到服務器；服務器用于對采集信息進行分析判斷并根據計算結果與預設的報警值進行比對給出是否報警的指示。本實用新型利用該監測裝置可以對風電機組軸向力進行有效監測，同時，還可監測葉片的運行狀態，還可以通過與預設報警值對比發出報警指示。

技術領域

本實用新型涉及風電機組領域，特別是涉及一種低風速風電機組軸向力動態監測裝置及其機組。

背景技術

在風力發電機組中，機組依靠葉片吸收風能，將風能轉化為機械能，進而再將機械能轉化為電能通過電網輸送出去。機組的整個運行過程中，葉片是主要的受力部件，而葉片旋轉平面上的力最后都要轉化為軸向力作用在機組上。因此，對軸向力進行實時監測，有助于監測機組運行狀態，確保機組在正常的載荷狀態下運行。

在現有技術中，并沒有對風電機組軸向力進行實時監測的技術，只是單獨對葉片或者主軸進行相關監測或者可靠性計算。實用新型專利《一種風電用葉片實時監測裝置》提出了一種采用多個模塊對葉片進行實時監測的系統。論文《極限工況下風力機主軸強度的可靠性分析》對滿足靜強度要求的主軸進行可靠性分析，為整機的可靠性設計方法研究打下了基礎。但上述方法均是將葉片和主軸割裂開來進行分析，并沒有將兩者結合起來，在整機的軸向力監測上，兩者是密不可分的。

因此，如何創設一種針對風電機組軸向力的監測方法，能夠經濟有效的監測機組受力情況，保障機組在正常載荷范圍內運行，成為本技術領域人員亟待解決的問題。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種有效監測機組受力情況保障機組在正常載荷范圍內運行的低風速風電機組軸向力動態監測裝置及其機組。

為解決上述技術問題，本實用新型提供的技術方案如下：

一方面，本實用新型提供一種低風速風電機組軸向力動態監測裝置，所述風電機組包括葉片，所述監測裝置包括應變片組、數據采集儀、數據傳輸裝置和服務器；

所述應變片組包括兩組，用于監測葉片的應變，兩組應變片組分別安裝在靠近葉片根部不同距離的圓柱段前緣內腔上并沿葉片軸向方向設置，每組應變片組包括兩個用于分別安裝在前緣內腔兩側的上下相對的應變片，分別位于葉片的迎風面和背風面；

所述數據采集儀用于采集應變片組的測量數據信息；

所述數據傳輸裝置用于將采集信息傳輸到服務器；

所述服務器用于對采集信息進行分析判斷并根據計算結果與預設的報警值進行比對給出是否報警的指示。

進一步地，所述數據傳輸裝置包括機組網線、塔底控制柜、風場環網、環網交換機、核心交換機。

進一步地，所述服務器為風場監控中心服務器。

進一步地，所述應變片為T型應變片。

再一方面，提供一種低風速風電機組，包括所述的低風速風電機組軸向力動態監測裝置。

進一步地，兩組應變片組分別安裝在靠近葉片根部不同距離的圓柱段前緣內腔上并沿葉片軸向設置，每組應變片組的兩個應變片分別安裝在前緣內腔兩側的上下相對的位置，所述數據采集儀安裝在輪轂里。、

進一步地，每組應變片組的兩個應變片的安裝位置在葉片的同一橫截面內。

采用這樣的設計后，本實用新型至少具有以下優點：