[發明專利]一種風電機組機艙低頻振動位移計算方法

有效

• 申請號: 202010904929.2
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN112130184B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 王瀟;俞佳男;唐波
• 申請（專利權）人: 浙江運達風電股份有限公司
• 主分類號: G01S19/42
• 分類號: G01S19/42;G01B7/004;G01B7/02;G06F17/11
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種風電機組機艙低頻振動位移計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)建立風電機組空間運行模型；

(2)在風電機組空間運行模型中設定基準坐標；

(3)計算相對位移；

(4)通過特定的位移條件判定，并給相應的位移值添加正負號來表示機艙低頻振動位移的方向。

2.根據權利要求1所述的一種風電機組機艙低頻振動位移計算方法，其特征在于，所述步驟1以風電機組塔架的高度方向為Z軸方向，地面所在的水平面為X-Y平面，建立空間三維直角坐標系，通過GNSS接收機記錄的移動站天線的坐標方向與X軸和Y軸方向一致。

3.根據權利要求2所述的一種風電機組機艙低頻振動位移計算方法，其特征在于，所述步驟2中，在風電機組靜止狀態下，以X-Y平面內塔筒中心點Z方向上投影到機艙頂部的點為位移計算中心點(x₀,y₀,z₀)；在水平面內，以GNSS接收機記錄的移動站天線的首個坐標(x₁,y₁,z₁)為起始點。

4.根據權利要求3所述的一種風電機組機艙低頻振動位移計算方法，其特征在于，所述步驟2中風電機組運行時，機艙從起始位置運動到位置i時，起始點的等效坐標為(x_a,y_a,z₁)，簡稱起始等效點；以中心點(x₀,y₀,z₀)為對稱中心，起始等效點(x_a,y_a,z₁)相對于中心點的對稱點為(x_b,y_b,z₁)。

5.根據權利要求1所述的一種風電機組機艙低頻振動位移計算方法，其特征在于，所述步驟3，在水平面內，起始點到中心點的距離為計算公式為：

機艙上移動站天線的記錄坐標為(x_i,y_i,z_i)，其中i＝1,2,3…；在水平面內，其與Y軸的夾角為α，

由于反正切函數在計算過程中的取值范圍是但風電機組運行時，移動站天線與Y軸正方向的夾角為α₊會出現在[0,2π]范圍內，所以通過角度轉換得到α₊，可表示為：

6.根據權利要求5所述的一種風電機組機艙低頻振動位移計算方法，其特征在于，所述步驟3機艙運動到位置i時，等效起始點的坐標可以表示為(x_a,y_a,z₁)，其中x_a和y_a的計算公式如下：

7.根據權利要求6所述的一種風電機組機艙低頻振動位移計算方法，其特征在于，所述步驟3結合風電機組運行時移動站天線的坐標(x_i,y_i,z_i)和起始等效點的坐標(x_a,y_a,z₁)，得到機艙低頻振動位移d_i，具體計算公式下如下：

其中，i＝1,2,3…。

8.根據權利要求1所述的一種風電機組機艙低頻振動位移計算方法，其特征在于，所述步驟4以機艙朝著葉輪方向的運動為位移計算的正方向，反之為負方向。

9.根據權利要求8所述的一種風電機組機艙低頻振動位移計算方法，其特征在于，所述步驟4等效起始點(x_a,y_a,z₁)到對稱點(x_b,y_b,z₁)的距離為L₀，

當機組運行到某一位置，移動站天線坐標(x_i,y_i,z_i)到對稱點(x_b,y_b,z₁)的距離為L_i，

依據上式，將機艙低頻振動位移的方向判斷條件表示如下：

其中，i＝1,2,3…。