[發明專利]一種風力發電機組葉片槳距角的測量方法、裝置及系統

在審

• 申請號: 202110759697.0
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113294300A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 楊博宇;蔡安民
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 崔方方

本發明公開了一種風力發電機組葉片槳距角的測量方法、裝置及系統，通過比較兩張圖像中位置標記的像素位移量，根據像素位移量與實際距離的關系計算得到目標位移，根據目標位移和變槳軸承的直徑關系計算得到位移角度，將位移角度與初始槳距角相加即可得到風力發電機組葉片槳距角。方法簡，準確性高。

技術領域

本發明屬于風電機組槳距角測量技術領域，具體涉及一種風力發電機組葉片槳距角的測量方法、裝置及系統。

背景技術

變槳系統作為大型風電機組控制系統的核心部分之一，其對機組安全、穩定、高效的運行具有十分重要的作用。葉片的槳距角是指葉片頂端翼型弦線與旋轉平面的夾角。變槳系統在風機達到額定功率時，依據風速的變化發出控制指令調節變槳電機的轉速，從而調節槳葉的槳距角，以保證風機的正常運行。此外，在風機的啟動、停機和緊急停機時，變槳系統也會通過調節槳葉的槳距角來滿足啟停要求。總之，安全穩定地控制風機的槳距角，對于風電機組的正常運行起著極其重要的作用。

安全穩定地控制槳距角的一個重要的前提條件，就是能夠準確地監測槳距角，目前國內外大部分相關機構普遍采用旋轉編碼器對槳距角進行監測，旋轉編碼器是一種集光機電技術于一體的速度位移傳感器，旋轉編碼器軸帶動光柵盤旋轉時，經發光元件發出的光會被光柵盤狹縫切割成斷續的光線，接收元件接收斷續的光線，并利用相關電路對該斷續的光線進行處理，得到對應的脈沖或代碼信號，進而基于如此得到的脈沖或代碼信號實現對槳距角的監測。然而，利用旋轉編碼器對槳距角進行測量屬于間接測量，測量結果的準確性完全取決于旋轉編碼器的測量性能，在很多情況下，這種測量方式無法確保監測到的槳距角的準確性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種風力發電機組葉片槳距角的測量方法、裝置及系統，以解決現有技術中，依靠旋轉編碼器對槳距角進行測量，無法確保監測到的槳距角的準確性的問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種風力發電機組葉片槳距角的測量方法，包括如下步驟：

獲取帶有標識的初始圖像和帶有標識的目標圖像，所述初始圖像對應初始槳距角；

根據所述初始圖像中標識對應的像素位置以及目標圖像中標識對應的像素位置，確定像素偏移量；

依據像素偏移量以及像素點與真實距離的比例關系，計算出位置標記的目標位移RD；

計算出目標位移RD對應的位移角度α；

位移角度α與初始槳距角的和即為風力發電機組葉片槳距角。

進一步的，所述目標圓周為變槳軸承的內圈目標圓周上設置位置標記，所述位置標記表面設置有標識；且所述初始圖像中的標識以及目標圖像中的標識能夠被計算機識別。

進一步的，變槳軸承的內圈開始轉動前，獲取帶有標識的初始圖像。

進一步的，變槳軸承的內圈轉動時或轉動停止后，獲取帶有標識的目標圖像。

進一步的，所述像素點與真實距離的比例關系獲取方式如下：

在變槳軸承上取兩點作為標注特定距離的標記，通過圖像識別得到兩個標記之間的像素點，用兩個標記之間的特定距離除以兩個標記之間的像素點，得到像素點與真實距離的比例關系a。

進一步的，確定像素偏移量的方法具體如下：

將初始圖像和目標圖像二值化，分別識別初始圖像標識和目標圖像標識的輪廓和形狀，分別確定初始圖像標識和目標圖像標識的中心點，兩個中心點之間的像素差即為像素偏移量。

本發明提供的另一個技術方案是：

一種用于所述測量方法的裝置，包括：

圖像獲取裝置，用于獲取帶有標識的初始圖像和帶有標識的目標圖像；