[發明專利]一種雙饋風力發電機組塔筒結構安全動態監測方法

在審

• 申請號: 202110950728.0
• 申請日: 2021-08-18
• 公開（公告）號: CN113513454A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 靳江江;王振福
• 申請（專利權）人: 華能定邊新能源發電有限公司
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 涂秀清

本發明公開了一種雙饋風力發電機組塔筒結構安全動態監測方法，具體按照以下步驟實施：步驟1：在雙饋風力發電機組安裝雙軸動態傾角傳感器；步驟2：基于機組風向的歷史數據，采集滿足設定條件的至少四個雙軸動態傾角傳感器的數據，并將采集的數據記錄和保存；步驟3：通過數據處理計算出離散化輪廓內部區域的最大內切圓，將最大內切圓定為雙饋風力發電機組的最大運行安全圓，對塔筒結構進行實時監測和報警。本發明相比于現有振動檢測更多對針對發電機、齒輪箱等機械運轉部件的檢測，可以實現實時快速檢測出塔筒鋼材強度不夠、基礎不均勻沉降、塔筒力矩值不足、塔筒焊縫開裂等不同類型的問題，具有一定的實用意義。

技術領域

本發明屬于雙饋風力發電機組塔筒技術領域，具體涉及一種雙饋風力發電機組塔筒結構安全動態監測方法。

背景技術

雙饋風力發電機組的塔筒是整個機組的承重部件，一方面起支撐作用；另一方面起吸收機組運行期間各部件震動能量作用。同時，在機組并網運行期間，其承受著風對三支葉片的推力、風對機艙的多種力矩的混合載荷，使得其會在一個正常安全的幅度值和頻率值范圍內發生傾斜，也會發生多個斷面組合成的不規則形變；但是，當外界環境和材料以及基礎等發生變化后，其會發生一些不在正常范圍內的幅度值和頻率值，甚至在多斷面發生一定角度的傾斜。因此，如何通過時時獲取的塔筒形變數據來實現對風力發電機組基礎沉降和塔筒結構安全進行動態檢測和評估，達到及早發現問題，防止安全事件發生，變得很是重要。

目前，關于塔筒結構安全的預警值，通常是以規范標準中建議的經驗斜率值進行計算。由于它是一個經驗值，所以在對不同機組廠家配套不同類型的塔筒，塔筒安裝的斜率不確定，塔筒的法蘭螺栓連接是否松動，塔筒結構是否有損傷等進行檢測時，一般不能實現精準預警；因此，綜合來看，目前的風力發電機組基礎沉降和塔筒結構的動態檢測有待進一步提高。

發明內容

本發明的目的是提供一種雙饋風力發電機組塔筒結構安全動態監測方法，解決了目前風力發電機組基礎沉降和塔筒結構的動態檢測和評估有待進一步提高的問題。

本發明所采用的技術方案是，

一種雙饋風力發電機組塔筒結構安全動態監測方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1：在雙饋風力發電機組塔筒的至少三個塔筒平面和塔基基礎的中心位置各安裝一個雙軸動態傾角傳感器；

步驟2：基于機組風向的歷史數據，采集塔筒平面和塔基基礎在滿發額定功率期間、風速小于切出風速的至少三個雙軸動態傾角傳感器的數據，并將采集的數據記錄和保存；

步驟3：提取并將保存的數據離散化，然后將離散化后的數據進行輪廓內區域像素化，通過數據處理計算出離散化輪廓內部區域的最大內切圓，將最大內切圓定為雙饋風力發電機組的最大運行安全圓，對塔筒結構進行實時監測和報警。

本發明的特點還在于，

步驟1中，雙饋風力發電機組塔筒的雙軸動態傾角傳感器設置個數為四個。步驟2中：機組風向的歷史數據具體為：機組風向玫瑰圖和風頻圖的歷史數據。

步驟3中，對塔筒結構進行實時監測具體為：基于最大運行安全圓，對運行機組各個塔筒平面的雙軸動態傾角傳感器采集的動態傾斜值與各自最大運行安全圓進行對比，當動態數值不在最大運行安全圓內時，檢測系統發出蜂鳴告警。

步驟3中，通過以月為周期單位進行確定最大內切圓的更新。

本發明的有益效果是：本發明一種雙饋風力發電機組塔筒結構安全動態監測方法，可以實現實時快速檢測塔筒鋼材強度不夠、基礎不均勻沉降、塔筒力矩值不足、塔筒焊縫開裂等不同類型問題。

附圖說明

圖1是本發明一種雙饋風力發電機組塔筒結構安全動態監測方法的流程示意圖；

圖2是本發明一種雙饋風力發電機組塔筒結構安全動態監測方法的數據處理流程圖；