[發(fā)明專利]一種風電機組葉片固有頻率監(jiān)測方法

有效

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• 申請日: 2021-10-29
• 公開（公告）號: CN113847212B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設計）人: 藺雪峰;蔡安民;焦沖;李媛;林偉榮;張俊杰;許揚;金強;楊博宇
• 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: 白文佳

1.一種風電機組葉片固有頻率監(jiān)測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟(1)：在風電機組的葉片上不同位置設置三組雙軸振動加速度傳感器；

步驟(2)：通過三組雙軸振動加速度傳感器分別測得不同位置的振動信號；

步驟(3)：雙軸振動加速度傳感器測得的振動信號存儲到數(shù)據(jù)采集儀中，通過風場環(huán)網(wǎng)到達風場監(jiān)測服務器；

步驟(4)：風場監(jiān)測服務器利用雙軸振動加速度傳感器測得的振動信號，通過傅里葉變換和模態(tài)分析，得到葉片在每個振動模態(tài)下的固有頻率；

步驟(5)：將風場監(jiān)測服務器根據(jù)步驟(4)中得到的葉片在每個振動模態(tài)下的固有頻率與頻率預設值對比，對風力發(fā)電機組葉片的狀態(tài)進行判定；

步驟(6)：通過步驟(4)得到每支葉片的模態(tài)特征及對應模態(tài)下的固有頻率；

步驟(7)：計算葉片之間相同階模態(tài)固有頻率值的偏差率；

步驟(8)：根據(jù)偏差率判斷葉片是否正常運行；

所述步驟(6)中每支葉片的模態(tài)特征及對應模態(tài)下的固有頻率包括：

P1M1-槳葉1的一階模態(tài)固有頻率值；

P1M2-槳葉1的二階模態(tài)固有頻率值；

P1M3-槳葉1的三階模態(tài)固有頻率值；

P2M1-槳葉2的一階模態(tài)固有頻率值；

P2M2-槳葉2的二階模態(tài)固有頻率值；

P2M3-槳葉2的三階模態(tài)固有頻率值；

P3M1-槳葉3的一階模態(tài)固有頻率值；

P3M2-槳葉3的二階模態(tài)固有頻率值；

P3M3-槳葉3的三階模態(tài)固有頻率值；

步驟(7)中，RM1P12＝|P1M2-P2M1|/P1M2；RM1P12指槳葉1和槳葉2的一階模態(tài)固有頻率偏差率；用同樣的計算方法，得到其他幾項偏差率：RM1P13、RM1P23、RM2P12、RM2P13、RM2P23、RM3P12、RM3P13和RM3P23；

所述步驟(8)中，判斷邏輯如下：

得到的9個偏差率，如果有4個或4個以上的偏差率超過15％，則認為對應機組的葉片存在問題。

2.如權利要求1所述的一種風電機組葉片固有頻率監(jiān)測方法，其特征在于，步驟(1)中葉片上設置的三個振動加速度傳感器，分別在距離葉根30％、50％、80％葉片長度處。

3.如權利要求1所述的種風電機組葉片固有頻率監(jiān)測方法，其特征在于，步驟(2)中雙軸振動加速度傳感器，測量兩個方向的振動加速度，一個方向為葉片完全展開時垂直于葉輪平面的方向，一個方向為葉輪完全展開時在葉輪平面內垂直于葉片的方向。

4.如權利要求1所述的一種風電機組葉片固有頻率監(jiān)測方法，其特征在于，步驟(5)中判斷邏輯為：風力發(fā)電機組葉片的固有頻率超過頻率預設值的浮動標準時，判定風力發(fā)電機組葉片為“異常狀態(tài)”，并發(fā)警示信號；未超過浮動標準時，判定風力發(fā)電機組葉片為“正常狀態(tài)”；所述浮動標準為頻率預設值的上下20％。