[发明专利]一种风机叶片零度安装角标定方法

说明书

技术领域

本发明涉及风电技术领域，特别是涉及一种风机叶片零度安装角标定方法。

背景技术

当前，风机的叶片零位安装角主要通过风机叶片安装角标尺以及风机轮毂叶片轮毂指针相对应的方式来确定。风机叶片在控制系统不改变的情况下，如果叶片零度角位置没有标定准确，叶片在不同风速下的扭矩与设计值便会存在一定的偏差，导致风机的转速转矩无法按照控制系统设定的情况运行，进而影响风机的发电量。同时当同一风机叶片之间的零度安装位置产生偏差时，对风机运转时的不平衡性、稳定性、振动以及载荷都会有一定影响。

由于风力发电机在我国大规模装机的时间大约在2007年左右，装机时间比较晚，叶片安装角所产生的影响相比较风机其他问题，还没有被引起特别关注，因此尚未出现大量关于校准风机叶片零位安装角的方案。目前在对叶片零位安装角的标定方法中，标定效果和精度有提高的空间，有待于对叶片零位安装角进行校准标定提出更为准确的标定方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种风机叶片零度安装角标定方法，具有准确的标定效果和精度，可对现有风场风机的叶片零度安装角进行准确校准，避免同一风机的叶片由于安装角不同所产生的风机受力不平衡性，减少风机震动发电量损失。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种风机叶片零度安装角标定方法，包括以下步骤：A.将需要标定的风机叶片调整至水平状态，使其方位角为270°，桨距角为0°；B.在所述叶片上选取标定位置，在风机轮毂正中心下方架设相机，相机镜头水平向上，使轮毂罩位于镜头中心，拍摄风机轮毂及所述标定位置的翼型轮廓；C.读取相机拍摄图片的像素点数目，确定风机上拍照位置每米实际长度对应的像素点数目；D.根据每米实际长度对应的像素点数目，确定所述标定位置的翼型截面上压力面最高点PS1、吸力面最低点SS1与吸力面尾缘点TE1在拍摄图片上的对应位置，并进一步确定所述压力面最高点与吸力面尾缘点之间的像素点数目(PS1-TE1)、压力面最高点与吸力面最低点之间的像素点数目(PS1-SS1)，计算比值λ＝(PS1-TE1)/(PS1-SS1)；E.选取0°安装角正负方向的偏差角度，在偏差角度范围内绘制所述风机的轮毂、塔筒以及叶片的模型图，分别获得每个角度下的：压力面最高点与吸力面尾缘点之间的对应距离(PSi-TEi)、压力面最高点与吸力面最低点之间的对应距离(PSi-SSi)，并计算比值λ(i)＝(PSi-TEi)/(PSi-SSi)；F.将步骤D中的比值λ与步骤F中的比值λ(i)进行对比，将最接近的比值λ(i)对应的安装角确定为标定叶片的实际安装角，然后根据实际安装角调整叶片至零度。

进一步地，所述相机像素不少于1400万。

进一步地，所述步骤B中相机的架设位置高度最高距地面1.5m。

进一步地，所述步骤B中相机的架设位置距塔筒外壁的水平距离等于：所述风机的风轮旋转平面与主轴中心线交汇点与塔筒中心线的垂直距离，减去塔筒的外半径。

进一步地，所述标定位置为叶片最大弦长处。

进一步地，所述步骤C中，以风机轮毂整流罩端面半径为基准，通过图片分析并读取确定其所包括的像素点数目，进一步算出每米实际长度对应的像素点数目。

进一步地，所述步骤D中，所述标定位置的翼型截面上压力面最高点、吸力面最低点与吸力面尾缘点在拍摄图片上的对应位置通过所述三点分别到轮毂中心线的像素点数目确定；其中，压力面最高点、吸力面最低点到轮毂中心线的像素点数目均为：N1＝标定位置距离轮毂中心线的实际距离*ω；吸力面尾缘点到轮毂中心线的像素点数目为：N2＝标定位置距离轮毂中心线的实际距离*ω*cosα；其中：α＝arctg(标定位置距离轮毂中心线的实际距离/风机的塔筒高度)，ω为所述每米实际长度对应的像素点数目。

进一步地，所述步骤E中，选取0°安装角正负方向2°的偏差角度，在偏差角度范围-2°到2°之间每隔0.2°绘制模型图。

由于采用上述技术方案，本发明至少具有以下优点：

(1)利用像素点数目确定叶片上的标定位置，可以避免由于相机镜头在角度选择上的微小偏差所引起的标定位置上的巨大位移偏差，技术效果更明显，能够精确定位标定叶片上的标定位置，有效标定三只叶片之间的安装角误差。