[发明专利]风力发电机组的光纤载荷传感器的标定方法和设备

说明书

本发明提供一种风力发电机组的光纤载荷传感器的标定方法和设备，所述标定方法包括：实时采集用于标定的数据，其中，用于标定的数据包括风力发电机组的叶片的桨距角、安装在所述风力发电机组的叶轮中的加速度传感器测量的加速度及安装在所述叶片的根部的光纤载荷传感器的波长；当风力发电机组满足标定条件时，保存当前采集的用于标定的数据；当保存的用于标定的数据的数据量满足标定要求时，根据保存的用于标定的数据对所述光纤载荷传感器的待标定参数进行标定。本发明实时用于标定的数据，一旦满足条件即可根据采集的符合条件的数据进行标定，可以及时更新标定关系，准确性高，可以节约大量的人力物力。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，更具体地讲，涉及一种风力发电机组的光纤载荷传感器的标定方法和设备。

背景技术

根据相关标准的要求，风力发电机组的叶根载荷是必须测试的载荷变量之一。准确地测量载荷数据是保证风力发电机组降载延寿的前提，在一些特殊的控制策略中，如独立变桨控制，载荷的精确测量更是关键。对光纤载荷传感器而言，其所测的原始信号为波长信号，要得到叶片的载荷变量，需要对光纤载荷传感器的相关参数进行标定。由于一些环境因素或人为因素(如长时间的潮湿环境或人员不小心踩踏等)，光纤载荷传感器的标定关系会发生一定的漂移，因此需要对光纤载荷传感器进行定期的标定。目前，该类传感器都是人工进行标定，非常地费时耗力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风力发电机组的光纤载荷传感器的标定方法和设备，以解决现有的标定方法费时耗力的问题。

本发明的一方面提供一种风力发电机组的光纤载荷传感器的标定方法，包括：实时采集用于标定的数据，其中，用于标定的数据包括风力发电机组的叶片的桨距角、安装在所述风力发电机组的叶轮中的加速度传感器测量的加速度及安装在所述叶片的根部的光纤载荷传感器的波长；当风力发电机组满足标定条件时，保存当前采集的用于标定的数据；当保存的用于标定的数据的数据量满足标定要求时，根据保存的用于标定的数据对所述光纤载荷传感器的待标定参数进行标定。

可选地，还包括：在保存当前采集的用于标定的数据的同时记录当前的采集时刻，其中，根据保存的用于标定的数据对所述光纤载荷传感器的待标定参数进行标定的步骤包括：根据各个采集时刻的用于标定的数据以及待标定参数确定各个采集时刻的理论弯矩以及各个采集时刻的实测弯矩；根据各个采集时刻的理论弯矩以及各个采集时刻的实测弯矩拟合得到各个待标定参数的标定值；采用各个待标定参数的标定值对各个待标定参数进行标定。

可选地，根据各个采集时刻的用于标定的数据以及待标定参数确定各个采集时刻的理论弯矩以及各个采集时刻的实测弯矩的步骤包括：根据各个采集时刻的桨距角以及各个采集时刻的加速度确定所述叶片在各个采集时刻的理论弯矩；根据各个采集时刻的所述光纤载荷传感器的波长以及波长与弯矩之间的对应函数确定所述叶片在各个采集时刻的实测弯矩，其中，所述对应函数中的待定参数为所述待标定参数，所述待标定参数包括所述光纤载荷传感器的初始波长以及刚度系数矩阵。

可选地，根据各个采集时刻的理论弯矩以及各个采集时刻的实测弯矩拟合得到各个待标定参数的标定值的步骤包括：利用最小二乘法，根据各个采集时刻的理论弯矩以及各个采集时刻的实测弯矩拟合得到各个待标定参数的标定值。

可选地，所述安装在叶片的根部的光纤载荷传感器包括4个光纤载荷传感器，其中，根据保存的用于标定的数据对所述光纤载荷传感器的待标定参数进行标定的步骤包括：根据保存的用于标定的数据同时对所述4个光纤载荷传感器的待标定参数进行标定，其中，波长与弯矩之间的对应函数表示所述4个光纤载荷传感器的波长与弯矩之间的对应函数，所述待标定参数中的光纤载荷传感器的初始波长包括所述4个光纤载荷传感器中的各个光纤载荷传感器的初始波长，所述待标定参数中的刚度系数矩阵由所述4个光纤载荷传感器中的各个光纤载荷传感器的刚度系数矩阵组成。