[发明专利]风力发电机组的叶片气动不平衡矫正方法、装置及设备

说明书

本发明公开了一种风力发电机组的叶片气动不平衡矫正方法、装置及设备，该方法包括：获取载荷传感器采集的风力发电机组的3支叶片各自根部的挥舞方向弯矩值；计算每个所述挥舞方向弯矩值与基准载荷的偏差值；根据所述偏差值，计算每个所述叶片各自对应的矫正桨距角；将每个所述矫正桨距角与各自对应的叶片的目标控制桨距角相加，对所述风力发电机组进行变桨控制；本发明利用叶根载荷测量，对叶片的桨距角进行在线矫正，降低叶片气动不平衡，从而降低受叶片加工精度、安装精度及叶片表面污损等情况导致的叶片气动不平衡，对机组运行安全及发电效率带来的影响，使风力发电机组能够稳定高效的运行。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种风力发电机组的叶片气动 不平衡矫正方法、装置及设备。

背景技术

现阶段国内外大规模商业运营的风力发电机组通常采用上风向、水平轴、 3叶片的结构形式，通过3支叶片组合成的风轮吸收风能并转换为电能。叶片 作为吸收风能的最前端部件，其性能直接影响整机的发电性能和稳定性。受 叶片加工精度、安装精度及叶片表面污损等影响，机组运行过程中3支叶片易 出现气动不平衡现象，直接导致风轮受载不平衡、发电效率低，诱发风力发 电机组振动超限甚至破坏性倒塔等严重事故。

现有技术中，针对叶轮不平衡的检测与诊断已经被广泛提出。如CN201210396295.X“基于电流信号的风电机组的叶片不平衡故障诊断方法” 和CN201611256077.0“用于确定风力发电机组的叶片平衡状况的方法和系 统”等，通过发电机电流不平衡或叶片应力传感器测量值偏差判断等方法。 这些方法都可以较为准确的分析出叶轮不平衡现象，但叶轮不平衡如何改善， 是由哪只或哪些叶片引起，各自影响量有多少，如何对3支叶片进行独立调整、 调整量是多少才能使风轮(叶片)气动不平衡降低到可接受的范围均未有提 及。

因此，如何能够降低叶片气动不平衡，从而降低受叶片加工精度、安装 精度及叶片表面污损等情况导致的叶片气动不平衡，对机组运行安全及发电 效率带来的影响，使风力发电机组能够稳定高效的运行，是现今急需解决的 问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种风力发电机组的叶片气动不平衡矫正方法、装 置及设备，以利用叶根载荷测量，对叶片的桨距角进行在线矫正，降低叶片 气动不平衡。

为解决上述技术问题，本发明提供一种风力发电机组的叶片气动不平衡 矫正方法，包括：

获取载荷传感器采集的风力发电机组的3支叶片各自根部的挥舞方向弯 矩值；

计算每个所述挥舞方向弯矩值与基准载荷的偏差值；

根据所述偏差值，计算每个所述叶片各自对应的矫正桨距角；

将每个所述矫正桨距角与各自对应的叶片的目标控制桨距角相加，对所 述风力发电机组进行变桨控制。

可选的，所述基准载荷为所述挥舞方向弯矩值进行大小排序时居中的所 述挥舞方向弯矩值。

可选的，所述计算每个所述挥舞方向弯矩值与基准载荷的偏差值，包括：

依次计算当前挥舞方向弯矩值与所述基准载荷的差值；其中，当前挥舞 方向弯矩值为任一所述挥舞方向弯矩值；

判断当前挥舞方向弯矩值对应的差值的绝对值是否大于阈值；

若是，则将当前挥舞方向弯矩值对应的差值作为当前挥舞方向弯矩值对 应的偏差值；

若否，则将预设数值作为当前挥舞方向弯矩值对应的偏差值。

可选的，所述阈值为所述基准载荷的1％，所述预设数值为0。

可选的，所述获取载荷传感器采集的风力发电机组的3支叶片各自根部 的挥舞方向弯矩值，包括：