[发明专利]基于塔底信号的湍流识别方法、降载方法及识别系统

说明书

本发明公开了一种基于塔底信号的湍流识别方法、降载方法及识别系统，属于风电技术领域，用于解决目前风电湍流强度识别成本高、实用性不强等技术问题，此识别方法包括步骤：1)获取风机的塔底信号及风机状态数据；所述塔底信号包括塔底变形量或塔底载荷；2)根据所述风机的塔底载荷及风机状态数据得到风机的湍流强度。本发明具有实用性强、成本低等优点。

技术领域

本发明主要涉及风电技术领域，具体涉及一种基于塔底信号的湍流识别方法、降载方法及识别系统。

背景技术

随着平价时代的到来，风电机组成本的压力越来越大，业主对风机可靠性的要求越来越高。目前对于湍流强度的求解方法，大多基于塔筒、叶根的测量载荷方，或者基于风速或根据推力等参数进行，在得到湍流强度后再调整风机运行参数实现降载。但是上述方式，在实际工程上根本无法应用或者应用成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种实用性强的基于塔底信号的湍流识别方法、降载方法及识别系统。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种基于塔底信号的湍流识别方法，包括步骤：

1)获取风机的塔底信号及风机状态数据；所述塔底信号包括塔底变形量或塔底载荷；

2)根据所述风机的塔底信号及风机状态数据得到风机的湍流强度。

作为上述技术方案的进一步改进：

在步骤1)中，通过粘贴在塔筒底部的应变片，再通过获取应变片输出的电压信号来得到塔底变形量或载荷。

在步骤1)中，所述风机状态数据则包括机舱风速，偏航误差，风机功率，风轮转速，发电机转速、发电机转矩、叶片桨距角、变桨速率中的一种或多种。

步骤2)的具体步骤为：

通过持续采集塔底应变片信号，得到一段时间内的塔底应变信号对应的湍流强度A；

结合仿真数据的分析结果，得到塔底的第一湍流强度和通过风速数据求得的第二湍流强度之间的关系；

通过将第一湍流强度和第二湍流强度之间的关系应用到湍流强度A上，得到风机真实运行过程中的湍流强度B。

本发明还公开了一种基于塔底信号的降载方法，包括步骤：

S1、通过如上所述的基于塔底信号的湍流识别方法，得到风机的湍流强度；

S2、将实时湍流强度与预设湍流强度进行比对，根据比对结果控制风机的运行模式以进行降载。

作为上述技术方案的进一步改进：

在步骤S2中，预设湍流强度对应有运行湍流曲线规划区间，具体是根据风机结构的设计载荷与空气密度、湍流强度的对应关系，规划出风机安全运行的湍流曲线区间限值。

在步骤S2中，具体是将实时湍流强度与湍流曲线规划区间数据进行比对，通过确定风机当前处于何种湍流强度区间，进而确定风机的具体运行模式，输出对应的控制指令以控制风机的运行模式；其中运行模式包括降功率运行、顺桨停机、增加桨矩角、变桨高速响应模式中的一种或多种。

本发明进一步公开了一种基于塔底信号的湍流识别系统，包括：

第一模块，用于获取风机的塔底信号及风机状态数据；所述塔底信号包括塔底变形量或塔底载荷；

第二模块，用于根据所述风机的塔底信号及风机状态数据得到风机的湍流强度。

本发明还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述的基于塔底信号的湍流识别方法的步骤。