[发明专利]一种双馈风力发电机组塔筒结构安全动态监测方法

说明书

本发明公开了一种双馈风力发电机组塔筒结构安全动态监测方法，具体按照以下步骤实施：步骤1：在双馈风力发电机组安装双轴动态倾角传感器；步骤2：基于机组风向的历史数据，采集满足设定条件的至少四个双轴动态倾角传感器的数据，并将采集的数据记录和保存；步骤3：通过数据处理计算出离散化轮廓内部区域的最大内切圆，将最大内切圆定为双馈风力发电机组的最大运行安全圆，对塔筒结构进行实时监测和报警。本发明相比于现有振动检测更多对针对发电机、齿轮箱等机械运转部件的检测，可以实现实时快速检测出塔筒钢材强度不够、基础不均匀沉降、塔筒力矩值不足、塔筒焊缝开裂等不同类型的问题，具有一定的实用意义。

技术领域

本发明属于双馈风力发电机组塔筒技术领域，具体涉及一种双馈风力发电机组塔筒结构安全动态监测方法。

背景技术

双馈风力发电机组的塔筒是整个机组的承重部件，一方面起支撑作用；另一方面起吸收机组运行期间各部件震动能量作用。同时，在机组并网运行期间，其承受着风对三支叶片的推力、风对机舱的多种力矩的混合载荷，使得其会在一个正常安全的幅度值和频率值范围内发生倾斜，也会发生多个断面组合成的不规则形变；但是，当外界环境和材料以及基础等发生变化后，其会发生一些不在正常范围内的幅度值和频率值，甚至在多断面发生一定角度的倾斜。因此，如何通过时时获取的塔筒形变数据来实现对风力发电机组基础沉降和塔筒结构安全进行动态检测和评估，达到及早发现问题，防止安全事件发生，变得很是重要。

目前，关于塔筒结构安全的预警值，通常是以规范标准中建议的经验斜率值进行计算。由于它是一个经验值，所以在对不同机组厂家配套不同类型的塔筒，塔筒安装的斜率不确定，塔筒的法兰螺栓连接是否松动，塔筒结构是否有损伤等进行检测时，一般不能实现精准预警；因此，综合来看，目前的风力发电机组基础沉降和塔筒结构的动态检测有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种双馈风力发电机组塔筒结构安全动态监测方法，解决了目前风力发电机组基础沉降和塔筒结构的动态检测和评估有待进一步提高的问题。

本发明所采用的技术方案是，

一种双馈风力发电机组塔筒结构安全动态监测方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1：在双馈风力发电机组塔筒的至少三个塔筒平面和塔基基础的中心位置各安装一个双轴动态倾角传感器；

步骤2：基于机组风向的历史数据，采集塔筒平面和塔基基础在满发额定功率期间、风速小于切出风速的至少三个双轴动态倾角传感器的数据，并将采集的数据记录和保存；

步骤3：提取并将保存的数据离散化，然后将离散化后的数据进行轮廓内区域像素化，通过数据处理计算出离散化轮廓内部区域的最大内切圆，将最大内切圆定为双馈风力发电机组的最大运行安全圆，对塔筒结构进行实时监测和报警。

本发明的特点还在于，

步骤1中，双馈风力发电机组塔筒的双轴动态倾角传感器设置个数为四个。步骤2中：机组风向的历史数据具体为：机组风向玫瑰图和风频图的历史数据。

步骤3中，对塔筒结构进行实时监测具体为：基于最大运行安全圆，对运行机组各个塔筒平面的双轴动态倾角传感器采集的动态倾斜值与各自最大运行安全圆进行对比，当动态数值不在最大运行安全圆内时，检测系统发出蜂鸣告警。

步骤3中，通过以月为周期单位进行确定最大内切圆的更新。

本发明的有益效果是：本发明一种双馈风力发电机组塔筒结构安全动态监测方法，可以实现实时快速检测塔筒钢材强度不够、基础不均匀沉降、塔筒力矩值不足、塔筒焊缝开裂等不同类型问题。

附图说明

图1是本发明一种双馈风力发电机组塔筒结构安全动态监测方法的流程示意图；

图2是本发明一种双馈风力发电机组塔筒结构安全动态监测方法的数据处理流程图；