[实用新型]一种基于特定场址湍流分布检测风电机组疲劳载荷的系统

说明书

本实用新型公开了一种基于特定场址湍流分布检测风电机组疲劳载荷的系统，包括数据处理模块和分别与数据处理模块相连的采集模块、定位模块、数据存储模块、通信模块，所述通信模块分别与监控管理云平台、终端相连。上述技术方案通过采集湍流数据、风速、风向、温湿度等数据，结合IEC61400‑1(Edition 4.0)标准，使用数据处理模块按照计算出dlc1.2工况每个风速段对应的湍流，实现包括dlc1.2在内的所有疲劳工况的测量，从而得出准确的疲劳载荷，对风电机组的使用条件和使用寿命的意义非常重大，可以大大拓展风电机组的适用情况和发电能力。

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种基于特定场址湍流分布检测风电机组疲劳载荷的系统。

背景技术

有资料显示，据统计机械零件破坏的80％以上为疲劳破坏，特别是大型复杂机械结构的疲劳问题更为突出。风电机组是具有高动态载荷的动力系统，所承受的载荷主要是随时间变化的动态载荷的动态随机载荷，结构件都会因此产生动应力，引起疲劳损伤。根据行业标准要求，风电机组的设计寿命至少要20年，因此在设计时需要重点考虑其疲劳强度，以确保整机结构的安全可靠性。

在风电机组设计领域，通常用等效疲劳载荷(Equivalent Fatigue Loads)来衡量疲劳载荷大小和进行结构件疲劳强度评估。目前在风电机组设计行业被应用最为广泛的等效疲劳载荷计算，是基于IEC 61400-1(Edition 4.0)标准，借助商业仿真软件GH Bladed中对计算后的疲劳载荷时序进行后处理计算。

中国专利文献CN101839806B公开了一种“风力发电机组及其疲劳载荷监测系统”。采用了第一检测装置(211)，用于检测塔筒根部的疲劳状态，得到第一检测信号，第二检测装置(212)，用于检测除塔筒根部以外至少一个部位的疲劳状态，得到第二检测信号；控制装置(22)，用于接收第一检测信号和第二检测信号，并根据预定策略处理第一检测信号和第二检测信号，得到实际损伤值，比较实际损伤值与预定损伤值，判断风力发电机组的被测部位的损伤状态；输出装置(23)，用于输出被测部位的实际损伤值。上述技术方案难以准确有效的评估风电机组在特定厂址下的疲劳载荷，并且无法针对性地进行优化。

发明内容

本实用新型主要解决原有的技术方案无法准确有效的评估风电机组在特定厂址下的疲劳载荷的技术问题，提供一种基于特定场址湍流分布检测风电机组疲劳载荷的系统，通过采集湍流数据、风速、风向、温湿度等数据，结合IEC61400-1(Edition 4.0)标准，使用数据处理模块按照计算出dlc1.2工况每个风速段对应的湍流，实现包括dlc1.2在内的所有疲劳工况的测量，从而得出准确的疲劳载荷，对风电机组的使用条件和使用寿命的意义非常重大，可以大大拓展风电机组的适用情况和发电能力。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括数据处理模块和分别与数据处理模块相连的采集模块、定位模块、数据存储模块、通信模块，所述通信模块分别与监控管理云平台、终端相连。数据处理模块使用动力学计算软件Bladed/FAST计算出不同的载荷时序，根据预设的模型得出风电机组在特定厂址下的疲劳载荷，更加准确，也更具有针对性。

作为优选，所述的采集模块包括湍流强度获取模块和传感器模块。湍流强度获取模块用于采集湍流强度，并将采集到的湍流强度数据传输到数据处理模块。

作为优选，所述的传感器模块包括风速传感器、风向传感器、温湿度传感器和气压传感器。用于采集环境数据，避免环境因素对结果的影响。

作为优选，所述的定位模块包括GPS定位装置和北斗定位装置。实现对风电机组的精确定位，保证对每一处风电机组的精确检测。

作为优选，所述的通信模块包括CAN信号输出接口、以太网信号输出接口、光纤信号输出接口和5G无线信号输出接口。采用多种通信方式将检测数据及结果上传到工作人员处进行处理，同时上传至监控管理云平台从而记录到云端。