一种风力发电机组叶片覆冰量测量方法及其测量装置与流程

技术特征：

1.一种风力发电机组叶片覆冰量测量方法，应用在水平轴风力发电机组上，用于低温条件下叶片覆冰监测，其包括：

步骤S1：

在每一叶片上从叶根到叶尖取n个叶片截面，在叶片截面主轴和叶片截面相交的位置粘贴传感器面板，且每一叶片截面均与叶根法兰面平行，叶尖不铺设传感器面板，取叶片任意截面i，计算叶片任意截面i处的挥舞弯矩Myi的变化量ΔMyi，通过

计算，

其中，Δmy_ice(k)为根据式(1)计算的第k段叶片覆冰量，k＝i……n，1≤i≤n，且i为自然数，n≥1，且n为自然数，Rk为截面k的半径，即截面k与叶根之间的距离，Ri为截面i的半径，Rk+1为截面k+1的半径，θ为叶片桨矩角；

步骤S2:

计算误差允许条件下叶片同一截面i处的摆振弯矩Mxi的变化量ΔMxi，通过

计算，其中，Δmx_ice(k)为根据式(2)计算的第k段叶片覆冰量；

步骤S3：

由叶尖向叶根方向逐段计算叶片各分段的覆冰量，

根据最后一个截面的挥舞弯矩Myi和摆振弯矩Mxi，即第n个截面的挥舞弯矩Myi和摆振弯矩Mxi，可以计算第n段的覆冰量Δmy_ice(n)和Δmx_ice(n)，然后将Δmy_ice(n)和Δmx_ice(n)分别代入公式(1)和(2)中求得第n-1段的覆冰量Δmy_ice(n-1)和Δmx_ice(n-1)，以此类推，可求得同一叶片所有叶片分段的覆冰量；

步骤S4：

求取三叶片中的其中一个叶片的覆冰量，根据得到的任意截面i到叶尖覆冰量，通过

计算任意截面i到叶尖的覆冰量，

利用挥舞弯矩和摆振弯矩求得的叶片覆冰量应相等且可相互验证，对两者求平均值作为输出值mice，即

mice＝(my_ice+mx_ice)/2 (5)

计算叶片的覆冰量；

步骤S5：重复步骤S1至步骤S4计算另外两个叶片的覆冰量。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组叶片覆冰量测量方法，其特征在于：在叶片截面主轴和叶片截面相交的位置粘贴传感器面板，即挥舞方向主轴和叶片截面相交位置粘贴的传感器面板用于测量挥舞弯矩；摆振方向主轴和叶片截面相交位置粘贴的传感器面板用于测量摆振弯矩。

3.根据权利要求1或者2所述的一种风力发电机组叶片覆冰量测量方法，其特征在于：第n个截面距离叶尖截面距离为d,且d>0.5m，即最后一个截面距离叶尖截面距离为d,且d>0.5m。

4.根据权利要求2所述的一种风力发电机组叶片覆冰量测量方法，其特征在于：风速、叶片方位角、叶片桨距角各历史参数与当前参数的误差小于5％。

5.根据权利要求2或4所述的一种风力发电机组叶片覆冰量测量方法，其特征在于：叶片桨矩角θ由风机控制系统给出。

6.一种利用权利要求1-5的风力发电机组叶片覆冰量测量方法的风力发电机组叶片覆冰量测量装置，应用在水平轴风力发电机组上，其特征在于：

叶片覆冰量测量装置包括三由多个传感器面板串联成的光纤光栅传感器组，每一传感器面板均由一个光纤光栅应变传感器和一个光纤光栅温度传感器组成；

一光纤解调模块，用于解调三组安装于三个叶片中的光纤光栅传感器组传输过来的光信号；

若干光纤，用于串联相邻的传感器面板及串联传感器面板与光纤解调模块以形成完整的回路。

7.根据权利要求6所述的一种风力发电机组叶片覆冰量测量装置，其特征在于：光纤光栅应变传感器、光纤光栅温度传感器由若干光纤串联后通过玻纤封装的方式组成所述传感器面板。