风力发电机组叶轮不平衡检测方法、装置及系统与流程

本申请属于风力发电领域，尤其涉及一种风力发电机组叶轮不平衡检测方法、装置及系统。

背景技术：

1、随着能源紧张的加剧，可再生能源成为了备受关注的领域，而风力发电是可再生能源领域中最成熟、最具规模开发条件的可再生能源技术之一。

2、风力发电机组是一种重载旋转机械，风力发电机组的叶片围绕轮毂周期性旋转，从而带动发电机产生电能。随着风力发电要求的不断增加，风力发电机组的叶轮越来越大、塔架越来越高，对叶轮的平衡偏差精度要求也越来越高。叶轮不平衡的问题频繁出现，对风力发电机组的安全产生较大威胁。目前亟需一种能够检测到风力发电机组叶轮不平衡的方法，以提高风力发电机组的安全性。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种风力发电机组叶轮不平衡检测方法、装置及系统，能够提高风力发电机组的安全性。

2、第一方面，本申请实施例提供一种风力发电机组叶轮不平衡检测方法，包括：在风速小于第一低速阈值的情况下，分别控制风力发电机组以n种不同的转速空转，在每种转速下进行至少一次工况测试，n为大于1的整数；获取每次工况测试得到的第一频谱信号中一倍转频与峰值相关的第一相位角和第二频谱信号中一倍转频与峰值相关的第二相位角，第一频谱信号为机舱的振动速度的频谱信号，第二频谱信号为叶轮位置的频谱信号；在第一相位角和第二相位角满足预定条件的情况下，确定风力发电机组的叶轮存在不平衡情况。

3、第二方面，本申请实施例提供一种风力发电机组叶轮不平衡检测装置，包括：控制模块，用于在风速小于第一低速阈值的情况下，分别控制风力发电机组以n种不同的转速空转，在每种转速下进行至少一次工况测试，n为大于1的整数；获取模块，用于获取每次工况测试得到的第一频谱信号中一倍转频与峰值相关的第一相位角和第二频谱信号中一倍转频与峰值相关的第二相位角，第一频谱信号为机舱的振动速度的频谱信号，第二频谱信号为叶轮位置的频谱信号；检测模块，用于在第一相位角和第二相位角满足预定条件的情况下，确定风力发电机组的叶轮存在不平衡情况。

4、第三方面，本申请实施例提供一种风力发电机组叶轮不平衡检测系统，包括：控制器，用于在风速小于第一低速阈值的情况下，分别控制风力发电机组以n种不同的转速空转，在每种转速下进行至少一次工况测试，n为大于1的整数；传感器，用于在工况测试中采集机舱横向振动速度和叶轮位置；分析装置，用于获取每次工况测试得到的第一频谱信号中一倍转频与峰值相关的第一相位角和第二频谱信号中一倍转频与峰值相关的第二相位角，以及，在第一相位角和第二相位角满足预定条件的情况下，确定风力发电机组的叶轮存在不平衡情况，其中，第一频谱信号为机舱的振动速度的频谱信号，第二频谱信号为叶轮位置的频谱信号。

5、本申请实施例提供一种风力发电机组叶轮不平衡检测方法、装置及系统，在风速小于第一低速阈值，对风力发电机组的工况测试影响较小的情况下，分别控制风力发电机组以n种不同的转速空转，并在每种转速下进行至少一次工况测试，根据每次工况测试，都可得到机舱的振动速度的频谱信号即第一频谱信号和叶轮位置的频谱信号即第二频谱信号，第一频谱信号中一倍转频与峰值相关的第一相位角可体现机舱的振动速度的变化规律，第二频谱信号中一倍转频与峰值相关的第二相位角可体现叶轮位置的变化规律。预定条件可用于确定第一相位角和第二相位角的相关变化是否具有关联性，第一相位角和第二相位角满足预定条件，表示即使在多种转速条件下，机舱的振动速度变化与叶轮位置的变化的相关性也较高，随机性较小，很有可能是由于叶轮不平衡而造成的。在第一相位角和第二相位角满足预定条件的情况下，可确定风力发电机组的叶轮存在不平衡情况，实现了风力发电机组的叶轮不平衡检测，从而提高风力发电机组的安全性。

技术特征：

1.一种风力发电机组叶轮不平衡检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取每次工况测试得到的第一频谱信号中一倍转频与峰值相关的第一相位角和第二频谱信号中一倍转频与峰值相关的第二相位角，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在每种转速下进行至少一次工况测试，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定条件包括：

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预定条件包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定所述风力发电机组的叶轮存在不平衡情况之后，还包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一位置和所述第二位置，确定是否对叶轮质量进行修正，包括：

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述配重机构包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述底板粘接于叶片外表面、叶片内表面或叶片腹板；

11.一种风力发电机组叶轮不平衡检测装置，其特征在于，包括：

12.一种风力发电机组叶轮不平衡检测系统，其特征在于，包括：

技术总结
本申请公开了一种风力发电机组叶轮不平衡检测方法、装置及系统，属于风力发电领域。该方法包括：在风速小于第一低速阈值的情况下，分别控制风力发电机组以N种不同的转速空转，在每种转速下进行至少一次工况测试，N为大于1的整数；获取每次工况测试得到的第一频谱信号中一倍转频与峰值相关的第一相位角和第二频谱信号中一倍转频与峰值相关的第二相位角，第一频谱信号为机舱的振动速度的频谱信号，第二频谱信号为叶轮位置的频谱信号；在第一相位角和第二相位角满足预定条件的情况下，确定风力发电机组的叶轮存在不平衡情况。根据本申请实施例能够提高风力发电机组的安全性。

技术研发人员：王少波,张晓阳
受保护的技术使用者：金风科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10