[实用新型]一种测量风力发电机组振动与载荷对应关系的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及风电领域，具体地，涉及一种测量风力发电机组振动与载荷对应关系的装置。

背景技术

近年来随着风力发电不断地发展，风电场装机容量逐年上升，风力发电所占的比例越来越大，已逐渐成为了一种常规能源。与风电机组安全性密切相关的因素之一就是风电机组载荷大小，许多风电机组制造商的设计和制造比较仓促，机组的载荷大多只是在理论上的计算，机组的实际载荷测试需要相关的设备，以及大量的资金支持。而且仅仅只是测试单台机组载荷，由于各个风场实际情况不同，所以各个机组的受力都有其差异性。为了更加容易获得机组的实时载荷大小，最大限度的降低资金投入，同时为机组后续的载荷优化提供数据支持，需要通过机组的非载荷数据进行数据分析，间接获得机组的载荷数据，进而对机组的载荷进行实时监测，从而提高机组的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种测量风力发电机组振动与载荷对应关系的装置，可用于获得机组的实时载荷大小，进而对机组的载荷进行实时监测，从而提高机组的使用寿命。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种测量风力发电机组振动与载荷对应关系的装置，包括：

振动传感器及与其连接的振动传感器处理电路；压力传感器及与其连接的压力传感器处理电路；包含数据处理模块、振动载荷对应模块、选择载荷模块、计算载荷模块、以及校对载荷模块的振动载荷计算PLC；所述振动传感器处理电路及压力传感器处理电路分别通过CAN通讯与振动载荷计算PLC连接；

进一步地，所述振动传感器包括：安装在机舱尾部的机舱前后振动传感器、安装在机舱侧部的机舱左右振动传感器及安装在齿轮箱顶部的齿轮箱上下振动传感器；所述压力传感器包括：分别安装在塔筒底部、塔筒顶部、叶片根部的塔底压力传感器、塔顶压力传感器及叶根压力传感器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）本实用新型计算出的机组载荷数据与振动数据之间的关系，可应用于同机型机组中，通过测量该同机型机组的振动数据，并根据振动载荷对应关系来获得无测量机组受力设备时的载荷数据，为同机型机组的载荷提供新的计算方法。

（2）本实用新型为降载优化工作提供载荷数据支持。

（3）本实用新型实现较为容易，且成本较低，利于推广。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的一种测量风力发电机组振动与载荷对应关系的装置框图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型的一种测量风力发电机组振动与载荷对应关系的装置，包括：振动传感器及与其连接的振动传感器处理电路；压力传感器及与其连接的压力传感器处理电路；包含数据处理模块、振动载荷对应模块、选择载荷模块、计算载荷模块、以及校对载荷模块的振动载荷计算PLC；振动传感器处理电路及压力传感器处理电路分别通过CAN通讯与振动载荷计算PLC连接。

其中，振动传感器可包括：安装在机舱尾部的机舱前后振动传感器、安装在机舱侧部的机舱左右振动传感器及安装在齿轮箱顶部的齿轮箱上下振动传感器；压力传感器可包括：分别安装在塔筒底部、塔筒顶部、叶片根部的塔底压力传感器、塔顶压力传感器及叶根压力传感器。

利用上述装置进行可进行风力发电机组载荷计算，方法主要是通过对某机组振动数据及受力数据进行处理，获得该机组振动数据与机组载荷之间的对应关系；在把上述对应关系用于其他同机型机组，通过测量该同机型机组的振动数据，并根据所述对应关系来获得无测量机组受力设备时的载荷数据。

具体包括：

步骤A，振动传感器处理电路采集振动传感器的振动信号，通过处理电路和算法，进行滤波和运算处理；

步骤B,压力传感器处理电路采集压力传感器的压力信号，通过处理电路和算法，进行滤波和运算处理；

步骤C，数据处理模块根据处理后的振动数据和处理后的压力数据进行统计，并对其数据进行频谱计算，通过算法处理，获得振动载荷对应矩阵（振动载荷对应模块）；

步骤D,选择载荷模块选择要监测的载荷机组部件；计算载荷模块通过输入振动数据到振动载荷对应矩阵，获得已选机组部件的计算载荷；校对载荷模块再通过对已选机组部件的实测压力数据与计算载荷的对比，对振动载荷对应矩阵进行校正，最终获得准确的振动载荷对应矩阵。