[发明专利]风力涡轮机及评估其上叶片健康状态的方法

权利要求书

1.一种风力涡轮机，包括多个叶片，其特征在于：该风力涡轮机还包括：

微型惯性测量单元，安装于每个叶片上，用于感应对应安装位置处的多个检测参数信号；及

监控系统，用于监控该多个叶片的运行状态，该监控系统包括：

信号处理单元，用于基于该微型惯性测量单元得到的多个检测参数信号计算得到处理参数信号；

信号分析单元，用于对每个分析参数信号进行分析以得到故障估计信号，其中，该分析参数信号选自该多个检测参数信号和该处理参数信号，每个故障估计信号用于估计对应的叶片是否工作于故障状态；及

故障评估单元，用于基于该多个故障估计信号评估对应叶片是否发生故障或发生故障的概率。

2.如权利要求1所述的风力涡轮机，其中，该信号分析单元包括比较器，该比较器用于通过将该多个分析参数信号与预设参数信号进行比较以生成该故障估计信号。

3.如权利要求2所述的风力涡轮机，其中，该比较器用于对该分析参数信号和该预设参数信号的幅频特性进行比较分析，当该分析参数信号的幅频特性与该预设参数信号的幅频特性的偏差大于设置的阈值时，对应的叶片被估计工作于故障状态。

4.如权利要求3所述的风力涡轮机，其中，该预设参数信号来自基于叶片模型的对应于该分析参数信号的仿真数据、基于叶片运行时对应于该分析参数信号的测试数据或历史数据。

5.如权利要求1所述的风力涡轮机，其中，该信号分析单元包括比较器，该比较器用于比较该多个叶片所对应的相同分析参数信号，当其中一个叶片的分析参数信号与其余任何一个叶片的分析参数信号的偏差大于设置的阈值且其余叶片的分析参数信号之间的偏差均小于该设置的阈值时，该叶片被估计工作于故障状态。

6.如权利要求5所述的风力涡轮机，其中，该比较器用于比较该多个叶片所对应的相同分析参数信号的幅频特性或统计特性。

7.如权利要求1所述的风力涡轮机，其中，该故障评估单元采用基于该多个故障估计信号的加权算法来评估相应叶片发生故障的概率。

8.如权利要求7所述的风力涡轮机，其中，该监控系统还包括生命周期预测器，该生命周期预测器用于通过对该故障概率信号进行分析以预测对应叶片的生命周期。

9.一种评估风力涡轮机叶片健康状态的方法，其特征在于，该方法包括：

通过安装于每个叶片上的微型惯性测量单元来感应对应安装位置处的多个检测参数信号；

基于该多个检测参数信号计算得到处理参数信号；

对每个分析参数信号进行分析以得到故障估计信号，其中，该分析参数信号选自该多个检测参数信号和该处理参数信号，每个故障估计信号用于估计对应的叶片是否工作于故障状态；及

基于该多个故障估计信号评估对应叶片是否发生故障或发生故障的概率。

10.如权利要求9所述的方法，其中该得到故障估计信号的步骤包括：

将该多个分析参数信号与预设参数信号进行比较；及

当该分析参数信号与该预设参数信号的偏差大于设置的阈值时，对应的叶片被估计工作于故障状态。

11.如权利要求10所述的方法，其中该比较步骤包括将该分析参数信号和该预设参数信号的幅频特性进行比较分析。

12.如权利要求9所述的方法，其中该比较步骤包括：

将该多个叶片所对应的相同分析参数信号进行比较分析；及

当其中一个叶片的分析参数信号与其余任何一个叶片的分析参数信号的偏差大于设置的阈值且其余叶片的分析参数信号之间的偏差均小于该设置的阈值时，该叶片被估计工作于故障状态。

13.如权利要求12所述的方法，其中该比较分析步骤包括对该多个叶片所对应的相同分析参数信号的幅频特性或统计特性进行比较分析。

14.如权利要求9所述的方法，其中，该评估对应叶片发生故障的概率的步骤包括采用基于该多个故障估计信号的加权算法来评估相应叶片发生故障的概率。