[发明专利]浆距故障检测系统和方法

权利要求书

1.一种浆距故障检测系统，其特征在于：该系统包括：

至少一个叶片；

浆距指令发生器，用于生成至少一个浆距指令；

叶片浆距系统，用于根据该浆距指令调整该叶片的浆距角并输出代表该叶片实际浆距状态的实际响应；

模型存储单元，用于接收该浆距指令并基于叶片的非线性模型输出代表该叶片期望浆距状态的期望响应；以及

监测单元，用于将该实际响应与该期望响应之间的偏差与预设阈值进行比较并基于该比较结果判断该叶片的运行状态。

2.如权利要求1所述的系统，其中，该叶片的运行状态包括正常状态和故障状态，其中：

当该偏差低于该预设阈值时或在预设时间段内暂时超过该预设阈值时，该叶片工作于该正常状态；以及

当该偏差超过该预设阈值时并在预设时间段内保持增加趋势时，该叶片工作于该故障状态。

3.如权利要求1所述的系统，其中，该叶片的非线性模型基于该叶片的角速度和角加速度的上限值计算得到。

4.如权利要求1所述的系统，其中，该预设阈值为固定值。

5.如权利要求1所述的系统，其中，该预设阈值包括在不同浆距角范围下的不同数值。

6.如权利要求5所述的系统，其中，该预设阈值的数值由在不同浆距角下的实验偏差点或仿真偏差点决定。

7.一种监测风力涡轮机叶片运行状态的方法，其特征在于，该方法包括：

生成至少一个浆距指令；

根据该浆距指令输出代表该叶片实际浆距状态的实际响应；

基于叶片的非线性模型并根据该浆距指令输出代表该叶片期望浆距状态的期望响应；

计算该实际响应与该期望响应之间的偏差；

将该偏差与预设阈值进行比较；以及

基于该比较结果判断该叶片的运行状态。

8.如权利要求7所述的方法，其中，该叶片的运行状态包括正常状态和故障状态，其中：

当该偏差低于该预设阈值时或在预设时间段内暂时超过该预设阈值时，该叶片被判断工作于该正常状态；以及

当该偏差超过该预设阈值时并在预设时间段内保持增加趋势时，该叶片被判断工作于该故障状态。

9.如权利要求8所述的方法，其中，该方法进一步包括当该叶片被判断为工作于故障状态时，生成故障报警信号。

10.如权利要求9所述的方法，其中，该方法进一步包括当接收到该故障报警信号后，该叶片根据预设浆距指令进行制动。

11.如权利要求8所述的方法，其中，该预设阈值为固定值。

12.如权利要求8所述的方法，其中，该预设阈值包括在不同浆距角范围下的不同数值。

13.如权利要求12所述的系统，其中，该预设阈值的数值由在不同浆距角下的实验偏差点或仿真偏差点决定。

14.一种风力涡轮机，包括多个叶片及用于控制每个叶片浆距角的浆距控制系统，其特征在于：该浆距控制系统包括：

浆距指令发生器，用于生成至少一个浆距指令；

叶片浆距系统，用于根据该浆距指令调整该叶片的浆距角并输出代表该叶片实际浆距状态的实际响应；

模型存储单元，用于接收该浆距指令并基于叶片的非线性模型输出代表该叶片期望浆距状态的期望响应；以及

监测单元，用于将该实际响应与该期望响应之间的偏差与预设阈值进行比较并基于该比较结果判断该叶片的运行状态，当该偏差超过该预设阈值时并在预设时间段内保持增加趋势时，该叶片工作于该故障状态。

15.如权利要求14所述的风力涡轮机，其中，当该叶片被判断工作于该故障状态下时，该多个叶片根据预设浆距指令进行制动。

16.如权利要求14所述的风力涡轮机，其中，该预设阈值包括在不同浆距角范围下的不同数值。

17.如权利要求16所述的风力涡轮机，其中，该预设阈值的数值由在不同浆距角下的实验偏差点或仿真偏差点决定。