[发明专利]检测风电机组的等效载荷的方法和设备

说明书

本发明提供一种检测风电机组的等效载荷的方法和设备。所述方法包括：在每个检测周期，检测风电场中的每个风电机组的环境数据；在每个检测周期，检测所述多个风电机组中的一个或多个校正用风电机组的载荷，并使用检测的载荷计算校正用风电机组的等效载荷，基于检测的每个风电机组的环境数据，使用载荷估算模型，确定每个风电机组的等效载荷，其中，载荷估算模型表示风电机组的环境数据与等效载荷之间的关系，在每个检测周期使用载荷估算模型之前，使用在当前检测周期计算的等效载荷和前一检测周期通过载荷估算模型确定的校正用风电机组的等效载荷，校正载荷估算模型的参数。本发明能够以相对低的成本实现等效载荷的精确检测。

技术领域

本发明涉及风力发电领域。更具体地讲，涉及一种检测风电机组的等效载荷的方法和设备。

背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到重视，装机量也不断增加。随着风电技术的不断发展，风电机组的疲劳寿命的估计也被日益重视。为了进行风电机组的疲劳寿命的估计，需要获取风电机组所承受的等效载荷。

在现有的等效载荷检测技术中，通常需要在风电机组安装传感器来获得原始载荷数据并以此计算等效载荷。但该技术需要在每个机组安装传感器，导致成本较高。或者，预先建立包含大量的检测数据与等效载荷的数据库，通过在数据库中搜索与检测的数据匹配的等效载荷来确定等效载荷。但该技术检测精度相对较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种检测风电机组的等效载荷的方法和设备，能够以相对低的成本实现等效载荷的精确检测。

根据本发明的一方面，提供一种检测风电机组的等效载荷的方法，所述方法包括：在每个检测周期，检测风电场中的多个风电机组的每个风电机组的环境数据；在每个检测周期，检测所述多个风电机组中的校正用风电机组的载荷，并使用检测的载荷计算校正用风电机组的等效载荷；在每个检测周期，基于检测的每个风电机组的环境数据，使用载荷估算模型，确定每个风电机组的等效载荷，其中，载荷估算模型表示风电机组的环境数据与等效载荷之间的关系，在每个检测周期使用载荷估算模型之前，使用在当前检测周期计算的校正用风电机组的等效载荷和前一检测周期通过载荷估算模型确定的校正用风电机组的等效载荷，校正载荷估算模型的参数。

可选地，任意一个风电机组的环境数据包括有效湍流强度和风场影响信息中的至少一个，其中，有效湍流强度指示所述任意一个风电机组的叶轮所直接感受的湍流强度，风场影响信息指示风电场对所述任意一个风电机组的影响因素。

可选地，风场影响信息包括尾流叠加程度和尾流叠加数量中的至少一个，其中，尾流叠加数量指示对所述任意一个风电机组的尾流存在影响的其他风电机组的数量，尾流叠加程度指示所述任意一个风电机组受到其他风电机组的尾流的影响程度。

可选地，所述尾流叠加程度通过计算环境风向的角度与处于所述任意一个风电机组的环境风上风向的其他风电机组的尾流展开角度之和的比值得到。

可选地，尾流叠加程度为对所述比值应用调整系数的结果，尾流叠加数量为对所述数量进行归一化的结果，其中，调整系数为第一距离与第二距离之比，第一距离指示所述任意一个风电机组与处于所述任意一个风电机组的环境风上风向的其他风电机组之间的距离中的最小距离，第二距离指示所述任意一个风电机组与处于所述任意一个风电机组的环境风上风向的其他风电机组之间的距离中的最大距离。

可选地，有效湍流强度通过如下方式检测：利用环境风速计算环境湍流和所述任意一个风电机组的推力系数；基于计算的推力系数、环境风速、以及所述任意一个风电机组与周边的风电机组之间的距离，计算所述周边的风电机组的尾流引起的湍流的强度；通过将环境湍流和计算的湍流的强度进行体现各自影响的综合来产生有效湍流强度。

可选地，有效湍流强度为环境湍流和计算的湍流的强度的平方和的平方根。