[发明专利]一种风机组塔筒倾斜测量方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于风电机组塔筒的技术领域，特别涉及一种风电机组塔筒倾斜测量系统，还涉及一种风电机组塔筒倾斜测量方法。

背景技术

风电机组的塔筒是风力发电机组中的承重部件，在风力发电机组中主要起支撑作用，同时吸收机组震动。塔筒承受着推力、弯矩和扭矩负荷等复杂多变的载荷，使得风力发电机组运行过程中，塔筒会出现一定幅度的摇摆和扭曲等变形；此外，塔筒还会受到材料变形、零部件失效以及地基沉降等因素的影响，产生倾斜。塔筒过大的倾斜变形会影响风力发电机组的正常运行，严重的还会产生安全事故，因此，需要对塔筒的倾斜变形进行实时监测。

目前，在对塔筒进行倾斜变形测量时，通常是在塔筒上安装多个GPS接收机，根据GPS 测量数据来绘制得到塔筒的倾斜变形曲线，这种方式成本较高，且在计算塔筒变形时，未考虑塔筒的非线性变形的特点，通常是基于单一倾角和刚体变形来计算得到塔筒的变形量，导致计算得到塔筒的变形曲线不准确。此外，现有技术中也有通过在塔筒上设置倾斜传感器的方式，来检测塔筒的倾斜变形，其测量得到的塔筒的变形曲线仍旧为线性变形曲线，而非塔筒的真实变形曲线，导致测量结果不准确。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构组成简单、成本较低廉，并且能够真实有效地反应

风电机组塔筒的实际倾斜状况的风电机组塔筒倾斜测量方法及系统，以便于技术人员及时掌握塔筒的实际运行状态，确保风电机组运行可靠安全，避免财产和人身损失。

为了解决现有技术的不足，达到所述的有益效果，本发明采用的技术方案的基本设计思路如下：

一种风电机组塔筒倾斜测量方法，对塔筒底部至少一处的应力和/或位移进行检测，并将检测值与设定值相比较，当检测值超出设定范围时判断塔筒倾斜，并发出报警提示信息。

进一步，具体包括如下步骤，

步骤1、对塔筒底部至少一处所受的应力值进行实时检测；

步骤2、当应力检测值的改变幅度△A超出应力变化设定范围时，执行步骤3；否则塔筒不发生偏移，风电机组正常工作；

步骤3、对塔筒底部至少一处与对应参照物之间的距离进行测量；

步骤4、当测量距离值超出距离设定参考值范围时，判断塔筒发生偏移，风电机组停止工作，并向风电机组所处风场控制服务器发出风机倾斜的报警提示信号；否则塔筒不发生偏移，风电机组正常工作。

进一步，应力检测值的改变幅度△A＝|A1-A2|；所述的A1和A2为应力传感器在每个间隔设定时间段t之前和之后时间节点对塔筒底部同一位置处的实时检测值；

所述应力变化设定范围为手动设定的一设定值所述设定值超出正常风机振动时应力产生变化的幅度；

当时，判断塔筒不发生偏移；当时，判断塔筒发生偏移。

进一步，在对应参照物处设置距离传感器，以对对应参照物与塔筒底部对应待检测处之间的距离进行距离检测，得出检测距离L；所述距离设定参考范围为手动设定的一设定数值范围至

当时，判断塔筒不发生偏移；当或时，判断塔筒发生偏移。

进一步，对风机塔筒底部的多个位置分别进行应力检测和/或距离检测，在任一检测值超出设定范围时，均判定风机塔筒发生偏移，并发出报警提示。

进一步，在对风机塔筒偏移进行检测时，对风机塔筒的不同位置的检测时间节点相互交错设置；

具体步骤如下：

步骤11、在第一时间段t1内，对风机塔筒的第一位置进行实时应力检测，以获取塔筒第一位置处的应力检测值；

步骤12、在第二时间段t2内，对风机塔筒的第二位置进行实时应力检测，以获取塔筒第二位置处的应力检测值。

进一步，在执行步骤11时，当风机塔筒第一位置的应力检测值超出应力变化设定范围时，对风机塔筒的第一位置和/或第二位置于对应参照物之间的距离分别进行测量，当任一测量值超出距离设定参考范围时，判断风机塔筒缠身偏移。

进一步，第一位置和第二位置与风机塔筒轴线之间的连接线相互垂直设置。

进一步，具体包括如下步骤，

步骤01、对塔筒底部至少一处与对应参照物之间的距离进行实时测量

步骤02、当测量距离值超出距离设定参考值范围时，执行步骤3；否则塔筒不发生偏移，风电机组正常工作；

步骤03、对塔筒底部至少一处与所受的应力值进行实时检测；