[发明专利]一种风电机组塔筒静态刚度圆分析方法

说明书

本发明公开了一种风电机组塔筒静态刚度圆分析方法，包括如下步骤：1)在风电机组塔筒安装完成后，在塔筒顶端和底部各安装一个双轴动态倾角传感器；2)控制风机绕塔筒顶端偏航旋转一周，分别对两个双轴动态倾角传感器所获得的数据进行数据拟合，每个双轴动态倾角传感器拟合出一个初始参考静态刚度圆，获取每个初始参考静态刚度圆的圆心和半径，即可得到两组拟合数据：圆心01、半径R1和圆心02、半径R2；3)此时的圆心01和圆心02的矢量差即为安装后的塔筒的同轴度和垂直度；4)当检修或者验收时，控制风机绕塔筒顶端偏航旋转一周，分别对两个双轴动态倾角传感器所获得的倾角数据进行数据拟合。

技术领域

本发明涉及风电塔筒领域，特别涉及一种风电机组塔筒静态刚度圆分析方法。

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化，零部件失效以及地基沉降等因素的影响，发生倾斜。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，需要对风电机组基础沉降及塔筒安全进行实时检测，而如何通过获得的塔筒倾斜数据来评价塔筒结构是否安全健康，这一直没有一个很好的解决办法。

目前，使用固定的倾斜率(一个经验值，来源于标准)作为塔筒倾斜的报警，各厂家机型风机塔筒的高度，塔筒内壁厚度都不一样，导致各种类型的塔筒的刚度不相同，使用一个固定的倾斜率对不同种类塔筒作为评判标准，不能做到精准报警。目前无法得知塔筒初始安装的倾斜率，塔筒结构的实际刚度特性，塔筒法兰螺栓连接是否松动，塔筒结构是否有损伤等。

针对目前还没有一种能够检测静态时候(即检修时候或安装后验收时候)风电机组塔筒结构安全的方法。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的上述不足和缺陷，提供一种风电机组塔筒结构安全静态分析方法，以解决上述问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种风电机组塔筒静态刚度圆分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)在风电机组塔筒安装完成后，在塔筒顶端和底部各安装一个双轴动态倾角传感器；

2)控制风机绕塔筒顶端偏航旋转一周，分别对两个双轴动态倾角传感器所获得的数据进行数据拟合，每个双轴动态倾角传感器拟合出一个初始参考静态刚度圆，获取每个初始参考静态刚度圆的圆心和半径，即可得到两组拟合数据：圆心01、半径R1和圆心02、半径R2；

3)此时的圆心01和圆心02的矢量差即为安装后的塔筒的同轴度和垂直度；

4)当检修或者验收时，控制风机绕塔筒顶端偏航旋转一周，分别对两个双轴动态倾角传感器所获得的倾角数据进行数据拟合，每个双轴动态倾角传感器拟合出一个当前静态刚度圆，获取每个当前静态刚度圆的圆心和半径，即可得到两组拟合数据：圆心01’、半径R1’和圆心02’、半径R2’，

将圆心01、半径R1与圆心01’、半径R1’对比，

4.1)如果当前圆心01’偏离初始圆心01，可判定为以下情况中的至少一种：

a、可判断塔筒出现变形，圆心01与圆心01’的矢量差为偏离大小，即为变形的程度，

b、塔基出现不均匀沉降；

4.2)如当前圆半径R1’比初始圆半径R1大，可判定为以下情况中的至少一种：

c、塔基松动不牢固；

d、塔筒刚度变弱；