[发明专利]一种风力发电机组桨叶叶根螺栓断裂实时监控方法及系统

说明书

一种风力发电机组桨叶叶根螺栓断裂实时监控方法，包括以下步骤：a)通过非接触式电感传感器实时产生的脉冲信号，采集螺栓的断裂信息；b)分析处螺栓的断裂状态，所述断裂状态的参数包括螺栓断裂的个数及螺栓断裂的准确位置；c)将分析得到的螺栓断裂状态参数传输到主控系统，当发现桨叶出现螺栓断裂，则机组进行告警并停机，以进行螺栓的更换。以及提供一种风力发电机组桨叶叶根螺栓断裂实时监控系统。本发明及时发现风电机组桨叶叶根螺栓的断裂，并解放现场运维人员的工作量。

技术领域

本发明属于风电领域，涉及一种风电机组桨叶叶根螺栓断裂实时监控方法及系统

背景技术

随着风电市场发展的进一步深入，风电机组在向高塔架和长桨叶的趋势发展。当前，国内部分风场已经装配了风轮直径140m的长桨叶，并进一步向150米，160米的趋势发展。随着桨叶长度的越来越长，对桨叶安全的关注越来越高，桨叶安全对机组整体的安全性的影响越来越大。当前，部分厂家的桨叶叶根螺栓已经发生了不规律性螺栓头断裂。目前对于螺栓断裂的检查主要在于人工的定检，这给现场运维人员增加了大量的工作量，同时对螺栓的检测是定期检查，不能及时的发现螺栓的断裂。

发明内容

为了及时发现风电机组桨叶叶根螺栓的断裂，并解放现场运维人员的工作量，本发明提供一种风电机组桨叶叶根螺栓断裂实时监控方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种风力发电机组桨叶叶根螺栓断裂实时监控方法，所述实时监控方法包括以下步骤：

a)通过非接触式电感传感器实时产生的脉冲信号，采集螺栓的断裂信息；

b)分析螺栓的断裂状态，所述断裂状态的参数包括螺栓断裂的个数及螺栓断裂的准确位置；

c)轮毂侧控制模块将分析得到的螺栓断裂状态参数传输到主控系统，当发现桨叶出现螺栓断裂，则机组进行告警并停机，以进行螺栓的更换。

进一步，所述步骤b)中，通过以下逻辑来对螺栓断裂状态的分析，以单个非接触式电感传感器为例：

1)非接触式电感传感器初始安装时远离螺栓头，并标记非接触式电感传感器右侧的第一个螺栓为1#螺栓，以此类推，一共根螺栓，N为单片桨叶螺栓总个数；

2)当桨叶变桨时，叶根螺栓扫过非接触式电感传感器时，轮毂侧控制模块对非接触式电感传感器产生的脉冲进行累计计数，计数从初始位置的0开始；

3)桨叶按顺时针变桨，脉冲数进行累加，逆时针变桨时，脉冲数累减；

4)如果脉冲累计数k-1和k之间的时间间隔大于则第k个螺栓发生螺栓头断裂，α为断裂系数，ω为变桨速率；如果在单片桨叶变桨过程中发生多个螺栓断裂，计当前的断裂个数为i，当前检测到的脉冲累计数为n，则第n±(i-1)颗螺栓发生断裂，顺时针取+，逆时针取-。

再进一步，所述步骤b)中，通过安装于风电机组轮毂侧的控制模块，对脉冲信号进行处理。

所述步骤a)中，单片桨叶叶根法兰面上均匀分布4个非接触式电感传感器，机组桨叶实时变桨过程中，桨叶叶根螺栓依次扫过非接触式电感传感器，传感器产生脉冲信号。

所述方法能够实时监测每片桨叶叶根螺栓断裂的个数，并准确定位螺栓断裂的具体位置。

一种风电机组桨叶叶根螺栓断裂在线监控系统，所述系统包括：

非接触式电感传感器，用于产生脉冲信号，采集螺栓的断裂信息；

控制模块，用于对脉冲信号进行处理，分析当前桨叶叶根螺栓的断裂状态，所述断裂状态的参数包括螺栓断裂的个数及螺栓断裂的准确位置；