[发明专利]风力发电机组及其运行工况的检测方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种风力发电机组及其运行工况的检测方法、装置及系统，该检测装置包括：激光发射器、光电感应板及检测设备，其中，激光发射器与光电感应板对应设置，激光发射器向光电感应板发射激光射线；光电感应板接收激光射线，根据激光射线生成光斑数据信号，并将光斑数据信号发送至检测设备；检测设备根据光斑数据信号判断风力发电机组的基础是否产生沉降，和/或风力发电机组的塔筒是否产生变形或倾斜。通过实施本发明，能够实现自动实时检测过程，无需人工参与，避免了由于人工检测带来的测量误差；同时，由于无需使用传感器进行测量，避免了温度对测量结果的影响，进一步提高了检测的精度，能够更加准确地反映风力发电机组的状态。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电机组及其运行工况的检测方法、装置及系统。

背景技术

伴随风力发电机组技术的发展，水平轴风力发电机组单机容量越来越大，风力发电机组的高度越来越高。对于风力发电机组来说，作为主要的结构布局的塔筒(或称塔架)和基础的安全性已经变得越来越重要。

风力发电机组的塔筒(或称塔架)承受着来自机组顶部的推力、弯矩和扭矩负荷等复杂多变的载荷。风力发电机组的塔筒(或称塔架)过大的变形/倾斜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(或称塔架)倾斜变形进行实时测量监测。

风力发电机组的基础也是风力发电机组中的重要承重部件之一。风力发电机组作为高耸的构筑物，对基础的沉降尤其是对不均匀沉降的要求很高，若基础不均匀沉降量过大，则会影响整个风力发电机组的正常工作甚至出现整机倒塌事故，为了防止出现事故，目前大部分风力发电机组需要定期对基础进行不均匀沉降观测。

目前，对于塔筒的变形/倾斜或对基础不均匀沉降的测量技术中，主要采用人工测量方法和设备测量法。其中，人工测量方法，是使用测量仪对塔筒或基础承台上进行高程测量，在观测及计算等一系列工作中，架设仪器、测量、记录、对比计算等过程中都有可能出现误差，对机组运行带来一定的隐患。而设备测量法，多是使用倾角和加速度传感器对塔筒的变形/倾斜或对基础不均匀沉降进行测量，但传感器受温度影响较大，必须做温度补偿，如果补偿不当容易造成测量数据的较大偏差。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种风力发电机组及其运行工况的检测方法、装置及系统，以解决现有的测量方法存在的误差较大的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种发电机组运行工况的检测装置，该检测装置主要包括：激光发射器、光电感应板及检测设备，该激光发射器与光电感应板对应设置，通过激光发射器向光电感应板发射激光射线；光电感应板接收到激光发射器发射的激光射线，根据激光射线在光电感应板上的光斑生成光斑数据信号，并将光斑数据信号发送至检测设备；检测设备则可根据光斑数据信号的位置信息来判断风力发电机组的基础是否产生沉降，和/或风力发电机组的塔筒是否产生变形或倾斜。

本发明实施例的风力发电机组运行工况的检测装置，能够实现自动实时检测过程，无需人工参与，避免了由于人工检测带来的测量误差；同时，由于无需使用传感器进行测量，避免了温度对测量结果的影响，进一步提高了检测的精度，能够更加准确地反映风力发电机组的状态。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，该光电感应板设置于发电机组的法兰维护平台上和/或基础承台上。其中，设置于法兰维护平台上的光电感应板主要用于检测发电机组塔筒的倾斜/变形情况；设置于基础承台上的光电感应板则主要用于检测发电机组基础的沉降情况。

结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，在初始安装时，激光发射器发射的激光射线与发电机组的纵轴轴线平行或重合，且激光射线在光电感应板的光斑位于光电感应板的基准点上。使得检测装置具有初始的检测状态，以光电感应板的基准点为参考，检测激光射线的投射点是否产生偏移。