[发明专利]一种风力发电机组的机舱位移监测方法

说明书

本发明公开了一种风力发电机组的机舱位移监测方法，在机舱的底部，塔筒中心线上安装一根钢丝绳，钢丝绳从机舱往下一直到离地面高度2‑3m处，钢丝绳下端悬挂一个吊坠，使钢丝绳处于完全垂直和紧绷状态；在塔筒内离地面高度5‑6m处设置一个平台，平台上开一个圆孔，钢丝绳垂直穿过圆孔；在平台上方的钢丝绳上，悬挂一个双轴倾角传感器，该双轴倾角传感器其中一个轴的方向对准机舱的朝向，用于检测机舱的前后运动，另一个轴的方向对准机舱的侧向，用于检测机舱的左右运动；当风力发电机组运行时，由于机舱的前后运动和左右运动，会带动钢丝绳发生前后倾斜和左右倾斜，通过倾斜角即可计算出机舱发生的前后和左右位移。本发明方法简单可靠，准确度高。

技术领域

本发明涉及风力发电的技术领域，尤其是指一种风力发电机组的机舱位移监测方法。

背景技术

随着风力发电机组的塔筒高度越来越高，柔软性也随着增加，弯曲程度不断增大，如果塔筒弯曲过于严重，可能带来危险的后果。机舱位移是塔筒弯曲程度的一个指标，机舱位移定义为，风力发电机组运行过程中，机舱偏离其自身在风力发电机组静止状态下的水平距离。因此，在风力发电机组运行过程中，需要实时监测机舱位移，当机舱位移大于某个阈值时，应当采取相应措施，确保机组安全。

目前监测机舱位移的方法主要是采用定位法，在机舱上安装一个传感器，在离风力发电机组约500m处的地面上安装一个服务器，通过卫星遥感，定位到风力发电机组静止状态时传感器即机舱的原始坐标，当风力发电机组运行时，传感器相对位置发生变化，服务器通过卫星实时监测到传感器的新坐标，通过新坐标和原始坐标的对比，即可计算出机舱位移。但机舱位移本身数值并不大，一般在0-3m之间，采用卫星定位技术，精度和误差都无法保证，并且稳定性也不好。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种准确可靠的风力发电机组的机舱位移监测方法，可精准测量机舱位移，规避传统技术存在的精度、误差和稳定性都无法保证的问题。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种风力发电机组的机舱位移监测方法，该方法是将机舱位移转化为塔筒中心线的倾角变化进行检测，所述机舱是安装在塔筒顶部，风力发电机组的叶片在风力作用下旋转，塔筒随之发生前后和左右摆动，机舱相对地面的位置也会随之发生变化，所以无论塔筒发生几阶模态弯曲，塔筒中心线的倾角始终都能代表机舱的位移，其具体情况如下：

在机舱的底部，塔筒中心线上安装一根钢丝绳，钢丝绳从机舱往下一直到离地面高度2-3m处，钢丝绳下端悬挂一个吊坠，使钢丝绳处于完全垂直和紧绷状态；

在塔筒内离地面高度5-6m处设置一个平台，平台上开一个圆孔，钢丝绳垂直穿过圆孔；

在平台上方的钢丝绳上，悬挂一个双轴倾角传感器，该双轴倾角传感器其中一个轴的方向对准机舱的朝向，用于检测机舱的前后运动，另一个轴的方向对准机舱的侧向，用于检测机舱的左右运动，该双轴倾角传感器的信号线接入风力发电机组的主控器；

当风力发电机组运行时，由于机舱的前后运动和左右运动，会带动钢丝绳发生前后倾斜和左右倾斜，通过倾斜角即可计算出机舱发生的前后和左右位移，如下：