[发明专利]一种计及正交影响的风电机组叶片弯矩测试方法及装置

说明书

本发明涉及一种计及正交影响的风电机组叶片弯矩测试方法及装置，包括：获取风电机组叶片挥舞弯矩的电压信号和摆振弯矩的电压信号；根据所述风电机组叶片挥舞弯矩的电压信号和摆振弯矩的电压信号确定风电机组叶片的挥舞弯矩和摆振弯矩；本发明基于挥舞弯矩的电压信号和摆振弯矩的电压信号获得挥舞弯矩和摆振弯矩，计及了摆振与挥舞之间的正交敏感影响，使得测试结果更加准确可靠。

技术领域

本发明涉及风电机组的产品检测控制技术领域，具体涉及一种计及正交影响的风电机组叶片弯矩测试方法及装置。

背景技术

随着风电机组大型化的发展，风电机组的叶片尺寸的增大尤为明显，当叶片长度增大，叶片根部所受的弯矩也随着增大，叶片的损伤率将增高。为此，应确保叶片强度及其动力学性能符合设计要求，从而保障机组长久可靠运行，叶片弯矩测试一般只测量叶片根部的摆振、挥舞弯矩，它也是风电机组设计弯矩中最重要的一部分，直接影响叶片的疲劳寿命。叶片弯矩测试是保障叶片使用寿命地重要方法，它也是型式试验的不可获取一部分。

在叶片弯矩测试中，叶片弯矩量与测试电压(或电流)信号的标定方法的合理与否直接影响弯矩测试结果的准确度。在测试中，通常采集应变片所处位置的电压信号完成弯矩测试，但实际应变位置可能不在摆振方向和挥舞方向所处位置，导致摆振弯矩影响挥舞弯矩，挥舞弯矩影响摆振弯矩，即正交敏感度的产生，导致最终得到的弯矩准确性较低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种计及正交影响的风电机组叶片弯矩测试方法及装置，基于挥舞弯矩的电压信号和摆振弯矩的电压信号获得挥舞弯矩和摆振弯矩，计及了摆振与挥舞之间的正交敏感影响，使得测试结果更加准确可靠。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种计及正交影响的风电机组叶片弯矩测试方法，其改进之处在于，所述方法包括：

获取风电机组叶片挥舞弯矩的电压信号和摆振弯矩的电压信号；

根据所述风电机组叶片挥舞弯矩的电压信号和摆振弯矩的电压信号确定风电机组叶片的挥舞弯矩和摆振弯矩。

优选地，所述获取风电机组叶片挥舞弯矩的电压信号和摆振弯矩的电压信号，包括：

采集位于风电机组叶片内部挥舞方向的应变片的电压信号和摆振方向的应变片的电压信号；

分别对所述挥舞方向的应变片的电压信号和摆振方向的应变片的电压信号进行隔离和放大处理，获得所述风电机组叶片挥舞弯矩的电压信号和摆振弯矩的电压信号。

进一步地，所述挥舞方向的应变片和摆振方向的应变片所处纵截面与所述风电机组叶片根部法兰的距离大于0.4D；

其中，D为风电机组叶片根部横截面的直径。

进一步地，所述根据所述风电机组叶片挥舞弯矩的电压信号和摆振弯矩的电压信号确定风电机组叶片的挥舞弯矩和摆振弯矩，包括：

按下式确定风电机组叶片的挥舞弯矩M_flap和摆振弯矩M_edge：

式中，U_flap为挥舞弯矩的电压信号，U_edge为摆振弯矩的电压信号，A₁为第一标定系数，A₂为第二标定系数，A₃为第三标定系数，A₄为第四标定系数，offset_{_flap}为挥舞弯矩偏差，offset_{_edge}为摆振弯矩偏差。

进一步地，按下式确定所述第一标定系数A₁、第二标定系数A₂、第三标定系数A₃和第四标定系数A₄：