[发明专利]一种风电机组机舱低频振动位移计算方法

权利要求书

1.一种风电机组机舱低频振动位移计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)建立风电机组空间运行模型；

(2)在风电机组空间运行模型中设定基准坐标；

(3)计算相对位移；

(4)通过特定的位移条件判定，并给相应的位移值添加正负号来表示机舱低频振动位移的方向。

2.根据权利要求1所述的一种风电机组机舱低频振动位移计算方法，其特征在于，所述步骤1以风电机组塔架的高度方向为Z轴方向，地面所在的水平面为X-Y平面，建立空间三维直角坐标系，通过GNSS接收机记录的移动站天线的坐标方向与X轴和Y轴方向一致。

3.根据权利要求2所述的一种风电机组机舱低频振动位移计算方法，其特征在于，所述步骤2中，在风电机组静止状态下，以X-Y平面内塔筒中心点Z方向上投影到机舱顶部的点为位移计算中心点(x₀,y₀,z₀)；在水平面内，以GNSS接收机记录的移动站天线的首个坐标(x₁,y₁,z₁)为起始点。

4.根据权利要求3所述的一种风电机组机舱低频振动位移计算方法，其特征在于，所述步骤2中风电机组运行时，机舱从起始位置运动到位置i时，起始点的等效坐标为(x_a,y_a,z₁)，简称起始等效点；以中心点(x₀,y₀,z₀)为对称中心，起始等效点(x_a,y_a,z₁)相对于中心点的对称点为(x_b,y_b,z₁)。

5.根据权利要求1所述的一种风电机组机舱低频振动位移计算方法，其特征在于，所述步骤3，在水平面内，起始点到中心点的距离为计算公式为：

机舱上移动站天线的记录坐标为(x_i,y_i,z_i)，其中i＝1,2,3…；在水平面内，其与Y轴的夹角为α，

由于反正切函数在计算过程中的取值范围是但风电机组运行时，移动站天线与Y轴正方向的夹角为α₊会出现在[0,2π]范围内，所以通过角度转换得到α₊，可表示为：

6.根据权利要求5所述的一种风电机组机舱低频振动位移计算方法，其特征在于，所述步骤3机舱运动到位置i时，等效起始点的坐标可以表示为(x_a,y_a,z₁)，其中x_a和y_a的计算公式如下：

7.根据权利要求6所述的一种风电机组机舱低频振动位移计算方法，其特征在于，所述步骤3结合风电机组运行时移动站天线的坐标(x_i,y_i,z_i)和起始等效点的坐标(x_a,y_a,z₁)，得到机舱低频振动位移d_i，具体计算公式下如下：

其中，i＝1,2,3…。

8.根据权利要求1所述的一种风电机组机舱低频振动位移计算方法，其特征在于，所述步骤4以机舱朝着叶轮方向的运动为位移计算的正方向，反之为负方向。

9.根据权利要求8所述的一种风电机组机舱低频振动位移计算方法，其特征在于，所述步骤4等效起始点(x_a,y_a,z₁)到对称点(x_b,y_b,z₁)的距离为L₀，

当机组运行到某一位置，移动站天线坐标(x_i,y_i,z_i)到对称点(x_b,y_b,z₁)的距离为L_i，

依据上式，将机舱低频振动位移的方向判断条件表示如下：

其中，i＝1,2,3…。