[发明专利]风力发电机组叶片净空的监测装置及方法及风力发电机组

权利要求书

1.一种风力发电机组叶片净空的监测方法，其特征在于：其包括：

获取风力发电机组小风停止时叶片的叶尖至塔筒的垂直初始距离；

获取所述风力发电机组运行过程中所述叶尖形变产生的位移量，所述叶尖形变产生的位移量与所述叶尖位置的受载大小相关；以及

基于所述叶尖至所述塔筒的垂直初始距离及所述风力发电机组运行过程中所述叶尖形变产生的所述位移量来对所述叶片的净空距离进行监测。

2.如权利要求1所述的监测方法，其特征在于：所述获取所述风力发电机组运行过程中所述叶尖形变产生的位移量包括：

通过安装在所述叶尖位置处的位移传感器来获取所述风力发电机组运行过程中所述叶尖形变产生的位移量。

3.如权利要求2所述的监测方法，其特征在于：还包括：

预先通过叶片静载试验来确定所述叶尖位置的受载大小与所述叶尖形变产生的位移量之间的相关性；及

基于所述叶尖位置的受载大小与所述叶尖形变产生的位移量之间的相关性来设计出所述位移传感器。

4.如权利要求3所述的监测方法，其特征在于：所述预先通过叶片静载试验来确定所述叶尖位置的受载大小与所述叶尖形变产生的位移量之间的相关性包括：

在所述叶片的长度方向上选取多个测量点位置通过叶片静载试验来分别进行载荷测量和挠度测量，所述多个测量点位置中至少包括所述叶尖位置；及

基于所述载荷测量的结果和所述挠度测量的结果来获得所述叶尖位置的受载大小与所述叶尖形变产生的位移量之间的相关性。

5.如权利要求4所述的监测方法，其特征在于：在所述叶片的最大挥舞方向上施加静力载荷，所述基于所述载荷测量的结果和所述挠度测量的结果来获得所述叶尖位置的受载大小与所述叶尖形变产生的位移量之间的相关性包括：

基于所述载荷测量的结果来获得所述叶片最大挥舞方向上的加载载荷与所述叶片上的各个所述测量点位置的最大挥舞方向载荷应变之间的关系；及

基于所述挠度测量的结果来获得所述叶片最大挥舞方向上的加载载荷与所述叶片上的各个所述测量点位置的最大挥舞方向挠度之间的关系；

通过分析所述叶片最大挥舞方向上的加载载荷与各个所述测量点位置的最大挥舞方向载荷应变之间的关系以及所述叶片最大挥舞方向上的加载载荷与各个所述测量点位置的最大挥舞方向挠度之间的关系来得到各个所述测量点位置的载荷与挠度的关系，以得到所述叶尖位置的受载大小与所述叶尖形变产生的位移量之间的相关性。

6.如权利要求5所述的监测方法，其特征在于：所述叶片最大挥舞方向上的加载载荷与各个所述测量点位置的最大挥舞方向载荷应变之间呈线性关系，所述叶片最大挥舞方向上的加载载荷与各个所述测量点位置的最大挥舞方向挠度之间呈线性关系，

其中，由所述加载载荷与各个所述测量点位置的载荷应变之间的线性关系及所述加载载荷与各个所述测量点位置的挠度之间的线性关系确定出各个所述测量点位置的载荷应变与各个所述测量点位置的挠度呈线性关系以得到所述叶尖形变产生的位移量与所述叶尖位置的受载大小之间的所述相关性呈线性关系。

7.如权利要求1至6中任一项所述的监测方法，其特征在于：所述基于所述叶尖至所述塔筒的垂直初始距离及所述风力发电机组运行过程中所述叶尖形变产生的所述位移量来对所述叶片的净空距离进行监测包括：

所述叶尖至所述塔筒的垂直初始距离减去所述风力发电机组运行过程中所述叶尖形变产生的所述位移量得到所述叶片的净空距离；及

在所述叶片的净空距离超过设定的叶片净空阈值时，则对所述风力发电机组进行相应的控制。

8.如权利要求7所述的监测方法，其特征在于：所述对所述风力发电机组进行相应的控制包括：

控制所述风力发电机组进行停机或者进入变桨控制模式。