專利名稱：一種風(fēng)力發(fā)電機組載荷計算的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)電領(lǐng)域，具體地，涉及一種風(fēng)力發(fā)電機組載荷計算的方法和裝置。
背景技術(shù)：
近年來隨著風(fēng)力發(fā)電不斷地發(fā)展，風(fēng)電場裝機容量逐年上升，風(fēng)力發(fā)電所占的比例越來越大，已逐漸成為了一種常規(guī)能源。與風(fēng)電機組安全性密切相關(guān)的因素之一就是風(fēng)電機組載荷大小，許多風(fēng)電機組制造商的設(shè)計和制造比較倉促，機組的載荷大多只是在理論上的計算，機組的實際載荷測試需要相關(guān)的設(shè)備，以及大量的資金支持。而且僅僅只是測試單臺機組載荷，由于各個風(fēng)場實際情況不同，所以各個機組的受力都有其差異性。為了更加容易獲得機組的實時載荷大小，最大限度的降低資金投入，同時為機組后續(xù)的載荷優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持，需要通過機組的非載荷數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，間接獲得機組的載荷數(shù)據(jù)，進(jìn)而對機組的載荷進(jìn)行實時監(jiān)測，從而提高機組的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種風(fēng)力發(fā)電機組載荷計算的方法和裝置，可用于獲得機組的實時載荷大小，進(jìn)而對機組的載荷進(jìn)行實時監(jiān)測，從而提高機組的使用壽命。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種風(fēng)力發(fā)電機組載荷計算的方法，包括步驟(I )，通過對某機組振動數(shù)據(jù)及受力數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得該機組振動數(shù)據(jù)與機組載荷之間的對應(yīng)關(guān)系；步驟(2)，把上述對應(yīng)關(guān)系用于其他同機型機組，通過測量該同機型機組的振動數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系來獲得無測量機組受力設(shè)備時的載荷數(shù)據(jù)。進(jìn)一步地，所述步驟(I)具體包括步驟A，采集振動傳感器的振動信號，通過處理電路和算法，進(jìn)行濾波和運算處理；步驟B，采集壓力傳感器的壓力信號，通過處理電路和算法，進(jìn)行濾波和運算處理；步驟C，根據(jù)處理后的振動數(shù)據(jù)和處理后的壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，并對其數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜計算，通過算法處理，獲得振動載荷對應(yīng)矩陣。進(jìn)一步地，所述步驟(I)還包括步驟D，選擇要監(jiān)測的載荷機組部件；通過輸入振動數(shù)據(jù)到振動載荷對應(yīng)矩陣，獲得已選機組部件的計算載荷；再通過對已選機組部件的實測壓力數(shù)據(jù)與計算載荷的對比，對振動載荷對應(yīng)矩陣進(jìn)行校正，最終獲得準(zhǔn)確的振動載荷對應(yīng)矩陣。進(jìn)一步地，所述振動傳感器包括機艙前后振動傳感器、機艙左右振動傳感器及齒輪箱上下振動傳感器；所述壓力傳感器包括塔底壓力傳感器、塔頂壓力傳感器及葉根壓力傳感器。
一種風(fēng)力發(fā)電機組載荷計算的裝置，包括振動傳感器處理電路模塊，用于采集振動傳感器的振動信號，通過處理電路和算法，進(jìn)行濾波和運算處理；壓力傳感器處理電路模塊，用于采集壓力傳感器的壓力信號，通過處理電路和算法，進(jìn)行濾波和運算處理；載荷計算PLC，包括數(shù)據(jù)處理模塊及振動載荷對應(yīng)模塊；用于根據(jù)處理后的振動數(shù)據(jù)和處理后的壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，并對其數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜計算，通過算法處理，獲得振動載荷對應(yīng)矩陣；所述振動載荷對應(yīng)矩陣可用于其他同機型機組中、通過測量該同機型機組的振動數(shù)據(jù)，并根據(jù)對應(yīng)矩陣來獲得無測量機組受力設(shè)備時的載荷數(shù)據(jù)。進(jìn)一步地，所述載荷計算PLC還包括選擇載荷模塊，用于選擇要監(jiān)測的載荷機組部件； 計算載荷模塊，用于通過輸入振動數(shù)據(jù)到振動載荷對應(yīng)模塊，獲得已選機組部件的計算載荷；校對載荷模塊，用于通過對已選機組部件的實測壓力數(shù)據(jù)與計算載荷的對比，經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊對振動載荷對應(yīng)矩陣進(jìn)行校正，最終獲得準(zhǔn)確的振動載荷對應(yīng)矩陣。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果(I)本發(fā)明計算出的機組載荷數(shù)據(jù)與振動數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，可為同機型機組的載荷提供新的計算方法，解決了風(fēng)電機組未有測量受力設(shè)備的情況下獲得風(fēng)機的載荷數(shù)據(jù)。( 2 )本發(fā)明為降載優(yōu)化工作提供載荷數(shù)據(jù)支持。( 3 )本發(fā)明實現(xiàn)較為容易，且成本較低，利于推廣。下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖I為風(fēng)力發(fā)電機組載荷計算的方法和裝置框圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實施例I如圖I所示，本發(fā)明的一種風(fēng)力發(fā)電機組載荷計算的裝置，包括振動傳感器處理電路模塊，用于采集振動傳感器的振動信號，通過處理電路和算法，進(jìn)行濾波和運算處理；壓力傳感器處理電路模塊，用于采集壓力傳感器的壓力信號，通過處理電路和算法，進(jìn)行濾波和運算處理；載荷計算PLC，包括數(shù)據(jù)處理模塊(主要分為兩個部分，一是實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，二是頻譜數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析；實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析主要是針對極限載荷，頻譜數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析主要是針對疲勞載荷)及振動載荷對應(yīng)模塊；用于根據(jù)處理后的振動數(shù)據(jù)和處理后的壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，并對其數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜計算，通過算法處理，獲得振動載荷對應(yīng)矩陣；所述振動載荷對應(yīng)矩陣可用于其他同機型機組中、通過測量該同機型機組的振動數(shù)據(jù)，并根據(jù)對應(yīng)矩陣來獲得無測量機組受力設(shè)備時的載荷數(shù)據(jù)。為了提高載荷計算的精確性，上述載荷計算PLC還包括選擇載荷模塊，用于選擇要監(jiān)測的載荷機組部件；計算載荷模塊，用于通過輸入振動數(shù)據(jù)到振動載荷對應(yīng)模塊，獲得已選機組部件的計算載荷；校對載荷模塊，用于通過對已選機組部件的實測壓力數(shù)據(jù)與計算載荷的對比，經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊對振動載荷對應(yīng)矩陣進(jìn)行校正，最終獲得準(zhǔn)確的振動載荷對應(yīng)矩陣。實施例2本發(fā)明的一種風(fēng)力發(fā)電機組載荷計算的方法，主要是通過對某機組振動數(shù)據(jù)及受力數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得該機組振動數(shù)據(jù)與機組載荷之間的對應(yīng)關(guān)系；在把上述對應(yīng)關(guān)系用于其他同機型機組，通過測量該同機型機組的振動數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系來獲得無測量機組受力設(shè)備時的載荷數(shù)據(jù)。具體包括步驟A，采集振動傳感器的振動信號，通過處理電路和算法，進(jìn)行濾波 和運算處理；步驟B，采集壓力傳感器的壓力信號，通過處理電路和算法，進(jìn)行濾波和運算處理；步驟C，根據(jù)處理后的振動數(shù)據(jù)和處理后的壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，并對其數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜計算，通過算法處理，獲得振動載荷對應(yīng)矩陣；步驟D，選擇要監(jiān)測的載荷機組部件；通過輸入振動數(shù)據(jù)到振動載荷對應(yīng)矩陣，獲得已選機組部件的計算載荷；再通過對已選機組部件的實測壓力數(shù)據(jù)與計算載荷的對比，對振動載荷對應(yīng)矩陣進(jìn)行校正，最終獲得準(zhǔn)確的振動載荷對應(yīng)矩陣。步驟E，在把上述準(zhǔn)確的振動載荷對應(yīng)矩陣放入其他同機型機組，通過測量該同機型機組的振動數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述對應(yīng)矩陣來獲得無測量機組受力設(shè)備時的載荷數(shù)據(jù)。其中，上述振動傳感器包括機艙前后振動傳感器、機艙左右振動傳感器及齒輪箱上下振動傳感器；所述壓力傳感器包括塔底壓力傳感器、塔頂壓力傳感器及葉根壓力傳感器。本發(fā)明通過上述裝置和方法，可以實現(xiàn)在沒有測量機組受力設(shè)備時，也可以實時檢測機組的載荷數(shù)據(jù)，且成本較低，易于實現(xiàn)和推廣。最后應(yīng)說明的是以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力發(fā)電機組載荷計算的方法，其特征在于，包括 步驟(I )，通過對某機組振動數(shù)據(jù)及受力數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得該機組振動數(shù)據(jù)與機組載荷之間的對應(yīng)關(guān)系； 步驟(2)，把上述對應(yīng)關(guān)系用于其他同機型機組，通過測量該同機型機組的振動數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系來獲得無測量機組受力設(shè)備時的載荷數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)力發(fā)電機組載荷計算的方法，其特征在于，所述步驟(I)具體包括 步驟A，采集振動傳感器的振動信號，通過處理電路和算法，進(jìn)行濾波和運算處理； 步驟B，采集壓力傳感器的壓力信號，通過處理電路和算法，進(jìn)行濾波和運算處理； 步驟C，根據(jù)處理后的振動數(shù)據(jù)和處理后的壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，并對其數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜計算，通過算法處理，獲得振動載荷對應(yīng)矩陣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電機組載荷計算的方法，其特征在于，所述步驟(I)還包括 步驟D，選擇要監(jiān)測的載荷機組部件；通過輸入振動數(shù)據(jù)到振動載荷對應(yīng)矩陣，獲得已選機組部件的計算載荷；再通過對已選機組部件的實測壓力數(shù)據(jù)與計算載荷的對比，對振動載荷對應(yīng)矩陣進(jìn)行校正，最終獲得準(zhǔn)確的振動載荷對應(yīng)矩陣。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的風(fēng)力發(fā)電機組載荷計算的方法，其特征在于，所述振動傳感器包括機艙前后振動傳感器、機艙左右振動傳感器及齒輪箱上下振動傳感器；所述壓力傳感器包括塔底壓力傳感器、塔頂壓力傳感器及葉根壓力傳感器。
5.一種風(fēng)力發(fā)電機組載荷計算的裝置，其特征在于，包括 振動傳感器處理電路模塊，用于采集振動傳感器的振動信號，通過處理電路和算法，進(jìn)行濾波和運算處理； 壓力傳感器處理電路模塊，用于采集壓力傳感器的壓力信號，通過處理電路和算法，進(jìn)行濾波和運算處理； 載荷計算PLC，包括數(shù)據(jù)處理模塊及振動載荷對應(yīng)模塊；用于根據(jù)處理后的振動數(shù)據(jù)和處理后的壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，并對其數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜計算，通過算法處理，獲得振動載荷對應(yīng)矩陣；所述振動載荷對應(yīng)矩陣可用于其他同機型機組中、通過測量該同機型機組的振動數(shù)據(jù)，并根據(jù)對應(yīng)矩陣來獲得無測量機組受力設(shè)備時的載荷數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電機組載荷計算的裝置，其特征在于，所述載荷計算PLC還包括 選擇載荷模塊，用于選擇要監(jiān)測的載荷機組部件； 計算載荷模塊，用于通過輸入振動數(shù)據(jù)到振動載荷對應(yīng)模塊，獲得已選機組部件的計算載荷； 校對載荷模塊，用于通過對已選機組部件的實測壓力數(shù)據(jù)與計算載荷的對比，經(jīng)數(shù)據(jù)處理模塊對振動載荷對應(yīng)矩陣進(jìn)行校正，最終獲得準(zhǔn)確的振動載荷對應(yīng)矩陣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種風(fēng)力發(fā)電機組載荷計算的方法和裝置，通過對某機組振動數(shù)據(jù)及受力數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得該機組振動數(shù)據(jù)與機組載荷之間的對應(yīng)關(guān)系；把上述對應(yīng)關(guān)系用于其他同機型機組，通過測量該同機型機組的振動數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系來獲得無測量機組受力設(shè)備時的載荷數(shù)據(jù)。即本發(fā)明可用于獲得機組的實時載荷大小，進(jìn)而對機組的載荷進(jìn)行實時監(jiān)測，從而提高機組的使用壽命。
文檔編號G06F19/00GK102831317SQ20121030713
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者張會廣, 張雪松, 汪正軍, 潘磊, 紀(jì)國瑞 申請人:國電聯(lián)合動力技術(shù)有限公司