[发明专利]风机叶片参数确定方法及装置

说明书

本发明的实施例提供了一种风机叶片参数确定方法及装置。用于在风力发电机组运行过程中检测风机叶片参数，所述方法包括：检测风机叶片的结构参数；根据预设的各结构参数与风机叶片的长度和/或气动参数的对应关系，获取与检测得到的所述结构参数相匹配的风机叶片的长度和/或气动参数。通过本发明的风机叶片参数确定方法及装置，实现了在风力发电机组运行状态下准确、自动地获得风机叶片的相关参数，从而为风力发电机组的控制系统提供数据基础，提升了控制效果，同时降低了控制系统的维护成本。

技术领域

本发明涉及风电技术领域，尤其涉及一种风机叶片参数确定方法及装置。

背景技术

风机叶片是风力发电机组最为关键的零部件之一，直接影响着整个风力发电机组的性能。目前，风力发电机组主要分定桨距和变桨距两种。以变桨距风力发电机组为例，其风机叶片(根部)通过变桨轴承与轮毂相连，每个风机叶片都有各自独立的电控同步的变桨驱动系统。变桨驱动系统通过一个减速机齿轮与变桨轴承内齿啮合联动，以实现风机叶片变桨功能。例如，实时调整风机叶片的桨距角使风机的主轴转速，始终控制在设定风速范围内的一个理想恒定转速；通过控制风机叶片变桨来控制风轮的转速，进而控制风力发电机组的输出功率等等。

此外，不同的风机叶片的参数(如升力系数、风能利用系数等)均不同。不同长度的叶片吸收风能的能力也不同。而这些因素对风力发电机组运行性能(尤其是输出功率、转速恒定等方面)的影响，主要是通过控制系统的控制策略来完成的。通常，风机叶片的铭牌上会有叶片厂家标注的一些叶片参数如重量、转动惯量、质心位置、长度等。通常，以程序的方式将上述风机叶片的参数录入控制系统，其控制策略会以此为依据进行风力发电机组的控制。

然而，上述方式具有以下不足之处：一是铭牌上的叶片参数仅反映叶片的静态特性，与安装于轮毂上所反映出的参数存在一定的偏差。具体地，由于连接螺栓的拉力，其所受重力已不是叶片的自重。再者，由于变桨轴承传动机构的支撑力和摩擦力使得转动惯量也已不是叶片自身的静态转动惯量。若仍以铭牌上的叶片参数进行控制势必会影响控制效果；二是当叶片出现损坏等原因更换叶片时，或者同一风电场内风力发电机组使用不同厂家叶片的情况，为保证风力发电机组运行更稳定、发电量更高、载荷更小，如变桨系统、主控系统等的控制软件也要随之改变，从而造成较高的维护成本。

发明内容

本发明实施例的目的在于，提供一种风机叶片参数确定方法及装置，以实现在风力发电机组运行状态下准确、自动地获得风机叶片的相关参数，从而为风力发电机组的控制系统提供数据基础，提升控制效果，同时降低控制系统的维护成本。

为实现上述发明目的，本发明的实施例提供了一种风机叶片参数确定方法，用于在风力发电机组运行过程中检测风机叶片参数，所述方法包括：检测风机叶片的结构参数；所述结构参数包括以下至少一个：质量、转动惯量和质心半径；根据预设的各结构参数与风机叶片的长度和/或气动参数的对应关系，获取与检测得到的所述结构参数相匹配的风机叶片的长度和/或气动参数，所述气动参数包括以下至少一个：叶片曲率、叶片倾角、叶片间距、叶片厚度、叶片数目、叶片冲角、叶端间隙和叶片宽度。

本发明的实施例还提供了一种风机叶片参数确定装置，所述装置包括：参数检测模块，用于检测风机叶片的结构参数；所述结构参数包括以下至少一个：质量、转动惯量和质心半径；参数获取模块，用于根据预设的各结构参数与风机叶片的长度和/或气动参数的对应关系，获取与检测得到的所述结构参数相匹配的风机叶片的长度和/或气动参数，所述气动参数包括以下至少一个：叶片曲率、叶片倾角、叶片间距、叶片厚度、叶片数目、叶片冲角、叶端间隙和叶片宽度。

本发明实施例提供的风机叶片参数确定方法及装置，在风力发电机组运行过程中检测风机叶片的结构参数，进一步根据预设的各结构参数与风机叶片的长度和/或气动参数的对应关系，获得与该结构参数匹配的风机叶片的长度和/或气动参数。实现了在风力发电机组运行状态下准确、自动地获得风机叶片的相关参数，从而为风力发电机组的控制系统提供数据基础，进而提升了控制效果，并且有效降低了控制系统的维护成本。