[发明专利]风力发电机的风机叶片监测方法及装置、存储介质、风力发电机

权利要求书

1.一种风力发电机的风机叶片监测方法，其特征在于，包括：

获取多个位移传感器采集的波长信号，所述多个位移传感器安装于风机叶片内的多个截面位置；

根据各个位移传感器的波长信号计算所述风机叶片在所述多个截面位置的弯矩、扭矩和/或所述位移传感器的位移；

根据所述弯矩、所述扭矩和/或所述位移判定所述风机叶片的结构状态。

2.根据权利要求1所述的风力发电机的风机叶片监测方法，其特征在于，所述多个截面位置选自所述风机叶片的叶根、所述风机叶片的最大弦长处以及翼形截面变径处。

3.根据权利要求1所述的风力发电机的风机叶片监测方法，其特征在于，所述根据所述弯矩、所述扭矩和/或所述位移判定所述风机叶片的结构状态包括：

如果所述弯矩达到第一预设门限和/或所述扭矩达到第二预设门限，则判定所述风机叶片开裂；

和/或，如果所述位移小于第三预设门限，则判定所述风机叶片开裂；

和/或，如果不同风机叶片的弯矩和扭矩的差异达到第四预设门限，则判定所述风机叶片的状态为气动不平衡。

4.根据权利要求1所述的风力发电机的风机叶片监测方法，其特征在于，所述根据所述弯矩、所述扭矩和/或所述位移判定所述风机叶片的结构状态包括：

获取所述风机叶片对应的静力学模型在当前叶片状态以及环境状态下输出的理论弯矩、理论扭矩和/或理论位移；

将所述弯矩、所述扭矩和/或所述位移分别与理论弯矩、理论扭矩和/或理论位移进行比对，以确定所述风机叶片的结构状态。

5.根据权利要求1所述的风力发电机的风机叶片监测方法，其特征在于，所述根据各个位移传感器的波长信号计算所述风机叶片在所述多个截面位置的弯矩包括：

利用各个位移传感器的波长信号计算移位传感器的位移；

利用所述位移、标定的刚度系数以及位移传感器安装截面位置与叶根的距离计算所述弯矩。

6.根据权利要求4所述的风力发电机的风机叶片监测方法，其特征在于，还包括：

根据所述弯矩计算所述风机叶片在当前桨距角、方位角、叶轮倾角以及叶片锥角下，在挥舞方向上的第一弯矩和摆阵方向上的第二弯矩；所述第一弯矩和所述第二弯矩通过以下公式计算：

M_flap＝{{Md(-Cos[θ]Sin[δ]Sin[φ]+Cos[δ](Cos[Ω]Sin[θ]Sin[φ]+Cos[φ]Sin[Ω]))}}，

M_edge＝{{Md(Cos[θ]Cos[φ]Sin[δ]+Cos[δ](-Cos[φ]Cos[Ω]Sin[θ]+Sin[φ]Sin[Ω]))}}，

其中，M_flap为所述第一弯矩，M_edge为所述第二弯矩，Md为所述弯矩，Ω为叶片方位角，φ为叶片桨距角，δ为叶轮倾角，θ为叶片锥角。

7.根据权利要求5所述的风力发电机的风机叶片监测方法，其特征在于，所述标定的刚度系数采用以下步骤进行标定得到：

在风速小于预设阈值时，固定所述风机叶片的方位角和桨距角，并获取各个移位传感器的波长；

将所述波长转换为实际位移；

根据叶片的重力、所述位移传感器安装截面与叶根的距离以及所述风机叶片重心到叶根的距离计算理论弯矩；

利用所述实际位移与所述理论弯矩、待标定的刚度系数之间的映射关系计算所述待标定的刚度系数，所述映射关系采用以下公式表示：d_M＝r₀×K_B^-1×M_d，其中，d_M表示所述实际位移，K_B^-1表示所述待标定的刚度系数，M_d表示所述理论弯矩。