[发明专利]风电机组叶轮平衡性的评估方法和系统

说明书

本公开提供一种风电机组叶轮平衡性的评估方法和系统。所述风电机组叶轮平衡性的评估方法包括：获取所述风电机组的发电机的动轴在叶轮旋转时的轴向位移数据；根据风电机组的运行数据对所述轴向位移数据进行筛选；以及根据筛选出的轴向位移数据确定叶轮平衡性。

技术领域

本公开涉及风力发电领域，具体地，涉及一种风电机组叶轮平衡性的评估方法和系统。

背景技术

随着风电机组在低风速和海上应用场景下的大叶轮机型越来越多，大叶轮的风载荷平衡度成为关注的问题，目前评价叶轮平衡度主要基于叶片净空、形变、振动和噪声阵列等的方法。

然而，这些直接检测叶片形变的方法在测试叶片形变时易受可见度、空气密度和背景噪声等影响，存在不确定性，难以保证对于长柔叶片的复杂形变的测量准确性，且对算法要求较高。

发明内容

为了解决现有测试方法在测试叶片形变时易受可见度、空气密度和背景噪声等影响而难以保证的测量准确性的问题，本公开提供以下技术方案。

根据本公开的一方面，提供一种风电机组叶轮平衡性的评估方法，所述评估方法包括：获取所述风电机组的发电机的动轴在叶轮旋转时的轴向位移数据；根据风电机组的运行数据对所述轴向位移数据进行筛选；以及根据筛选出的轴向位移数据确定叶轮平衡性。

所述根据风电机组的运行数据对所述轴向位移数据进行筛选的步骤包括：计算风电机组的运行数据的离散分布值δ；以及筛选出所述风电机组的运行数据的离散分布值δ满足预定阈值时的轴向位移数据。

所述风电机组的运行数据的离散分布值δ根据下式确定：fs为数据采样率，T₀为旋转周期，x_i为所述风电机组的运行数据的离散值，为所述风电机组的运行数据的算术平均值。

所述筛选出风电机组的运行数据的离散分布值δ满足预定阈值时的轴向位移数据包括以下中的至少一者：筛选出叶轮转速的离散分布值δ小于等于0.1时的轴向位移数据；筛选出风切变的离散分布值δ小于等于0.24时的轴向位移数据；筛选出湍流的离散分布值δ小于等于0.25时的轴向位移数据；以及筛选出风速的离散分布值δ小于等于0.5时的轴向位移数据。

所述根据筛选出的轴向位移数据确定叶轮平衡性的步骤包括：对所述筛选出的轴向位移数据执行滤波处理，以滤除相对于3倍叶轮旋转频率的高频噪声信号；以及根据滤波处理后的轴向位移数据确定叶轮平衡性。

所述根据筛选出的轴向位移数据确定叶轮平衡性的步骤包括：根据滤波处理后的轴向位移数据确定叶轮预定旋转周期内的轴向位移数据峰值；以及根据所述叶轮预定旋转周期内的轴向位移数据峰值确定叶轮不平衡度。

所述根据所述叶轮预定旋转周期内的轴向位移数据峰值确定叶轮不平衡度包括：根据所述叶轮预定旋转周期内的轴向位移数据峰值和所述动轴的被测端面的表面误差ΔRa确定所述叶轮预定旋转周期内的实际轴向位移数据峰值，根据所述叶轮预定旋转周期内的实际轴向位移数据峰值确定叶轮不平衡度R，其中，y(θ)为相对于旋转角度θ的被测端面不平整波动的函数，N为预定旋转周期内的实际轴向位移数据峰值的数量，A’_ti为叶轮实际轴向位移数据峰值，为叶轮实际轴向位移数据峰值的算术平均值。

根据本公开的另一方面，提供一种风电机组叶轮平衡性的评估系统，所述评估系统包括：设置于所述风电机组的发电机的定子部分上的位移传感器，用于检测发电机的动轴在叶轮旋转时的轴向位移数据；控制器，配置为用于获取所述风电机组的动轴在叶轮旋转时的轴向位移数据，根据风电机组的运行数据对所述轴向位移数据进行筛选，以及根据筛选出的轴向位移数据确定叶轮平衡性。

控制器配置为用于计算风电机组的运行数据的离散分布值δ；以及筛选出所述风电机组的运行数据的离散分布值δ满足预定阈值时的轴向位移数据。