[实用新型]风力发电机组塔架净空监测系统及风力发电机组

说明书

本申请公开了一种风力发电机组塔架净空监测系统及风力发电机组，属于风力发电技术领域。该系统包括：激光雷达，设置于风力发电机组的机舱外壳，位于风力发电机组的叶轮的旋转平面与塔筒的中心线所在的竖直平面之间，激光雷达包括多个收发组件，收发组件用于发出激光线束，接收反射信号，生成测距数据，激光线束形成的平面与叶轮的旋转平面相交，激光线束围绕穿过激光雷达的扫描旋转轴旋转扫描；工控机，与激光雷达连接，从激光雷达获取测距数据，以得到未被遮挡的激光线束的数目，在未被遮挡的激光线束的数目小于在参考净空值条件下未被遮挡的激光线束的数目的情况下，发出净空预警信号。根据本申请实施例能够提高风力发电机组的安全性。

技术领域

本申请属于风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组塔架净空监测系统及风力发电机组。

背景技术

风力发电机组的塔架净空是指叶轮在旋转过程中叶片的叶尖到塔筒表面的距离。对于风力发电机组而言，叶片在旋转过程中有可能会打到塔筒，即发生叶片扫塔。一旦发生叶片扫塔的情况，则需要更换叶片。为了能够及时对叶片扫塔的情况进行预警，需要对风力发电机组的塔架净空进行监测。因此，亟需一种能够对风力发电机组的塔架净空进行监测的系统，以提高风力发电机组的安全性。

实用新型内容

本申请实施例提供一种风力发电机组塔架净空监测系统及风力发电机组，能够提高风力发电机组的安全性。

第一方面，本申请实施例提供一种风力发电机组塔架净空监测系统，包括：激光雷达，设置于风力发电机组的机舱外壳，位于风力发电机组的叶轮的旋转平面与塔筒的中心线所在的竖直平面之间，竖直平面与叶轮的旋转平面平行，激光雷达包括多个收发组件，每个收发组件用于发出一条激光线束，以及接收一条激光线束对应的反射信号，并生成测距数据，测距数据用于表征激光雷达与遮挡激光线束的物体之间的距离，多条激光线束形成的平面与叶轮的旋转平面相交，多条激光线束围绕穿过激光雷达的扫描旋转轴旋转扫描；工控机，与激光雷达连接，用于从激光雷达获取测距数据，根据测距数据和风力发电机组叶片的叶片长度，得到未被叶片及塔筒遮挡的激光线束的数目，在未被叶片及塔筒遮挡的激光线束的数目小于在参考净空值条件下未被叶片及塔筒遮挡的激光线束的数目的情况下，发出净空预警信号。

在一些可能的实施例中，激光雷达位于机舱外壳的底部，通过第一支架与机舱外壳连接；或者，激光雷达位于机舱外壳的顶部，通过第二支架与机舱外壳连接。

在一些可能的实施例中，第一支架包括L型支架，第二支架包括L型支架，L型支架的一端与机舱外壳固定连接，L型支架的另一端与激光雷达固定连接。

在一些可能的实施例中，在激光雷达通过第一支架与机舱外壳连接的情况下，第一支架与激光雷达连接的一端的倾角与叶轮的仰角相同；在激光雷达通过第二支架与机舱外壳连接的情况下，第二支架与激光雷达连接的一端的倾角与叶轮的仰角相同。

在一些可能的实施例中，扫描旋转轴与叶轮的轴线平行；多条激光线束形成的平面与叶轮的旋转平面垂直。

在一些可能的实施例中，收发组件的数目包括16、32或64。

在一些可能的实施例中，工控机从激光雷达获取多条激光线束围绕扫描旋转轴在预定旋转角度范围内的测距数据，预定旋转角度范围的对称轴与塔筒的中心线平行。

在一些可能的实施例中，预定旋转角度范围包括120°、150°或180°。

在一些可能的实施例中，该系统还包括：可编程逻辑控制器，与工控机连接，用于接收工控机发送的净空预警信号，并根据净空预警信号，控制风力发电机组变桨。

第二方面，本申请实施例提供一种风力发电机组，包括第一方面的风力发电机组塔架净空监测系统。