[发明专利]一种风力发电机组叶片覆冰量测量方法及其测量装置

摘要

本发明提供一种风力发电机叶片覆冰量测量方法及其测量装置，可以有效且准确地计算风力发电机组叶片的覆冰量，同时，藉由通过光纤光栅应变传感器作为叶片载荷数据采集的传感单元，故而可以有效地避免雷击、盐雾、昼夜高低温、强电磁干扰等的影响而造成的传感采集系统失效的情形，采用光纤光栅应变传感器的叶片覆冰量测量系统具有接线简单，易于大容量组网测量的特点，极其适合大规模的工业应用。

主权项

1.一种风力发电机组叶片覆冰量测量方法，应用在水平轴风力发电机组上，用于低温条件下叶片覆冰监测，其包括：步骤S1：在每一叶片上从叶根到叶尖取n个叶片截面，在叶片截面主轴和叶片截面相交的位置粘贴传感器面板，且每一叶片截面均与叶根法兰面平行，叶尖不铺设传感器面板，取叶片任意截面i，计算叶片任意截面i处的挥舞弯矩Myi的变化量ΔMyi，通过计算，其中，Δmy_ice(k)为根据式(1)计算的第k段叶片覆冰量，k＝i……n，1≤i≤n，且i为自然数，n≥1，且n为自然数，Rk为截面k的半径，即截面k与叶根之间的距离，Ri为截面i的半径，Rk+1为截面k+1的半径，θ为叶片桨矩角；步骤S2:计算误差允许条件下叶片同一截面i处的摆振弯矩Mxi的变化量ΔMxi，通过计算，其中，Δmx_ice(k)为根据式(2)计算的第k段叶片覆冰量；步骤S3：由叶尖向叶根方向逐段计算叶片各分段的覆冰量，根据最后一个截面的挥舞弯矩Myi和摆振弯矩Mxi，即第n个截面的挥舞弯矩Myi和摆振弯矩Mxi，可以计算第n段的覆冰量Δmy_ice(n)和Δmx_ice(n)，然后将Δmy_ice(n)和Δmx_ice(n)分别代入公式(1)和(2)中求得第n‑1段的覆冰量Δmy_ice(n‑1)和Δmx_ice(n‑1)，以此类推，可求得同一叶片所有叶片分段的覆冰量；步骤S4：求取三叶片中的其中一个叶片的覆冰量，根据得到的任意截面i到叶尖覆冰量，通过计算任意截面i到叶尖的覆冰量，利用挥舞弯矩和摆振弯矩求得的叶片覆冰量应相等且可相互验证，对两者求平均值作为输出值mice，即mice＝(my_ice+mx_ice)/2    (5)计算叶片的覆冰量；步骤S5：重复步骤S1至步骤S4计算另外两个叶片的覆冰量。