一种净空监测方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本申请提供了一种净空监测方法、装置、设备及存储介质，包括获取风力发电机组叶片与塔筒纵向中心轴线之间最小安全净空距离L

【技术实现步骤摘要】
一种净空监测方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及风力发电领域，具体而言，涉及一种净空监测方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着风电行业的快速发展，风力发电机组单机容量持续增大，塔筒高度增加，叶片越来越长，叶尖与塔筒的净空距离越发难以保证。机组运行过程中，一旦出现叶片受损、传感器故障、极端风况等情况，叶尖与塔筒的距离急剧降低，将可能导致“扫塔”情况的发生，造成巨大的经济损失。
[0003]机组实际运行中，风况复杂多变，叶尖与塔筒距离动态变化。虽然机组在接近额定转速还未变桨的工况下静态推力最大，但由于叶片扭曲变形与塔筒扭曲的共同耦合导致叶尖与塔筒净空大幅减小的时刻存在高度非线性因素，单纯依赖传统状态反馈的控制系统难以准确预判净空不足的发生时刻。因此，有必要对风电机组叶片叶尖与塔筒的净空进行有效的监测与控制，降低“扫塔”风险。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种净空监测方法、装置、设备及存储介质，以解决现有技术的缺陷。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种净空监测的方法，所述方法作用于风力发电机组，所述风力发电机组包括：机组控制装置、叶片、轮毂、机舱、塔筒、测距传感器；所述塔筒位于地面，机舱设置在塔筒顶部，所述机舱内设置机组控制装置；所述机舱连接发电机、轮毂；所述叶片安装在轮毂上；所述测距传感器设置在在机舱侧面塔筒纵向中心轴线与机舱横向中心轴线的交点处；所述测距传感器在安装中心位置360
°
旋转沿圆周发射传感信号，发射所述传感信号所覆盖的有效区域为测距区域，所述传感信号遇到风力发电机组叶片发生反射；
[0006]所述方法包括：
[0007]获取风力发电机组叶片与塔筒纵向中心轴线之间最小安全净空距离L
S
和最小净空扇区方位角θ
S
；
[0008]获取风力发电机组叶片目标区域与塔筒纵向中心轴线的最小距离L和最小监测方位角θ；所述叶片目标区域是从叶尖到距离叶尖1/8叶片全长位置；所述最小监测方位角θ为在测距区域内，测距传感器接收到反射传感信号时，测距传感器发出传感信号的角度；
[0009]判断监测值与安全值的大小；当L≤L
S
或者θ≤θ
S
二者满足其一时，发出告警；否则继续监测。
[0010]进一步的，所述获取目标风力发电机组风机叶片与塔筒纵向中心轴线之间最小距离L包括：
[0011]通过测距传感器接收叶片在测距区域的反射传感信号；所述反射传感信号是在测
距传感器朝向风机叶片发射传感信号后，所述传感信号遇到叶片反射位置反射所形成的；
[0012]根据传感信号的传输时间和速度，计算测距传感器与传感信号反射点之间的距离L
AB
；
[0013]根据L
AB
和监测方位角θ，计算出目标风力发电机组叶片与塔筒纵向中心轴线之间最小距离L。
[0014]进一步的，所述风力发电机组叶片目标区域根据塔筒高度、叶片长度确定。
[0015]进一步的，所述获取目标风力发电机组风机叶片与塔筒纵向中心轴线之间最小安全净空距离L
S
和最小净空扇区方位角θ
S
包括：
[0016]根据塔筒高度、叶片长度，通过仿真的方式计算出风机叶片与塔筒纵向中心轴线之间最小安全净空距离L
S
和最小净空扇区方位角θ
S
。
[0017]第二方面，本申请实施例提供了一种净空监测装置，所述装置包括：
[0018]第一获取模块：用于风力发电机组叶片与塔筒纵向中心轴线之间最小安全净空距离L
S
和最小净空扇区方位角θ
S
；
[0019]第二获取模块：用于获取风力发电机组叶片目标区域与塔筒纵向中心轴线的最小距离L和最小监测方位角θ；
[0020]判断模块：用于判断监测值与安全值的大小；当L≤L
S
或者θ≤θ
S
二者至少满足其一时，发出告警；否则继续监测。
[0021]第三方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的净空监测方法的步骤。
[0022]第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述的净空监测方法的步骤。
[0023]本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：测距传感器安装在风力发电机组一侧机舱表面塔架中心轴线与轮毂机舱中心轴线的交点处，该位置适用于包括双馈式风力发电机组和直驱风力发电机组在内的风力发电机组，且安装、维护均易于操作；仅需安装一个测距传感器，节省了经济成本。
[0024]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0026]图1示出了本申请实施例所提供的净空监测流程示意图；
[0027]图2示出了本申请实施例所提供的净空监测最小安全净空距离和净空扇区方位角示意图；
[0028]图3示出了本申请实施例所提供的净空扇区监测方法示意图；
[0029]图4示出了图3的部分区域放大示意图；
[0030]图5为本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]本专利技术实施例提供了一种净空监测方法、装置、设备及存储介质，下面通过实施例进行描述。
[0033]图1示出了本申请实施例所提供的一种净空监测方法的流程示意图，本方法所作用的目标风机发电组如图2
‑
图4所示，机组控制装置、叶片、轮毂、机舱、塔筒、测距传感器；所述塔筒位于地面，机舱设置在塔筒顶部，所述机舱内设置机组控制装置；所述机舱连接发电机、轮毂；所述叶片安装在轮毂上；测距传感器设置在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种净空监测方法，其特征在于，所述方法作用于风力发电机组，所述风力发电机组包括：机组控制装置、叶片、轮毂、机舱、塔筒、测距传感器；所述塔筒位于地面，机舱设置在塔筒顶部，所述机舱内设置机组控制装置；所述机舱连接发电机、轮毂；所述叶片安装在轮毂上；所述测距传感器设置在在机舱侧面塔筒纵向中心轴线与机舱横向中心轴线的交点处；所述测距传感器在安装中心位置360
°
旋转沿圆周发射传感信号，发射所述传感信号所覆盖的有效区域为测距区域，所述传感信号遇到风力发电机组叶片发生反射；所述方法包括：获取风力发电机组叶片与塔筒纵向中心轴线之间最小安全净空距离L
S
和最小净空扇区方位角θ
S
；获取风力发电机组叶片目标区域与塔筒纵向中心轴线的最小距离L和最小监测方位角θ；所述叶片目标区域是从叶尖到距离叶尖1/8叶片全长位置；所述最小监测方位角θ为在测距区域内，测距传感器接收到反射传感信号时，测距传感器发出传感信号的角度；判断监测值与安全值的大小；当L≤L
S
或者θ≤θ
S
二者满足其一时，发出告警；否则继续监测。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述风力发电机组叶片目标区域根据塔筒高度、叶片长度确定。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标风力发电机组叶片与塔筒纵向中心轴线之间最小距离L包括：通过测距传感器接收叶片在测距区域的反射传感信号；所述反射传感信号是在测距传感器朝向风机叶片发射传感信号后，所述传感信号遇到叶片反射位置反射所形成的；根据传感信号的传输时间和速度，计算测距传感器与传感信号反射...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴林，曹俊伟，张硕望，黄凌翔，官艳凤，
申请(专利权)人：湘电风能有限公司，
类型：发明
国别省市：