System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 基于RTK技术的叶片净空值与不平衡实时监测方法及装置制造方法及图纸_技高网

基于RTK技术的叶片净空值与不平衡实时监测方法及装置制造方法及图纸

技术编号:44579246 阅读:3 留言:0更新日期:2025-03-14 12:42
本发明专利技术提供一种基于RTK技术的叶片净空值与不平衡实时监测方法及装置,涉及风力发电机组监测技术领域。该方法包括:采用RTK技术,获取风机机舱顶部上RTK监测设备的位置坐标和高程信息以及风机三支叶片上RTK监测设备的位置坐标和高程信息,通过建立机舱坐标系和叶轮坐标系,分析风机三支叶片旋转过程中的净空距离、高程差以及平距的相互关系;根据净空距离、高程差以及平距的相互关系,采用抽样统计机制方法,计算风机三支叶片旋转过程中的净空距离;根据净空距离,获取风机三支叶片之间的平衡状态。采用本发明专利技术可实时监测叶片在各个旋转位置时的净空距离和叶轮的平衡状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风力发电机组监测,特别是指一种基于rtk技术的叶片净空值与不平衡实时监测方法及装置。


技术介绍

1、根据空气动力学原理,风机的功率与叶轮的面积和风速的三次方成正比。随着风力发电技术与市场的不断发展,要求风电机组的单机容量不断增大,从而导致风机叶片的尺寸越来越大。目前陆上最大容量机组叶轮尺寸超过230米,而海上最大容量机组的叶轮直径甚至达到300米;随着风机叶片的尺寸增大,增大的叶片将导致更大的安全隐患;实际上,基于仿真模型的偏差、制造工艺的不足以及安防措施不到位原因,叶片导致的安全问题包括扫塔以及倒塔时有发生;另外对于主流的三叶片机组,三支叶片之间运行的不协调或偏差还将导致叶轮不平衡,从而增加机组抖动,加快机组各大部件的磨损和损坏,影响大部件的使用寿命,进而影响机组的发电量。因此,为了保证风力发电机组的安全运行,对叶片净空和叶轮平衡情况进行实时监测是很有必要的。其中叶片净空可大致理解为叶片离风机塔筒的距离,叶轮不平衡则可理解为三支叶片的气动布置是否一致、叶轮是否在设计参数下运行并始终保持一致以及是否无异常抖动。

2、对叶片净空的监测目前主要有两种方式,即在线式和离线式。在线式主要是通过在风机上安装检测设备,不间断地监测;离线式主要是将检测设备架设在离风机一定距离处观测一段时间。目前在线式主要有三种方法进行叶片净空探测,进而判断叶片的平衡状态;其中,方法一是在机舱底部位置安装监测设备向下探测,如安装激光雷达或视频监控或机器视觉,当叶片旋转到塔筒位置时,通过图像识别、机器视觉或激光测距等方式检测叶片与塔筒的距离,从而判断叶片的净空值是否在安全范围内,通过检测三支叶片净空值的差异,判断叶片是否存在不平衡问题,但激光与视频监控或机器视觉都容易受到气候影响,导致准确度和有效性下降;方法二是将检测设备安装在叶尖上, 它在一定程度上解决了方案一在应用于大机组、长叶片以及雨雾雪恶劣天气时,探测有效性不足的问题,但是在风力发电机组发电过程中,叶片变桨时,监测设备可能不再对准塔筒,从而不能检测叶片的净空距离,需要间隔性地布置多个检测设备进行监测,增加了成本以及方案的复杂性;方法三是将监测设备安装在塔筒上,为了应对风机的偏航,需要在塔筒圆周上都安装检测设备,以便无论风机朝向哪个方向时,都有监测设备朝向叶片,但是这种方案大大增加了监测设备的数量;上述三种方法只能在叶片扫过塔筒时方能探测到叶片的净空值,不能进行实时监测,当叶片在旋转至塔筒位置之前突发净空类异常时,不能得到及时监测。


技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的目前方法只能在叶片扫过塔筒时方能探测到叶片的净空值,当叶片在旋转至塔筒位置之前突发净空类异常时,不能得到及时监测的技术问题,本专利技术实施例提供了一种基于rtk技术的叶片净空值与不平衡实时监测方法及装置。所述技术方案如下:

2、一方面,提供了一种基于rtk技术的叶片净空值与不平衡实时监测方法,该方法由基于rtk技术的叶片净空值与不平衡实时监测设备实现,该方法包括:

3、s1、获取风机机舱顶部上rtk监测设备的位置坐标和高程信息以及风机三支叶片上rtk监测设备的位置坐标和高程信息;

4、s2、根据所述风机机舱顶部上rtk监测设备的位置坐标和高程信息以及风机三支叶片上rtk监测设备的位置坐标和高程信息,通过建立机舱坐标系和叶轮坐标系,分析风机三支叶片旋转过程中的净空距离、高程差以及平距的相互关系;

5、s3、根据所述净空距离、高程差以及平距的相互关系,采用抽样统计机制方法,计算风机三支叶片旋转过程中的净空距离;

6、其中,根据所述净空值、高程差以及平距的相互关系,采用抽样统计机制方法,计算风机三支叶片旋转过程中的净空距离,包括:

7、获取风机三支叶片上的rtk监测设备与风机机舱顶部上的rtk监测设备之间的实时数据;

8、设置抽样时长为10秒;根据抽样时长,将所述实时数据组成为数组,计算数组中高程差的最小值对应的平距值;其中,高程差的最小值对应的平距值为简化的平距;

9、根据简化的平距,计算风机三支叶片旋转过程中的净空距离;

10、s4、根据所述净空距离,获取风机三支叶片之间的平衡状态;

11、其中,根据所述净空距离,获取风机三支叶片之间的平衡状态,包括:

12、设置风机三支叶片上rtk监测设备的净空距离容差;

13、根据风机三支叶片上rtk监测设备的净空距离以及风机三支叶片上rtk监测设备的净空距离容差,获取风机三支叶片之间的平衡状态。

14、另一方面,提供了一种基于rtk技术的叶片净空值与不平衡实时监测装置,该装置应用于基于rtk技术的叶片净空值与不平衡实时监测方法,该装置包括:

15、第一获取单元,用于获取风机机舱顶部上rtk监测设备的位置坐标和高程信息以及风机三支叶片上rtk监测设备的位置坐标和高程信息;

16、分析单元,用于根据所述风机机舱顶部上rtk监测设备的位置坐标和高程信息以及风机三支叶片上rtk监测设备的位置坐标和高程信息,通过建立机舱坐标系和叶轮坐标系,分析风机三支叶片旋转过程中的净空距离、高程差以及平距的相互关系;

17、计算单元,用于根据所述净空距离、高程差以及平距的相互关系,采用抽样统计机制方法,计算风机三支叶片旋转过程中的净空距离;

18、其中,根据所述净空值、高程差以及平距的相互关系,采用抽样统计机制方法,计算风机三支叶片旋转过程中的净空距离,包括:

19、获取风机三支叶片上的rtk监测设备与风机机舱顶部上的rtk监测设备之间的实时数据;其中,所述实时数据包括:斜距、平距、高程差以及位置坐标;

20、设置抽样时长为10秒;根据抽样时长,将实时数据组成为数组,计算数组中高程差的最小值对应的平距值;其中,高程差的最小值对应的平距值为简化的平距;

21、根据简化的平距,计算风机三支叶片旋转过程中的净空距离;

22、第二获取单元,用于根据所述净空距离,获取风机三支叶片之间的平衡状态;

23、其中,根据所述净空距离,获取风机三支叶片之间的平衡状态,包括:

24、设置风机三支叶片上rtk监测设备的净空距离容差;

25、根据风机三支叶片上rtk监测设备的净空距离以及风机三支叶片上rtk监测设备的净空距离容差,获取风机三支叶片之间的平衡状态。

26、另一方面,提供一种基于rtk技术的叶片净空值与不平衡实时监测设备,所述基于rtk技术的叶片净空值与不平衡实时监测设备包括:处理器;存储器,所述存储器上存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令被所述处理器执行时,实现如上述基于rtk技术的叶片净空值与不平衡实时监测方法中的任一项方法。

27、另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质中存储有至少一条指令,所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现上述基于rtk技术的叶片净空值与不平衡实本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于RTK技术的叶片净空值与不平衡实时监测方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于RTK技术的叶片净空值与不平衡实时监测方法,其特征在于,所述S1的获取风机机舱顶部上RTK监测设备的位置坐标和高程信息以及风机三支叶片上RTK监测设备的位置坐标和高程信息,包括:

3.根据权利要求1所述的基于RTK技术的叶片净空值与不平衡实时监测方法,其特征在于,所述S2的根据所述风机机舱顶部上RTK监测设备的位置坐标和高程信息以及风机三支叶片上RTK监测设备的位置坐标和高程信息,通过建立机舱坐标系和叶轮坐标系,分析风机三支叶片旋转过程中的净空距离、高程差以及平距的相互关系,包括:

4.根据权利要求1所述的基于RTK技术的叶片净空值与不平衡实时监测方法,其特征在于,所述S3的根据简化的平距,计算风机三支叶片旋转过程中的净空距离的过程包括:

5.根据权利要求1所述的基于RTK技术的叶片净空值与不平衡实时监测方法,其特征在于,所述S4的风机三支叶片之间的平衡状态,通过下述公式(10)表示:

6.根据权利要求1所述的基于RTK技术的叶片净空值与不平衡实时监测方法,其特征在于,所述S4的根据所述净空距离,获取风机三支叶片之间的平衡状态的步骤之后,还包括:

7.根据权利要求6所述的基于RTK技术的叶片净空值与不平衡实时监测方法,其特征在于,所述计算每支叶片上的RTK监测设备在直线上的投影与风机机舱顶部上的RTK监测设备之间的距离,通过下述公式(11)表示:

8.一种基于RTK技术的叶片净空值与不平衡实时监测装置,所述基于RTK技术的叶片净空值与不平衡实时监测装置用于实现如权利要求1-7任一项所述基于RTK技术的叶片净空值与不平衡实时监测方法,其特征在于,所述装置包括:

9.一种基于RTK技术的叶片净空值与不平衡实时监测设备,其特征在于,所述基于RTK技术的叶片净空值与不平衡实时监测设备包括:

10.一种计算机可读取存储介质,其特征在于,所述计算机可读取存储介质中存储有程序代码,所述程序代码可被处理器调用执行如权利要求1至7任一项所述的方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种基于rtk技术的叶片净空值与不平衡实时监测方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于rtk技术的叶片净空值与不平衡实时监测方法,其特征在于,所述s1的获取风机机舱顶部上rtk监测设备的位置坐标和高程信息以及风机三支叶片上rtk监测设备的位置坐标和高程信息,包括:

3.根据权利要求1所述的基于rtk技术的叶片净空值与不平衡实时监测方法,其特征在于,所述s2的根据所述风机机舱顶部上rtk监测设备的位置坐标和高程信息以及风机三支叶片上rtk监测设备的位置坐标和高程信息,通过建立机舱坐标系和叶轮坐标系,分析风机三支叶片旋转过程中的净空距离、高程差以及平距的相互关系,包括:

4.根据权利要求1所述的基于rtk技术的叶片净空值与不平衡实时监测方法,其特征在于,所述s3的根据简化的平距,计算风机三支叶片旋转过程中的净空距离的过程包括:

5.根据权利要求1所述的基于rtk技术的叶片净空值与不平衡实时监测方法,其特征在于,所述s4的风机三支叶片之间的平衡状态,通过下述公...

【专利技术属性】
技术研发人员:董洁李小东
申请(专利权)人:北京科技大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1