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1、10申请公布号CN103527419A43申请公布日20140122CN103527419A21申请号201310389498022申请日20130902F03D11/0020060171申请人南通优尼恩纳电力科技有限公司地址226000江苏省南通市通州区南通高新区朝霞路198号72发明人陶小虎74专利代理机构南京正联知识产权代理有限公司32243代理人顾伯兴54发明名称基于全光感应和传输技术的风力发电监测与优化系统57摘要本发明公开了一种基于全光感应和传输技术的风力发电监测与优化系统,包括光纤应变传感器对风机叶片受力的动态监测,光纤通信与信息解码和风机控制算法。本发明具有的优点光纤传感器精度。
2、高、寿命长、抗电磁干扰强,能够快速准确测量风机叶片的受力,预防叶片的损坏,动态优化叶片受力方向,提高风力发电量。51INTCL权利要求书1页说明书2页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图4页10申请公布号CN103527419ACN103527419A1/1页21一种基于全光感应和传输技术的风力发电监测与优化系统,其特征在于包括安装在叶片上的多套光纤应变传感器(1),每套所述光纤应变传感器(1)分别与多个光纤通信与信息解码模块(2)相连,每个所述光纤通信与信息解码模块(2)均受风机优化控制器(3)控制。2根据权利要求1所述基于全光感应和传输技术的。
3、风力发电监测与优化系统,其特征在于所述光纤应变传感器(1)用于对风机叶片受力的动态监测,监测的数据精准和快速;所述光纤通信与信息解码模块(2)用于对光纤的信号的解码,解码精确。3根据权利要求1或2所述基于全光感应和传输技术的风力发电监测与优化系统,其特征在于所述光纤应变传感器(1)为光纤布拉格光栅,所述光纤布拉格光栅应用在风力发电机的状态测量上。4根据权利要求1所述基于全光感应和传输技术的风力发电监测与优化系统,其特征在于每个叶片上安装两套或四套所述光纤应变传感器(1)。权利要求书CN103527419A1/2页3基于全光感应和传输技术的风力发电监测与优化系统技术领域0001本发明涉及一种风力。
4、发电监测与优化系统,特别是一种基于全光纤感应和传输技术的风力发电机监测和优化系统,涉及领域为测量和再生能源发电。背景技术0002目前,传统的机电类传感器虽然在风力发电机得到使用,但工作寿命短、易受干扰、传输距离短等缺点限制了它的使用范围,从而不能很好地解决对风力叶片受力和使用寿命进行实时评估的问题,而且如何快速对光纤信号解码,提取有用信号对风力发电机叶片进行动态优化控制,提高发电量,一直以来是风力发电行业面临的困难。发明内容0003本发明的目的是为了克服以上的不足,提供一种监测数据精确、维护费用低、受极端自然条件影响小的基于全光感应和传输技术的风力发电监测与优化系统。本发明的目的通过以下技术方。
5、案来实现一种基于全光感应和传输技术的风力发电监测与优化系统,包括安装在叶片上的多套光纤应变传感器,每套所述光纤应变传感器分别与多个光纤通信与信息解码模块相连,每个光纤通信与信息解码模块均受风机优化控制器控制。本发明的进一步改进在于光纤应变传感器用于对风机叶片受力的动态监测,监测的数据精准和快速;光纤通信与信息解码模块用于对光纤的信号的解码,解码精确。本发明的进一步改进在于光纤应变传感器为光纤布拉格光栅,所述光纤布拉格光栅应用在风力发电机的状态测量上。本发明的进一步改进在于每个叶片上安装两套或四套所述光纤应变传感器。本发明与现有技术相比具有以下优点本发明针对风力发电机的受力和风速的不确定性等特性。
6、,同时为了克服电磁场对测量信号的影响,引入FBG光纤布拉格光栅技术,动态测量风速,然后通过光纤通讯高速传输能力和先进的风机叶片优化控制方法,在最短的时间内对风机叶片进行控制,优化风力受力面,提高发电量,监测数据精确,维护费用低,受极端自然条件影响小。附图说明图1为本发明的模块示意图;图2为光纤应变传感器的第一种安装方法示意图;图3为光纤应变传感器的第二种安装方法示意图;图4为光纤应变传感器的第三种安装方法示意图;图中标号1光纤应变传感器、2光纤通信与信息解码模块、3风机优化控制器、4叶片。具体实施方式为了加深对本发明的理解,下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述,该实施说明书CN10352。
7、7419A2/2页4例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。如图1示出了本发明基于全光感应和传输技术的风力发电监测与优化系统的一种实施方式,包括安装在叶片4上的多套光纤应变传感器1,每套光纤应变传感器1分别与多个光纤通信与信息解码模块2相连,每个光纤通信与信息解码模块2均受风机优化控制器3控制。光纤应变传感器1用于对风机叶片受力的动态监测,监测的数据精准和快速;光纤通信与信息解码模块2用于对光纤的信号的解码,解码精确。光纤应变传感器1为光纤布拉格光栅,所述光纤布拉格光栅应用在风力发电机的状态测量上。每个叶片上安装两套或四套光纤应变传感器1,安装方法分别如下如图2所示安装两套传感器,。
8、经济投资小,满足IEC61400/13标准。如图3所示安装四套传感器,同时具备叶片多角度不平衡测量、更精确的掌握叶片的使用情况、预测叶片的使用寿命等优点。如图4所示安装四套传感器,不仅具有如图3所示的安装方法的所有特点,还能够提供风速、叶片、控制等多个系统的建模。本发明针对风力发电机的受力和风速的不确定性等特性,同时为了克服电磁场对测量信号的影响,引入FBG光纤布拉格光栅技术,动态测量风速,然后通过光纤通讯高速传输能力和先进的风机叶片优化控制方法,在最短的时间内对风机叶片进行控制,优化风力受力面,提高发电量,监测数据精确,维护费用低,受极端自然条件影响小。说明书CN103527419A1/4页5图1说明书附图CN103527419A2/4页6图2说明书附图CN103527419A3/4页7图3说明书附图CN103527419A4/4页8图4说明书附图CN103527419A。