一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410519954.3

申请日:

2014.09.30

公开号:

CN104318070A

公开日:

2015.01.28

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G06F 19/00申请日:20140930|||公开

IPC分类号:

G06F19/00(2011.01)I

主分类号:

G06F19/00

申请人:

成都阜特科技股份有限公司

发明人:

陈文光; 谭银银; 代勇波

地址:

611743 四川省成都市高新西区西区大道199号模具工业园C1栋

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明提供的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法将一定风轮旋转周期内测量的叶片特征载荷与该叶片在特定方位角和桨距角下的理论载荷进行比较,推算出理论载荷和实测载荷之间关系的标定矩阵,从而实现叶片载荷的精确测量;本发明提供的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法另一优点在于可以在现场,即叶片已经安装在风力发电机叶片根部上标定载荷传感器,而不需要将叶片移除主机或在叶片厂的测试平台上进行标定。

权利要求书

1.  一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,包括:需使风力发电机处在低风(速)且发电机切出状态进行标定,具体采用以下公式对安装于风力发电机叶片根部的载荷传感器进行标定,即MfMe=A1A2A3A4·Sf·cfSe·ce,]]>其中,Sf为挥舞方向载荷特征值,风轮旋转若干周期后,载荷正弦函数达到稳定后,叶片上某一方位角下的挥舞载荷值;Se为摆振方向载荷特征值,风轮旋转若干周期后,载荷正弦函数达到稳定后,叶片某一方位角下的摆振载荷值;Mf为叶片某一方位角下的挥舞方向载荷理论值,通过叶片的重心、重力及桨距角正弦值之间的关系计算得出;Me为叶片某一方位角下的摆振方向载荷理论值,通过叶片的重心、重力及叶片桨距角余弦值之间的关系计算得出;MfMe]]>为理论载荷矩阵,SfSe]]>测量载荷矩阵,A1A2A3A4]]>为交叉影响矩阵。

2.
  根据权利要求1所述的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,用于对单一叶片的标定,其包括:
步骤S10:求取风力发电机叶片在一个特征状态下的理论载荷和测试载荷之间的关系;
步骤S20:通过拟合求取风力发电机叶片在若干个特征状态下的理论载荷和测试载荷之间的相关系数的平均值;
步骤S30:求取理论挥舞载荷和测试摆振载荷的相关系数,以及理论摆振载荷和测试挥舞载荷之间的相关系数;
步骤S40:将步骤S10、S20、S30获得的系数根据测试载荷获取叶片承受的实际载荷,具体采用MfMe=A1A2A3A4·Sf·cfSe·ce]]>进行标定。

3.
  根据权利要求2所述的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感 器的标定方法,用于对至少具有两叶片的风机进行标定,其包括:重复步骤S10、S20、S30、S40对风力发电机叶片进行标定。

4.
  根据权利要求3所述的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,包括:
步骤S10:求取风力发电机叶片在一个特征状态下的理论载荷和测试载荷之间的关系,该步骤S10进一步包括步骤S11、S12及S13,
步骤S11:首先假定风力发电机的叶片挥舞和摆振之间无交叉影响,即风力发电机的叶片挥舞方向上载荷对摆振方向上的应变无影响,同时摆振方向上载荷对挥舞方向上的应变无影响,此时Me=Se·ce,Mf=Sf·cf
步骤S12:风轮空转状态下,桨距角设定为0度,即叶片与吹过叶片的风相互垂直,利用步骤S11中关系式Me=Se·ce可求得,
ce=Me/Se   (2)
由公式(2),将叶片水平状态下的摆振方向载荷理论值Me除以测得的叶片的摆振方向载荷特征值Se即可求得系数ce
步骤S13:风轮空转状态下,桨距角设定为90度,即叶片与吹过叶片的风相互平行,利用步骤S11中关系式Mf=Sf·cf可求得,
cf=Mf/Sf   (3)
由公式(3)将叶片水平状态下的挥舞方向载荷理论值除以测得的叶片的挥舞方向载荷特征值即可求得系数cf
步骤S20:通过拟合求取风力发电机叶片在若干个特征状态下的理论载荷和测试载荷之间的相关系数的平均值,
设定风力发电机叶片挥舞与摆振之间无交叉影响,根据步骤S10求得ce和cf
MfMe=A100A4·Sf·cfSe·ce---(4)]]>
Me=A4·Se·ce,Mf=A1·Sf·cf
重复步骤S10,测量不同Mf对应的A1*Sf*cf,以及不同Me对应的A4*Se*ce,利用回归分析方法来求得A1和A4
步骤S30:求取理论挥舞载荷和测试摆振载荷的相关系数,以及理论摆振载荷和测试挥舞载荷之间的相关系数,
根据步骤S10及步骤S20获得的ce、cf、A1、A4已知。
MfMe=A1A2A3A4·Sf·cfSe·ce]]>
Mf=A1Sfcf+A2Sece   (5)
Me=A3Sfcf+A4Sece   (6)
根据(5)、(6),可得
A2=(Mf-A1Sfcf)/Sece   (7)
A3=(Me-A4Sece)/Sfcf   (8)
利用公式(7)(8)来计算A2和A3
步骤S40:将步骤S10、S20、S30获得的A1、A2、A3、A4、cf、ce用于根据测试载荷获取叶片承受的实际载荷,具体采用以下公式,
Mreal_flapMreal_edge=A1A2A3A4Mtest_flap·cfMtest_edge·ce.]]>其中,Mreal_flap和Mreal_edge分别是叶片在挥舞方向和摆振方向的实际载荷,Mtest_flap和Mtest_edge分别是叶片在挥舞方向和摆振方向的测试载荷;
步骤S50:重复步骤S10、S20、S30、S40对其它至少两个叶片进行标定
对其它至少两个叶片重复步骤S10、S20、S30、S40中针对叶 片的实际载荷标定方法,完成对叶片其它至少两个的载荷传感器标定。

5.
  根据权利要求4所述的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,其特征在于:步骤20中,风力发电机叶片的桨距角设置可设定为0到90度的任意一个值。

6.
  根据权利要求1或4所述的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,其特征在于:风力发电机叶片的桨距角设定为30度、45度及60度。

7.
  根据权利要求1、2、3、4中的任一项所述的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,包括:
步骤A10:使风力发电机处在低风(速)且发电机切出状态;
步骤A11:确定风力发电机桨距角并控制风力发电机风轮旋转一定周期,风力发电机风轮旋转一定周期是指在无法控制风轮方位角的情况下,通过风轮旋转一定周期可以得到载荷的最大值和最小值,即特征载荷;
步骤A12:通过光纤解调仪采集安装在风力发电机叶片根部横截面上的光纤光栅传感器采集的载荷时间序列;
步骤A13:载荷时间序列达到稳定后提取时间序列上的相应特征载荷;
步骤A14:基于风力发电机桨距角计算风力发电机风轮旋转周期内的最大和最小理论载荷;
步骤A15:将光纤光栅传感器测试值的三个叶片的挥舞载荷和摆振载荷的特征值与理论载荷进行比较,以便得到叶片根部弦长坐标系下的挥舞方向载荷和摆振方向载荷的标定系数,采用MfMe=A1A2A3A4·Sf·cfSe·ce]]>建立标定矩阵。

8.
  根据权利要求1、2、3、4中的任一项所述的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,包括:
步骤A10:使风力发电机处在低风(速)且发电机切出状态;
步骤A11:确定风力发电机桨距角并控制风力发电机风轮旋转一定周期,风力发电机风轮旋转一定周期是指在无法控制风轮方位 角的情况下,通过风轮旋转一定周期可以得到载荷的最大值和最小值,即特征载荷;
步骤A12:通过光纤解调仪采集安装在风力发电机叶片根部横截面上的光纤光栅传感器采集的载荷时间序列,风力发电机叶片根部安装有四个光纤光栅传感器;
步骤A13:载荷时间序列达到稳定后提取时间序列上的相应特征载荷;
步骤A14:基于风力发电机桨距角计算风力发电机风轮旋转周期内的最大和最小理论载荷;
步骤A15:将光纤光栅传感器测试值的三个叶片的挥舞载荷和摆振载荷的特征值与理论载荷进行比较,以便得到叶片根部弦长坐标系下的挥舞方向载荷和摆振方向载荷的标定系数,采用MfMe=A1A2A3A4·Sf·cfSe·ce]]>建立标定矩阵。

说明书

一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法
技术领域
本发明涉及一种标定方法,尤其涉及一种一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法。
背景技术
目前,大多数风力发电机叶片设计寿命均为20年,涉及载荷的计算来自对风况的统计和参数表征,并利用工程模型仿真计算。风况统计通常采样点不足,统计周期短;工程模型也有诸多假设、过于简化的缺点;而风能具有随机性和不可控性,许多已经用作或被考虑用作风力发电的风场的风况,远远超出机组设计阶段考虑的风况表征参数所能表示的范围。为风力发电机叶片的设计带来了极大的困难,进而造成不能实现收益最大化,实际运行存在巨大风险。由上述可知,将估计的风况与简化的工程模型结合来进行风力发电机的设计必然存在缺陷。
请参阅图1A及图1B,一风力发电机叶片载荷测量装置装置包括:风力发电机叶片轮毂1;三个风力发电机叶片2;一光纤解调器3;若干光纤光栅应变传感器4;若干光纤光栅温度传感器5;;若干光纤(图中未示意出)。一光纤光栅应变传感器4和一光纤光栅温度传感器5、若干光纤通过玻纤封装的方式组成一个传感器面板7;四个传感器面板7通过光纤串联安装于叶片2根部位置处,形成一个串联的传感器阵列,三传感器组安装于三叶片2上并分别连接到光纤解调器3的三个通道上。通过该载荷测量装置可以得到传感器阵列的各个应变,然后利用应变和叶片载荷之间的理论公式可以得到叶片实时载荷。
虽然利用载荷和传感器阵列的各个应变之间公式以获得的应变数据计算叶片根部载荷,但由于光栅传感器是粘贴在叶片上,实际运用中往往存在以下原因致使获得的结果并不适用或可能引起 误差:如实际叶片抗弯刚度与理论抗弯刚度的偏差;叶根内壁非完美圆形;叶根材料或铺层并不均匀;传感器粘贴质量问题;传感器粘贴位置误差;传感器粘贴方向非严格垂直叶根法兰面,因此,实际测量之前均需要对传感器进行标定。
发明内容
本发明的目的是针对上述背景技术存在的缺陷,提供一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法。
为实现上述目的,本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法包括:需使风力发电机处在低风(速)且发电机切出状态进行标定,具体采用以下公式对安装于风力发电机叶片根部的载荷传感器进行标定,即MfMe=A1A2A3A4·Sf·cfSe·ce,]]>其中,Sf为挥舞方向载荷特征值,风轮旋转若干周期后,载荷正弦函数达到稳定后,叶片上某一方位角下的挥舞载荷值;Se为摆振方向载荷特征值,风轮旋转若干周期后,载荷正弦函数达到稳定后,叶片某一方位角下的摆振载荷值;Mf为叶片某一方位角下的挥舞方向载荷理论值,通过叶片的重心、重力及桨距角正弦值之间的关系计算得出;Me为叶片某一方位角下的摆振方向载荷理论值,通过叶片的重心、重力及叶片桨距角余弦值之间的关系计算得出;MfMe]]>为理论载荷矩阵,SfSe]]>测量载荷矩阵,A1A2A3A4]]>为交叉影响矩阵。
本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,用于对单一叶片的标定,其包括:
步骤S10:求取风力发电机叶片在一个特征状态下的理论载荷和测试载荷之间的关系;
步骤S20:通过拟合求取风力发电机叶片在若干个特征状态下的理论载荷和测试载荷之间的相关系数的平均值;
步骤S30:求取理论挥舞载荷和测试摆振载荷的相关系数,以 及理论摆振载荷和测试挥舞载荷之间的相关系数;
步骤S40:将步骤S10、S20、S30获得的系数根据测试载荷获取叶片承受的实际载荷,具体采用MfMe=A1A2A3A4·Sf·cfSe·ce]]>进行标定。
本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,用于对至少具有两叶片的风机进行标定,其包括:重复步骤S10、S20、S30、S40对风力发电机叶片进行标定。
本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法包括:
步骤S10:求取风力发电机叶片在一个特征状态下的理论载荷和测试载荷之间的关系,该步骤S10进一步包括步骤S11、S12及S13,
步骤S11:首先假定风力发电机的叶片挥舞和摆振之间无交叉影响,即风力发电机的叶片挥舞方向上载荷对摆振方向上的应变无影响,同时摆振方向上载荷对挥舞方向上的应变无影响,此时Me=Se·ce,Mf=Sf·cf
步骤S12:风轮空转状态下,桨距角设定为0度,即叶片与吹过叶片的风相互垂直,利用步骤S11中关系式Me=Se·ce可求得,
ce=Me/Se    (2)
由公式(2),将叶片水平状态下的摆振方向载荷理论值Me除以测得的叶片的摆振方向载荷特征值Se即可求得系数ce
步骤S13:风轮空转状态下,桨距角设定为90度,即叶片与吹过叶片的风相互平行,利用步骤S11中关系式Mf=Sf·cf可求得,
cf=Mf/Sf    (3)
由公式(3)将叶片水平状态下的挥舞方向载荷理论值除以测得的叶片的挥舞方向载荷特征值即可求得系数cf
步骤S20:通过拟合求取风力发电机叶片在若干个特征状态下的理论载荷和测试载荷之间的相关系数的平均值,
设定风力发电机叶片挥舞与摆振之间无交叉影响,根据步骤S1求得ce和cf
MfMe=A100A4·Sf·cfSe·ce---(4)]]>
Me=A4·Se·ce,Mf=A1·Sf·cf
重复步骤S1,测量不同Mf对应的A1*Sf*cf,以及不同Me对应的A4*Se*ce,利用回归分析方法来求得A1和A4
步骤S30:求取理论挥舞载荷和测试摆振载荷的相关系数,以及理论摆振载荷和测试挥舞载荷之间的相关系数,
根据步骤S10及步骤S20获得的ce、cf、A1、A4已知。
MfMe=A1A2A3A4·Sf·cfSe·ce]]>
Mf=A1Sfcf+A2Sece    (5)
Me=A3Sfcf+A4Sece    (6)
根据(5)、(6),可得
A2=(Mf-A1Sfcf)/Sece    (7)
A3=(Me-A4Sece)/Sfcf    (8)
利用公式(7)(8)来计算A2和A3
步骤S40:将步骤S10、S20、S30获得的A1、A2、A3、A4、cf、ce用于根据测试载荷获取叶片承受的实际载荷,具体采用以下公式,
Mreal_flapMreal_edge=A1A2A3A4·Mtest_flap·cfMtest_edge·ce,]]>其中,Mreal_flap和Mreal_edge分别是叶片在挥舞方向和摆振方向的实际载荷,Mtest_flap和Mtest_edge分别是叶片在挥舞方向和摆振方向的测试载荷;
步骤S5:对其它至少两个叶片进行标定
对叶片重复步骤S10、S20、S30、S40中针对叶片的实际载荷标定方法,完成对叶片的载荷传感器标定。
进一步地,步骤20中,风力发电机叶片的桨距角设置可设定为0到90度的任意一个值。
进一步地,风力发电机叶片的桨距角设定为30度、45度及60度。
本发明的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,包括:
步骤A10:使风力发电机处在低风(速)且发电机切出状态;
步骤A11:确定风力发电机桨距角并控制风力发电机风轮旋转一定周期,风力发电机风轮旋转一定周期是指在无法控制风轮方位角的情况下,通过风轮旋转一定周期可以得到载荷的最大值和最小值,即特征载荷;
步骤A12:通过光纤解调仪采集安装在风力发电机叶片根部横截面上的光纤光栅传感器采集的载荷时间序列,风力发电机叶片根部安装有四个光纤光栅传感器;
步骤A13:载荷时间序列达到稳定后提取时间序列上的相应特征载荷;
步骤A14:基于风力发电机桨距角计算风力发电机风轮旋转周期内的最大和最小理论载荷;
步骤A15:将传感器测试值的三个叶片的挥舞载荷和摆振载荷的特征值与理论载荷进行比较,以便得到叶片根部弦长坐标系下的挥舞方向载荷和摆振方向载荷的标定系数,采用MfMe=A1A2A3A4·Sf·cfSe·ce]]>建立标定矩阵
综上所述,本发明提供的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法将一定风轮旋转周期内测量的叶片特征载荷与该叶片在特定方位角和桨距角下的理论载荷进行比较,推算出理论载荷和实测载荷之间关系的标定矩阵,从而实现叶片载荷的精确测量;本发明提供的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法另一优点在于可以在现场,即叶片已经安装在风力发电机叶片根部 上标定载荷传感器,而不需要将叶片移除主机或在叶片厂的测试平台上进行标定。
附图说明
图1A为本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法中的传感器组的安装位置示意图。
图1B为本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法中的传感器面板的结构示意图。
图2为本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法中的应变传感器在叶片叶根横截面的安装位置详细示意图。
图3为本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法中的叶片特征载荷测量状态。
图4为本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法中的三个叶片载荷随方位角的变化情况示意图。
图5为本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法中的俯视状态下叶片桨距角的示意图。
图6为本发明一种水平轴风力发电机载荷传感器的标定方法的流程图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及效果,以下兹例举实施例并配合附图详予说明。
请参阅图2至图6,本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,需使风力发电机处在低风(速)且发电机切出状态进行标定,具体采用以下公式对安装于风力发电机叶片根部的载荷传感器进行标定,即
MfMe=A1A2A3A4·Sf·cfSe·ce,]]>其中,Sf为挥舞方向载荷特征值,如图4所示,风轮旋转若干周期后,载荷正弦函数达到稳定后,叶片上某一方位角下的挥舞载荷值,如波峰值、波谷值;Se为摆振方向载 荷特征值,如图4所示,风轮旋转若干周期后,载荷正弦函数达到稳定后,叶片某一方位角下的摆振载荷值,如波峰值、波谷值;Mf为叶片某一方位角下的挥舞方向载荷理论值,如波峰值、波谷值,通过叶片的重心、重力及桨距角正弦值之间的关系计算得出;Me为叶片某一方位角下的摆振方向载荷理论值,如波峰值、波谷值,通过叶片的重心、重力及叶片桨距角余弦值之间的关系计算得出;MfMe]]>为理论载荷矩阵,SfSe]]>测量载荷矩阵,A1A2A3A4]]>为交叉影响矩阵。
本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,用于对单一叶片的标定,其包括:
步骤S10:求取风力发电机叶片在一个特征状态下的理论载荷和测试载荷之间的关系;
步骤S20:通过拟合求取风力发电机叶片在若干个特征状态下的理论载荷和测试载荷之间的相关系数的平均值;
步骤S30:求取理论挥舞载荷和测试摆振载荷的相关系数,以及理论摆振载荷和测试挥舞载荷之间的相关系数;
步骤S40:将步骤S10、S20、S30获得的系数根据测试载荷获取叶片承受的实际载荷,具体采用MfMe=A1A2A3A4·Sf·cfSe·ce]]>进行标定。
本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,用于对至少具有两叶片的风机进行标定,其包括:重复步骤S10、S20、S30、S40对风力发电机叶片进行标定。
本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,具体包括如下步骤:
步骤S10:求取风力发电机叶片在一个特征状态下的理论载荷和测试载荷之间的关系,该步骤S10进一步包括步骤S11、S12及S13,
步骤S11:首先假定风力发电机的叶片挥舞和摆振之间无交叉影响,即风力发电机的叶片挥舞方向上载荷对摆振方向上的应变无影响,同时摆振方向上载荷对挥舞方向上的应变无影响,此时Me=Se·ce,Mf=Sf·cf
步骤S12:风轮空转状态下,桨距角设定为0度,即叶片与吹过叶片的风相互垂直,利用步骤S11中关系式Me=Se·ce可求得,
ce=Me/Se    (2)
由公式(2),将叶片1水平状态下的摆振方向载荷理论值Me除以测得的叶片1的摆振方向载荷特征值Se即可求得系数ce
步骤S13:风轮空转状态下,桨距角设定为90度,即叶片与吹过叶片的风相互平行,利用步骤S11中关系式Mf=Sf·cf可求得,
cf=Mf/Sf    (3)
由公式(3)将叶片1水平状态下的挥舞方向载荷理论值除以测得的叶片1的挥舞方向载荷特征值即可求得系数cf
步骤S20:通过拟合求取风力发电机叶片在若干个特征状态下的理论载荷和测试载荷之间的相关系数的平均值,
设定风力发电机叶片挥舞与摆振之间无交叉影响,根据步骤S10求得ce和cf
MfMe=A100A4·Sf·cfSe·ce---(4)]]>
Me=A4·Se·ce,Mf=A1·Sf·cf
重复步骤S10,测量不同Mf(例如最大值和最小值)对应的A1*Sf*cf,以及不同Me对应的A4*Se*ce,利用回归分析方法来求得A1和A4
步骤S30:求取理论挥舞载荷和测试摆振载荷的相关系数,以及理论摆振载荷和测试挥舞载荷之间的相关系数,
根据步骤S10及步骤S20获得的ce、cf、A1、A4已知。
MfMe=A1A2A3A4·Sf·cfSe·ce]]>
Mf=A1Sfcf+A2Sece    (5)
Me=A3Sfcf+A4Sece    (6)
根据(5)、(6),可得
A2=(Mf-A1Sfcf)/Sece    (7)
A3=(Me-A4Sece)/Sfcf    (8)
风力发电机叶片的桨距角设置可设定为0到90度的任意一个值,特别地,为便于计算,在具体实施例中,风力发电机叶片的桨距角设定为30度、45度及60度,利用公式(7)(8)来计算A2和A3
步骤S40:将步骤S10、S20、S30获得的A1、A2、A3、A4、cf、ce用于根据测试载荷获取叶片1承受的实际载荷,具体采用以下公式,
Mreal_flapMreal_edge=A1A2A3A4·Mtest_flap·cfMtest_edge·ce,]]>其中,Mreal_flap和Mreal_edge分别是叶片在挥舞方向和摆振方向的实际载荷,Mtest_flap和Mtest_edge分别是叶片在挥舞方向和摆振方向的测试载荷;
步骤S50:对至少两个叶片进行标定
对叶片2、3重复步骤S10、S20、S30、S40中针对叶片1的实际载荷标定方法,完成对叶片2、3的载荷传感器标定。
本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,包括:
步骤A10:使风力发电机处在低风(速)且发电机切出状态;
步骤A11:确定风力发电机桨距角并控制风力发电机风轮旋转一定周期,风力发电机风轮旋转一定周期是指在无法控制风轮方位角的情况下,通过风轮旋转一定周期可以得到载荷的最大值和最小值,即特征载荷,而不需要将风轮方位角限定为一个特定值,某些风机上无法做到或成本太高,旋转周期数根据特征载荷达到稳定所需时间来判断;
步骤A12:通过光纤解调仪采集安装在风力发电机叶片根部横截面上的光纤光栅传感器采集的载荷时间序列,在具体实施例,风 力发电机叶片根部安装有四个光纤光栅传感器;
步骤A13:载荷时间序列达到稳定后提取时间序列上的相应特征载荷;
步骤A14:基于风力发电机桨距角计算风力发电机风轮旋转周期内的最大和最小理论载荷;
步骤A15:将传感器测试值的三个叶片的挥舞载荷和摆振载荷的特征值与理论载荷进行比较,以便得到叶片根部弦长坐标系下的挥舞方向载荷和摆振方向载荷的标定系数,采用MfMe=A1A2A3A4·Sf·cfSe·ce]]>建立标定矩阵。
综上所述,本发明提供的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法将一定风轮旋转周期内测量的叶片特征载荷与该叶片在特定方位角和桨距角下的理论载荷进行比较,推算出理论载荷和实测载荷之间关系的标定矩阵,从而实现叶片载荷的精确测量;本发明提供的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法另一优点在于可以在现场,即叶片已经安装在风力发电机叶片根部上标定载荷传感器,而不需要将叶片移除主机或在叶片厂的测试平台上进行标定。
以上所述的技术方案仅为本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法的较佳实施例,任何在本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法基础上所作的等效变换或替换都包含在本专利的权利要求的范围之内。

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1、10申请公布号CN104318070A43申请公布日20150128CN104318070A21申请号201410519954322申请日20140930G06F19/0020110171申请人成都阜特科技股份有限公司地址611743四川省成都市高新西区西区大道199号模具工业园C1栋72发明人陈文光谭银银代勇波54发明名称一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法57摘要本发明提供的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法将一定风轮旋转周期内测量的叶片特征载荷与该叶片在特定方位角和桨距角下的理论载荷进行比较,推算出理论载荷和实测载荷之间关系的标定矩阵,从而实现叶片载荷的精确测量;本发明。

2、提供的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法另一优点在于可以在现场,即叶片已经安装在风力发电机叶片根部上标定载荷传感器,而不需要将叶片移除主机或在叶片厂的测试平台上进行标定。51INTCL权利要求书3页说明书7页附图5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3页说明书7页附图5页10申请公布号CN104318070ACN104318070A1/3页21一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,包括需使风力发电机处在低风速且发电机切出状态进行标定,具体采用以下公式对安装于风力发电机叶片根部的载荷传感器进行标定,即其中,SF为挥舞方向载荷特征值,风轮旋转若干周期后,载。

3、荷正弦函数达到稳定后,叶片上某一方位角下的挥舞载荷值;SE为摆振方向载荷特征值,风轮旋转若干周期后,载荷正弦函数达到稳定后,叶片某一方位角下的摆振载荷值;MF为叶片某一方位角下的挥舞方向载荷理论值,通过叶片的重心、重力及桨距角正弦值之间的关系计算得出;ME为叶片某一方位角下的摆振方向载荷理论值,通过叶片的重心、重力及叶片桨距角余弦值之间的关系计算得出;为理论载荷矩阵,测量载荷矩阵,为交叉影响矩阵。2根据权利要求1所述的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,用于对单一叶片的标定,其包括步骤S10求取风力发电机叶片在一个特征状态下的理论载荷和测试载荷之间的关系;步骤S20通过拟合求取风力发。

4、电机叶片在若干个特征状态下的理论载荷和测试载荷之间的相关系数的平均值;步骤S30求取理论挥舞载荷和测试摆振载荷的相关系数,以及理论摆振载荷和测试挥舞载荷之间的相关系数;步骤S40将步骤S10、S20、S30获得的系数根据测试载荷获取叶片承受的实际载荷,具体采用进行标定。3根据权利要求2所述的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,用于对至少具有两叶片的风机进行标定,其包括重复步骤S10、S20、S30、S40对风力发电机叶片进行标定。4根据权利要求3所述的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,包括步骤S10求取风力发电机叶片在一个特征状态下的理论载荷和测试载荷之间的关系,该步骤S。

5、10进一步包括步骤S11、S12及S13,步骤S11首先假定风力发电机的叶片挥舞和摆振之间无交叉影响,即风力发电机的叶片挥舞方向上载荷对摆振方向上的应变无影响,同时摆振方向上载荷对挥舞方向上的应变无影响,此时MESECE,MFSFCF,步骤S12风轮空转状态下,桨距角设定为0度,即叶片与吹过叶片的风相互垂直,利用步骤S11中关系式MESECE可求得,CEME/SE2由公式2,将叶片水平状态下的摆振方向载荷理论值ME除以测得的叶片的摆振方向载荷特征值SE即可求得系数CE,权利要求书CN104318070A2/3页3步骤S13风轮空转状态下,桨距角设定为90度,即叶片与吹过叶片的风相互平行,利用步。

6、骤S11中关系式MFSFCF可求得,CFMF/SF3由公式3将叶片水平状态下的挥舞方向载荷理论值除以测得的叶片的挥舞方向载荷特征值即可求得系数CF;步骤S20通过拟合求取风力发电机叶片在若干个特征状态下的理论载荷和测试载荷之间的相关系数的平均值,设定风力发电机叶片挥舞与摆振之间无交叉影响,根据步骤S10求得CE和CF,MEA4SECE,MFA1SFCF重复步骤S10,测量不同MF对应的A1SFCF,以及不同ME对应的A4SECE,利用回归分析方法来求得A1和A4;步骤S30求取理论挥舞载荷和测试摆振载荷的相关系数,以及理论摆振载荷和测试挥舞载荷之间的相关系数,根据步骤S10及步骤S20获得的C。

7、E、CF、A1、A4已知。MFA1SFCFA2SECE5MEA3SFCFA4SECE6根据5、6,可得A2MFA1SFCF/SECE7A3MEA4SECE/SFCF8利用公式78来计算A2和A3,步骤S40将步骤S10、S20、S30获得的A1、A2、A3、A4、CF、CE用于根据测试载荷获取叶片承受的实际载荷,具体采用以下公式,即其中,MREAL_FLAP和MREAL_EDGE分别是叶片在挥舞方向和摆振方向的实际载荷,MTEST_FLAP和MTEST_EDGE分别是叶片在挥舞方向和摆振方向的测试载荷;步骤S50重复步骤S10、S20、S30、S40对其它至少两个叶片进行标定对其它至少两个叶片。

8、重复步骤S10、S20、S30、S40中针对叶片的实际载荷标定方法,完成对叶片其它至少两个的载荷传感器标定。5根据权利要求4所述的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,其特征在于步骤20中,风力发电机叶片的桨距角设置可设定为0到90度的任意一个值。6根据权利要求1或4所述的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,其特征在于风力发电机叶片的桨距角设定为30度、45度及60度。权利要求书CN104318070A3/3页47根据权利要求1、2、3、4中的任一项所述的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,包括步骤A10使风力发电机处在低风速且发电机切出状态;步骤A11确定风力发电。

9、机桨距角并控制风力发电机风轮旋转一定周期,风力发电机风轮旋转一定周期是指在无法控制风轮方位角的情况下,通过风轮旋转一定周期可以得到载荷的最大值和最小值,即特征载荷;步骤A12通过光纤解调仪采集安装在风力发电机叶片根部横截面上的光纤光栅传感器采集的载荷时间序列;步骤A13载荷时间序列达到稳定后提取时间序列上的相应特征载荷;步骤A14基于风力发电机桨距角计算风力发电机风轮旋转周期内的最大和最小理论载荷;步骤A15将光纤光栅传感器测试值的三个叶片的挥舞载荷和摆振载荷的特征值与理论载荷进行比较,以便得到叶片根部弦长坐标系下的挥舞方向载荷和摆振方向载荷的标定系数,采用建立标定矩阵。8根据权利要求1、2、。

10、3、4中的任一项所述的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,包括步骤A10使风力发电机处在低风速且发电机切出状态;步骤A11确定风力发电机桨距角并控制风力发电机风轮旋转一定周期,风力发电机风轮旋转一定周期是指在无法控制风轮方位角的情况下,通过风轮旋转一定周期可以得到载荷的最大值和最小值,即特征载荷;步骤A12通过光纤解调仪采集安装在风力发电机叶片根部横截面上的光纤光栅传感器采集的载荷时间序列,风力发电机叶片根部安装有四个光纤光栅传感器;步骤A13载荷时间序列达到稳定后提取时间序列上的相应特征载荷;步骤A14基于风力发电机桨距角计算风力发电机风轮旋转周期内的最大和最小理论载荷;步骤A15。

11、将光纤光栅传感器测试值的三个叶片的挥舞载荷和摆振载荷的特征值与理论载荷进行比较,以便得到叶片根部弦长坐标系下的挥舞方向载荷和摆振方向载荷的标定系数,采用建立标定矩阵。权利要求书CN104318070A1/7页5一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法技术领域0001本发明涉及一种标定方法,尤其涉及一种一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法。背景技术0002目前,大多数风力发电机叶片设计寿命均为20年,涉及载荷的计算来自对风况的统计和参数表征,并利用工程模型仿真计算。风况统计通常采样点不足,统计周期短;工程模型也有诸多假设、过于简化的缺点;而风能具有随机性和不可控性,许多已经用作或被考。

12、虑用作风力发电的风场的风况,远远超出机组设计阶段考虑的风况表征参数所能表示的范围。为风力发电机叶片的设计带来了极大的困难,进而造成不能实现收益最大化,实际运行存在巨大风险。由上述可知,将估计的风况与简化的工程模型结合来进行风力发电机的设计必然存在缺陷。0003请参阅图1A及图1B,一风力发电机叶片载荷测量装置装置包括风力发电机叶片轮毂1;三个风力发电机叶片2;一光纤解调器3;若干光纤光栅应变传感器4;若干光纤光栅温度传感器5;若干光纤图中未示意出。一光纤光栅应变传感器4和一光纤光栅温度传感器5、若干光纤通过玻纤封装的方式组成一个传感器面板7;四个传感器面板7通过光纤串联安装于叶片2根部位置处,。

13、形成一个串联的传感器阵列,三传感器组安装于三叶片2上并分别连接到光纤解调器3的三个通道上。通过该载荷测量装置可以得到传感器阵列的各个应变,然后利用应变和叶片载荷之间的理论公式可以得到叶片实时载荷。0004虽然利用载荷和传感器阵列的各个应变之间公式以获得的应变数据计算叶片根部载荷,但由于光栅传感器是粘贴在叶片上,实际运用中往往存在以下原因致使获得的结果并不适用或可能引起误差如实际叶片抗弯刚度与理论抗弯刚度的偏差;叶根内壁非完美圆形;叶根材料或铺层并不均匀;传感器粘贴质量问题;传感器粘贴位置误差;传感器粘贴方向非严格垂直叶根法兰面,因此,实际测量之前均需要对传感器进行标定。发明内容0005本发明的。

14、目的是针对上述背景技术存在的缺陷,提供一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法。0006为实现上述目的,本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法包括需使风力发电机处在低风速且发电机切出状态进行标定,具体采用以下公式对安装于风力发电机叶片根部的载荷传感器进行标定,即其中,SF为挥舞方向载荷特征值,风轮旋转若干周期后,载荷正弦函数达到稳定后,叶片上某一方位角下的挥舞载荷值;SE为摆振方向载荷特征值,风轮旋转若干周期后,载荷正弦函数达到稳定后,叶片某一方位角下的摆振载荷值;MF为叶片某一方位角下的挥舞方向载荷理论值,通过说明书CN104318070A2/7页6叶片的重心、重力及桨距角正。

15、弦值之间的关系计算得出;ME为叶片某一方位角下的摆振方向载荷理论值,通过叶片的重心、重力及叶片桨距角余弦值之间的关系计算得出;为理论载荷矩阵,测量载荷矩阵,为交叉影响矩阵。0007本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,用于对单一叶片的标定,其包括0008步骤S10求取风力发电机叶片在一个特征状态下的理论载荷和测试载荷之间的关系;0009步骤S20通过拟合求取风力发电机叶片在若干个特征状态下的理论载荷和测试载荷之间的相关系数的平均值;0010步骤S30求取理论挥舞载荷和测试摆振载荷的相关系数,以及理论摆振载荷和测试挥舞载荷之间的相关系数;0011步骤S40将步骤S10、S20、S3。

16、0获得的系数根据测试载荷获取叶片承受的实际载荷,具体采用进行标定。0012本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,用于对至少具有两叶片的风机进行标定,其包括重复步骤S10、S20、S30、S40对风力发电机叶片进行标定。0013本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法包括0014步骤S10求取风力发电机叶片在一个特征状态下的理论载荷和测试载荷之间的关系,该步骤S10进一步包括步骤S11、S12及S13,0015步骤S11首先假定风力发电机的叶片挥舞和摆振之间无交叉影响,即风力发电机的叶片挥舞方向上载荷对摆振方向上的应变无影响,同时摆振方向上载荷对挥舞方向上的应变无影响,此。

17、时MESECE,MFSFCF,0016步骤S12风轮空转状态下,桨距角设定为0度,即叶片与吹过叶片的风相互垂直,利用步骤S11中关系式MESECE可求得,0017CEME/SE20018由公式2,将叶片水平状态下的摆振方向载荷理论值ME除以测得的叶片的摆振方向载荷特征值SE即可求得系数CE,0019步骤S13风轮空转状态下,桨距角设定为90度,即叶片与吹过叶片的风相互平行,利用步骤S11中关系式MFSFCF可求得,0020CFMF/SF30021由公式3将叶片水平状态下的挥舞方向载荷理论值除以测得的叶片的挥舞方向载荷特征值即可求得系数CF;0022步骤S20通过拟合求取风力发电机叶片在若干个特。

18、征状态下的理论载荷和测试载荷之间的相关系数的平均值,0023设定风力发电机叶片挥舞与摆振之间无交叉影响,根据步骤S1求得CE和CF,说明书CN104318070A3/7页700240025MEA4SECE,MFA1SFCF0026重复步骤S1,测量不同MF对应的A1SFCF,以及不同ME对应的A4SECE,利用回归分析方法来求得A1和A4;0027步骤S30求取理论挥舞载荷和测试摆振载荷的相关系数,以及理论摆振载荷和测试挥舞载荷之间的相关系数,0028根据步骤S10及步骤S20获得的CE、CF、A1、A4已知。00290030MFA1SFCFA2SECE50031MEA3SFCFA4SECE6。

19、0032根据5、6,可得0033A2MFA1SFCF/SECE70034A3MEA4SECE/SFCF80035利用公式78来计算A2和A3,0036步骤S40将步骤S10、S20、S30获得的A1、A2、A3、A4、CF、CE用于根据测试载荷获取叶片承受的实际载荷,具体采用以下公式,0037即其中,MREAL_FLAP和MREAL_EDGE分别是叶片在挥舞方向和摆振方向的实际载荷,MTEST_FLAP和MTEST_EDGE分别是叶片在挥舞方向和摆振方向的测试载荷;0038步骤S5对其它至少两个叶片进行标定0039对叶片重复步骤S10、S20、S30、S40中针对叶片的实际载荷标定方法,完成对。

20、叶片的载荷传感器标定。0040进一步地,步骤20中,风力发电机叶片的桨距角设置可设定为0到90度的任意一个值。0041进一步地,风力发电机叶片的桨距角设定为30度、45度及60度。0042本发明的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,包括0043步骤A10使风力发电机处在低风速且发电机切出状态;0044步骤A11确定风力发电机桨距角并控制风力发电机风轮旋转一定周期,风力发电机风轮旋转一定周期是指在无法控制风轮方位角的情况下,通过风轮旋转一定周期可以得到载荷的最大值和最小值,即特征载荷;0045步骤A12通过光纤解调仪采集安装在风力发电机叶片根部横截面上的光纤光栅传感器采集的载荷时间序列。

21、,风力发电机叶片根部安装有四个光纤光栅传感器;0046步骤A13载荷时间序列达到稳定后提取时间序列上的相应特征载荷;0047步骤A14基于风力发电机桨距角计算风力发电机风轮旋转周期内的最大和最小说明书CN104318070A4/7页8理论载荷;0048步骤A15将传感器测试值的三个叶片的挥舞载荷和摆振载荷的特征值与理论载荷进行比较,以便得到叶片根部弦长坐标系下的挥舞方向载荷和摆振方向载荷的标定系数,采用建立标定矩阵0049综上所述,本发明提供的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法将一定风轮旋转周期内测量的叶片特征载荷与该叶片在特定方位角和桨距角下的理论载荷进行比较,推算出理论载荷和实测。

22、载荷之间关系的标定矩阵,从而实现叶片载荷的精确测量;本发明提供的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法另一优点在于可以在现场,即叶片已经安装在风力发电机叶片根部上标定载荷传感器,而不需要将叶片移除主机或在叶片厂的测试平台上进行标定。附图说明0050图1A为本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法中的传感器组的安装位置示意图。0051图1B为本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法中的传感器面板的结构示意图。0052图2为本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法中的应变传感器在叶片叶根横截面的安装位置详细示意图。0053图3为本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷。

23、传感器的标定方法中的叶片特征载荷测量状态。0054图4为本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法中的三个叶片载荷随方位角的变化情况示意图。0055图5为本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法中的俯视状态下叶片桨距角的示意图。0056图6为本发明一种水平轴风力发电机载荷传感器的标定方法的流程图。具体实施方式0057为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及效果,以下兹例举实施例并配合附图详予说明。0058请参阅图2至图6,本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,需使风力发电机处在低风速且发电机切出状态进行标定,具体采用以下公式对安装于风力发电机叶片根部的。

24、载荷传感器进行标定,即0059其中,SF为挥舞方向载荷特征值,如图4所示,风轮旋转若干周期后,载荷正弦函数达到稳定后,叶片上某一方位角下的挥舞载荷值,如波峰值、波谷值;SE为摆振方向载荷特征值,如图4所示,风轮旋转若干周期后,载荷正弦函数达到稳定后,叶片某一方位角下的摆振载荷值,如波峰值、波谷值;MF为叶片某一方位角下的挥说明书CN104318070A5/7页9舞方向载荷理论值,如波峰值、波谷值,通过叶片的重心、重力及桨距角正弦值之间的关系计算得出;ME为叶片某一方位角下的摆振方向载荷理论值,如波峰值、波谷值,通过叶片的重心、重力及叶片桨距角余弦值之间的关系计算得出;为理论载荷矩阵,测量载荷矩。

25、阵,为交叉影响矩阵。0060本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,用于对单一叶片的标定,其包括0061步骤S10求取风力发电机叶片在一个特征状态下的理论载荷和测试载荷之间的关系;0062步骤S20通过拟合求取风力发电机叶片在若干个特征状态下的理论载荷和测试载荷之间的相关系数的平均值;0063步骤S30求取理论挥舞载荷和测试摆振载荷的相关系数,以及理论摆振载荷和测试挥舞载荷之间的相关系数;0064步骤S40将步骤S10、S20、S30获得的系数根据测试载荷获取叶片承受的实际载荷,具体采用进行标定。0065本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,用于对至少具有两叶片的风机。

26、进行标定,其包括重复步骤S10、S20、S30、S40对风力发电机叶片进行标定。0066本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,具体包括如下步骤0067步骤S10求取风力发电机叶片在一个特征状态下的理论载荷和测试载荷之间的关系,该步骤S10进一步包括步骤S11、S12及S13,0068步骤S11首先假定风力发电机的叶片挥舞和摆振之间无交叉影响,即风力发电机的叶片挥舞方向上载荷对摆振方向上的应变无影响,同时摆振方向上载荷对挥舞方向上的应变无影响,此时MESECE,MFSFCF,0069步骤S12风轮空转状态下,桨距角设定为0度,即叶片与吹过叶片的风相互垂直,利用步骤S11中关系式ME。

27、SECE可求得,0070CEME/SE20071由公式2,将叶片1水平状态下的摆振方向载荷理论值ME除以测得的叶片1的摆振方向载荷特征值SE即可求得系数CE,0072步骤S13风轮空转状态下,桨距角设定为90度,即叶片与吹过叶片的风相互平行,利用步骤S11中关系式MFSFCF可求得,0073CFMF/SF30074由公式3将叶片1水平状态下的挥舞方向载荷理论值除以测得的叶片1的挥舞方向载荷特征值即可求得系数CF;0075步骤S20通过拟合求取风力发电机叶片在若干个特征状态下的理论载荷和测试载荷之间的相关系数的平均值,0076设定风力发电机叶片挥舞与摆振之间无交叉影响,根据步骤S10求得CE和C。

28、F,说明书CN104318070A6/7页1000770078MEA4SECE,MFA1SFCF0079重复步骤S10,测量不同MF例如最大值和最小值对应的A1SFCF,以及不同ME对应的A4SECE,利用回归分析方法来求得A1和A4;0080步骤S30求取理论挥舞载荷和测试摆振载荷的相关系数,以及理论摆振载荷和测试挥舞载荷之间的相关系数,0081根据步骤S10及步骤S20获得的CE、CF、A1、A4已知。00820083MFA1SFCFA2SECE50084MEA3SFCFA4SECE60085根据5、6,可得0086A2MFA1SFCF/SECE70087A3MEA4SECE/SFCF80。

29、088风力发电机叶片的桨距角设置可设定为0到90度的任意一个值,特别地,为便于计算,在具体实施例中,风力发电机叶片的桨距角设定为30度、45度及60度,利用公式78来计算A2和A3,0089步骤S40将步骤S10、S20、S30获得的A1、A2、A3、A4、CF、CE用于根据测试载荷获取叶片1承受的实际载荷,具体采用以下公式,0090即其中,MREAL_FLAP和MREAL_EDGE分别是叶片在挥舞方向和摆振方向的实际载荷,MTEST_FLAP和MTEST_EDGE分别是叶片在挥舞方向和摆振方向的测试载荷;0091步骤S50对至少两个叶片进行标定0092对叶片2、3重复步骤S10、S20、S3。

30、0、S40中针对叶片1的实际载荷标定方法,完成对叶片2、3的载荷传感器标定。0093本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法,包括0094步骤A10使风力发电机处在低风速且发电机切出状态;0095步骤A11确定风力发电机桨距角并控制风力发电机风轮旋转一定周期,风力发电机风轮旋转一定周期是指在无法控制风轮方位角的情况下,通过风轮旋转一定周期可以得到载荷的最大值和最小值,即特征载荷,而不需要将风轮方位角限定为一个特定值,某些风机上无法做到或成本太高,旋转周期数根据特征载荷达到稳定所需时间来判断;0096步骤A12通过光纤解调仪采集安装在风力发电机叶片根部横截面上的光纤光栅传感器采集的载荷。

31、时间序列,在具体实施例,风力发电机叶片根部安装有四个光纤光栅传感器;0097步骤A13载荷时间序列达到稳定后提取时间序列上的相应特征载荷;说明书CN104318070A107/7页110098步骤A14基于风力发电机桨距角计算风力发电机风轮旋转周期内的最大和最小理论载荷;0099步骤A15将传感器测试值的三个叶片的挥舞载荷和摆振载荷的特征值与理论载荷进行比较,以便得到叶片根部弦长坐标系下的挥舞方向载荷和摆振方向载荷的标定系数,采用建立标定矩阵。0100综上所述,本发明提供的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法将一定风轮旋转周期内测量的叶片特征载荷与该叶片在特定方位角和桨距角下的理论载荷。

32、进行比较,推算出理论载荷和实测载荷之间关系的标定矩阵,从而实现叶片载荷的精确测量;本发明提供的一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法另一优点在于可以在现场,即叶片已经安装在风力发电机叶片根部上标定载荷传感器,而不需要将叶片移除主机或在叶片厂的测试平台上进行标定。0101以上所述的技术方案仅为本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法的较佳实施例,任何在本发明一种水平轴风力发电机叶片载荷传感器的标定方法基础上所作的等效变换或替换都包含在本专利的权利要求的范围之内。说明书CN104318070A111/5页12图1A图1B说明书附图CN104318070A122/5页13图2说明书附图CN104318070A133/5页14图3说明书附图CN104318070A144/5页15图4图5说明书附图CN104318070A155/5页16图6说明书附图CN104318070A16。

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