风电叶根法兰多参数融合监测方法及系统与流程

本申请涉及电力，尤其涉及一种风电叶根法兰多参数融合监测方法及系统。

背景技术：

1、叶根法兰通过沿圆周分布的多个螺栓将风电叶片连接至轮毂侧结构。在连接状态正常时，叶根载荷经法兰接触面和多个螺栓按照相对稳定的空间规律进行传递。对于确定的运行工况，当叶根载荷发生周期性变化时，各螺栓的轴向应变也会按照相对稳定的幅度随之变化。因此，可以利用叶根载荷交变量与螺栓轴向应变交变量之间的对应关系，表征每个螺栓监测位置实际承担交变载荷的能力。由于在监测过程中风机叶片处于转动状态，螺栓受多种作用影响，会存在螺栓轴向应变处于正常范围但实际已松动或存在松动隐患的问题。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种风电叶根法兰多参数融合监测方法及系统，可以解决由于在监测过程中风机叶片处于转动状态，螺栓受多种作用影响，会存在螺栓轴向应变处于正常范围但实际已松动或存在松动隐患的问题。

2、本申请实施例的第一方面提供了一种风电叶根法兰多参数融合监测方法，包括：

3、获取沿叶根法兰圆周设置的多个螺栓监测位置对应的螺栓轴向应变和法兰间隙，以及获取叶根载荷；

4、对相同运行工况下的螺栓轴向应变、法兰间隙和叶根载荷进行对齐，根据叶根载荷交变量和各所述螺栓监测位置的螺栓轴向应变交变量，确定各所述螺栓监测位置的交变载荷响应系数，根据所述螺栓轴向应变确定平均预紧力；

5、从所述多个螺栓监测位置中确定目标螺栓监测位置，根据所述目标螺栓监测位置及其相邻螺栓监测位置的交变载荷响应系数相对于对应基准交变载荷响应系数的变化，确定交变载荷是否由所述目标螺栓监测位置向所述相邻螺栓监测位置迁移，并根据所述法兰间隙确定卸载后的残余张开状态；

6、在所述目标螺栓监测位置的平均预紧力处于正常预紧力范围内、交变载荷向所述相邻螺栓监测位置迁移且存在所述残余张开状态的情况下，判定对应叶根法兰区域发生载荷迁移型连接异常。

7、本申请实施例第二方面提供了一种风电叶根法兰多参数融合监测系统，包括：

8、获取单元，用于获取沿叶根法兰圆周设置的多个螺栓监测位置对应的螺栓轴向应变和法兰间隙，以及获取叶根载荷；

9、第一确定单元，用于对相同运行工况下的螺栓轴向应变、法兰间隙和叶根载荷进行对齐，根据叶根载荷交变量和各所述螺栓监测位置的螺栓轴向应变交变量，确定各所述螺栓监测位置的交变载荷响应系数，根据所述螺栓轴向应变确定平均预紧力；

10、第二确定单元，用于从所述多个螺栓监测位置中确定目标螺栓监测位置，根据所述目标螺栓监测位置及其相邻螺栓监测位置的交变载荷响应系数相对于对应基准交变载荷响应系数的变化，确定交变载荷是否由所述目标螺栓监测位置向所述相邻螺栓监测位置迁移，并根据所述法兰间隙确定卸载后的残余张开状态；

11、监测单元，用于在所述目标螺栓监测位置的平均预紧力处于正常预紧力范围内、交变载荷向所述相邻螺栓监测位置迁移且存在所述残余张开状态的情况下，判定对应叶根法兰区域发生载荷迁移型连接异常。

12、本申请实施例第三方面提供了一种电子设备，包括至少一个处理器、以及与所述处理器连接的至少一个存储器，所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令执行上述的风电叶根法兰多参数融合监测方法的步骤。

13、本申请实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的风电叶根法兰多参数融合监测方法的步骤。

14、综上，本申请实施例提供的风电叶根法兰多参数融合监测方法，能够识别平均预紧力仍处于正常范围内的早期连接异常。常规预紧力监测通常需要等待螺栓预紧力下降至阈值以下才能报警，而本方案能够在目标螺栓动态承载份额已经下降、但平均预紧力尚未明显不足时发现异常。本方案能够识别叶根法兰圆周方向上的载荷重分配。通过同时分析目标螺栓和相邻螺栓的交变载荷响应变化，不仅能够判断某一位置的响应是否下降，还能够判断减少的交变载荷是否转移至相邻位置，从而使异常判断符合叶根法兰的实际载荷传递机理。本方案能够区分正常弹性张开和异常残余张开。法兰在高载荷作用下出现间隙并不必然代表连接异常，而卸载后仍然保留的间隙更能够表明法兰接触状态发生了不可完全恢复的变化。此外，本方案能够减少单参数判断产生的误报。仅依据螺栓轴向应变下降，可能受到叶根载荷变化影响；仅依据相邻螺栓应变增加，可能受到载荷方向变化影响；仅依据法兰间隙增大，可能将正常弹性变形识别为异常。通过运行工况对齐并综合平均预紧力、交变载荷迁移和残余张开，可以提高判定结果的可信度。最后，本方案能够定位发生载荷迁移型连接异常的叶根法兰区域。由于目标螺栓监测位置和相邻螺栓监测位置均具有确定的圆周位置，异常判定结果可以对应至具体法兰区域，为后续针对性检查提供位置依据，而不必将整个叶根法兰均视为同一状态。

15、相应地，本发明实施例提供的系统、电子设备和计算机可读存储介质，也同样具有上述技术效果。

1.一种风电叶根法兰多参数融合监测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述叶根载荷包括叶根挥舞方向弯矩和叶根摆振方向弯矩，所述对相同运行工况下的螺栓轴向应变、法兰间隙和叶根载荷进行对齐，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定各所述螺栓监测位置的交变载荷响应系数，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定交变载荷是否由所述目标螺栓监测位置向所述相邻螺栓监测位置迁移，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述法兰间隙确定卸载后的残余张开状态，包括：

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

8.一种风电叶根法兰多参数融合监测系统，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括至少一个处理器、以及与所述处理器连接的至少一个存储器，其中，所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，执行如权利要求1至权利要求7中任一项所述的风电叶根法兰多参数融合监测方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至权利要求7中任一项所述的风电叶根法兰多参数融合监测方法。