一种风电机组风轮气动不平衡和质量不平衡识别方法与流程

技术特征：
1.一种风电机组风轮气动不平衡和质量不平衡识别方法，其特征在于，包括以下步骤：1)提取风电机组机舱轴向加速度、风轮转速、风速、输出功率、变桨角度时域响应，并对风轮转速、风速、输出功率、变桨角度取均值；2)对机舱轴向加速度时域响应进行快速傅里叶变换，得到机舱轴向加速度频域响应，通过平均风轮转速识别频域响应中风轮一倍旋转频率1p与风轮三倍旋转频率3p的幅值；3)判断风轮一倍旋转频率1p幅值与风轮三倍旋转频率3p幅值的相对大小，若风轮一倍旋转频率1p幅值小于风轮三倍旋转频率3p幅值则进入步骤4)，否则判定机组存在明显风轮不平衡并进入步骤5)；4)判断平均风速是否达到额定风速，若达到额定则认为该风电机组为平衡机组或机组不平衡程度较轻，运行状态良好；否则判定机组可能存在明显不平衡，需要继续跟踪监测，并回到步骤1)；5)判断机组平均输出功率是否达到额定输出功率，若达到额定则进入步骤6)，若未达到额定则进入步骤7)；6)比较机组当前变桨角度相对于同风速下理论值是否存在偏差，若不存在偏差，则判定风轮存在质量不平衡，若变桨角度存在偏差则进入步骤8)；7)比较机组当前平均输出功率相对于同风速下理论值是否存在偏差，若不存在偏差，则判定风轮存在质量不平衡，若输出功率存在偏差则进入步骤8)；8)判定所检测风电机组风轮存在气动不平衡或气动不平衡与质量不平衡同时存在，此时通过动态调整机组三只叶片桨距角查看风电机组输出功率或变桨角度能否回到最佳设计状态；若能回到最佳状态，则判定机组不平衡是由三只叶片存在桨距角偏差所引起，若不能回到最佳状态，则判定叶片可能存在结冰、破损、受污能够同时引起气动不平衡和质量不平衡的情况。2.根据权利要求1所述的一种风电机组风轮气动不平衡和质量不平衡识别方法，其特征在于，具体识别风轮一倍旋转频率1p与风轮三倍旋转频率3p的幅值时，需给定平均风轮转速对应的频率识别区间，在频率识别区间范围内寻找峰值最大值作为风轮一倍旋转频率1p与风轮三倍旋转频率3p的幅值，以避免机组处于最佳风能捕获区时风轮转速变化所带来的风轮一倍旋转频率1p频率识别偏差；具体风轮一倍旋转频率1p幅值和风轮三倍旋转频率3p幅值采用下式求得：率3p幅值采用下式求得：

技术总结
本发明公开了一种风电机组风轮气动不平衡和质量不平衡识别方法，其中，以机舱轴向加速度频谱中风轮一倍旋转频率1P幅值与风轮三倍旋转频率3P幅值的相对大小来进行风轮不平衡识别，充分考虑了风速对风轮一倍旋转频率1P幅值和风轮三倍旋转频率3P幅值的影响，进一步提高了风轮不平衡识别精度。基于风轮质量不平衡和气动不平衡在风电机组不同控制区间对输出功率、变桨角度的不同影响规律，以及纯粹的气动不平衡与气动不平衡和质量不平衡同时存在时控制系统通过调整叶片桨距角能否回到最佳设计状态，提出了风轮不平衡类型的识别方法，为确定风轮不平衡产生原因和后续检修维护提供了方向。提供了方向。提供了方向。


技术研发人员：许瑾 邓巍 赵勇 刘腾飞 汪臻 李冲
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：2021.09.22
技术公布日：2021/12/2