本申請屬于風(fēng)力發(fā)電，尤其涉及一種彎曲變形矯正系統(tǒng)、葉片、風(fēng)力發(fā)電機組及控制方法。

背景技術(shù)：

1、隨著風(fēng)電動機葉輪直徑的不斷增大，葉片柔度進一步增加，葉片氣彈阻尼快速下降，葉輪穩(wěn)定性風(fēng)險日益突出，葉片振動問題已經(jīng)成為機組安全的關(guān)鍵因素。目前，主要通過增加葉片氣動阻尼的方式來減少葉片的振動，相關(guān)技術(shù)中主要采用如下幾種方式來增加葉片的氣動阻尼：增加葉片材料阻尼，使用單擺阻尼器、液體阻尼器等，改變?nèi)~片氣動外形或者變槳。

2、但是，雖然長柔葉片整體存在較大的結(jié)構(gòu)變形，但局部彎曲變形很小，也即局部曲率變化小，所以傳統(tǒng)通過增加材料阻尼的方法對葉片減振貢獻較小。而葉片在旋轉(zhuǎn)環(huán)境下，會產(chǎn)生很大的離心力，所以傳統(tǒng)的單擺阻尼器、液體阻尼器等頻率受離心力影響很大，所以也難以實現(xiàn)減振目的，且阻尼器一般需要安裝在葉片中部或者尖部，葉片空間有限，阻尼器安裝、運行空間約束嚴重。風(fēng)電動機主要依靠葉片特定翼型提供足夠升力，保證機組穩(wěn)定運行，傳統(tǒng)通過改變?nèi)~片氣動外形實現(xiàn)增加氣動阻尼的方法會嚴重影響機組運行效率和穩(wěn)定性，也無法在葉片減振中應(yīng)用。而風(fēng)力發(fā)電動機變槳雖然在一定程度上可以增加葉片氣動阻尼，實現(xiàn)葉片的減振降載，但頻繁的變槳動作往往會導(dǎo)致變槳軸承過度損傷。由此可見，由于風(fēng)電動機特殊的運行工況，葉片運行環(huán)境和工作狀態(tài)非常惡劣，使得傳統(tǒng)減振降載措施難以實施。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請實施例提供一種彎曲變形矯正系統(tǒng)、葉片、風(fēng)力發(fā)電機組、控制方法、裝置、設(shè)備、存儲介質(zhì)及程序，能夠矯正葉片的彎曲變形，從而減少葉片振動，降低葉片載荷。

2、第一方面，本申請實施例提供一種彎曲變形矯正系統(tǒng)，用于葉片，葉片包括殼體以及成對設(shè)置的葉片附件，殼體在自身軸向包括相對的葉尖部以及葉根部，葉片附件包括腹板以及主梁中的至少一者，系統(tǒng)包括：

3、矯正裝置，包括驅(qū)動件以及沿軸向分布的多個施力單元，每個施力單元包括繩索和在第一方向上一對一相對設(shè)置的拉力轉(zhuǎn)向機構(gòu)，相對設(shè)置的拉力轉(zhuǎn)向機構(gòu)中的一者設(shè)置在成對設(shè)置的葉片附件中的一者上，相對設(shè)置的拉力轉(zhuǎn)向機構(gòu)中的另一者設(shè)置在成對設(shè)置的葉片附件中的另一者上，相對設(shè)置的拉力轉(zhuǎn)向機構(gòu)位于葉片的同一測點截面，測點截面為葉片沿軸向的橫截面，第一方向與軸向相交，繩索的一個繩端與相對設(shè)置的拉力轉(zhuǎn)向機構(gòu)中的一者連接，繩索的另一個繩端與相對設(shè)置的拉力轉(zhuǎn)向機構(gòu)中的另一者連接，繩索的主繩與驅(qū)動件傳動連接；

4、傳感器模塊，設(shè)置于葉片上，傳感器模塊被配置為采集葉片的彎曲變形信息；

5、控制器，被配置為根據(jù)彎曲變形信息控制驅(qū)動件運動，以帶動多個施力單元向成對設(shè)置的葉片附件中的一者施加用于矯正葉片的彎曲變形的矯正力。

6、第二方面，本申請實施例提供了一種葉片，包括：

7、殼體，殼體在自身軸向包括相對的葉尖部以及葉根部；

8、葉片附件，成對設(shè)置的葉片附件設(shè)置于殼體內(nèi)，葉片附件包括腹板以及主梁中的至少一者；

9、如第一方面的彎曲變形矯正系統(tǒng)。

10、第三方面，本申請實施例提供了一種風(fēng)力發(fā)電機組，包括：如第二方面的葉片。

11、第四方面，本申請實施例提供了一種彎曲變形矯正控制方法，應(yīng)用于第一方面的控制器，方法包括：

12、獲取葉片中多個測點截面的彎曲變形信息，彎曲變形信息包括彎曲變形量和彎曲變形方向；

13、響應(yīng)于存在彎曲變形量大于變形量閾值的變形測點截面，獲取變形測點截面的振動信息；

14、根據(jù)變形測點截面的彎曲變形信息和振動信息確定葉片對應(yīng)的目標(biāo)矯正力；

15、基于目標(biāo)矯正力確定驅(qū)動件對應(yīng)的目標(biāo)矯正力矩；

16、控制驅(qū)動件輸出目標(biāo)矯正力矩，以帶動葉片中安裝的多個施力單元向葉片中成對設(shè)置的葉片附件中的一者施加用于目標(biāo)矯正力。

17、第五方面，本申請實施例提供了一種彎曲變形矯正控制裝置，應(yīng)用于第一方面的控制器，裝置包括：

18、第一獲取模塊，用于獲取葉片中多個測點截面的彎曲變形信息，彎曲變形信息包括彎曲變形量和彎曲變形方向；

19、第二獲取模塊，用于響應(yīng)于存在彎曲變形量大于變形量閾值的變形測點截面，獲取變形測點截面的振動信息；

20、矯正力確定模塊，用于根據(jù)變形測點截面的彎曲變形信息和振動信息確定葉片對應(yīng)的目標(biāo)矯正力；

21、矯正力矩確定模塊，用于基于目標(biāo)矯正力確定驅(qū)動件對應(yīng)的目標(biāo)矯正力矩；

22、控制模塊，用于控制驅(qū)動件輸出目標(biāo)矯正力矩，以帶動葉片中安裝的多個拉力轉(zhuǎn)向機構(gòu)矯正葉片的彎曲變形。

23、第六方面，本申請實施例提供了一種電子設(shè)備，設(shè)備包括：處理器以及存儲有計算機程序指令的存儲器；

24、處理器執(zhí)行計算機程序指令時實現(xiàn)如第四方面的彎曲變形矯正控制方法。

25、第七方面，本申請實施例提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機程序指令，所述計算機程序指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如第四方面所述的彎曲變形矯正控制方法。

26、第八方面，本申請實施例提供了一種計算機程序產(chǎn)品，所述計算機程序產(chǎn)品中的指令由電子設(shè)備的處理器執(zhí)行時，使得所述電子設(shè)備執(zhí)行如第四方面所述的彎曲變形矯正控制方法。

27、本申請實施例的彎曲變形矯正系統(tǒng)、葉片、風(fēng)力發(fā)電機組、控制方法、裝置、設(shè)備、存儲介質(zhì)及程序，系統(tǒng)包括矯正裝置、傳感器模塊和控制器，通過傳感器模塊實時測量葉片的彎曲變形信息，將彎曲變形信息傳遞給控制器，控制器根據(jù)彎曲變形信息確定出用于對彎曲變形進行矯正的矯正力信息，并基于矯正力信息生成對矯正裝置中驅(qū)動件的控制指令，驅(qū)動件根據(jù)控制指令運動，從而產(chǎn)生一側(cè)的拉力，拉力通過繩索傳遞給位于一側(cè)葉片附件上的拉力轉(zhuǎn)向機構(gòu)，通過拉力轉(zhuǎn)向機構(gòu)在葉片附件上施加與變形方向相反的矯正力，如此，可以降低葉片的彎曲變形，進而減少葉片振動，降低葉片載荷。

技術(shù)特征：

1.一種彎曲變形矯正系統(tǒng)，用于葉片，所述葉片包括殼體以及成對設(shè)置的葉片附件，所述殼體在自身軸向包括相對的葉尖部以及葉根部，所述葉片附件包括腹板以及主梁中的至少一者，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彎曲變形矯正系統(tǒng)，其特征在于，所述拉力轉(zhuǎn)向機構(gòu)包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彎曲變形矯正系統(tǒng)，其特征在于，所述錨固組件包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彎曲變形矯正系統(tǒng)，其特征在于：所述換向組件包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彎曲變形矯正系統(tǒng)，其特征在于：

6.一種葉片，其特征在于，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的葉片，其特征在于，所述葉片附件包括所述腹板，相對設(shè)置的所述拉力轉(zhuǎn)向機構(gòu)沿所述葉片的弦向?qū)ΨQ分布，每個所述拉力轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)置于成對設(shè)置的所述腹板中一者在所述弦向朝向另一者的表面；

8.一種風(fēng)力發(fā)電機組，其特征在于，包括：如權(quán)利要求6或7所述的葉片。

9.一種彎曲變形矯正控制方法，其特征在于，應(yīng)用于權(quán)利要求1-5任一項所述的控制器，所述方法包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述變形測點截面的彎曲變形信息和振動信息確定所述葉片對應(yīng)的目標(biāo)矯正力，包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述振動信息包括振動頻率和振動幅值，所述基于所述變形測點截面的彎曲變形信息和振動信息以及所述目標(biāo)矯正力計算模型，確定所述葉片對應(yīng)的目標(biāo)校正力，包括：

12.一種彎曲變形矯正控制裝置，其特征在于，應(yīng)用于權(quán)利要求1-5任一項所述的控制器，所述裝置包括：

13.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括：處理器以及存儲有計算機程序指令的存儲器；

14.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機程序指令，所述計算機程序指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求9-11任意一項所述的彎曲變形矯正控制方法。

15.一種計算機程序產(chǎn)品，其特征在于，所述計算機程序產(chǎn)品中的指令由電子設(shè)備的處理器執(zhí)行時，使得所述電子設(shè)備執(zhí)行如權(quán)利要求9-11任意一項所述的彎曲變形矯正控制方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種彎曲變形矯正系統(tǒng)、葉片、風(fēng)力發(fā)電機組及控制方法，彎曲變形矯正系統(tǒng)包括矯正裝置、傳感器模塊和控制器，通過傳感器模塊實時測量葉片的彎曲變形信息，將彎曲變形信息傳遞給控制器，控制器根據(jù)彎曲變形信息確定出用于對彎曲變形進行矯正的矯正力信息，并基于矯正力信息生成對矯正裝置中驅(qū)動件的控制指令，驅(qū)動件根據(jù)控制指令運動，從而產(chǎn)生拉力，拉力通過繩索傳遞給位于一側(cè)葉片附件上的拉力轉(zhuǎn)向機構(gòu)，通過拉力轉(zhuǎn)向機構(gòu)在葉片附件上施加與變形方向相反的矯正力，如此，可以降低葉片的彎曲變形，進而減少葉片振動，降低葉片載荷。

技術(shù)研發(fā)人員：李雙虎,高楊,徐志良
受保護的技術(shù)使用者：北京金風(fēng)科創(chuàng)風(fēng)電設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28