本申請屬于風力發(fā)電，尤其涉及一種扭轉(zhuǎn)變形矯正系統(tǒng)、葉片、風力發(fā)電機組及控制方法。

背景技術(shù)：

1、隨著風電機組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。葉片振動問題的實質(zhì)往往是氣動負阻尼的問題，其表現(xiàn)為葉片在某階頻率振動時，特定的振型往往會導(dǎo)致氣動力對結(jié)構(gòu)施加正功，導(dǎo)致氣動能量源源不斷注入結(jié)構(gòu)，從而誘發(fā)葉片彎曲方向的大振幅。而葉片截面的扭轉(zhuǎn)變形是引起葉片氣動負阻尼的重要因素，根據(jù)經(jīng)驗，增加葉片扭轉(zhuǎn)剛度可以有效提高葉片的氣動阻尼，達到從根源上解決葉片振動問題的目的。

2、目前，往往是通過增加葉片材料剛度或者增加葉片截面尺寸的方式來增加葉片扭轉(zhuǎn)剛度，但是上述兩種方式均會帶來葉片尺寸和成本的大幅提升。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請實施例提供一種扭轉(zhuǎn)變形矯正系統(tǒng)、葉片、風力發(fā)電機組、控制方法、裝置、設(shè)備、存儲介質(zhì)及程序，能夠矯正葉片的扭轉(zhuǎn)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扭轉(zhuǎn)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，包括第一驅(qū)動件、第二驅(qū)動件以及沿軸向分布的多個施力單元組，每個施力單元組包括第一施力單元和第二施力單元，每個第一施力單元和每個第二施力單元均包括繩索和在第一方向上相對設(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，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，第一施力單元中的繩索的主繩與第一驅(qū)動件傳動連接，第二施力單元中的繩索的主繩與第二驅(qū)動件傳動連接，施力單元組中的拉力轉(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；

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扭轉(zhuǎn)變形信息；

5、控制器，被配置為根據(jù)扭轉(zhuǎn)變形信息控制第一驅(qū)動件和第二驅(qū)動件運動，以帶動測點截面中呈對角線設(shè)置的拉力轉(zhuǎn)向機構(gòu)向成對設(shè)置的葉片附件施加用于矯正葉片的扭轉(zhuǎn)變形的矯正力偶。

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、如第一方面的扭轉(zhuǎn)變形矯正系統(tǒng)。

10、第三方面，本申請實施例提供了一種風力發(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扭轉(zhuǎn)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扭轉(zhuǎn)變形信息，扭轉(zhuǎn)變形信息包括扭轉(zhuǎn)角和扭轉(zhuǎn)變形方向；

13、響應(yīng)于存在扭轉(zhuǎn)角大于角度閾值的變形測點截面，基于變形測點截面的扭轉(zhuǎn)變形信息確定葉片所需的目標矯正角；

14、基于目標矯正角確定葉片對應(yīng)的目標矯正力偶；

15、基于目標矯正力偶確定第一電動機對應(yīng)的第一矯正力矩和第二電動機對應(yīng)的第二矯正力矩；

16、控制第一電動機和第二電動機分別輸出第一矯正力矩和第二矯正力矩，以帶動多個測點截面中呈對角線設(shè)置的拉力轉(zhuǎn)向機構(gòu)向成對設(shè)置的葉片附件施加目標矯正力偶。

17、第五方面，本申請實施例提供了一種扭轉(zhuǎn)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、獲取模塊，用于獲取葉片中多個測點截面的扭轉(zhuǎn)變形信息，扭轉(zhuǎn)變形信息包括扭轉(zhuǎn)角和扭轉(zhuǎn)變形方向；

19、矯正角確定模塊，用于響應(yīng)于存在扭轉(zhuǎn)角大于角度閾值的變形測點截面，基于變形測點截面的扭轉(zhuǎn)變形信息確定葉片所需的目標矯正角；

20、矯正力偶確定模塊，用于基于目標矯正角確定葉片對應(yīng)的目標矯正力偶；

21、矯正力矩確定模塊，用于基于目標矯正力偶確定第一電動機對應(yīng)的第一矯正力矩和第二電動機對應(yīng)的第二矯正力矩；

22、控制模塊，用于控制第一電動機和第二電動機分別輸出第一矯正力矩和第二矯正力矩，以帶動多個測點截面中呈對角線設(shè)置的拉力轉(zhuǎn)向機構(gòu)向成對設(shè)置的葉片附件施加目標矯正力偶。

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)如第四方面的扭轉(zhuǎn)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)，計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機程序指令，計算機程序指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如第四方面的扭轉(zhuǎn)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，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，使得電子設(shè)備執(zhí)行如第四方面的扭轉(zhuǎn)變形矯正控制方法。

27、本申請實施例的扭轉(zhuǎn)變形矯正系統(tǒng)、葉片、風力發(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扭轉(zhuǎn)變形信息，將扭轉(zhuǎn)變形信息傳遞給控制器，控制器根據(jù)扭轉(zhuǎn)變形信息確定出用于對扭轉(zhuǎn)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第一驅(qū)動件和第二驅(qū)動件的控制指令，第一驅(qū)動件和第二驅(qū)動件根據(jù)控制指令運動，以帶動測點截面中呈對角線設(shè)置的拉力轉(zhuǎn)向機構(gòu)向成對設(shè)置的葉片附件施加用于矯正葉片的扭轉(zhuǎn)變形的矯正力偶，如此，可以降低葉片的扭轉(zhuǎn)變形，進而減少葉片振動，降低葉片載荷。

技術(shù)特征：

1.一種扭轉(zhuǎn)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所述的扭轉(zhuǎn)變形矯正系統(tǒng)，其特征在于，所述拉力轉(zhuǎn)向機構(gòu)拉力轉(zhuǎn)向機構(gòu)包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的扭轉(zhuǎn)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所述的扭轉(zhuǎn)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所述的扭轉(zhuǎn)變形矯正系統(tǒng)，其特征在于：所述第一驅(qū)動件包括第一驅(qū)動電機，所述第一驅(qū)動電機具有輸出軸，與所述第一驅(qū)動件傳動連接的繩索中的至少部分主繩纏繞于所述第一驅(qū)動電機的輸出軸；

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。

9.一種扭轉(zhuǎn)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，所述確定葉片中多個測點截面的扭轉(zhuǎn)變形信息，包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述基于所述變形測點截面的扭轉(zhuǎn)變形信息確定所述葉片對應(yīng)的目標矯正角，包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述基于所述目標矯正角確定所述葉片所需的目標矯正力偶，包括：

13.一種扭轉(zhuǎn)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：

14.一種電子設(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；

15.一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9-12任意一項所述的扭轉(zhuǎn)變形矯正控制方法。

16.一種計算機程序產(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9-12任意一項所述的扭轉(zhuǎn)變形矯正控制方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種扭轉(zhuǎn)變形矯正系統(tǒng)、葉片、風力發(fā)電機組及控制方法，扭轉(zhuǎn)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扭轉(zhuǎn)變形信息，將扭轉(zhuǎn)變形信息傳遞給控制器，控制器根據(jù)扭轉(zhuǎn)變形信息確定出用于對扭轉(zhuǎn)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第一驅(qū)動件和第二驅(qū)動件的控制指令，第一驅(qū)動件和第二驅(qū)動件根據(jù)控制指令運動，以帶動測點截面中呈對角線設(shè)置的拉力轉(zhuǎn)向機構(gòu)向成對設(shè)置的葉片附件施加用于矯正葉片的扭轉(zhuǎn)變形的矯正力偶，如此，可以降低葉片的扭轉(zhuǎn)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,徐志良,高楊
受保護的技術(shù)使用者：北京金風科創(chuàng)風電設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28