CN114787505B 用于监测风力涡轮的转子叶片健康的系统和方法 （通 用电气可再生能源西班牙有限公司）

2022.06.17PCT/US2019/0666942019.12.17WO2021/126162EN2021.06.24WO2012066107A2,2012.05.24US2015292486A1,2015.10.15US2013195657A1,2013.08.01用于监测风力涡轮的转子叶片健康的系统一种用于监测风力涡轮的至少一个转子叶片的方法包括经由控制器实现用于监测所述至方案包括监测风力涡轮的变桨系统的至少一个转子叶片的固有频率相关的频率分量周围的频域的一个或多个峰值和与转子叶片的固有频率2经由控制器实现用于监测所述至少一个转子叶片的叶片损坏监测所述变桨马达电流的频域中的一个或多个叶片固有频率相关分述一个或多个叶片固有频率相关分量包括用于DC马达的电枢电流或用于AC马达的扭矩相通过确定所述局部峰值和所述转子叶片的给定固有频率之间的差值来确定固有频率在所述至少一个操作参数超过操作阈值时实现所4.根据权利要求1所述的方法，还包括基于一个或多个环境参数确定在所述转子叶片对所述风力涡轮的多个转子叶片实现所述控制方案，以确定针对所述监测所述变桨马达电流的频域中的一个或多个叶片固有频率相关分述一个或多个叶片固有频率相关分量包括用于DC马达的电枢电流或用于AC马达的扭矩相通过确定所述局部峰值和所述转子叶片的给定固有频率之间的差值来确定固有频率34[0006]本发明的方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，或方案包括监测风力涡轮的变桨系统的至少一个电气条件。该方法还包括将变桨系统的(多5括如本文中描述的特征和/或实施例中的任何一[0011]在参考附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本发明的完整且能够[0016]图5图示根据本公开的在单独的桨距变桨操作期间针对三个转子叶片的DC偏移、[0018]图7A至图7B图示根据本公开的用于监测风力涡轮的转子叶片的方法的一个实施[0020]图9图示根据本公开的模态频率(y轴)与增加的质量(x轴)的关系的一个实施例的[0021]图10图示根据本公开的用于监测风力涡轮的转子叶片的方法的另一个实施例的6枢电流，以及用于AC马达的扭矩相关电流分量(例如，用于磁场定向受控AC马达的q轴电7[0029]参考图2和图4，典型的变桨系统70具有由变桨驱动机构3该变桨驱动机构38构造成使每个转子叶片22经由变桨轴承42围绕其相应的变桨轴线40旋[0033]如图6中所示，控制器32可包括一个或多个处理器82和(多个)相关联的存储器设8施例中所示，变桨马达电流可包括用于DC马达的电枢电流(例如，9个)转子叶片22的固有频率相关的频率分量可直接包括转子叶片22的固有频率或包括由控如在(116)处所示，控制方案108可包括获得针对搜索到的局部峰值的频率(例如，或多个局部峰值和与(多个)转子叶片22的固有频率相关的频率分量之间的频率偏差(即计法100然后可包括确定与多个转子叶片22的频率偏差中的一个或多个是否大于频率阈值。[0045]如在(126)处所示，方法100还可包括测量在风力涡轮10处的至少一个环境参数。开的固有/模态频率(y轴)与转子叶片22的增加质量(x轴)的关系的一个实施例的曲线图片损坏(或在(多个)频率偏差中存在任何其它异常)，则方法100还可包括当频率偏差在预[0047]现在参考图10，图示了用于监测风力涡轮10的转子叶片22的方法200的一个实施频域中的(多个)电气条件是否减小在与(多个)转子叶片22的固有频率相关的频率分量周可包括当(多个)电气条件在预定范围之外[0054]确定与所述转子叶片的固有频率相关的频率分量周围的所述频域的一个或多个[0055]确定所述频域的所述一个或多个峰值和与所述转子叶片的所述固有频率相关的和并且仅在所述至少一个操作参数超过操作阈值时实现所述[0061]条款6.根据前述条款中的任一至少一个环境参数和基于所述至少一个环境参数确定在所述转子叶片上是否正在发生冰[0064]条款9.根据前述条款中的任一项[0074]实现用于监测所述至少一个转子叶片的叶片损坏的控制方案，所述控制方案包[0077]确定与所述转子叶片的固有频率相关的频率分量周围的所述频域的一个或多个[0078]确定所述频域的所述一个或多个峰值和与所述转子叶片的所述固有频率相关的和涡轮的至少一个操作参数以及仅在所述至少一个操作参数超过操作阈值时实现所述控制括用于DC马达的电枢电流或用于AC马达的扭矩相关电流分量中的所述转子叶片的所述变桨风力涡轮的所述至少一个电[0092]经由所述控制器确定所述频域中的所述至少一个电气条件是否减小与所述转子