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基于光纤传感技术的风电叶片载荷实时监测技术初探

陈文光  谭银银  代勇波  
【摘要】:当前风电机组的开发趋势正朝着更高功率、更低成本的兆瓦级机器发展。更大的扫掠面积和风轮直径在提高电力输送的同时,也提出了艰巨的设计挑战。在叶片扫过的区域内,由于受地形等因素影响,风速不均衡,造成叶片风载荷不均匀,容易产生叶片过度疲劳和风力发电机振动,降低发电效率。因此,实时地了解风力叶片的载荷非常重要,当叶片受到的载荷较大时,可以通过变桨等操作实现迎风面积减小,从而减小叶片风载荷,降低叶片的损伤弯矩等不利因素。这些挑战可以通过设计配置叶片传感系统的风电机组来应对。该系统实现实时动态监测每个叶片的载荷。一方面对叶片综合载荷进行监测,避免叶片因为过载而损坏;另一方面,获取的载荷可以作为风电机组控制系统的输入参数。本文提出了一种基于光纤传感技术的载荷测量系统,它能够有效地测量风力发电机运行中叶片的载荷数据,为风电机组的变桨和叶片疲于评估提供参数依据。

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