一种海上风电机组状态监测方法及系统与流程

本申请涉及风力发电，尤其是涉及一种海上风电机组状态监测方法及系统。

背景技术：

1、风电机组是由叶轮迎风转动带动风力发电机转动，将风能转换为机械能，再转换为电能的设备。海上风电具有风能效益高、风湍流强度小、风切变低、风场噪音、光、电磁等污染限制小，不占用宝贵土地资源等巨大优势，已成为未来风电开发的主战场。

2、其中，海上漂浮式风电机组与固定式风电机组的区别是，风电机组安装到浮体上，浮体通过锚链连接到海床，依靠锚链与海床之间的抓力，使漂浮式风电机组漂浮在某个相对固定的位置。

3、针对上述相关技术，发明人发现有以下缺陷：当出现特定方向的台风时，锚链的拉力主要集中到某一锚链上，导致该锚链容易出现损坏。

技术实现思路

1、为了改善台风时锚链容易出现损坏的情况，本申请提供一种海上风电机组状态监测方法及系统。

2、第一方面，本申请提供的一种海上风电机组状态监测方法，采用如下的技术方案：

3、一种海上风电机组状态监测方法，包括以下步骤：

4、判断当前是否属于异常天气；

5、若是，判断第一锚链与浮力座之间的压力值是否大于预设值；

6、若是，则根据第一策略对第一锚链进行放卷，并对所述第一锚链两侧的第二锚链进行收卷。

7、通过采用上述技术方案，对台风天气进行识别，然后获取相应锚链的压力值，在压力值大于预设值时，通过对第一锚链进行放卷，并对第一锚链两侧的第二锚链进行收卷，使两侧的第二锚链分担部分部分荷载，进而减少了第一锚链出现损坏的情况。

8、优选的，所述判断当前是否属于异常天气，包括：

9、获取当前的风向信息；

10、获取当前的风速信息；

11、判断风速信息是否大于预设风速，且所述风向信息是否属于预设风向；

12、若是，则属于异常天气。

13、通过采用上述技术方案，对风向、风速进行检测，便于对台风天气进行识别，以及确定第一锚链。

14、优选的，所述获取当前的风向信息之后，还包括：

15、判断是否处于多风向时期，若是，则根据第二策略对多个风电机组的布置点进行调节；

16、若否，则根据第三策略对多个风电机组的布置点进行调节。

17、优选的，所述第二策略为多个风电机组呈矩形阵列方式布置，第三策略为处于风向上的相邻两排风电机组呈错位布置。

18、通过采用上述技术方案，对风电场的风能资源进行识别，在不同时期，对风电机组进行不同的布置，以减少尾流的影响，使风电场获得较好的发电量。

19、优选的，所述判断目标锚链的压力值是否大于预设值，包括：

20、连续获取预设时间段内的压力值，并求取所述压力值在所述预设时间段的平均值；

21、判断所述平均值是否大于预设值。

22、通过采用上述技术方案，获取压力值的平均值，并利用平均值进行计算，可提高计算的精准度。

23、优选的，还包括：

24、获取风电机组的发电机的第一振动信息，以及温度信息；

25、根据第一振动信息与温度信息判断发电机是否处于异常运行状态，若是，则输出第一预警信息。

26、通过采用上述技术方案，对发电机的第一振动信息与温度信息进行检测，可对发电机的使用状态进行监测，及时发现故障。

27、优选的，所述根据第一振动信息与温度信息判断发电机是否处于异常运行状态，若是，则输出第一预警信息之后，还包括：

28、获取风电机组的齿轮箱的第二振动信息；

29、根据第二振动信息与温度信息判断齿轮箱是否处于异常运行状态，若是，则输出第二预警信息。

30、通过采用上述技术方案，对齿轮箱的第二振动信息进行检测，可对齿轮箱的使用状态进行监测，及时发现故障。

31、第二方面，本申请提供一种海上风电机组状态监测系统，采用如下的技术方案：

32、一种海上风电机组状态监测系统，包括：

33、风向风速传感器，用于对风向信息与风速信息进行检测；

34、压力传感器，用于检测锚链的压力值信息；

35、控制器，用于接收风向信息、风速信息与压力值信息，在处于异常天气且压力值大于输出预设值时，以输出调节信号；

36、调节机构，用于接收调节信号，并根据根据第一策略对第一锚链进行放卷，并对所述第一锚链两侧的第二锚链进行收卷。

37、通过采用上述技术方案，风向风速传感器对台风天气进行监测，压力传感器对锚链的压力值进行监测，处于台风天气且压力值大于预设值时，通过调节机构对第一锚链进行放卷，并对第一锚链两侧的第二锚链进行收卷，使两侧的第二锚链分担部分部分荷载，进而减少了第一锚链出现损坏的情况。

38、优选的，所述调节机构包括驱动件与绞盘，所述驱动件与控制器电连接，驱动件用于驱动绞盘，所述绞盘用于收卷锚链。

39、通过采用上述技术方案，利用驱动件驱动绞盘，以实现锚链的收卷与放卷。

40、优选的，还包括：

41、第一振动传感器，用于检测发电机的第一振动信息；

42、温度传感器，用于检测发电机的温度信息；

43、第二振动传感器，用于检测齿轮箱的第二振动信息；

44、控制器，还用于根据第二振动信息与温度信息判断齿轮箱是否处于异常运行状态，若是，则输出第二预警信息；还用于根据第二振动信息与温度信息判断齿轮箱是否处于异常运行状态，若是，则输出第二预警信息。

45、通过采用上述技术方案，对发电机、齿轮箱的使用状态进行监测，可及时发现故障。

46、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

47、1.通过调节机构对第一锚链进行放卷，并对第一锚链两侧的第二锚链进行收卷，使两侧的第二锚链分担部分部分荷载，进而减少了第一锚链出现损坏的情况；

48、2.对风电场的风能资源进行识别，在不同时期，对风电机组进行不同的布置，以减少尾流的影响，使风电场获得较好的发电量；

49、3.对发电机、齿轮箱的使用状态进行监测，可及时发现故障。

技术特征：

1.一种海上风电机组状态监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的海上风电机组状态监测方法，其特征在于，所述判断当前是否属于异常天气，包括：

3.根据权利要求2所述的海上风电机组状态监测方法，其特征在于，所述获取当前的风向信息之后，还包括：

4.根据权利要求3所述的海上风电机组状态监测方法，其特征在于，所述第二策略为多个风电机组呈矩形阵列方式布置，第三策略为处于风向上的相邻两排风电机组呈错位布置。

5.根据权利要求1所述的海上风电机组状态监测方法，其特征在于，所述判断第一锚链与浮力座(4)之间的压力值是否大于预设值，包括：

6.根据权利要求1所述的海上风电机组状态监测方法，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求1所述的海上风电机组状态监测方法，其特征在于，所述根据第一振动信息与温度信息判断发电机是否处于异常运行状态，若是，则输出第一预警信息之后，还包括：

8.一种海上风电机组状态监测系统，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的海上风电机组状态监测系统，其特征在于，所述调节机构包括驱动件与绞盘，所述驱动件与控制器电连接，驱动件用于驱动绞盘，所述绞盘用于收卷锚链(5)。

10.根据权利要求8所述的海上风电机组状态监测系统，其特征在于，还包括：

技术总结
本申请涉及一种海上风电机组状态监测方法及系统，属于风力发电技术领域，监测方法包括以下步骤：判断当前是否属于异常天气；若是，判断第一锚链的拉力值是否大于预设值；若是，则根据第一策略对第一锚链进行放卷，并对所述第一锚链两侧的第二锚链进行收卷。本申请通过对第一锚链进行放卷，并对第一锚链两侧的第二锚链进行收卷，可减少了在台风天气时第一锚链出现损坏的情况，同时，对风电场的风能资源进行识别，在不同时期，对风电机组进行不同的布置，以减少尾流的影响，使风电场获得较好的发电量。

技术研发人员：张雪松,魏彬,邱春雷,冯磊
受保护的技术使用者：中广核（北京）新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8