一种风电机组塔体倾斜度计算方法

摘要

本发明公开了一种风电机组塔体倾斜度计算方法，建立塔体倾斜角度同风速、桨距角之间的关系式，采用叠加法计算得到的塔体偏移量；当风速v≤12m/s时，采用自适应最小二乘算法拟合风速与塔体倾斜度之间的函数关系，进而求得当风速为零或接近于零时，风机塔体的倾斜度；大于额定风速运行情况下算式的求取；当12<v≤25m/s时，采用多元非线性回归分析法求取倾斜角度同风速、桨距角之间的关系，建立二次多项式回归模型，采用最小二乘法估计多元线性回归模型的参数，得到倾斜角度。本发明的有益效果是能得到不同风速情况下风力发电机组塔体倾斜的角度，计算结果准确。

主权项

一种风电机组塔体倾斜度计算方法，其特征在于按照以下步骤进行：步骤1：塔体倾斜角度同风速、桨距角之间的关系式如下：$\theta =\left\{\begin{array}{cc}f\left(v\right)& v\le 12m/s\\ f(v,\beta )& 12<v\le 25m/s\end{array}\right.---\left(1\right)$式中，v代表风速，β代表桨距角，θ代表塔体倾斜角度，f表示拟合函数关系；在风电机组运行过程中，其受风的推力、自身的的重力等产生倾斜，采用叠加法计算得到的塔体偏移量f为：$f=\frac{h^2}{\mathrm{EI}}·\sqrt{\frac{9K_1^2{\rho }^2}{16}+K_2^2{S}^2{h}^2}·v^2---\left(2\right)$式中，h为塔筒高，E为弹性模量，I为塔筒弯曲时关于中性轴的惯性矩，ρ为空气密度，S为叶片面积，K₁、K₂为常数，v为风速；步骤2：小于额定风速运行情况下算式的求取；当v≤12m/s时，采用自适应最小二乘算法拟合风速与塔体倾斜度之间的函数关系，进而求得当风速为零或接近于零时，风机塔体的倾斜度；步骤3：大于额定风速运行情况下算式的求取；当12<v≤25m/s时，采用多元非线性回归分析法求取倾斜角度同风速、桨距角之间的关系，建立二次多项式回归模型θ＝k₁+k₂v+k₃v²+k₄β+k₅β²+k₆vβ   (3)式中，v为风速，β为桨距角，k_i(i＝1,…,6)为常系数，表示回归参数；采用最小二乘法估计多元线性回归模型的参数，得到倾斜角度。