一种风沙环境下测风仪的失效失准测试方法与流程

本发明涉及仪器故障诊断，具体为一种风沙环境下测风仪的失效失准测试方法。

背景技术：

1、测风仪作为精密的测量仪器，也作为机组各部件中少数置于机舱外部的部件，其运行环境极为恶劣，导致测风仪故障率频发，引起机组来流风速、风向测量失准，为风电机组经济、安全运行带来很大挑战。例如，低温会使机械式风速仪测量值偏小；随着风速仪的长期旋转导致轴承等零部件的磨损严重，在极端风况下导致其失效；结冰、风沙环境以及空气湿度都会对测风仪的测量精度产生影响。特别是对于大基地型风场，测风仪的高可靠性运行是全场偏航优化、发电量提升的基础，直接影响着风电场的经济效益。

2、但是目前对于测风仪失效失准机理研究依然不足，只能靠人为经验去判断，如果要检修就得全面检查，费时费力。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种风沙环境下测风仪的失效失准测试方法，以克服现有技术中测风仪失效失准机理研究依然不足，只能靠人为经验去判断，如果要检修就得全面检查，费时费力的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种风沙环境下测风仪的失效失准测试方法，包括：

4、获取测风仪运行位置风况及沙尘曲线；

5、根据测风仪运行位置风况及沙尘曲线获得落沙粒径与浓度，根据测风仪运行位置风况获取风洞实验参数和测风仪的测试角度；

6、根据风洞实验参数进行风洞吹风试验，根据落沙粒径与浓度在风洞试验段上游加装落沙装置，获取风洞来流速度和风洞转盘偏角，固定测风仪的测试角度，通过测风仪进行风速和风向的测量；

7、根据风洞来流速度和测风仪的测得风速，计算得到测风仪的风速测量误差；

8、根据风洞转盘偏角和测风仪的测得风向，计算得到测风仪的风向测量误差。

9、优选地，测风仪运行位置风况根据区域典型气候情况查询公开数据库获取风况及沙尘参数，或根据所在区域典型气候情况进行实际测量获取风况及沙尘参数。

10、优选地，各个高度的沙尘参数利用激光衍射测量仪测得。

11、优选地，沙尘曲线根据风况及沙尘参数拟合形成风况及沙尘参数沿高度变化曲线。

12、优选地，测风仪运行位置风况包括测风仪运行位置的风速及风向。

13、优选地，测风仪运行位置的风速根据激光雷达测得。

14、优选地，测风仪运行位置的风况及沙尘参数的获取，具体包括：

15、确定测风仪运行高度，如果测风仪为安装在风电机组上的测风仪，补充确定风电机组塔筒高度及叶轮平面各高度；

16、根据风况及沙尘参数沿高度变化曲线确定测风仪运行高度、风电机组塔筒高度及叶轮平面各高度上风况及沙尘参数。

17、优选地，先根据测风仪运行环境确定典型风向扇区，再根据典型风向扇区确定测风仪测试角度。

18、优选地，风洞来流速度通过热线风速仪测得。

19、优选地，风洞转盘偏角通过风洞实验装置中自带的风洞转盘测得。

20、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明提供了一种风沙环境下测风仪的失效失准测试方法，首先采集测风仪运行位置的风况及沙尘曲线，通过风况及沙尘曲线获取到测风仪运行位置沙尘数据和风况数据，通过测风仪运行位置沙尘数据和风况数据部署风洞实验，再用标准的测风仪进行测试，对比测试数据与采集数据的偏差，找出测风仪出现的问题，本方法只需要在相应环境中采集到测风仪的风况和沙尘数据，后续测试工作在风洞试验中，不用对测风仪进行全面的检查就可以判断出测风仪是否失准失效，省时省力。

技术特征：

1.一种风沙环境下测风仪的失效失准测试方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种风沙环境下测风仪的失效失准测试方法，其特征在于，所述测风仪运行位置风况根据区域典型气候情况查询公开数据库获取风况及沙尘参数，或根据所在区域典型气候情况进行实际测量获取风况及沙尘参数。

3.根据权利要求1所述的一种风沙环境下测风仪的失效失准测试方法，其特征在于，各个高度的沙尘参数利用激光衍射测量仪测得。

4.根据权利要求1所述的一种风沙环境下测风仪的失效失准测试方法，其特征在于，沙尘曲线根据风况及沙尘参数拟合形成风况及沙尘参数沿高度变化曲线。

5.根据权利要求1所述的一种风沙环境下测风仪的失效失准测试方法，其特征在于，测风仪运行位置风况包括测风仪运行位置的风速及风向。

6.根据权利要求6所述的一种风沙环境下测风仪的失效失准测试方法，其特征在于，所述测风仪运行位置的风速根据激光雷达测得。

7.根据权利要求1所述的一种风沙环境下测风仪的失效失准测试方法，其特征在于，测风仪运行位置的风况及沙尘参数的获取，具体包括：

8.根据权利要求1所述的一种风沙环境下测风仪的失效失准测试方法，其特征在于，先根据测风仪运行环境确定典型风向扇区，再根据典型风向扇区确定测风仪测试角度。

9.根据权利要求1所述的一种风沙环境下测风仪的失效失准测试方法，其特征在于，所述风洞来流速度通过热线风速仪测得。

10.根据权利要求1所述的一种风沙环境下测风仪的失效失准测试方法，其特征在于，所述风洞转盘偏角通过风洞实验装置中自带的风洞转盘测得。

技术总结
本发明涉及仪器故障诊断技术领域，具体为一种风沙环境下测风仪的失效失准测试方法，首先采集测风仪运行位置的风况及沙尘曲线，通过风况及沙尘曲线获取到测风仪运行位置沙尘数据和风况数据，通过测风仪运行位置沙尘数据和风况数据部署风洞实验，再用标准的测风仪进行测试，对比测试数据与采集数据的偏差，找出测风仪出现的问题，本方法只需要在相应环境中采集到测风仪的风况和沙尘数据，后续测试工作在风洞试验中，不用对测风仪进行全面的检查就可以判断出测风仪是否失准失效，可以系统性的对各个沙尘环境工况下的测风仪测量误差进行分析，以明晰测风仪在风沙环境下的误差分布规律，探究测风仪在风沙环境下的失效、失准机理。

技术研发人员：李芊,沙德生,刘兴伟,张鑫赟,周利鹏,浦永卿,徐海涛,石永利,刘俊
受保护的技术使用者：华能陈巴尔虎旗风力发电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16