JP2010281279A - 風力発電風車ブレードの異常判定方法、異常判定装置、及び、異常判定プログラム - Google Patents
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Abstract
作業者の熟練を必要とせず、低コストで早期に、そして確実に、風力発電風車で発生するブレードの異常を検出する。
【解決手段】
風力発電風車ブレードの破損、レセプターの取付不備などの異常を判定する方法であって、ブレード13下方にて音響信号を収音し、収音した音響信号を周波数軸および時間軸にわたって解析し、音響信号の解析結果中に、時間推移とともに尖鋭度が高い周波数成分が推移するドップラーシフト成分の存在を検出することで、ブレード13の異常を判定することを特徴とする。
【選択図】図7
Description
lastic:ガラス繊維強化プラスチック)が用いられているが、CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic:カーボン繊維強化プラスチック)を用いることも可能である。これ
ら3枚のブレード13a〜13cは、ヘッド14に接続されている。
ブレード13の移動方向後方に持つことが考えられ、ブレード13全体から発せられる風切音と比較した場合、レベルはより高く、周波数特性は尖鋭度が高いものとして計測される。そして、この異常部位からの風切音は、風車の下方位置で計測した場合には、ブレード13の回転に伴う音源位置の移動によりドップラー効果を伴って計測される。
に音源があるときにドップラー効果による最高周波数が、そして、B点にあるときにドップラー効果による最低周波数が観測される。
示している。この本実施形態で計測対象とした風力発電風車は定回転型であって、発電時には20[回転/分]程度で定速回転が行われる。
11近傍を通過する際、その相互作用によって発生する音の成分である。なお、図中A1〜A3の添字は、3枚の異なるブレード13a〜13cによるものであることを示している。
間を有する成分である。この成分はブレード13全体から発生するドップラー効果を伴った風切音の成分であって、時間の進行に伴い右肩下がり、すなわち、周波数を低下させながら推移する成分となっている。また、前述の成分Aに対し所定時間遅れて発生する成分となっている。添字で示す数字は同一のブレード13から発生した成分であることを示している。このブレード13全体から発生する風切音の成分は、広い周波数範囲で比較的長
い時間にわたって比較的低いレベルでゆっくりと変化する成分として現れている。
音位置を考慮することで更に正確な検出を行うことが可能となる。
にブレード13が所定位置を通過したことを示す同期信号を付随させておくことにより容易に実現することができる。また、風力発電風車10の複数枚のブレード13のうち、少なくとも何れか1枚に笛のような吹鳴部を設け、ブレード13の回転によって所定周波数成分を有する音を発するようにすることで、収音した音響信号からどのブレード13に異常が生じているかを遠隔地においても容易に確認することが可能となる。また、この吹鳴部の所定周波数を、各風力発電風車10で異なったものとすることで、風力発電風車10a〜10cを判別することもできる。
Claims (5)
- ブレード下方にて音響信号を収音し、
収音した音響信号を周波数軸および時間軸にわたって解析し、
音響信号の解析結果中に、時間推移とともに尖鋭度が高い周波数成分が推移するドップラーシフト成分の存在を検出することで、ブレードの異常を判定することを特徴とする
風力発電風車ブレードの異常判定方法。 - 尖鋭度が高い周波数成分の推移が所定の傾きを有する場合を、ブレードの異常として判定する
請求項1に記載の風力発電風車ブレードの異常判定方法。 - ドップラーシフト成分の存在を検出するための所定の傾きは、風車の回転数によって変更される
請求項2に記載の風力発電風車ブレードの異常判定方法。 - ブレード下方にて収音された音響信号を、周波数軸および時間軸にわたって解析する周波数−時間解析部と、
周波数−時間解析部での解析結果中に、時間推移とともに尖鋭度が高い周波数成分が推移するドップラーシフト成分の存在を検出することで、ブレードの異常を判定する判定部を備えたことを特徴とする
風力発電風車ブレードの異常判定装置。 - ブレード下方にて収音された音響信号を、周波数軸および時間軸にわたって解析する周波数−時間解析処理と、
周波数−時間解析処理での解析結果中に、時間推移とともに尖鋭度が高い周波数成分が推移するドップラーシフト成分の存在を検出することで、ブレードの損傷を判定する判定処理を実行することを特徴とする
風力発電風車ブレードの異常判定プログラム。
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