[發明專利]用于動力應用的涉及風力渦輪機塔架的系統和方法

有效

• 申請號: 200910137071.5
• 申請日: 2009-04-22
• 公開（公告）號: CN101566136A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 師瑞杰;L·C·凱默;C·S·梅亨達爾
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D7/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 周心志;楊松齡

技術領域

本發明的實施例大致涉及風力渦輪機，并且更特別地涉及用于動 力應用的牽涉風力渦輪機塔架的系統和方法。

背景技術

在這點上，風力渦輪機包括支撐結構或塔架，通過基座把該支撐 結構或塔架緊固到地面或其它表面上并且該支撐結構或塔架支撐尺 寸大且重量大的各種部件，比如渦輪轉子、發電機和殼體(或“機艙”)。 在操作期間，風力和塔架與被支撐部件的重量與搖動運動(或振蕩)的 組合引起在塔架基座上的彎曲力或扭矩負載，為了安全和適當地操作 風力渦輪機，監測該彎曲力或扭矩負載以避免使基座過載。例如，如 果探測到塔架基座的扭矩負載到達最大限度，那么通過調節一個或多 個操作特征能夠修改或關閉風力渦輪機的操作。然而，例如，通過使 用許多應變計和其它裝置來監測風力渦輪機并且估計扭矩負載，所以 確定塔架基座的扭矩負載會是復雜的。因此，希望的是能夠有一種較 不復雜的方法來確定塔架基座的扭矩負載。

發明內容

在示范性實施例中，用于動力應用的涉及風力渦輪機塔架的系統 和方法包括用于確定風力渦輪機塔架基座的扭矩負載的系統，該系統 包括控制器，該控制器構造成根據風力渦輪機轉子上的風力乘以風力 渦輪機的有效高度的計算結果來確定風力渦輪機塔架基座的扭矩負 載，并且生成表示該扭矩負載的控制信號。

另一個示范性實施例包括用于確定風力渦輪機塔架基座的扭矩 負載的方法，該方法包括根據作用在風力渦輪機轉子上的風力乘以風 力渦輪機的有效高度的計算結果來確定風力渦輪機塔架基座的扭矩 負載，并且生成表示該扭矩負載的控制信號。

附圖說明

當參考附圖閱讀下列詳細描述時，這些的和其它的特征、方面和 優點將變得更好理解，其中遍及附圖用相同的符號表示相同的零件， 其中：

圖1是示范性風力渦輪機的示意圖，根據本發明的示范性實施例 圖解了用于確定風力渦輪機塔架基座的扭矩負載的示范性參數。

圖2是根據本發明的示范性實施例圖解了圖1的風力渦輪機示意 圖的模型表示的示意圖。

圖3是根據本發明的示范性實施例圖解了用于確定風力渦輪機塔 架基座的扭矩負載的示范性系統的結構圖。

圖4是根據本發明的示范性實施例圖解了用于確定風力渦輪機塔 架基座的扭矩負載的示范性方法的流程圖。

零件列表

100??風力渦輪機

102??基座

103??地面或其它表面

104??塔架

106??機艙

108??渦輪轉子(“轉子”)

109??葉片

200??風力渦輪機的模型表示(“模型”)

202??基座

204??彈簧

206??質量

300??用于確定風力渦輪機塔架基座的扭矩負載的系統

302??控制器

304??塔頂加速度傳感器

306??風速傳感器或估計器

308??轉子速度傳感器或估計器

310??轉子葉片俯仰傳感器

312??操作控制

314??轉子偏航控制

316??轉子葉片俯仰控制

318??其它控制

具體實施方式

在下列詳細描述中，為了提供對各個實施例的透徹理解將闡明許 多特定細節。然而，在沒有這些特定細節的情況下也可以實行實施例。 在其它實例中，沒有詳細描述已充分公知的方法、流程和部件。

進一步，可以把各個操作描述為多個離散步驟，以有助于理解本 發明實施例的方式執行該多個離散步驟。然而，不應該把描述順序解 釋成暗示這些操作必須以它們出現的順序來執行，或者暗示它們甚至 是依賴于順序的。而且，對短語“在實施例中”的反復使用并不是必須 指代相同的實施例，盡管它可以指代相同的實施例。最后，如在本申 請中所使用的術語“包括”、“包含”“具有”等等意在是同義的，除非另 有指示。