[發(fā)明專利]一種風(fēng)力檢測(cè)的方法、風(fēng)力檢測(cè)儀和風(fēng)力發(fā)電機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110416749.0
• 申請(qǐng)日: 2011-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN103163325A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛俊豪;劉河
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京金風(fēng)科創(chuàng)風(fēng)電設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): G01P13/00
• 分類號(hào): G01P13/00;G01P5/00
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張?zhí)焓?/td>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種風(fēng)力檢測(cè)的方法、風(fēng)力檢測(cè)儀和風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

背景技術(shù)

風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。我國(guó)風(fēng)能資源豐富，利用風(fēng)能發(fā)電的潛力巨大。

現(xiàn)在，人們通常使用風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能。圖1為現(xiàn)有技術(shù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括：槳葉101、導(dǎo)流罩102、發(fā)電機(jī)103、機(jī)艙罩104、塔架105、塔基106和風(fēng)力檢測(cè)儀107。風(fēng)力以一定角度和速度作用在槳葉101上，使槳葉101產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩而轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，旋轉(zhuǎn)的槳葉101將驅(qū)動(dòng)塔架104上的發(fā)電機(jī)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能。

在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作過(guò)程中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)捕獲風(fēng)能的數(shù)量與風(fēng)速成三次方關(guān)系，導(dǎo)流罩102的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與風(fēng)向的夾角也影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)捕獲風(fēng)能的效率；當(dāng)導(dǎo)流罩102的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與風(fēng)向之間存在夾角時(shí)，將降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)力發(fā)電機(jī)捕獲風(fēng)能的效率，同時(shí)，導(dǎo)流罩102的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與風(fēng)向之間存在夾角時(shí)，偏向的風(fēng)力會(huì)給風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生一個(gè)很大的偏載荷，降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)的使用壽命。所以，準(zhǔn)確獲取風(fēng)向和風(fēng)速等風(fēng)力參數(shù)，對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率和使用壽命等都至關(guān)重要。

現(xiàn)有技術(shù)中，風(fēng)力檢測(cè)儀107通常包括風(fēng)向標(biāo)和風(fēng)速儀，使用風(fēng)向標(biāo)和風(fēng)速儀來(lái)檢測(cè)風(fēng)向和風(fēng)速等風(fēng)力參數(shù)，風(fēng)力檢測(cè)儀107安裝在葉輪101后面的機(jī)艙罩104上，由于氣流經(jīng)過(guò)葉輪101的阻擋或干擾之后才到達(dá)風(fēng)力檢測(cè)儀107，因此風(fēng)速和風(fēng)向等風(fēng)力參數(shù)均發(fā)生變化，所以，風(fēng)力檢測(cè)儀107獲取的風(fēng)速和風(fēng)向等風(fēng)力參數(shù)精確度低、誤差大。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種風(fēng)力檢測(cè)的方法、風(fēng)力檢測(cè)儀和風(fēng)力發(fā)電機(jī)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中檢測(cè)到的風(fēng)力參數(shù)精確度低、誤差大的問(wèn)題。

為此，本發(fā)明提供一種風(fēng)力檢測(cè)的方法，其中，包括：

檢測(cè)旋轉(zhuǎn)部件上的檢測(cè)點(diǎn)處于至少兩個(gè)預(yù)設(shè)位置時(shí)的力學(xué)信號(hào)；

根據(jù)所述至少兩個(gè)預(yù)設(shè)位置及其對(duì)應(yīng)的力學(xué)信號(hào)獲取風(fēng)力的風(fēng)向。

其中，所述風(fēng)力檢測(cè)的方法還包括：

根據(jù)所述至少兩個(gè)預(yù)設(shè)位置及其對(duì)應(yīng)的力學(xué)信號(hào)獲取風(fēng)力的風(fēng)速。

其中，所述至少兩個(gè)預(yù)設(shè)位置包括：

第一位置和第二位置；

所述第一位置和第二位置分別為所述檢測(cè)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)經(jīng)過(guò)的圓周與該圓周在水平方向的直徑相交的位置。

其中，所述至少兩個(gè)預(yù)設(shè)位置還包括：

第三位置和第四位置；

所述第三位置和第四位置分別為所述檢測(cè)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)經(jīng)過(guò)的圓周與該圓周在豎直方向的直徑相交的位置。

其中，所述檢測(cè)旋轉(zhuǎn)部件上的檢測(cè)點(diǎn)處于至少兩個(gè)預(yù)設(shè)位置時(shí)的力學(xué)信號(hào)包括：

檢測(cè)所述旋轉(zhuǎn)部件上的檢測(cè)點(diǎn)的位置信號(hào)；

在所述旋轉(zhuǎn)部件上的檢測(cè)點(diǎn)處于預(yù)設(shè)位置時(shí)，檢測(cè)所述檢測(cè)點(diǎn)的力學(xué)信號(hào)。

其中，所述檢測(cè)所述旋轉(zhuǎn)部件上的檢測(cè)點(diǎn)的位置信號(hào)包括：

通過(guò)加速度傳感器檢測(cè)所述旋轉(zhuǎn)部件上的檢測(cè)點(diǎn)的位置信號(hào)；

在所述加速度傳感器檢測(cè)到的加速度為水平預(yù)設(shè)值時(shí)，標(biāo)識(shí)所述旋轉(zhuǎn)部件上的檢測(cè)點(diǎn)處于所述第一位置和第二位置。

其中，所述檢測(cè)點(diǎn)的力學(xué)信號(hào)包括：

所述檢測(cè)點(diǎn)的壓力信號(hào)、拉力信號(hào)和壓強(qiáng)信號(hào)中的至少一種。

其中，所述旋轉(zhuǎn)部件為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的導(dǎo)流罩。

本發(fā)明還提供一種風(fēng)力檢測(cè)儀，其中包括：

力學(xué)傳感器，用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)部件上的檢測(cè)點(diǎn)處于至少兩個(gè)預(yù)設(shè)位置時(shí)的力學(xué)信號(hào)；

信號(hào)處理器，用于根據(jù)所述至少兩個(gè)預(yù)設(shè)位置及其對(duì)應(yīng)的力學(xué)信號(hào)獲取風(fēng)力的風(fēng)向。

其中，所述信號(hào)處理器還用于：

根據(jù)所述至少兩個(gè)預(yù)設(shè)位置及其對(duì)應(yīng)的力學(xué)信號(hào)獲取風(fēng)力的風(fēng)速。

其中，所述力學(xué)傳感器包括：

壓力傳感器、拉力傳感器和壓強(qiáng)傳感器中的至少一種；

所述壓力傳感器、拉力傳感器和壓強(qiáng)傳感器分別用于檢測(cè)所述檢測(cè)點(diǎn)的壓力信號(hào)、拉力信號(hào)和壓強(qiáng)信號(hào)。

其中，所述風(fēng)力檢測(cè)儀還包括：

位置傳感器，用于檢測(cè)所述旋轉(zhuǎn)部件上的檢測(cè)點(diǎn)的位置信號(hào)；

基于所述位置傳感器檢測(cè)到的位置信號(hào)確定所述旋轉(zhuǎn)部件上的檢測(cè)點(diǎn)處于預(yù)設(shè)位置時(shí)，所述力學(xué)傳感器檢測(cè)所述檢測(cè)點(diǎn)的力學(xué)信號(hào)。

其中，所述位置傳感器包括：

加速度傳感器，在所述加速度傳感器檢測(cè)到的加速度為水平預(yù)設(shè)值時(shí)，標(biāo)識(shí)所述旋轉(zhuǎn)部件上的檢測(cè)點(diǎn)處于第一位置和第二位置；