[發(fā)明專利]風(fēng)機(jī)風(fēng)速測(cè)量方法、裝置和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210401055.4
• 申請(qǐng)日: 2012-10-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103777035A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭振江;辛理夫;蔡旋;王華;郝偉棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華銳風(fēng)電科技（集團(tuán)）股份有限公司
• 主分類號(hào): G01P5/00
• 分類號(hào): G01P5/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，尤其涉及一種風(fēng)機(jī)風(fēng)速測(cè)量方法、裝置和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

風(fēng)電機(jī)組包括葉輪、機(jī)艙和塔筒，其中葉輪包括葉片和輪轂。由于風(fēng)電機(jī)組的葉片的體積較大，在風(fēng)剪切效應(yīng)的作用下，會(huì)存在嚴(yán)重的葉片的不平衡震動(dòng)，進(jìn)而增大風(fēng)電機(jī)組的載荷，縮短風(fēng)電機(jī)組的使用壽命。現(xiàn)有技術(shù)根據(jù)葉片前方的風(fēng)速，制定獨(dú)立變槳距策略對(duì)葉片的角度進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而降低風(fēng)電機(jī)組的載荷。

但現(xiàn)有技術(shù)常采用將激光風(fēng)速儀放置在風(fēng)電機(jī)組前方的地面上，豎直向上發(fā)射激光光束，對(duì)葉片前方的風(fēng)速進(jìn)行測(cè)量。由于測(cè)得的風(fēng)速為葉片前方某一固定點(diǎn)的風(fēng)速，風(fēng)速測(cè)量范圍較小。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種風(fēng)機(jī)風(fēng)速測(cè)量方法、裝置和系統(tǒng)，用于擴(kuò)大風(fēng)速測(cè)量范圍。

本發(fā)明的一方面提供一種風(fēng)機(jī)風(fēng)速測(cè)量方法，包括：

根據(jù)與測(cè)量點(diǎn)的相對(duì)位置，計(jì)算第一測(cè)量波的發(fā)射角度；

根據(jù)所述第一測(cè)量波的發(fā)射角度，向所述測(cè)量點(diǎn)發(fā)射所述第一測(cè)量波，以使得所述測(cè)量點(diǎn)利用所述測(cè)量點(diǎn)所在位置的氣流和所述第一測(cè)量波，反射第二測(cè)量波；

接收所述第二測(cè)量波；

根據(jù)所述第一測(cè)量波和所述第二測(cè)量波，獲得所述氣流的速率。

本發(fā)明的又一方面提供一種風(fēng)機(jī)風(fēng)速測(cè)量裝置，包括：

計(jì)算模塊，用于根據(jù)與測(cè)量點(diǎn)的相對(duì)位置，計(jì)算第一測(cè)量波的發(fā)射角度；

發(fā)射模塊，用于根據(jù)所述第一測(cè)量波的發(fā)射角度，向所述測(cè)量點(diǎn)發(fā)射所述第一測(cè)量波，以使得所述測(cè)量點(diǎn)利用所述測(cè)量點(diǎn)所在位置的氣流和所述第一測(cè)量波，反射第二測(cè)量波；

接收模塊，用于接收所述第二測(cè)量波；

處理模塊，用于根據(jù)所述第一測(cè)量波和所述第二測(cè)量波，獲得所述氣流的速率。

本發(fā)明的又一方面提供一種風(fēng)機(jī)風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)，包括如上所述的風(fēng)速測(cè)量裝置和風(fēng)電機(jī)組；

所述的風(fēng)速測(cè)量裝置與所述風(fēng)電機(jī)組的輪轂相連，使得所述風(fēng)速測(cè)量裝置位于所述風(fēng)電機(jī)組的輪轂前方，與所述風(fēng)電機(jī)組的輪轂同步旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明提供的一種風(fēng)機(jī)風(fēng)速測(cè)量方法、裝置和系統(tǒng)，采用根據(jù)與測(cè)量點(diǎn)的相對(duì)位置，計(jì)算第一測(cè)量波的發(fā)射角度，根據(jù)所述第一測(cè)量波的發(fā)射角度，向所述測(cè)量點(diǎn)發(fā)射所述第一測(cè)量波，以使得所述測(cè)量點(diǎn)利用所述測(cè)量點(diǎn)所在位置的氣流和所述第一測(cè)量波，反射第二測(cè)量波，接收所述第二測(cè)量波，根據(jù)所述第一測(cè)量波和所述第二測(cè)量波，獲得所述氣流的速率，擴(kuò)大了風(fēng)速測(cè)量范圍。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的風(fēng)機(jī)風(fēng)速測(cè)量方法流程圖；

圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例的風(fēng)機(jī)風(fēng)速測(cè)量方法流程圖；

圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例的風(fēng)機(jī)風(fēng)速測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為使本申請(qǐng)實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的風(fēng)機(jī)風(fēng)速測(cè)量方法的流程示意圖，如圖1所示，本實(shí)施例的風(fēng)機(jī)風(fēng)速測(cè)量方法包括：

101、根據(jù)與測(cè)量點(diǎn)的相對(duì)位置，計(jì)算第一測(cè)量波的發(fā)射角度。

102、根據(jù)所述第一測(cè)量波的發(fā)射角度，向所述測(cè)量點(diǎn)發(fā)射所述第一測(cè)量波，以使得所述測(cè)量點(diǎn)利用所述測(cè)量點(diǎn)所在位置的氣流和所述第一測(cè)量波，反射第二測(cè)量波。

103、接收所述第二測(cè)量波。

具體的，根據(jù)所述第一測(cè)量波的速率，計(jì)算所述第一測(cè)量波的傳輸時(shí)間與所述第二測(cè)量波的傳輸時(shí)間之和，根據(jù)所述第一測(cè)量波的傳輸時(shí)間與所述第二測(cè)量波的傳輸時(shí)間之和，在發(fā)射所述第一測(cè)量波之后接收所述第二測(cè)量波。

104、根據(jù)所述第一測(cè)量波和所述第二測(cè)量波，獲得所述氣流的速率。

具體的，根據(jù)所述第一測(cè)量波的頻率和所述第二測(cè)量波的頻率，采用多普勒頻移公式計(jì)算所述氣流的速率。在104之后還可包括：向風(fēng)電機(jī)組發(fā)送所述氣流的速率，以使得所述風(fēng)電機(jī)組利用所述氣流的速率獲得獨(dú)立變槳策略。

本實(shí)施例中，采用根據(jù)與測(cè)量點(diǎn)的相對(duì)位置，計(jì)算第一測(cè)量波的發(fā)射角度，根據(jù)所述第一測(cè)量波的發(fā)射角度，向所述測(cè)量點(diǎn)發(fā)射所述第一測(cè)量波，以使得所述測(cè)量點(diǎn)利用所述測(cè)量點(diǎn)所在位置的氣流和所述第一測(cè)量波，反射第二測(cè)量波，接收所述第二測(cè)量波，根據(jù)所述第一測(cè)量波和所述第二測(cè)量波，獲得所述氣流的速率，擴(kuò)大了風(fēng)速測(cè)量范圍。