[發明專利]用于計算和校正風力渦輪機發電場中的迎角的方法

有效

• 申請號: 201380069001.5
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN105051364B
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 烏奈·埃洛塞吉因紹斯蒂;約恩·埃洛塞吉因紹斯蒂
• 申請（專利權）人: 伊斯帕維斯塔實驗室經濟利益分組
• 主分類號: F03D7/02
• 分類號: F03D7/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王萍;韓煒

本發明涉及一種用于測量和校正風力渦輪機發電場(11)中的迎角的方法，藉此，初始測量風力發電場的每個風力渦輪機(11)的產量，以能夠限定模型風力渦輪機，其為產生最大功率的那個風力渦輪機。針對風力渦輪機(10)的每個葉片(15)創建坐標軸允許計算所述模型風力渦輪機(10)的葉片(15)的迎角以及定義參考值，以將相同的參考值復制到剩余的風力渦輪機(11)的每個葉片(15)，這樣針對風力發電場的每個風力渦輪機獲得最佳功率比。

技術領域

本發明涉及一種用于測量和調節發電場的風力渦輪機的葉片上的風的入射角(其已知為迎角)的方法。迎角對于風力渦輪機的產量特別重要，因此在安裝風力發電場的風力渦輪機時的調節方法是至關重要的。

本發明特別應用于可再生能源產業的領域。

背景技術

當借助風力渦輪機安裝用于產生風能的發電場時，初始問題是采用建造設計和作業條件中定義的適當的參考迎角安裝風力渦輪機中的葉片。換言之，例如，當風力渦輪機的控制系統指示0°時，必須確保其中已經實際限定了0°的葉片的部分(section)具有該迎角。

用作葉片的參考的這個角經常與風力渦輪機被設計成的、并且通過其獲得最優產量的設計角不同。由于處理具有這樣巨大尺寸和噸位的部件比較困難，當在風力渦輪機中安裝葉片時安裝它們需要難以實現的精確度。這些調節借助葉片和輪軸上各自的標記是工廠預置的。

輪軸中存在某些機械元件，允許葉片的入射角隨風變化，所述角也稱為迎角。最后，這些系統使葉片圍繞其自身的縱軸旋轉。

在現有技術中，槳距控制系統(pitch control system)主要使用兩種技術：液壓技術和電子技術。在風力渦輪機中通常使用液壓槳距。而電動槳距則越來越多地用于大功率風力渦輪機設施，因為其在調節和控制方面比液壓系統提供更好的特征。

電動控制系統允許持續地調節葉片的迎角，雖然電動控制系統不指示如下值：其必須位于該值處以優化其位置。

槳距控制系統通常用于在風力超過特定設計水平時限制風力渦輪機的額定功率。為了防止葉片、甚至風力渦輪機自身被損壞，主要借助兩個系統限制該接收的功率。這樣方法中的一種方法是通過修改槳距使得葉片相對于風的方向的迎角被減小，甚至對于極端風速情況為零，葉片在這種情況下被放置在標記位置(flag position)。其他系統通過對于葉片的旋轉使用制動器。盡管開始時成本更高，但是該方法具有允許風力渦輪機操作的優點，即使在極端風情況下，因為葉片以這樣的速度旋轉：通過制動器將葉片限制在該速度。該方法用在其中葉片被固定并且槳距不能被調節的裝置中。

可以提及以下兩個專利文件作為最接近本發明的現有技術。

專利文件AU2011201621A1公開了一種葉片可以圍繞其軸旋轉的風力渦輪機。因此，通過改變葉片相對于風的方向的角度，可以獲得用于使使產生的功率最大化的最有利的位置。

專利文件ES2381094A1公開了一種用于監控風力渦輪機的產量的方法，在該風力渦輪機中，葉片也可以根據相對于依賴風速的發電機的速度的功率曲線圍繞其軸旋轉。

在這兩個專利文件中，可以通過針對不同槳距角進行測試知道葉片必須被放置的最佳值。

然而，在這樣情形中，安裝期間調節風力渦輪機中的葉片的方式以及一旦葉片被安裝葉片所保持的位置是基于預設標記，但是不進行確保葉片在正確位置的最終校準測量。因此，如果以彼此之間具有不同角度的方式安裝葉片或者以與風力渦輪機的初始安裝中的最佳槳距不對應的值安裝葉片，這種情況將持續貫穿風力渦輪機的壽命，并且對槳距進行的任何隨后的監控或調節將被不正確地參考。