[發明專利]基于葉片上測量的負荷和加速度的風力渦輪機的操作方法及裝置

有效

• 申請號: 201480042858.2
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN105408625B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: I·S·奧勒森
• 申請（專利權）人: 維斯塔斯風力系統集團公司
• 主分類號: F03D7/02
• 分類號: F03D7/02;F03D17/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 蔡洪貴

1.一種操作風力渦輪機的方法，所述風力渦輪機包括至少一個轉子葉片，所述方法包括：

測量所述轉子葉片的根端處的負荷，所述負荷由所述轉子葉片的機械變形引起；

測量所述轉子葉片上所述根端的外側處的加速度，所述加速度由作用在所述轉子葉片上的瞬時負荷引起；

確定由所述加速度引起的所述轉子葉片上的瞬時負荷；

通過結合所述轉子葉片根端處測得的負荷和所述瞬時負荷，確定所述轉子葉片上的預測負荷；

基于所述預測負荷，控制所述風力渦輪機以維持所述轉子葉片上的負荷低于預定閾值水平；以及

如果所述轉子葉片上的所述預測負荷低于所述預定閾值水平，控制所述風力渦輪機以增加所述轉子葉片的能量獲取。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括如果所述轉子葉片上的所述預測負荷高于或接近于所述預定閾值水平，控制所述風力渦輪機以減小所述轉子葉片上的負荷。

3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，還包括測量所述加速度的大小和方向。

4.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，還包括基于測得的加速度確定所述葉片的運動。

5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，還包括根據所述加速度的方向預測所述瞬時負荷是增大或減小在所述轉子葉片的根端處測得的負荷。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，還包括控制所述風力渦輪機，以便：

如果預測所述瞬時負荷將減小在所述轉子葉片的根端處測得的負荷時，增加所述轉子葉片的能量獲??；和/或

如果預測所述瞬時負荷將增大在所述轉子葉片的根端處測得的負荷時，減小所述轉子葉片上的負荷。

7.如權利要求2所述的方法，其特征在于，控制所述風力渦輪機以增加所述轉子葉片的能量獲取和/或減小所述轉子葉片上的負荷，包括：調節所述轉子葉片的槳距角，和/或改變所述轉子葉片的形狀，和/或驅動所述轉子葉片上的副翼。

8.一種風力渦輪機，包括：

至少一個轉子葉片；

位于所述轉子葉片的根端處的負荷傳感器；

位于所述轉子葉片上所述根端外側處的加速度計；以及

控制器，配置為實施如權利要求1-7中的任一項所述的方法。

9.如權利要求8所述的風力渦輪機，其特征在于，所述加速度計位于所述轉子葉片的尖端附近。

10.如權利要求8或9所述的風力渦輪機，其特征在于，所述加速度計位于所述轉子葉片的內部。

11.如權利要求8或9所述的風力渦輪機，其特征在于，所述加速度計是光學加速度計。

12.如權利要求11所述的風力渦輪機，其特征在于，所述加速度計通過一根或多根沿著所述轉子葉片的長度延伸的光纖連接至所述控制器。

13.如權利要求8或9所述的風力渦輪機，其特征在于，所述加速度計是包括空間上隔開的多個子加速度計的加速度計系統。

14.如權利要求8或9所述的風力渦輪機，其特征在于，所述加速度計包括陀螺儀。

15.如權利要求8或9所述的風力渦輪機，其特征在于，包括沿著所述轉子葉片的長度彼此間隔布置的多個加速度計。

16.如權利要求8或9所述的風力渦輪機，其特征在于，所述負荷傳感器是光學負荷傳感器。