[發明專利]用于確定風力渦輪機塔架上的載荷的方法和設備

在審

• 申請號: 201780055705.5
• 申請日: 2017-09-11
• 公開（公告）號: CN109715939A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 馬蒂亞斯·穆勒;克里斯汀·西弗斯;托馬斯·紹斯
• 申請（專利權）人: 福斯4X股份有限公司
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 邰鳳珠;劉繼富

1.一種用于確定風力渦輪機塔架上的載荷的方法，包括：

-確定風力渦輪機的至少一個轉子葉片中的彎矩，以便提供第一變量，所述第一變量標識作用于風力渦輪機塔架的機艙的第一力；

-確定機艙偏轉以便提供第二變量，所述第二變量標識作用于風力渦輪機塔架的機艙的第二力；

-將所述第一變量和所述第二變量輸入到反映塔架性能的計算模型中；以及

-借助所述計算模型確定風力渦輪機塔架上的載荷。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，當確定所述至少一個轉子葉片中的彎矩時，使用至少一個應變傳感器測量所述至少一個轉子葉片中的應變。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，當確定所述至少一個轉子葉片中的彎矩時，在兩個方向上，特別是兩個相互正交的方向上測量所述至少一個轉子葉片中的應變。

4.根據權利要求2或3所述的方法，其中，所述至少一個應變傳感器布置在所述至少一個轉子葉片中，特別地，其中，所述至少一個應變傳感器是光纖應變傳感器。

5.根據權利要求1到4之一所述的方法，其中，當確定機艙偏轉時，借助位置傳感器設備來確定機艙的位置，所述位置傳感器設備適于執行選自以下中的至少一種方法：GPS定位方法，特別是按照RTK GPS(實時動態GPS)的GPS定位方法；差分GPS定位方法；基于攝像機的定位方法；基于雷達的定位方法；和基于激光的定位方法。

6.根據權利要求1到5之一所述的方法，其中，當確定機艙偏轉時，使用靜止參考點。

7.根據權利要求1到6之一所述的方法，還包括根據所確定的塔架上的載荷確定風參數，特別是風速和/或風向。

8.根據權利要求1到7之一所述的方法，其中，當借助所述計算模型確定塔架上的載荷時，使用卡爾曼濾波器以便提高塔架上載荷的確定精度。

9.根據權利要求1到8之一所述的方法，其中，當借助所述計算模型確定塔架上的載荷時，使用風力渦輪機參數，特別是塔架厚度和/或塔架材料。

10.一種適于確定風力渦輪機塔架上的載荷的設備，包括：

至少一個應變傳感器，其被布置并適于測量風力渦輪機的至少一個轉子葉片上的應變；

至少一個位置傳感器設備，其被布置并適于確定風力渦輪機塔架的機艙的位置；以及

評估單元，其連接到所述至少一個應變傳感器，以從所述至少一個應變傳感器接收第一信號，并且連接到所述至少一個位置傳感器設備，以從所述至少一個位置傳感器設備接收第二信號，

其中，所述評估單元適于根據所述第一信號確定風力渦輪機的至少一個轉子葉片中的彎矩，以便提供第一變量，

其中，所述評估單元適于根據所述第二信號確定機艙偏轉，以便提供第二變量，以及

其中，所述評估單元適于借助反映塔架性能的計算模型根據第一和第二變量確定風力渦輪機塔架上的載荷。

11.根據權利要求10的設備，其中，所述位置傳感器設備適于執行選自以下中的至少一種方法：GPS定位方法，特別是按照RTK GPS(實時動態GPS)的GPS定位方法；差分GPS定位方法；基于攝像機的定位方法；基于雷達的定位方法；和基于激光的定位方法。