[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

本發明涉及一種用于確定風力渦輪機塔架上的載荷的方法(100)。在方法(100)的第一步(110)中，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，該第一變量標識作用于風力渦輪機塔架的機艙的第一力。另外，在方法(100)的第二步(120)中，確定機艙偏轉以便提供第二變量，該第二變量標識作用于風力渦輪機塔架的機艙的第二力。另外，方法(100)的第三步(130)包括將第一變量和第二變量輸入到反映塔架性能的計算模型中。方法(100)的第四步(140)包括借助計算模型確定風力渦輪機塔架上的載荷。

技術領域

本發明總體上涉及監測風力渦輪機的運行，特別是監測風力渦輪機塔架的狀態。本發明尤其涉及一種具有用于確定風力渦輪機塔架上載荷的光纖傳感器的裝置。

背景技術

用于監測風力渦輪機并評估狀況的系統越來越重要。風力渦輪機塔架的狀況，例如磨損、材料疲勞以及由于老化或使用而可能出現的其他變化，是風力渦輪機狀況監測的主題。了解這種狀況后，能夠安排維護工作，估計安裝的現值，并且滿足立法者和客戶的安全要求。

在現有系統中，在預期載荷方面對風力渦輪機塔架進行設計，該預期載荷例如是在風力渦輪機的使用壽命期間所預期的、由轉子轉動次數引起的周期性重力載荷或由陣風引起的載荷。安裝風力渦輪機后，例如借助于定期檢測來檢查風力渦輪機塔架的狀況。然而對塔架的這種狀況監測充滿了一定程度的不確定性，這是因為在短期的重載荷下，例如雷雨期間的強陣風，可能會出現臨界材料載荷，這可能會在此后不久導致材料失效。

因此，需要改進對風力渦輪機塔架狀況的監測。

發明內容

本公開的實施例提供了根據權利要求1的用于確定風力渦輪機塔架上的載荷的方法。另外，本公開的實施例提供了根據權利要求10的適于確定風力渦輪機塔架上的載荷的設備。

根據一個實施例，提供了一種用于確定風力渦輪機塔架上的載荷的方法。該方法包括：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，該第一變量標識作用于風力渦輪機塔架機艙的第一力；確定機艙偏轉以便提供第二變量，該第二變量標識作用于風力渦輪機塔架機艙的第二力；將第一變量和第二變量輸入到反映塔架性能的計算模型中；以及借助計算模型確定風力渦輪機塔架上的載荷。

根據另一個實施例，提供了適于確定風力渦輪機塔架上的載荷的設備。該設備包括：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；和評估單元，其連接到至少一個應變傳感器以接收來自至少一個應變傳感器的第一信號，并且連接到至少一個位置傳感器設備，以接收來自至少一個位置傳感器設備的第二信號，其中評估單元適于根據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，其中評估單元適于根據第二信號確定機艙偏轉，以便提供第二變量，并且其中評估單元適于借助反映塔架性能的計算模型根據第一變量和第二變量確定風力渦輪機塔架上的載荷。

附圖說明

在附圖中示出并在下面的描述中更詳細地解釋示例性實施例。在附圖中示出：

圖1根據本文描述的實施例的用于確定風力渦輪機塔架上的載荷的方法的流程圖；

圖2根據本文描述的另外的實施例的用于確定風力渦輪機塔架上的載荷的方法的流程圖；

圖3根據本文描述的實施例的用于確定風力渦輪機塔架上的載荷的設備的簡化示意圖；

圖4風力渦輪機，以便解釋本文描述的用于確定風力渦輪機塔架上的載荷的設備的實施例；以及

圖5在本文描述的實施例中用于確定風力渦輪機的至少一個轉子葉片中的彎矩的光纖傳感器。

具體實施方式