CN102168651A - 一种风机运行方法、测风装置及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种风机运行方法、测风装置及风力发电机组。其中，本发明提供的风机运行方法包括步骤：10)预先测量气流在到达风机叶轮之前的风向；20)使风力发电机组的运行状态与上述预先测得的风向相匹配；30)连续而重复地执行步骤10)和步骤20)，以使风力发电机组进行持续高效地运行。上述方法能够有效提高风机的运行控制精度，进而提高风机运行的稳定性和发电效率。本发明提供的测风装置可应用于上述风机运行方法的风向测量步骤中，从而为风力发电机组提供准确的风向。本发明提供的风力发电机组应用有上述本发明提供的风机运行方法和/或测风装置，因而同样具有较高的运行稳定性和发电效率。

Description

一种风机运行方法、测风装置及风力发电机组

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体地，涉及一种风机运行方法、测风装置及应用上述方法和/或装置的风力发电机组。

背景技术

在风力发电机组的工作过程中，为了充分利用风能，需要使风机叶轮的前表面与自然风向保持正向垂直的状态。当自然风向发生变化时，则通过风机偏航系统调节机舱及叶轮的朝向以使之重新与自然风向保持垂直，从而能够尽快能地提高风力发电机组的实际发电效率。因此，准确的风向数据是决定风机发电效率的重要参数之一。

请参阅图1，为一种常见的风力发电机组及其测风装置的结构示意图。图中A点处为目前常用的机械式风向测量装置。该装置类似于气象监测中所使用的尾翼式风向测量装置，其根据尾翼两边所受到的空气推力的变化而发生偏转，从而感知空气流向的变化，同时得到具体的风向数据。

然而，采用上述风向测量方式的风力发电机组在实际应用中存在下述问题：

其一，由于上述测风装置多被安装在叶轮的后方位置处，而空气在经过叶轮之后才会到达该测风装置所在位置处。由于受到风机叶轮的干扰，使得上述风向测量装所测得的风向并不准确，因此，采用上述风向作为风机偏航系统的控制参数无法实现对风机偏航方向的准确控制，从而影响风机的发电效率。

其二，上述测风装置采用机械结构的测量方式，因而在测量过程中容易受到例如各种磨擦、机械误差和环境等因素的影响，从而影响其测量精度，进而降低风机偏航的调节精度，同样会影响风机的发电效率。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种风机运行方法，其能够为风机提供准确的风向参数，以提高风机偏航的准确性和风机的发电效率。

为解决上述问题，本发明还提供一种测风装置，其同样能够提高风机偏航的准确性和风机的发电效率。

为解决上述问题，本发明还提供一种应用上述风机运行方法和/或测风装置的风力发电机组，其采用更为精确的风向作为风机偏航的控制参数，因而具有更高的偏航精度和发电效率。

为此，本发明提供一种风机运行方法，用于提高风力发电机组的发电效率，其包括下述步骤：10)预先测量气流在到达风机叶轮之前的风向；20)使风力发电机组的运行状态与预先测得的风向相匹配，以提高风力发电机组的发电效率；30)连续而重复地执行步骤10)和步骤20)，以使风力发电机组进行持续高效地运行。

其中，在步骤10)中，预先测量的风向为气流在风机叶轮前方一定距离位置处的风向。

其中，步骤10)具体包括：101)向风机叶轮前方一定距离位置处发射特定的测量波；102)接收经过空气中的粒子反射回来的测量波；103)将反射回来的测量波的方向与发射初始时的测量波的方向进行比较和计算，得出风机叶轮前方一定距离位置处的风向。

其中，测量波包括激光或超声波。

其中，步骤10)中，在步骤103)之前还包括对反射回来的测量波和发射初始时的测量波进行放大的步骤。

优选地，步骤103)还包括：将反射回来的测量波的频率与发射初始时的测量波的频率进行比较和计算，以得出风机叶轮前方一定距离位置处的风速。

其中，步骤20)具体包括：控制风力发电机组的偏航系统对风机叶轮的朝向进行调节，以使风机叶轮的前表面与当前的风向相垂直；和/或，控制风力发电机组的叶轮变桨系统对风机叶轮的桨距角进行调节，以使风机叶轮的桨距角与风速相匹配。

此外，本发明还提供一种测风装置，用于在上述本发明提供的风机运行方法中预先测量气流在到达风机叶轮之前的风向，该测风装置包括测量波发射模块、测量波接收模块、数据分析模块以及输出模块。其中，测量波发射模块用以向风机叶轮前方一定距离位置处发射特定的测量波；测量波接收模块用以接收经过空气中的粒子反射回来的测量波；数据分析模块用以将反射回来的测量波的方向与发射初始时的测量波的方向进行比较和计算，以得出风机叶轮前方一定距离位置处的风向；输出模块用以将数据分析模块所得出的风向输出给至少一台风力发电机组。

其中，测量波包括激光；相应地，测量波发射模块包括激光发射器，测量波接收模块包块激光接收器。

其中，测量波包括超声波；相应地，测量波发射模块包括超声波发射器，测量波接收模块包块超声波接收器。

优选地，数据分析模块还用于将反射回来的测量波的频率与发射初始时的测量波的频率进行比较和计算，以得出风机叶轮前方一定距离位置处的风速。

其中，数据分析模块包括放大器、矢量比较器以及计算器，其中，放大器用以将测量波接收模块所接收到的测量波进行放大；矢量比较器用以将反射回来的测量波的方向与发射初始时的测量波的方向进行比较，以得出经过反射回来的测量波的方向与发射初始时的测量波的方向相比较的变化量；和/或，矢量比较器用以将反射回来的测量波的频率与发射初始时的测量波的频率进行比较，以得出经过反射回来的测量波的频率与发射初始时的测量波的频率相比较的变化量；计算器用以根据测量波方向和/或频率的变化量计算出风机叶轮前方一定距离位置处的风向和/或风速。

其中，还包括用于将测风装置固定于风力发电机组的机舱外部的机舱支架；或者，还包括用于将测风装置风力发电机组附近的地面上的地面支架。

作为另一种技术方案，本发明还提供一种风力发电机组，其应用上述本发明提供的风机运行方法进行运行控制，以提高其发电效率。

另外，本发明还提供一种风力发电机组，其包括上述本发明提供的测风装置，用以预先测量风力发电机组的叶轮前方的风向，风力发电机组根据预先测量的风向对自身的运行状态进行调整。

本发明具有下述有益效果：

本发明提供的风机运行方法，首先预先测量气流在到达风机叶轮之前的风向；然后使风力发电机组的运行状态与上述预先测得的风向相匹配，以达到提高风力发电机组的发电效率的目的；并且通过连续而重复地执行上述步骤，可使风力发电机组进行持续高效地运行。相对于现有技术中采用机械式测风装置而言，本发明提供的运行方法能够在气流达到风机叶轮之前测知其风向，并将该风向作为控制风机运行的主要参数之一，从而可避免现有技术中测量叶轮后方风向所导致的控制误差，进而提高风机的控制精度及其运行的稳定性；在此基础上，可使风力发电机组具有较高的风能转化及利用效率，从而获得较高的发电效率。

而且，在一个优选实施中，本发明提供的风机运行方法借助特定的测量波而实现对风向的非接触式测量，从而避免了现有技术中的机械式测风装置容易受到各种机械误差和环境因素影响的问题，进而可有效提高风机运行的控制精度及稳定性。

此外，在另一个优选实施例中，本发明提供的风机运行方法能够对叶轮前方的风向和风速进行同时测量，从而实现对风机偏航系统和风机叶轮桨距角的同步调节，并最终有效提高风机运行的稳定性和发电效率。

本发明提供的测风装置包括测量波发射模块、测量波接收模块、数据分析模块以及输出模块。借助上述测量波发射模块可以向目标方向(诸如风机叶轮前方一定距离的位置处)发射特定方向的测量波，并通过测量波接收模块对经过空气中的粒子反射回来的上述测量波进行接收，然后经由数据分析模块对上述反射回来的测量波的方向与发射初始时的测量波的方向进行比较和计算以得出叶轮前方的风向；最后由输出模块将上述风向传送至风力发电机组的控制系统。由上述过程可知，本发明提供的测风装置能够实现对风机叶轮前方一定距离位置处的风向进行非接触式的测量，从而能够在气流到达风机叶轮之前获得精确的风向，进而为风机的运行提供精确的控制参数，并最终提高风机发电效率和运行稳定性。

并且，在一个优选实施例中，本发明提供的测风装置还可在测量风向的同时测量风速，从而实现对风机偏航系统和风机叶轮桨距角的同步调节，并最终有效提高风机运行的稳定性和发电效率。

本发明提供的风力发电机组中应用有上述本发明提供的风机运行方法和/或设置有上述本发明提供的测风装置。因此，在风力发电机的运行过程中，能够预先获得风机叶轮前方的风向和风速，并将该风向和风速作为风力发电机组的控制参数，从而可有效提高风力发电机组的运行稳定性及发电效率。

附图说明

图1为一种目前常见的风力发电机组及其风向测量装置的结构示意图；

图2为本发明提供的风机运行方法一个具体实施例的流程示意图；

图3为本发明提供的风机运行方法另一个具体实施例中风向测量步骤的流程示意图；

图4为本发明提供的测风装置一个具体实施例的结构框图；以及

图5为图4所示测风装置中的数据分析模块的一种具体实施方式的结构框图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的风机运行方法、测风装置及应用上述方法和/或装置的风力发电机组进行详细描述。

请参阅图2，为本发明提供的风机运行方法一种具体实施例的流程示意图。如图所示，本实施例中，该风机运行方法包括下述步骤：10)预先测量气流在到达风机叶轮之前的风向；20)使风力发电机组的运行状态与预先测得的风向相匹配，以提高风力发电机组的发电效率；30)连续而重复地执行步骤10)和步骤20)，以使风力发电机组进行持续高效地运行。

其中，步骤10)具体是指采用一定的技术手段在气流到达风机叶轮之前就对其风向进行测量，例如在风机叶轮前方一定距离的某一位置处设置测风装置，借助该测风装置对该位置处的风向进行实时测量。容易理解的是，步骤10)中所测得的风向是气流尚未经过风机叶轮而未受到叶轮影响的自然风向，因此在将该风向作为风机运行的控制参数时可有效提升对风机偏航系统的控制精度，从而提高对风能的有效利用率，进而提高风力发电机组的发电效率。

此外，对于上述步骤10)进行风向测量的位置可以灵活选取，具体如下：其一，对于上述风向测量位置与风机叶轮的相对方向，例如可以选择风机叶轮的正前方，也可以选择风机叶轮前方的一定角度范围内的某个方向位置，还可根据风力发电机组的控制精度要求、安装场地及周边环境对风向的影响等因素而进行调整。其二，上述测量风向的位置与风机叶轮之间的距离同样可以根据实际需要和/或实地测验进行确定，该距离的确定原则是：只要能够确保气流从上述测量风向的位置流动到风机叶轮所在位置处时其风向大致保持不变的距离均可，基于上述原则及其变形的技术方案均应视为本发明的保护范围。例如，在叶轮直径约为100米的风力发电机组的叶轮前方约20米范围内所测得的风向与叶轮所在位置处的风向大致相等，那么就可将上述叶轮前方约20米范围内所测得的风向视为叶轮所在位置处的风向，而上述约20米的距离范围即可作为进行风向测量的位置与叶轮之间距离的可选范围。

此外，对于上述风向测量过程中所采用的测风装置，例如可以采用现有技术中的机械式风向测量装置，也可以采用专用的感应式的测风装置，或者，还可以采用其他类型的非接触式的测风装置。

在上述步骤20)中所述的使风力发电机组的运行状态与预先测得的风向相匹配的步骤，在实际应用中，例如可以包括根据上述预先测得的风向对风机偏航系统进行调整，从而调节风机叶轮的朝向以使风机叶轮的前表面与当前风向保持垂直的状态，进而调节风机的实际输出功率的步骤。这里，可以通过实验得到一系列的或连续的风向与风机偏航系统调节参数之间的函数关系，并将这一函数关系预存在偏航系统中，从而在偏航系统每获得一个新的风向之后，即可立即对叶轮的朝向进行相应调节。

上述步骤30)，具体是指：连续地执行步骤10)，从而对风机叶轮前方的风向进行连续测量，并将上述连续的风向持续不断地传送至风力发电机组；相应地，步骤20)中，控制风力发电机组根据上述连续的风向对诸如风机叶轮朝向等的运行状态进行不断调整，从而使风力发电机组能够持续稳定且高效地向外输出电能。

通过上述描述可知，本发明提供的风机运行方法能够有效提高作为风机控制参数的风向的测量精确度，从而使风机叶轮的朝向与经过风机所处位置的实际风向进行精确匹配，进而提高风机的运行稳定性和发电效率。

请参阅图3，为本发明提供的风机运行方法另一个具体实施例中步骤10)的流程示意图。本实施例中的步骤20)和步骤30)与上述第一种实施例基本相同或类似，在此不予赘述。下面将对本实施例中步骤10)的风向测量过程进行详细说明。

本实施例中，步骤10)具体包括下述步骤：101)向风机叶轮前方一定距离位置处发射特定的测量波；102)接收经过空气中的粒子反射回来的测量波；103)将上述反射回来的测量波的方向与发射初始时的测量波的方向进行比较和计算，以得出风机叶轮前方一定距离位置处的风向。

在实际应用中，上述测量波可以采用激光或超声波，而至于具体采用何种测量波进行风向测量可根据精度需要及成本核算等因素而定；也可同时采用两种测量波，并根据实际需要在二者的测量结果中进行选取。

此外，为了获得更为准确的风向测量数据，在本实施例中的步骤103)之前，还包括对反射回来的测量波和发射初始时的测量波进行放大的步骤。

综上所述，本发明所提供的风机运行方法能够在风机运行过程中，使风机叶轮的朝向始终与叶轮所在位置处时的实际风向进行精确地匹配；并且，当连续测得的风向发生变化时，通过风机偏航系统对风机叶轮的朝向进行相应调整以使叶轮的前表面始终正对风向，从而使风能得到充分利用。因此，本发明所提供的风机运行方法能够有效提高风机的发电效率。

此外，在本发明提供的风机运行方法的一个优选实施例中，上述步骤103中还包括：将反射回来的测量波的频率与发射初始时的测量波的频率进行比较和计算，以得出风机叶轮前方一定距离位置处的风速的步骤。相应的，上述步骤20)具体还包括，控制风力发电机组的叶轮变桨系统对风机叶轮的桨距角进行调节，以使风机叶轮的桨距角与风速相匹配。其中，上述对于风速的测量过程可以与上述风向测量过程同时进行，也可以单独进行。

也就是说，利用上述测量波同时或单独获得测量位置处的风向和风速参数，从而对风力发电机组的偏航系统和变桨系统进行同时或独立的控制，进而对风机叶轮的朝向和桨距角进行同时或独立的调节，最终使风力发电机组的发电效率得到最大化的提升。

作为另一种技术方案，本发明还提供一种测风装置。该装置可被用于上述本发明提供的风机运行方法中预先测量气流在到达风机叶轮之前的风向和/或风速参数。

请参阅图4，为本发明提供的测风装置一个具体实施例的结构框图。如图所示，本发明提供的测风装置包括测量波发射模块、测量波接收模块、数据分析模块以及输出模块。其中，测量波发射模块用以向风机叶轮前方一定距离位置处发射特定的测量波；测量波接收模块用以接收经过空气中的粒子反射回来的测量波；数据分析模块用以将反射回来的测量波的方向与发射初始时的测量波的方向进行比较和计算，以得出风机叶轮前方一定距离位置处的风向；输出模块用以将数据分析模块所得出的风向输出给至少一台风力发电机组。

请参阅图5，为一个具体实施例中的数据分析模块的结构框图。如图所示，上述数据分析模块进一步又包括放大器、矢量比较器以及计算器。其中，放大器用以将测量波接收模块所接收到的测量波进行放大，以便于其他模块进行分析和计算等处理，同时提高最终计算结果的精确度；矢量比较器用以将反射回来的测量波的方向与发射初始时的测量波的方向进行比较，以得出经过反射回来的测量波的方向与发射初始时的测量波的方向相比较的变化量；计算器用以根据变化量计算出风机叶轮前方一定距离位置处的风向。

其中，上述测量波可以采用激光，也可以采用超声波。当采用激光作为测量波时，相应地，测量波发射模块具体包括激光发射器，测量波接收模块具体包块激光接收器；当采用超声波作为测量波时，相应地，测量波发射模块具体包括超声波发射器，测量波接收模块具体包块超声波接收器。

下面以激光作为测量波为例，对本发明提供的测风装置的工作过程进行具体说明。

首先，设定风向测量的具体位置，例如可以选定距离风机叶轮正前方20米处的某一小范围区域作为测量位置，并将测风装置的激光发射器和激光接收器均对准该位置；之后，启动测风装置的激光发射器和激光接收器，几乎在启动的同时，激光接收器即可接收到在上述测量位置处的空气粒子所反射回来的激光；同时，可以在激光发射器的发射端设置一个类似分光镜等具有光线分离功能的装置而使一部分激光在发射初始即反射回激光接收器；这样，在激光接收器上即可同时获得发射初始时的激光和经由测量位置处的空气粒子反射回的激光，并且上述两种不同方向的激光在激光接收器内被转化为电信号，继而被传输至后续的各个模块进行处理；接下来，放大器对上述电信号进行放大以防止信号在后续处理中失真；经放大处理后的电信号被传输至矢量比较器，矢量比较器可以对上述来自发射初始时的激光所转换的电信号的波形方向以及来自测量位置反射回来的激光所转换的电信号的波形方向进行比较，从而得到二者方向的变化量，也就得到了上述经空气粒子反射回来的激光方向与发射初始的激光方向的变化量；计算器便可根据上述激光方向的变化量准确计算出测量位置处的风向；最后，由输出模块将所得出的风向输出给风力发电机组。当上述激光发射器连续地向测量位置发射激光时，即可实现对该位置风向的连续测量。

容易理解的是，采用超声波作为测量波进行风向测量的过程与上述激光测量的过程基本相同或类似，因而不再赘述。当然，在必要时还可以同时采用上述两种不同的测量波，以达到特定的测量目的。

此外，上述传输模块可以仅向一台风力发电机组传输测风装置所测得的风向，也可以将一台测风装置所测得的风向同时传输给多台风力发电机组。具体可以视各台风力发电机组所处的安装环境、距离以及风场分布情况等实际因素而定。

此外，在一个优选实施例中，上述数据分析模块还用于将反射回来的测量波的频率与发射初始时的测量波的频率进行比较和计算，从而得出风机叶轮前方一定距离位置处的风速。具体地，该数据分析模块中的矢量比较器在对测量波方向进行比较的同时，对测量波的频率进行比较，以得到上述测量波的方向和/或频率的变化量；然后由计算器根据上述测量波方向和/或频率的变化量计算出测量位置处的风向和风速。最终，通过输出模块将上述风向和风速参数分别传输给风力发电机组的偏航系统和变桨系统，从而可实现对叶轮朝向和桨距角的同步或独立调节，进而大幅提升风力发电机组的发电效率。

在实际应用中，上述本发明提供的测风装置还包括将其固定安装于风力发电机组的机舱外部的机舱支架；或者，还包括将测风装置固定安装于风力发电机组附近的地面上的地面支架。

上述两种支架的结构可以借鉴常用固定技术中的各种机械结构，只要保证在一定强度的风力作用下，能够维持测风装置的主体装置的安全和稳固即可。而二者的主要区别在于功能上的不同，具体为：当采用机舱支架把测风装置安装于机舱外部时，能够使测风装置随机舱偏航，并可始终测量叶轮平面正前方的风向，测量精度高，但成本也会相应提高；当采用地面支架把测风装置安装于风力发电机组附近的地面上时，同一台测风装置就能够同时为处于该装置一定距离范围内的多台风力发电机组提供风向数据，但此时相比于安装在机舱上的方案而言，其测量精度会有所降低，但是能够节约大量的设备成本。综上所述，具体采用何种安装及测量方式可以根据成本预算及测量精度等的要求而进行综合考虑。

通过上述描述可知，本发明提供的测风装置借助诸如激光和/或超声波等的测量波对预先设定的测量位置(例如，风机叶轮前方一定距离的位置处)的风向和/或风速进行精确的非接触式的测量，从而能够有效保证所测风向和/或风速的准确性，并且不会受到机械磨擦及环境等因素的影响。因此，本发明提供的测风装置能够为风力发电机组的运行控制提供精度的风向、风速参数，从而在保证风机运行稳定性的同时，有效提高风力发电机组的发电效率。

此外，本发明还提供了一种风力发电机组，其应用有上述本发明所提供的风机运行方法进行运行控制，从而在其运行过程中能够始终获得准确的风向和/或风速参数，并根据上述风向、风速参数对诸如叶轮偏航及变桨等的运行状态进行准确控制。因此，本发明提供的风力发电机组能够保持较高的运行稳定性，同时具有较高的发电效率。

另外，本发明还提供了另一种风力发电机组，其包括上述本发明所提供的测风装置，用以预先测量风力发电机组的叶轮前方的风向和/或风速，并传输给风力发电机组的控制系统。该风力发电机组在运行过程中可根据来自上述测风装置的预先测量的风向和/或风速对自身的运行状态进行准确的调节，从而同样具有较高的运行稳定性及发电效率。

可以理解的是，上述本发明提供的风力发电机组还可以同时应用上述本发明提供的风机运行方法和测风装置而实现更好的运行控制，以获得更为理想的发电效率及运行稳定性。

还可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种风机运行方法，用于提高风力发电机组的发电效率，其特征在于，包括下述步骤：

10)预先测量气流在到达风机叶轮之前的风向；

20)使所述风力发电机组的运行状态与所述预先测得的风向相匹配，以提高所述风力发电机组的发电效率；

30)连续而重复地执行步骤10)和步骤20)，以使所述风力发电机组进行持续高效地运行。

2.根据权利要求1所述的风机运行方法，其特征在于，在所述步骤10)中，所述预先测量的风向为气流在所述风机叶轮前方一定距离位置处的风向。

3.根据权利要求2所述的风机运行方法，其特征在于，所述步骤10)具体包括：

101)向所述风机叶轮前方一定距离位置处发射特定的测量波；

102)接收经过空气中的粒子反射回来的所述测量波；

103)将所述反射回来的测量波的方向与发射初始时的测量波的方向进行比较和计算，得出所述风机叶轮前方一定距离位置处的风向。

4.根据权利要求3所述的风机运行方法，其特征在于，所述测量波包括激光或超声波。

5.根据权利要求3所述的风机运行方法，其特征在于，所述步骤10)中，在所述步骤103)之前还包括对所述反射回来的测量波和发射初始时的测量波进行放大的步骤。

6.根据权利要求3所述的风机运行方法，其特征在于，所述步骤103)还包括：将所述反射回来的测量波的频率与发射初始时的测量波的频率进行比较和计算，以得出所述风机叶轮前方一定距离位置处的风速。

7.根据权利要求6所述的风机运行方法，其特征在于，所述步骤20)具体包括：控制所述风力发电机组的偏航系统对所述风机叶轮的朝向进行调节，以使所述风机叶轮的前表面与当前的风向相垂直；和/或，控制所述风力发电机组的叶轮变桨系统对所述风机叶轮的桨距角进行调节，以使所述风机叶轮的桨距角与所述风速相匹配。

8.一种测风装置，用于在权利要求1-7中任意一项所述的风机运行方法中预先测量气流在到达风机叶轮之前的风向，其特征在于，所述测风装置包括测量波发射模块、测量波接收模块、数据分析模块以及输出模块；其中

所述测量波发射模块用以向所述风机叶轮前方一定距离位置处发射特定的测量波；

所述测量波接收模块用以接收经过空气中的粒子反射回来的所述测量波；

所述数据分析模块用以将所述反射回来的测量波的方向与发射初始时的测量波的方向进行比较和计算，以得出所述风机叶轮前方一定距离位置处的风向；

所述输出模块用以将所述数据分析模块所得出的风向输出给至少一台所述风力发电机组。

9.根据权利要求8所述的测风装置，其特征在于，所述测量波包括激光；相应地，所述测量波发射模块包括激光发射器，所述测量波接收模块包块激光接收器。

10.根据权利要求8所述的测风装置，其特征在于，所述测量波包括超声波；相应地，所述测量波发射模块包括超声波发射器，所述测量波接收模块包块超声波接收器。

11.根据权利要求8所述的测风装置，其特征在于，所述数据分析模块还用于将所述反射回来的测量波的频率与发射初始时的测量波的频率进行比较和计算，以得出所述风机叶轮前方一定距离位置处的风速。

12.根据权利要求8或11所述的测风装置，其特征在于，所述数据分析模块包括放大器、矢量比较器以及计算器，其中

所述放大器用以将所述测量波接收模块所接收到的测量波进行放大；

所述矢量比较器用以将所述反射回来的测量波的方向与发射初始时的测量波的方向进行比较，以得出经过反射回来的所述测量波的方向与发射初始时的测量波的方向相比较的变化量；和/或，所述矢量比较器用以将所述反射回来的测量波的频率与发射初始时的测量波的频率进行比较，以得出经过反射回来的所述测量波的频率与发射初始时的测量波的频率相比较的变化量；

所述计算器用以根据所述测量波方向和/或频率的变化量计算出所述风机叶轮前方一定距离位置处的风向和/或风速。

13.根据权利要求8所述的测风装置，其特征在于，还包括用于将所述测风装置固定于所述风力发电机组的机舱外部的机舱支架；或者，还包括用于将所述测风装置所述风力发电机组附近的地面上的地面支架。

14.一种风力发电机组，其特征在于，应用权利要求1-7中任意一项所述的风机运行方法进行运行控制，以提高其发电效率。

15.一种风力发电机组，其特征在于，包括权利要求8-13中任意一项所述的测风装置，用以预先测量所述风力发电机组的叶轮前方的风向，所述风力发电机组根据所述预先测量的风向对自身的运行状态进行调整。

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