CN102338034A - 用于验证风力涡轮的方法和系统 - Google Patents

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CN102338034A CN2011101534572A CN201110153457A CN102338034A CN 102338034 A CN102338034 A CN 102338034A CN 2011101534572 A CN2011101534572 A CN 2011101534572A CN 201110153457 A CN201110153457 A CN 201110153457A CN 102338034 A CN102338034 A CN 102338034A
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Abstract

本发明涉及用于验证风力涡轮的方法和系统。风力涡轮(100)包括：转子(108)；联接到转子的至少两个转子叶片(112)；以及载荷控制系统(300)，其构造成调整两个转子叶片中的至少一个转子叶片的桨距角。该载荷控制系统还构造成故意施加载荷不平衡至转子；测量施加至转子的载荷不平衡；传输表示测量的载荷不平衡的信号至校准模块(308)；以及基于该信号来执行下列操作中的至少一个：检测误差和校准风力涡轮的至少一个构件。

Description

用于验证风力涡轮的方法和系统
技术领域
本文所述的主题大体涉及风力涡轮，更具体地涉及用于验证风力涡轮的方法和系统。
背景技术
一般而言，风力涡轮包括转子，转子包括可旋转的轮毂组件，其具有多个转子叶片。转子叶片将风能转变成机械旋转扭矩，其经由转子来驱动一个或多个发电机。发电机有时，但并非总是，通过齿轮箱旋转地联接到转子。齿轮箱逐步增加转子的固有低旋转速度用于发电机将旋转机械能高效地转换成电能，电能经由至少一个电连接而馈送到公用电网。还存在无齿轮直接驱动的风力涡轮。转子、发电机、齿轮箱和其它构件通常安装于位于塔架顶部的外壳或机舱内。
在至少某些已知的风力涡轮中，在安装一个或多个风力涡轮构件期间可能会出现一个或多个误差。例如，转子叶片控制柜可能以非典型(atypical)次序布线和/或转子位置传感器可安装成具有错的零点参考。这种误差可能不能够易于检测到，至少部分地是由于在已知风力涡轮中转子的对称性。如果检测不到这些误差，则机械载荷可在一个或多个风力涡轮构件上显著地增加，但只有很少(若存在)的风力涡轮异常操作的视觉指示。为了检测这些误差，至少某些已知的风力涡轮包括冗余传感器，其各测量转子位置。但是，在这样的风力涡轮中误差可能仍未检测到，因为一旦第一传感器错误地安装，随后传感器也可能错误地安装。
此外，至少某些已知的风力涡轮使用不对称载荷控制(ALC)系统来平衡在一个或多个风力涡轮构件上的载荷。这种ALC系统通常独立地调整每个转子叶片的桨距角以平衡施加至转子的载荷。在风力涡轮操作期间，转子叶片的空气动力性能可改变。例如，一个或多个转子叶片的前缘可能会随着时间磨损，从而响应于施加至转子叶片的桨距角而改变转子叶片的空气动力性能。为了测量这些变化，常常需要使用昂贵的测试设备。
发明内容
在一个实施例中，提供一种验证包括转子的风力涡轮的方法。该方法包括故意施加载荷不平衡(imbalance)至转子且测量施加至转子的载荷不平衡。该方法还包括传输表示测量的载荷不平衡的信号至校准模块且基于该信号来执行下列操作中的至少一个：检测误差和校准风力涡轮的至少一个构件。
在另一实施例中，提供一种风力涡轮，其包括转子和联接到转子的至少两个转子叶片。该风力涡轮还包括载荷控制系统，载荷控制系统构造成调整两个转子叶片中的至少一个转子叶片的桨距角。该载荷控制系统还构造成故意施加载荷不平衡至转子和测量施加至转子的载荷不平衡。该载荷控制系统还构造成传输表示测量的载荷不平衡的信号至校准模块且基于该信号来执行下列操作中的至少一个：检测误差和校准风力涡轮的至少一个构件。
在又一实施例中，提供一种用于包括转子的风力涡轮的载荷控制系统。该载荷控制系统还构造成故意施加载荷不平衡至转子。该载荷控制系统包括至少一个传感器，其构造成测量转子内的载荷不平衡且生成表示测量的载荷不平衡的信号。该载荷控制系统还包括校准模块，该校准模块构造成接收该信号且基于该信号来执行下列操作中的至少一个：检测误差和校准风力涡轮的至少一个构件。
附图说明
图1是示范性风力涡轮的透视图。
图2是适用于图1所示的风力涡轮的示范性机舱的局部剖视图。
图3是适用于图1所示的风力涡轮的示范性传感器系统的透视图。
图4是适用于图1所示的风力涡轮的示范性载荷控制系统的示意图。
图5是适用于图1所示的风力涡轮的验证风力涡轮的示范性方法的流程图。
部件列表：
100 风力涡轮
102 塔架
104 支承表面
106 机舱
108 转子
110 轮毂
112 转子叶片
114 风
116 偏航轴线
118 转子叶片根部
120 载荷转移区
120 载荷转移区
122 转子叶片尖部
124 旋转轴线
126 转子叶片表面积
128 变桨轴线
130 变桨组件
131 变桨驱动马达
132 发电机
134 转子轴
136 齿轮箱
138 高速轴
140 联接件
142 支承
144 支承
146 偏航驱动机构
148 气象桅杆
150 涡轮控制系统
152 前支承轴承
154 后支承轴承
156 传动系
200 传感器系统
202 转子轴凸缘
204 传感器
206 传感器支架
300 载荷控制系统
302 转换模块
304 D分量
306 Q分量
308 校准模块
310 均衡因子信号
312 转换因子信号
314 载荷调节器模块
316 第一桨距角信号
318 第二桨距角信号
320 第三桨距角信号
322 转子位置信号
324 第一校准因子信号
326 第二校准因子信号
328 第三校准因子信号
330 第一桨距控制信号
332 第二桨距控制信号
334 第三桨距控制信号
336 转子位置误差信号
338 叶片次序误差信号
340 载荷监视器模块
342 开关
400 方法
402 开始或重新开始载荷测试
404 设置至少一个转子叶片桨距角为第一值以施加空气动力载荷不平衡
406 测量至少一个风力涡轮构件上的载荷
408 是否发生故障？
410 中断载荷测试直到校正故障
412 是否经过预定时间？
414 是否完成载荷测试？
416 利用不同值重复载荷测试
418 处理测试数据
420 校验转子位置测量和/或转子叶片次序
422 计算至少一个校准因子
具体实施方式
本文所述的实施例提供载荷控制系统和验证风力涡轮的方法。该载荷控制系统施加空气动力不平衡至转子并测量所造成的施加至转子的移位或弯曲力矩。该载荷控制系统使用该测量来检测转子位置测量误差和/或不正确的转子叶片安装或布线次序。载荷控制系统还使用该测量来计算对于施加至转子叶片的桨距角的校准因子。因此，可检测转子误差且可校准风力涡轮的至少一个构件，而无需昂贵的测试设备。
图1是示范性风力涡轮100的示意图。在示范性实施例中，风力涡轮100是横轴式风力涡轮。替代地，风力涡轮100可为竖轴式风力涡轮。在示范性实施例中，风力涡轮100包括塔架102，塔架102从支承表面104延伸且联接到支承表面104。塔架102可例如利用锚固螺栓或经由地基安装件(均未图示)而联接到表面104。机舱106联接到塔架102，且转子108联接到机舱106。转子108包括可旋转的轮毂110和联接到轮毂110的多个转子叶片112。在示范性实施例中，转子108包括三个转子叶片112。替代地，转子108可具有能使风力涡轮100如本文所述起作用的任何合适数量的转子叶片112。塔架102可具有能使风力涡轮100如本文所述起作用的任何合适高度和/或构造。
转子叶片112绕轮毂110间隔开以便于使转子108旋转，从而将自风114的动能转换成可用的机械能且随后转换成电能。转子108和机舱106在偏航轴线116上绕塔架102旋转以控制转子叶片112相对于风向114的投影(perspective)。通过将转子叶片根部118在多个载荷转移区120联接到轮毂110，转子叶片112配合至轮毂110。载荷转移区120各具有轮毂载荷转移区和转子叶片载荷转移区(均在图1中未示出)。施加至转子叶片112的载荷经由载荷转移区120转移到轮毂110。每个转子叶片112还包括转子叶片尖部122。
在示范性实施例中，转子叶片112具有大约30米(m)(99英尺(ft))至大约120m(394ft)之间的长度。替代地，转子叶片112可具有能使风力涡轮100如本文所述起作用的任何合适长度。例如，转子叶片112可具有小于30m或大于120m的合适长度。当风114接触转子叶片112时，升力施加至转子叶片112，并且当转子叶片尖部122加速时，引起转子108绕旋转轴线124旋转。
转子叶片112的桨距角(未图示)，即，决定转子叶片112相对于风向114的投影的角度，可由变桨组件(在图1中未示出)改变。更具体而言，增加转子叶片112的桨距角减小暴露于风114的转子叶片表面积126的量；相反，减小转子叶片112的桨距角增加暴露于风114的转子叶片表面积126的量。转子叶片112的桨距角在每个转子叶片112处绕变桨轴线128调整。在示范性实施例中，个别地控制转子叶片112的桨距角。
图2是示范性风力涡轮100(在图1中示出)的机舱106的局部剖视图。风力涡轮100的各种构件容纳于机舱106中。在示范性实施例中，机舱106包括三个变桨组件130。每个变桨组件130联接到相关转子叶片112(在图1中示出)，并且绕变桨轴线128调整相关转子叶片112的桨距。在图2中仅示出三个变桨组件130中的一个。在示范性实施例中，每个变桨组件130包括至少一个变桨驱动马达131。
如图2所示，转子108经由转子轴134(有时称作主轴或低速轴)、齿轮箱136、高速轴138和联接件140可旋转地联接到位于机舱106内的发电机132。转子轴134的旋转可旋转地驱动齿轮箱136，齿轮箱随后驱动高速轴138。高速轴138经由联接件140可旋转地驱动发电机132且高速轴138的旋转便于由发电机132发电。齿轮箱136由支承件142支承且发电机132由支承件144支承。在示范性实施例中，齿轮箱136利用双路径几何来驱动高速轴138。替代地，转子轴134经由联接件140直接联接到发电机132。
机舱106还包括偏航驱动机构146，偏航驱动机构146使机舱106和转子108绕偏航轴线116(在图1中示出)旋转以控制转子叶片112相对于风向114的投影。机舱106还包括至少一个气象桅杆148，气象桅杆148包括风向标和风速计(在图2中均未示出)。在一个实施例中，气象桅杆148向涡轮控制系统150提供信息，包括风向和/或风速。涡轮控制系统150包括构造成执行控制算法的一个或多个控制器或其它处理器。如本文所用的，术语“处理器”包括任何可编程的系统，包括系统和微处理器、精简指令集电路(RISC)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑电路(PLC)和能执行本文所述的功能的任何其它电路。上述实例只是示范性的，且因此预期并不以任何方式限制术语处理器的定义和/或意义。此外，涡轮控制系统150可执行SCADA(监督、控制和数据采集)程序。
变桨组件130操作地联接到涡轮控制系统150。在示范性实施例中，机舱106还包括前支承轴承152和后支承轴承154。前支承轴承152和后支承轴承154便于转子轴134的径向支承和对准。前支承轴承152在轮毂110附近联接到转子轴134。后支承轴承154在齿轮箱136和/或发电机132附近定位于转子轴134上。机舱106可包括能使风力涡轮100如本文所述起作用的任意数量的支承轴承。转子轴134、发电机132、齿轮箱136、高速轴138、联接件140和任何相关联的紧固、支承和/或固定装置(包括但不限于支承件142、支承件144、前支承轴承152以及后支承轴承154)有时称作传动系156。
图3是适用于检测风力涡轮100(图1所示)的一个或多个构件上的不对称载荷的传感器系统200的透视图。一般而言，不对称载荷由于竖直和水平风剪切、偏航未对准和湍流而出现。作用于转子叶片112上的不对称载荷转变成作用于转子108、轮毂110和随后转子轴134上的力矩。这些力矩表现为在转子轴凸缘202处的偏转或应变。传感器204，诸如近程式传感器，用于测量转子轴凸缘202的移位。在某些构造中，每个传感器204安装到传感器支架206上，传感器支架206联接到前支承轴承152。来自传感器204的指示测量的移位和/或力矩的传感器读数由控制系统，诸如涡轮控制系统150和/或载荷控制系统(在图3中未图示)使用，以确定每个转子叶片112的桨距命令来减小或抵消不对称转子载荷，并且确定有利的偏航方位以减小桨距活动。在某些构造中，具有90度间隔的四个传感器204用于测量不对称载荷所致的转子轴凸缘202的移位。此外，在某些构造中，传感器204是近程式传感器，其测量转子轴凸缘202相对于非偏转参考系(例如前支承轴承152)的移位。
图4是适用于风力涡轮100(图1所示)的示范性载荷控制系统300的示意图。在示范性实施例中，载荷控制系统300至少部分地由涡轮控制系统150(在图2中示出)实施和/或实施于涡轮控制系统150内。载荷控制系统300测量和/或减小施加至转子108、转子轴134和/或其它风力涡轮构件的不对称载荷。此外，载荷控制系统300验证至少一个风力涡轮构件的安装和/或操作。更具体而言，在示范性实施例中，载荷控制系统300验证转子叶片控制柜(未图示)内转子叶片112的安装或布线次序(在下文中被称作“转子叶片次序”)和/或转子位置测量。转子位置测量指来自合适传感器(未图示)的测量，该传感器识别转子108相对于固定或非旋转参考系的角位置或旋转位置。
在示范性实施例中，载荷控制系统300包括四个传感器204，其绕转子轴134和/或前支承轴承152彼此间隔开大约90度。传感器204测量由于施加至转子108的载荷所致的转子轴凸缘202的移位。传感器204传输代表转子轴凸缘202的力矩(即，测量的载荷不平衡)或测量的移位的一个或多个信号至转换模块302。转换模块302将信号从旋转参考系转换至固定参考系。转换的信号作为力矩信号的D分量304和Q分量306被传输。如本文所用的，D分量304和Q分量306代表在固定参考系的D方向和Q方向上的载荷分量。转换模块302将D分量304和Q分量306传输到校准模块308。Q分量306乘以均衡因子信号310，且校准的Q分量306和D分量304乘以转换因子信号312以规格化这些信号。规格化的信号传输到载荷调节器模块314。载荷调节器模块314基于规格化信号来调整一个或多个转子叶片112的桨距角以平衡转子108上的载荷。更具体而言，载荷调节器模块314传输用于调整第一转子叶片112的桨距角的第一桨距角信号316，用于调整第二转子叶片112的桨距角的第二桨距角信号318，以及用于调整第三转子叶片112的桨距角的第三桨距角信号320。
校准模块308接收力矩信号的D分量304和Q分量306和由转子位置传感器(未图示)传输的转子位置信号322。校准模块308生成均衡因子信号310和转换因子信号312。均衡因子信号310用于规格化D分量304和Q分量306以考虑可能存在于转子支承结构(未图示)的一个或多个构件的D载荷方向和Q载荷方向上的不同的机械弹性，这些构件诸如前支承轴承152、后支承轴承154、塔架102、床框架(未图示)和/或任何其它合适构件。转换因子信号312用于将D分量304和Q分量306转换成用于载荷调节器模块314的合适的测量单位。此外，校准模块308生成表示转子叶片112桨距角的定标(scaling)或校准因子的一个或多个信号。更具体而言，在示范性实施例中，校准模块308生成第一校准因子信号324、第二校准因子信号326和第三校准因子信号328。在一个实施例中，第一校准因子信号324、第二校准因子信号326和第三校准因子信号328可一起平均以生成单个校准因子信号(未图示)。替代地，第一校准因子信号324、第二校准因子信号326和第三校准因子信号328可各单独地应用于相应转子叶片112。
在一个实施例中，第一校准因子信号324被添加到第一桨距角信号316以生成第一桨距控制信号330，第二校准因子信号326被添加到第二桨距角信号318以生成第二桨距控制信号332，且第三校准因子信号328被添加到第三桨距角信号320以生成第三桨距控制信号334。第一桨距控制信号330、第二桨距控制信号332和第三桨距控制信号334各传输到相应变桨组件130(在图2中示出)以控制相应转子叶片112的桨距角。在示范性实施例中，校准模块308还校验转子位置信号322和转子叶片次序，如在本文中更全面地描述。如果检测到误差，校准模块308传输转子位置误差信号336和/或转子叶片次序误差信号338至载荷监视器模块340。
在示范性实施例中，载荷监视器模块340控制载荷控制系统300是否联接到变桨组件130。更具体而言，如果转子位置误差信号336和/或转子叶片次序误差信号338是可接受的或在可接受的范围内，则载荷监视器模块340经由多个开关342将载荷控制系统300联接到变桨组件130。如果转子位置误差信号336和/或转子叶片次序误差信号338是不可接受的或不在可接受的范围内，载荷监视器模块340经由开关342使载荷控制系统300与变桨组件130分离。如果载荷控制系统300联接到变桨组件130，第一桨距控制信号330、第二桨距控制信号332和第三桨距控制信号334传输到变桨组件130以控制每个转子叶片112的桨距角。因此，转子108上的载荷可由载荷控制系统300来调整和/或平衡。在替代实施例中，校准模块308使用合适的算法来校正转子位置误差和/或转子叶片次序误差，而不是操作开关342和/或传输转子位置误差信号336和转子叶片次序误差信号。
图5是验证风力涡轮，诸如风力涡轮100(在图1中示出)的示范性方法400的流程图。在示范性实施例中，方法400至少部分地由涡轮控制系统150(在图2中示出)和/或载荷控制系统300(在图4中示出)执行。替代地，方法400由在风力涡轮100内和/或远离风力涡轮100的任何合适的控制系统来执行。
在示范性实施例中，开始或重新开始402载荷测试。涡轮控制系统150和/或载荷控制系统300设置404至少一个转子叶片桨距角为第一值或值的集合以故意施加空气动力载荷不平衡至诸如转子108的至少一个风力涡轮构件。换言之，涡轮控制系统150和/或载荷控制系统300改变至少一个转子叶片112的桨距角。第一转子叶片112的桨距角不同于至少一个其它转子叶片112的桨距角使得载荷不平衡故意施加至至少一个风力涡轮构件。在示范性实施例中，第一转子叶片112被变桨到“动力”位置，即，到朝向风使得由第一转子叶片112提取更多动力的位置。第二转子叶片112和第三转子叶片112各被变桨到“顺桨(feather)”位置，即到远离风使得第二转子叶片112和第三转子叶片112提取显著更少动力的位置。在替代实施例中，转子叶片112被变桨到相对于“零”或参考角大约0.5度与大约1.5度之间的桨距角。此外，选择转子叶片112的桨距角以在转子108内生成在多个方向上且具有相反极性的合适载荷不平衡，从而形成与每个转子叶片变桨轴线128(在图1中示出)对准的载荷不平衡方位的差分测量。替代地，转子叶片112可被变桨到使得能够施加可测量的载荷不平衡至转子108的任何合适位置。
在转子叶片112被变桨到第一集合的桨距角值之后，测量406在至少一个风力涡轮构件上的载荷。在示范性实施例中，转子108上的载荷由至少一个合适传感器，诸如由一个或多个传感器204(在图3中示出)测量406。在转子叶片112以第一集合的桨距角值进行定位时，方法400判断是否发生408故障或不合需要的风力条件。如果发生408故障或不合需要的风力条件，则中断410载荷测试直到校正或消除故障或者改变风力条件。一旦校正或消除故障或者改变风力条件，则方法400开始或重新开始402载荷测试。
一旦经过412预定时间，方法400判断是否完成414载荷测试。在一个实施例中，预定时间是在大约5分钟与大约10分钟之间。替代地，预定时间是使得方法400如本文所述操作的任何合适时间量。在示范性实施例中，载荷测试重复416预定次数或合适次数，且载荷测试的每次重复包括转子叶片桨距角的预定值的不同集合。在一个实施例中，重复416载荷测试六次，且每次测试重复，转子叶片112桨距角的不同组合施加至转子叶片112。例如，在载荷测试第二次重复期间，第一转子叶片112和第三转子叶片112可被变桨至动力位置，而第二转子叶片112被变桨至顺桨位置。在载荷测试第三次重复期间，第一转子叶片112和第二转子叶片112可被变桨至顺桨位置，而第三转子叶片112被变桨至动力位置。额外的测试重复可包括转子叶片桨距角的不同组合。替代地，在载荷测试的每次重复中，每个转子叶片112可被变桨到使得能够施加可测量的载荷不平衡至转子108的任何合适位置。
一旦完成414载荷测试，则处理418来自载荷测试的数据。数据可包括例如力矩信号的D分量304和/或Q分量306的一个或多个值，转子位置信号322(全都在图4中示出)和/或任何其它合适的信号或数据。在一个实施例中，在完成载荷测试的每次重复期间或之后处理418载荷测试数据。在这种实施例中，该数据可在等待经过412预定时间时编辑和/或整合。在示范性实施例中，处理418载荷测试数据以提取和/或计算载荷不平衡的相位和/或载荷不平衡的量值。在一个实施例中，测试数据被整合到傅里叶总和内，傅里叶总和被进一步处理418以确定载荷不平衡的相位和/或载荷不平衡的量值。替代地，任何合适的频率分解算法或过程可用于从测试数据提取和/或计算载荷不平衡的相位和量值。在处理418测试数据之后，校验420转子位置测量，即转子位置信号322(在图3中示出)和/或转子叶片次序。更具体而言，由载荷测试所计算的载荷不平衡的相位与用于被测试桨距角的载荷不平衡的预期相位进行比较。超过预定误差阈值的在计算相位与预期相位之间的差异表明转子位置测量不在可接受的误差范围内和/或该转子叶片次序是不正确的。此外，如果在计算相位与预期相位之间的差异超过预先规定的误差阈值，涡轮控制系统150和/或校准模块308可生成一个或多个误差信号和/或可自动地调整一个或多个转子叶片112的桨距角和/或校准因子，以校正和/或基本上消除该差异。
计算或提取的载荷不平衡的量值用于计算422至少一个风力涡轮构件的至少一个校准因子。在示范性实施例中，载荷不平衡的量值用于计算422转子叶片112的桨距角的校准因子，诸如第一校准因子信号324、第二校准因子信号326和第三校准因子信号328。更具体而言，测量的载荷不平衡量值除以测量的桨距角不平衡(即，在转子叶片112桨距角之间的不平衡或差异)以确定每个转子叶片桨距角的校准因子。因此，至少一个风力涡轮构件，诸如至少一个转子叶片112，可由方法400和/或由载荷控制系统300校准。
在示范性实施例中，载荷控制系统300联接到远程系统，诸如风电场控制系统。因此，载荷控制系统300和/或方法400可由远程系统操作而无需技术员在现场。此外，可改造或升级现有风力涡轮以使用载荷控制系统300和/或方法400。
本文所述的系统和方法的技术效果包括下列中的至少一个：(a)故意施加载荷不平衡至转子；(b)测量施加至转子的载荷不平衡；(c)传输表示测量的载荷不平衡的信号至校准模块；以及(d)执行下列操作中的至少一个：检测误差和校准风力涡轮的至少一个构件。
本文所述的系统和方法的另外的技术效果可包括：(a)检测风力涡轮中的转子位置测量误差；(b)检测风力涡轮中的转子叶片安装次序误差；(c)自动地校正转子位置测量误差和转子叶片安装次序误差中的至少一个；(d)平衡施加至转子的载荷；以及(e)校准风力涡轮的至少一个构件。
上述实施例提供风力涡轮的高效且具有成本效益的载荷控制系统。该载荷控制系统包括施加空气动力载荷不平衡至转子和测量由不平衡导致的所造成的力矩。载荷控制系统使用该测量来检测转子位置测量误差和/或不正确的转子叶片次序。载荷控制系统还使用该测量来计算转子叶片桨距角的校准因子。因此，可检测转子误差且可校准转子叶片，而无需昂贵的测试设备。
在上文中详细地描述了风力涡轮、载荷控制系统以及验证风力涡轮的方法的示范性实施例。风力涡轮、载荷控制系统和方法并不限于本文所述的具体实施例，而是风力涡轮和/或载荷控制系统的构件和/和方法的步骤可独立地使用或与本文所述的其它构件和/或步骤分离地使用。例如，载荷控制系统还可结合其它风力涡轮和方法使用，且并不限于仅利用如本文所述的风力涡轮和方法来实践。相反，示范性实施例可结合许多其它风力涡轮应用进行实施和利用。
尽管本发明的各种实施例的具体特征可能在某些附图中示出但未在其它附图中示出，但是这只是出于方便目的。根据本发明的原理，附图的任何特征可组合任何其它附图的任何特征进行参考和/或主张。
本书面描述使用实例来公开本发明，包括最佳实施方式，且也能使本领域技术人员实践本发明，包括做出和使用任何装置或系统和执行任何合并的方法。本发明的专利保护范围由权利要求限定，且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果其它实例具有与权利要求的字面语言并无不同的结构元件或者如果其它实例包括与权利要求的字面语言并无实质差别的等效结构元件，则这些其它实例预期在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种风力涡轮(100)，包括：
转子(108)；
至少两个转子叶片(112)，其联接到所述转子；以及
载荷控制系统(300)，其构造成调整所述两个转子叶片中的至少一个转子叶片的桨距角，所述载荷控制系统还构造成：
故意施加载荷不平衡至所述转子；
测量施加至所述转子的载荷不平衡；
传输表示测量的载荷不平衡的信号至校准模块(308)；以及
基于所述信号来执行下列操作中的至少一个：检测误差和校准所述风力涡轮的至少一个构件。
2.根据权利要求1所述的风力涡轮(100)，其特征在于，所述载荷控制系统(300)还构造成对所述信号执行频率分解，以计算所述载荷不平衡的量值和所述载荷不平衡的相位中的至少一个。
3.根据权利要求2所述的风力涡轮(100)，其特征在于，所述载荷控制系统(300)还构造成比较所述载荷不平衡的计算相位与所述载荷不平衡的预期相位以确定转子位置测量误差。
4.根据权利要求2所述的风力涡轮(100)，其特征在于，所述载荷控制系统(300)还构造成比较所述载荷不平衡的计算相位与所述载荷不平衡的预期相位以确定转子叶片安装次序误差。
5.根据权利要求2所述的风力涡轮(100)，其特征在于，所述载荷控制系统(300)还构造成比较所述载荷不平衡的计算量值与所述载荷不平衡的预期量值以计算至少一个桨距角校准因子。
6.根据权利要求1所述的风力涡轮(100)，其特征在于，所述载荷控制系统(300)还构造成改变所述两个转子叶片中的第一转子叶片(112)的桨距角以施加载荷不平衡至所述转子(108)，所述第一转子叶片的桨距角不同于所述两个转子叶片中的第二转子叶片的桨距角。
7.根据权利要求6所述的风力涡轮(100)，其特征在于，所述载荷控制系统(300)还构造成：
在改变所述第一转子叶片(112)的桨距角之后等待经过预定时间；以及
在经过的预定时间期间测量施加至所述转子的载荷不平衡。
8.一种载荷控制系统(300)，其用于包括转子(108)的风力涡轮(100)，所述载荷控制系统构造成故意施加载荷不平衡至所述转子，所述载荷控制系统包括：
至少一个传感器(204)，其构造成测量所述转子内的载荷不平衡且生成表示测量的载荷不平衡的信号；以及
校准模块(308)，其构造成接收所述信号且基于所述信号来执行下列操作中的至少一个：检测误差和校准所述风力涡轮的至少一个构件。
9.根据权利要求8所述的载荷控制系统(300)，其特征在于，所述校准模块(308)还构造成对所述信号执行频率分解以计算所述载荷不平衡的量值和所述载荷不平衡的相位中的至少一个。
10.根据权利要求8所述的载荷控制系统(300)，其特征在于，所述校准模块(308)还构造成比较所述载荷不平衡的计算相位与所述载荷不平衡的预期相位以确定转子位置测量误差。
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