CN103047078B - 确定是否将尖端特征安装到风力涡轮机转子叶片上的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种利用现场具体数据来确定是否将尖端特征安装到风力涡轮机的转子叶片上的方法。该方法大体包括以下步骤：通过传感器来监测风力涡轮机现场处的至少一种风况；基于该至少一种风况来确定位于风力涡轮机现场处的风力涡轮机的转子叶片的实际尖端偏转阈值；比较实际尖端偏转阈值与转子叶片的预定尖端偏转阈值；以及基于实际尖端偏转阈值与预定尖端偏转阈值之间的比较结果来确定是否将尖端特征安装到转子叶片上。

Description

确定是否将尖端特征安装到风力涡轮机转子叶片上的方法

技术领域

本主题总体涉及风力涡轮机，并且更具体地涉及使用现场具体风况以便确定何时将尖端特征安装到风力涡轮机的转子叶片上的方法。

背景技术

风能被认为是目前可获得的最清洁、最具环境友善性的能源之一，并且风力涡轮机在这方面已不断获得关注。现代的风力涡轮机典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱以及一个或多个转子叶片。转子叶片利用已知的翼型原理捕获风的动能并且对旋转能量形式的动能进行传递以使轴转动，该轴将转子叶片联接至齿轮箱，或者如果未使用齿轮箱，则将转子叶片直接联接至发电机。发电机接着将机械能转化为可以配置于公用电网的电能。

为了保证风能始终是可实施的能源，已做出了努力从而通过修改风力涡轮机的尺寸、构造和生产力来增加能量输出。一种这样的修改是在每个风力涡轮机转子叶片的尖端处包括尖端特征，例如小翼。通常，能够采用小翼来改进风力涡轮机的总体效率和性能。小翼还可以安装在转子叶片上，以减小风力涡轮机的总体直径并且降低由叶片所发出的噪声。此外，小翼还可以使风力涡轮机的功率系数增加，并且因此降低由风力涡轮机所产生的能量的成本。

众所周知，吸力侧小翼比压力侧小翼更高效。然而，对于具有位于塔架迎风侧的转子的风力涡轮机而言，使用吸力侧小翼可能会造成很大问题。具体而言，将吸力侧小翼安装到转子叶片上使转子叶片的尖端与塔架之间的距离减小。这种塔架间隙的减小能够使转子叶片中的一个或多个转子叶片撞击塔架的风险显著增加，这是需要相当长的停机时间来修理和/或更换受损部件的成本非常高的事件。灾难性塔架故障也是塔架撞击的可能后果。

因此，使用现场具体风况来确定何时可以将尖端特征（例如吸力侧小翼或尖端延伸部）安装到转子叶片上以便增加叶片的总体性能而不会使塔架撞击的风险显著增加的方法将是在本技术领域内受欢迎的。

发明内容

本发明的各个方面以及优点将会在下文的描述中进行部分阐述，或者是通过描述可以显而易见的，或者是可以通过实施本发明而获知。

在一个方面中，本主题公开一种利用现场具体数据来确定是否将尖端特征安装到风力涡轮机的转子叶片上的方法。该方法大体包括以下步骤：通过传感器来监测风力涡轮机现场处的至少一种风况；基于该至少一种风况来确定位于风力涡轮机现场处的风力涡轮机的转子叶片的实际尖端偏转阈值；比较实际尖端偏转阈值与转子叶片的预定尖端偏转阈值；以及基于实际尖端偏转阈值与预定尖端偏转阈值之间的比较结果来确定是否将尖端特征安装到转子叶片上。

在另一个方面中，本主题公开一种利用现场具体数据来确定是否将吸力侧小翼安装到风力涡轮机的转子叶片上的方法。该方法可以大体包括以下步骤：通过传感器来监测风力涡轮机现场处的至少一种风况；基于该至少一种风况来确定位于风力涡轮机现场处的风力涡轮机的转子叶片的实际尖端偏转阈值；比较实际尖端偏转阈值与转子叶片的预定尖端偏转阈值；以及基于实际尖端偏转阈值与预定尖端偏转阈值之间的比较结果来确定是否将吸力侧小翼安装到转子叶片上。

在进一步的方面中，本主题涉及一种利用现场具体数据来确定是否将尖端特征安装到风力涡轮机的转子叶片上的方法。该方法可以大体包括以下步骤：基于用于风力涡轮机的风力涡轮机分类来提供具有预定尖端偏转阈值的用于风力涡轮机的转子叶片；基于出现在风力涡轮机的风力涡轮机现场处的至少一种风况来确定转子叶片的实际尖端偏转阈值；比较实际尖端偏转阈值与预定尖端偏转阈值；以及基于实际尖端偏转阈值与预定尖端偏转阈值之间的比较结果来确定是否将尖端特征安装到转子叶片上。

参照下文的描述以及所附权利要求，本发明的这些和其它的特征、方面以及优点将得到更好的理解。结合在本说明书中并且构成本说明书一部分的附图显示了本发明的实施例并且与描述一起用于对本发明的原理进行解释。

附图说明

参照附图，在说明书中阐述了对于本领域普通技术人员而言包括本发明的最佳模式的本发明的完整和可能公开，在附图中：

图1示出了风力涡轮机的一个实施例的透视图；

图2示出了使用现场具体风况来确定何时将尖端特征安装到风力涡轮机转子叶片上的方法的一个实施例的流程图；

图3示出了风力涡轮机的一个实施例的部分侧视图，其中特别示出了处于非偏转状态和偏转状态的风力涡轮机的转子叶片中的一个转子叶片；

图4示出了图3中所示的风力涡轮机的一个实施例，其中转子叶片中的一个转子叶片上安装有吸力侧小翼；以及

图5示出了图3中所示的风力涡轮机的一个实施例，其中转子叶片中的一个转子叶片上安装有尖端延伸部。

具体实施方式

现在将详细地参照本发明的实施例，其中的一个或多个示例示于附图中。每个示例都以对发明进行解释的方式给出，并不对本发明构成限制。实际上，对于本领域技术人员而言显而易见的是，能够在不偏离本发明的范围或者精神的前提下对本发明进行多种改型和变型。例如，作为一个实施例的一部分示出或者进行描述的特征能够用于另一个实施例，从而产生又一个实施例。因此，期望的是，本发明覆盖落入所附权利要求及其等同形式的范围内的这些改型以及变型。

总体而言，本主题涉及使用现场具体风数据来确定何时将尖端特征安装到转子叶片上的方法。具体而言，所公开的方法利用现场具体风数据以便确定转子叶片所经受的实际尖端偏转何时偏离于叶片设计能够承受的偏转。例如，操作期间转子叶片所经受的实际尖端偏转通常可能大大小于最大可允许偏转，由此产生了实际偏转与最大可允许偏转之间的正余量差或偏转余量。通过确定对于特定风力涡轮机而言这种偏转余量何时存在，可以将能够典型地减小总体塔架间隙的尖端特征（例如，吸力侧小翼或尖端延伸部）安装到转子叶片上，以改进其性能而不会使塔架撞击发生的可能性显著增加。

图1示出了风力涡轮机10的一个实施例的透视图。如图所示，风力涡轮机10通常包括从支承表面14延伸的塔架12、安装在塔架12上的机舱16、以及联接至机舱16的转子18。转子18包括可旋转的毂20和至少一个转子叶片22，转子叶片22联接至毂20并且从毂20向外延伸。如图所示，转子18包括三个转子叶片22。然而，在备选实施例中，转子18可以包括多于或少于三个的转子叶片22。转子叶片22可以大体围绕毂20间隔开，以便于使转子18旋转，从而使得能够将来自风的动能转化成可用的机械能，并且接着转化成电能。

风力涡轮机10可以大体位于风力涡轮机现场24处。如图所示，风力涡轮机现场24包括单个风力涡轮机10。然而，在其它实施例中，任何数量的风力涡轮机10都可以位于风力涡轮机现场24处。例如，风力涡轮机现场24可以与具有多个风力涡轮机10的风力涡轮机发电厂相对应。

仍然参照图1，风力涡轮机10还可以包括在机舱16内处于中心位置处的涡轮机控制系统或涡轮机控制器26。然而，应当理解，涡轮机控制器26可以布置在风力涡轮机10上或风力涡轮机10中的任何位置处、布置在支承表面14上的任何位置处或者大体布置在任何其它位置处。控制器26可以大体构造成对风力涡轮机10的各种操作模式（例如，启动或停机顺序）以及/或者部件进行控制。例如，控制器26可以构造成通过调节转子叶片22中的至少一个转子叶片22相对于风的角位置对转子叶片22中的每一个转子叶片22的桨距角或叶片桨距（即，确定转子叶片22相对于风的方向28的透射的角度）进行调节。

应当理解，涡轮机控制器26通常可以包括任何合适的处理单元，例如计算机或其它的计算装置。因此，在若干实施例中，涡轮机控制器26可以包括一个或多个处理器以及相关的存储装置，所述处理器以及相关的存储装置构造成执行多种由计算机实现的功能。如本文所使用的，术语“处理器”不仅指在本领域内被认为包括在计算机中的集成电路，而且指控制器、微型控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器（PLC）、专用集成电路、以及其它的可编程电路。此外，涡轮机控制器26的存储装置通常可以包括存储元件，所述存储元件包括但不限于计算机可读介质（例如，随机存取存储器（RAM））、计算机可读非易失性介质（例如，闪速存储器）、软盘、光盘只读存储器（CD-ROM）、磁光盘（MOD）、数字通用光盘（DVD）以及/或者其它合适的存储元件。这种存储装置可以大体构造成储存合适的计算机可读指令，当由处理器实施时，所述合适的计算机可读指令将涡轮机控制器26构造成执行各种功能，其中包括但不限于监测风力涡轮机现场24处的一种或多种风况并且基于风力涡轮机现场24处的风况来确定转子叶片22的尖端偏转。此外，控制器26还可以包括各种输入/输出通道，以用于接收来自传感器和/或其它测量装置的输入并且用于向风力涡轮机10的各种部件发送控制信号。

仍然参照图1，在风力涡轮机10操作期间，风从方向28撞击转子叶片22，从而造成转子18围绕旋转轴线32旋转。随着转子叶片22旋转并且经受离心力，转子叶片22还可能经受各种力和弯曲力矩。因此，转子叶片22可能从中立位置或非偏转位置偏转至偏转位置或负载位置，由此减小每一个转子叶片22与塔架12之间的距离或塔架间隙34。

为了降低塔架撞击发生的可能性，转子叶片22典型地设计成具有足够的刚度，使得每个叶片22的最大偏转都小于预定偏转阈值。例如，根据国际标准IEC-64100（由国际电工协会开发和发布），转子叶片22的最大尖端偏转不准超过静态塔架间隙（即，在风力涡轮机10未操作时被限定在转子叶片22与塔架12之间的塔架间隙34）的70%。因此，根据该标准进行操作的风力涡轮机10上安装的转子叶片22必须被设计成使得即使在极限风况下，每个叶片22的最大尖端偏转仍然不超过偏转阈值。这通常是通过基于特定的风力涡轮机分类对转子叶片22进行设计来实现的。具体而言，在IEC-64100下，可以基于风力涡轮机10的期望的操作状况（其中包括但不限于年均风速和经历特定时间周期（例如，50年）可能发生的任何极限阵风的风速）将风力涡轮机10归属于三种分类中的一种。例如，1级风力涡轮机可以设计成在10米每秒（10m/s）的年均风速下进行操作并且可以适于承受50年极限的70m/s阵风，而3级风力涡轮机可以设计成在7.5m/s的年均风速下进行操作并且可以适于承受50年极限的52.5m/s阵风。因此，由于风况的差异，设计成用于1级风力涡轮机的转子叶片22可能比设计成用于3级风力涡轮机的转子叶片22更硬，以便根据国际标准的要求将转子叶片的最大尖端偏转保持在静态塔架间隙的70%以下。

现在参照图2，其中示出了利用现场具体风数据来确定是否将尖端特征安装到风力涡轮机转子叶片22上的方法100的一个实施例。如图所示，方法100大体包括：通过传感器来监测风力涡轮机现场处的至少一种风况102，基于该至少一种风况来确定位于风力涡轮机现场处的风力涡轮机的转子叶片的实际尖端偏转阈值104，比较实际尖端偏转阈值与转子叶片的预定尖端偏转阈值106，并且基于实际尖端偏转阈值与预定尖端偏转阈值之间的比较结果来确定是否将尖端特征安装到转子叶片上108。

总体而言，所公开的方法100提供了利用现场具体风数据来确定何时将尖端特征（例如，吸力侧小翼或尖端延伸部）安装到转子叶片22上的手段。具体而言，本主题的发明人发现了转子叶片22通常设计成能够承受的风况比风力涡轮机10所安装的特定现场24处实际出现的风况更高。因此，转子叶片22在操作期间所经受的实际偏转通常大大小于转子叶片22被设计成能够承受的偏转，由此产生了实际偏转与最大可允许偏转之间的正余量差或偏转余量。通过确定对于特定风力涡轮机10而言何时存在这样的偏转余量，可以将尖端特征安装到转子叶片22上，以改进其总体性能而不会使叶片22撞击风力涡轮机塔架12的可能性增加。

在102中，可以使用传感器在风力涡轮机10的现场24处监测至少一种风况。总体而言，可以使用任何合适的风数据来监测风力涡轮机现场24处的风况，能够使用本领域内已知的任何合适的传感器以及/或者传感装置在现场24处捕获所述风数据。例如，在若干实施例中，可以在风力涡轮机现场24处进行风速测量，以允许监测各种不同的风况。在这种实施例中，风速传感器148（图3至图5）（例如风速计或其它合适的感测装置）可以例如通过安装至风力涡轮机10的一部分（例如，机舱16）或者通过布置在风力涡轮机现场24处的任何其它合适的位置处而被定位在风力涡轮机现场24处，以允许进行风速测量。此外，在一个实施例中，风速传感器148可以通信联接（例如，通过有线连接或无线连接）至涡轮机控制器26（图1），以允许风速测量结果被传送至控制器26从而用于随后的储存和/或分析。然而，在其它实施例中，风速传感器148可以通信联接至能够记录和/或分析风速测量结果的任何其它合适的处理单元。

风速传感器148所提供的风速测量结果通常可以用于计算风力涡轮机现场24处的实际风况和/或预测风况。例如，可以使用风速测量结果来计算风力涡轮机现场24处的平均风速和/或风速分配（即，风速经历延长时间段的分配或分布）。类似地，也可以通过监测风速的变化来确定风力涡轮机现场24处的阵风（即，风速的暂时改变）和/或紊流强度（即，经历具体时间段获取的风速标准偏差与平均风速的比）。

在104中，可以基于监测到的风况来确定位于风力涡轮机现场24处的风力涡轮机10的转子叶片22的实际尖端偏转阈值。如本文所使用的，术语“实际尖端偏转阈值”指的是偏转极限，该偏转极限与基于特定风力涡轮机现场24处出现的风况可能实际发生在转子叶片22上的尖端偏转的最大量相对应。例如，图3示出了风力涡轮机10的一个实施例的部分侧视图，其中特别示出了处于非偏转状态和偏转状态（由虚线122表示）的风力涡轮机10的转子叶片22。如图所示，当转子叶片22处于非偏转状态时，最大塔架间隙140被限定在转子叶片22与塔架12之间。然而，当转子叶片22经受风力涡轮机现场的最大风况时，偏转的转子叶片122的尖端142被布置在与实际尖端偏转阈值（由虚线144表示）相对应的最大偏转位置处。因此，即使在风力涡轮机现场24的最极限的风况下，实际尖端偏转阈值144与塔架12之间也保持了最小塔架间隙146。

在若干实施例中，可以通过对风力涡轮机现场24处监测到的风况进行分析来确定转子叶片22的实际尖端偏转阈值144。具体而言，通过监测现场具体风况，可以基于由于风况而发生在叶片22上以及/或者可能发生在叶片22上的实际和/或期望负载来计算转子叶片22的最大尖端偏转。然而，本领域普通技术人员应当理解，在确定转子叶片22的实际尖端偏转阈值144时还可以考虑各种其它的操作状况和/或参数（例如，毂高度、叶片构造等）。

在若干实施例中，风速传感器148所提供的风速测量结果可以允许计算和/或预测特定风力涡轮机现场24处的最大风况。具体而言，如众所周知的，可以直接测量（例如，使用风速传感器148）或者可以使用在风力涡轮机现场24处监测到的各种风况来计算和/或预测可能发生在风力涡轮机现场24处的最大风速和/或最大阵风，其中监测到的各种风况包括但不限于平均风速和/或风速分配。例如，在若干实施例中，风力涡轮机现场24处的最大风速和/或最大阵风可以根据平均风速进行计算，例如通过将平均风速与预定的因数和/或百分比相乘。在另一个实施例中，可以基于概率分析（例如通过基于现场24处的平均风速和/或风速分配来分析特定风速和/或阵风出现的概率）来计算风力涡轮机现场24处的最大风速和/或最大阵风。在备选实施例中，应当理解，可以使用任何其它合适的风况和/或本领域内已知的计算方法来确定风力涡轮机现场24处的最大风况。

无论如何，一旦确定了风力涡轮机现场24处的最大风况，那么就可以计算出由于这种极限风况而将发生在每个转子叶片22上的最大负载，最大负载可以随后用于确定每个叶片22的最大尖端偏转。应当理解，用于使风力涡轮机现场24的最大风况与转子叶片22的最大偏转相关的等式、模型、传递函数等的产生都完全属于本领域普通技术人员的能力范围内，并且因此不必在此进行描述。

此外，应当理解，在若干实施例中，可以使用涡轮机控制器26和/或任何其它合适的处理单元（例如，布置在风力涡轮机现场24处以及/或者布置成远离风力涡轮机现场24的单独的计算机或计算装置）自动确定最大尖端偏转，并且因此自动确定实际尖端偏转阈值144。例如，如上所述，风速传感器148可以通信联接至涡轮机控制器26和/或其它的处理单元，以允许风速测量结果被传送至控制器26和/或其它的处理单元。在这种实施例中，控制器26和/或其它处理单元可以设置有合适的等式、模型、传递函数等（例如，储存成控制器/处理单元的存储元件上的计算机可读指令），当实施时，所述合适的等式、模型、传递函数等将控制器26和/或其它处理单元构造成使风速测量结果与实际尖端偏转阈值144相关。

再次参照图2，在106中，可以比较上文所确定的实际尖端偏转阈值144与风力涡轮机10的预定尖端偏转阈值。如本文所使用的，术语“预定尖端偏转阈值”指的是与最大可允许尖端偏转相对应的偏转极限，基于转子叶片设计，所述最大可允许尖端偏转能够被适应而不会使塔架撞击的风险显著增加。例如，如上所述，风力涡轮机10通常可以根据国际标准归属于三种涡轮机分类中的一种，这种风力涡轮机的转子叶片22能够设计成保持叶片偏转小于被指定为用于所属分类的特定风况的预定阈值。在这种情况下，可以将预定尖端偏转阈值大体选择成与由这些标准所限定的预定阈值相对应。例如，如图3中所示，在一个实施例中，根据国际标准IEC-64100，预定尖端偏转阈值（由虚线150表示）可以被限定成风力涡轮机10的静态塔架间隙的70%。然而，在备选实施例中，应当理解，预定尖端偏转阈值150可以与用于限定可接受的转子叶片偏转和/或塔架间隙的任何其它合适的设计标准相对应。

仍然参照图2，在108中，可以基于实际尖端偏转阈值144与预定尖端偏转阈值150之间的比较结果来确定是否将尖端特征安装在风力涡轮机10的转子叶片22中的一个或多个转子叶片22上。具体而言，在若干实施例中，可以基于实际尖端偏转阈值144与预定尖端偏转阈值150之间是否存在偏转余量来确定是否将尖端特征安装到转子叶片22上。例如，如图3中所示，由于风力涡轮机10的转子叶片22被设计成能够承受的风况高于风力涡轮机现场24处实际出现的风况，因此实际尖端偏转阈值144布置成比预定尖端偏转阈值150进一步远离塔架12。因此，实际尖端偏转阈值144与预定尖端偏转阈值150之间存在余量差或偏转余量152，该余量差或偏转余量152对应于转子叶片22在超过预定尖端偏转阈值152之前可以偏转的额外距离。因此，根据本主题的各个方面，可以将设计成用于改进风力涡轮机10的总体性能的尖端特征安装在转子叶片22中的一个或多个转子叶片22上，以便利用偏转余量152的存在而不会使塔架撞击发生的可能性增加。

例如，在若干实施例中，当确定偏转余量152存在时可以将吸力侧小翼安装到风力涡轮机10的转子叶片22中的一个或多个转子叶片22上。具体而言，图4示出了其转子叶片22中的一个转子叶片22上安装有吸力侧小翼154的图3中所示的风力涡轮机10的一个实施例的部分侧视图，特别示出了处于非偏转状态和偏转状态（由虚线122表示）的转子叶片22。如图所示，小翼154朝向塔架12大体延伸距离或高度156（从转子叶片22的纵向轴线或桨距轴线30（图1）至小翼尖端158测得），该距离或高度156等于或小于由偏转余量152所限定的距离。因此，当转子叶片22在风力涡轮机现场24处经受最大风况时，经过偏转的转子叶片122的最大尖端偏转可以保持在等于或小于预定尖端偏转阈值150的水平上。这样一来，可以获得吸力侧小翼154的多种优点（例如，功率系数的增大以及阻力和噪声的降低），而不会使塔架撞击发生的可能性显著增加。

在备选实施例中，应当理解，可以将任何其它合适的尖端特征安装到风力涡轮机10的转子叶片22中的一个或多个转子叶片22上，以便利用偏转余量152的存在。例如，图5示出了其转子叶片22上安装有尖端延伸部160的图3中所示的风力涡轮机22的一个实施例的部分侧视图，其中特别示出了处于非偏转状态和偏转状态（由虚线122表示）的转子叶片22。如众所周知的，安装尖端延伸部160可以增加转子叶片的有效长度，由此改进叶片从风捕获能量的能力。然而，长度的增加还导致转子叶片22上的负载增大，由此使转子叶片的偏转增加。因此，在若干实施例中，可以将尖端延伸部160的长度162（从转子叶片22的原始尖端位置164测得）选择成使得叶片偏转的总体增加等于或小于由偏转余量152所限定的距离。因此，当转子叶片22在风力涡轮机现场24处经受最大风况时，转子叶片22的最大尖端偏转可以保持在等于或小于预定尖端偏转阈值150的水平上。这样一来，可以获得将尖端延伸部160安装到转子叶片22上的各种优点（例如，使电力产生增加），而不会使塔架撞击发生的可能性显著增加。

应当理解，可以使用本领域内已知的任何合适的安装装置和/或方法将本文所述的尖端特征154、160安装到风力涡轮机10的转子叶片22上。例如，在若干实施例中，可以从叶片22移除包括叶片尖端的转子叶片22的外侧部分并且更换成尖端特征154、160。在另一个实施例中，可以将尖端特征150、164安装到转子叶片22的现有的叶片尖端上和/或上方。

还应当理解，在若干实施例中，可以使用涡轮机控制器26和/或任何其它合适的处理单元（例如布置在风力涡轮机现场24处和/或布置成远离风力涡轮机现场24的单独的计算机或计算装置）来自动进行实际尖端偏转阈值144与预定尖端偏转阈值150之间的比较以及确定是否安装尖端特征154、160。例如，控制器26和/或其它处理单元可以设置有合适的模型、决策逻辑等（例如，储存成控制器/处理单元的存储元件上的计算机可读指令），当实施时，所述合适的模型、决策逻辑等将控制器26和/或其它处理单元构造成既比较实际尖端偏转阈值144与预定尖端偏转阈值150并且确定是否将尖端特征154、160安装到风力涡轮机10的转子叶片22中的一个或多个转子叶片22上。

此外，应当理解，在若干实施例中，本主题还涉及利用现场具体数据来确定是否将吸力侧小翼152安装到风力涡轮机10的转子叶片22上的方法。例如，该方法可以包括：通过传感器（例如，风速传感器148）来监测风力涡轮机现场24处的至少一种风况，基于该至少一种风况来确定位于现场24处的风力涡轮机10的转子叶片22的实际尖端偏转阈值144，比较实际尖端偏转阈值144与转子叶片22的预定尖端偏转阈值，并且基于实际尖端偏转阈值144与预定尖端偏转阈值150之间的比较结果来确定是否将吸力侧小翼154安装到转子叶片22上。

此外，在进一步的实施例中，本主题还涉及利用现场具体数据来确定是否将尖端特征安装到风力涡轮机的转子叶片上的方法，其中该方法包括：基于风力涡轮机的风力涡轮机分类（例如，根据国际标准IEC-64100指定的风力涡轮机分类）提供具有预定尖端偏转阈值150的风力涡轮机10的转子叶片22，基于风力涡轮机现场24处出现的至少一种风况确定转子叶片22的实际尖端偏转阈值144，比较实际尖端偏转阈值144与预定尖端偏转150，并且基于实际尖端偏转阈值144与预定尖端偏转阈值150之间的比较结果来确定是否将尖端特征（例如，吸力侧小翼144或尖端延伸部160）安装到转子叶片22上。

本书面描述使用示例对本发明进行了公开（其中包括最佳模式），并且还使本领域技术人员能够实施本发明（其中包括制造和使用任何装置或系统并且执行所包含的任何方法）。本发明的可专利范围通过权利要求进行限定，并且可以包括本领域技术人员能够想到的其它的示例。如果这种其它的示例包括与权利要求的字面语言没有区别的结构元件，或者如果这种其它的示例包括与权利要求的字面语言没有实质区别的等同结构元件，则期望这种其它的示例落入权利要求的范围中。

Claims (20)

1.一种利用现场具体数据来确定是否将尖端特征安装到风力涡轮机的转子叶片上的方法，所述方法包括以下步骤：

通过传感器来监测风力涡轮机现场处的至少一种风况；

基于所述至少一种风况来确定位于所述风力涡轮机现场处的风力涡轮机的转子叶片的实际尖端偏转阈值；

比较所述实际尖端偏转阈值与所述转子叶片的预定尖端偏转阈值；以及

基于所述实际尖端偏转阈值与所述预定尖端偏转阈值之间的比较结果来确定是否将尖端特征安装到所述转子叶片上。

2.根据权利要求1所述的方法，其中通过传感器来监测风力涡轮机现场处的至少一种风况包括：通过风速传感器来测量所述风力涡轮机现场处的风速。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法进一步包括对所述至少一种风况进行分析，以确定所述风力涡轮机现场处的最大风况。

4.根据权利要求3所述的方法，其中基于所述至少一种风况来确定位于所述风力涡轮机现场处的风力涡轮机的转子叶片的实际尖端偏转阈值包括：基于所述风力涡轮机现场处的所述最大风况来确定所述实际尖端偏转阈值。

5.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述至少一种风况来确定位于所述风力涡轮机现场处的风力涡轮机的转子叶片的实际尖端偏转阈值包括：基于从所述传感器接收到的信号来通过处理单元确定所述实际尖端偏转阈值。

6.根据权利要求1所述的方法，其中比较所述实际尖端偏转阈值与所述转子叶片的预定尖端偏转阈值包括：比较所述实际尖端偏转阈值与所述预定尖端偏转阈值，以确定所述实际尖端偏转阈值与所述预定尖端偏转阈值之间是否存在偏转余量。

7.根据权利要求6所述的方法，其中基于所述实际尖端偏转阈值与所述预定尖端偏转阈值之间的比较结果来确定是否将尖端特征安装到所述转子叶片上包括：基于所述偏转余量的存在与否来确定是否安装所述尖端特征。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述方法进一步包括基于所述偏转余量将吸力侧小翼安装到所述转子叶片上。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述吸力侧小翼的高度等于或小于所述偏转余量。

10.根据权利要求7所述的方法，其中所述方法进一步包括基于所述偏转余量将尖端延伸部安装到所述转子叶片上。

11.根据权利要求1所述的方法，其中预定尖端偏转阈值等于所述风力涡轮机的静态塔架间隙的大约70％。

12.一种利用现场具体数据来确定是否将吸力侧小翼安装到风力涡轮机的转子叶片上的方法，所述方法包括以下步骤：

通过传感器来监测风力涡轮机现场处的至少一种风况；

基于所述至少一种风况来确定位于所述风力涡轮机现场处的风力涡轮机的转子叶片的实际尖端偏转阈值；

比较所述实际尖端偏转阈值与所述转子叶片的预定尖端偏转阈值；以及

基于所述实际尖端偏转阈值与所述预定尖端偏转阈值之间的比较结果来确定是否将吸力侧小翼安装到所述转子叶片上。

13.根据权利要求12所述的方法，其中通过传感器来监测风力涡轮机现场处的至少一种风况：包括通过风速传感器来测量所述风力涡轮机现场处的风速。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述方法进一步包括对所述至少一种风况进行分析，以确定所述风力涡轮机现场处的最大风况。

15.根据权利要求14所述的方法，其中基于所述至少一种风况来确定位于所述风力涡轮机现场处的风力涡轮机的转子叶片的实际尖端偏转阈值包括：基于所述风力涡轮机现场处的所述最大风况来确定所述实际尖端偏转阈值。

16.根据权利要求12所述的方法，其中基于所述至少一种风况来确定位于所述风力涡轮机现场处的风力涡轮机的转子叶片的实际尖端偏转阈值包括：基于从所述传感器接收到的信号来通过处理单元确定所述实际尖端偏转阈值。

17.根据权利要求12所述的方法，其中比较所述实际尖端偏转阈值与所述转子叶片的预定尖端偏转阈值包括：比较所述实际尖端偏转阈值与所述预定尖端偏转阈值，以确定所述实际尖端偏转阈值与所述预定尖端偏转阈值之间是否存在偏转余量。

18.根据权利要求17所述的方法，其中基于所述实际尖端偏转阈值与所述预定尖端偏转阈值之间的比较结果来确定是否将吸力侧小翼安装到所述转子叶片上包括：基于所述偏转余量的存在与否来确定是否安装所述吸力侧小翼。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述方法进一步包括基于所述偏转余量将所述吸力侧小翼安装到所述转子叶片上。

20.一种利用现场具体数据来确定是否将尖端特征安装到风力涡轮机的转子叶片上的方法，所述方法包括以下步骤：

基于用于所述风力涡轮机的风力涡轮机分类来提供具有预定尖端偏转阈值的用于所述风力涡轮机的转子叶片；

基于出现在所述风力涡轮机的风力涡轮机现场处的至少一种风况来确定所述转子叶片的实际尖端偏转阈值；

比较所述实际尖端偏转阈值与所述预定尖端偏转阈值；以及

基于所述实际尖端偏转阈值与所述预定尖端偏转阈值之间的比较结果来确定是否将尖端特征安装到所述转子叶片上。