CN109404227B - 叶片位置校准方法、系统以及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种叶片位置校准方法、系统以及风力发电机组，叶片位置校准方法包括：固定风力发电机组的轮毂以使第一叶片的展向方向沿着第一方向，测量第一叶片处于其预设基准位置时在第二方向上距离测量点的第一距离；使轮毂旋转以使第二叶片的展向方向沿着第一方向，测量第二叶片处于其预设基准位置时在第二方向上距离测量点的第二距离；使轮毂旋转以使第三叶片的展向方向沿着第一方向，测量第三叶片处于其预设基准位置时在第二方向上距离测量点的第三距离；基于第一距离、第二距离、第三距离之间的大小校准第一叶片、第二叶片和第三叶片中的至少一个的理想基准位置。

Description

叶片位置校准方法、系统以及风力发电机组

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，更具体地讲，涉及一种叶片位置校准方法、叶片位置校准系统以及包括叶片位置校准系统的风力发电机组。

背景技术

风力发电机组一般包括塔架、机舱和叶轮(包括轮毂和叶片)等部件，叶片在风力发电机组的变桨单元(例如，变桨液压系统或伺服电机)的作用下实现变桨。

然而，从零部件生产、主机组装到现场安装、调试和维护等一系列环节都可能会导致三只叶片的真实位置相互之间存在偏差。

例如，在制造叶片的过程中，叶片的0刻度标示牌存在安装误差。主机厂在组装叶轮的过程中，轮毂的0刻度线标示存在误差；在机组调试时叶片0度线与轮毂0度线的对齐存在误差，这些误差还会逐步累计而产生累计误差，从而导致三只叶片之间的位置偏差越来越大。

无论是定桨距还是变桨距控制，风力发电机组的叶片之间都不可避免的存在位置偏差。虽然每只叶片的伺服系统都设计有实时检测叶片位置的旋转编码器，但是旋转编码器无法检测出这些误差。

目前，在现场尚无法检测出三只叶片的位置(例如，角度)偏差，也无法消除这样的位置偏差。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种能够检测和消除叶片位置偏差的校准方法和校准系统。

根据本发明的一方面，一种风力发电机组的叶片位置校准方法包括：固定风力发电机组的轮毂以使第一叶片的展向方向沿着第一方向，测量第一叶片处于其预设基准位置时在第二方向上距离测量点的第一距离；使轮毂旋转以使第二叶片的展向方向沿着第一方向，测量第二叶片处于其预设基准位置时在第二方向上距离测量点的第二距离；使轮毂旋转以使第三叶片的展向方向沿着第一方向，测量第三叶片处于其预设基准位置时在第二方向上距离测量点的第三距离；基于第一距离、第二距离、第三距离的大小校准第一叶片、第二叶片和第三叶片中的至少一个的理想基准位置。

根据本发明的实施例，校准第一叶片、第二叶片和第三叶片中的至少一个的理想基准位置的步骤可以包括：基于第一距离、第二距离和第三距离中的至少一个距离校准除了至少一个距离之外的其余距离所对应的叶片的理想基准位置。

根据本发明的实施例，当第一距离、第二距离和第三距离相等时，可以确定第一叶片、第二叶片和第三叶片的理想基准位置为预设基准位置。

根据本发明的实施例，当第一距离等于第二距离且与第三距离不相等时，可以基于第一距离或第二距离校准第三叶片的理想基准位置。

根据本发明的实施例，校准第三叶片的理想基准位置的步骤可以包括：使第三叶片变桨并且偏离第三叶片的预设基准位置，以使第三叶片的第三距离等于第一距离或第二距离。

根据本发明的实施例，当第一距离、第二距离和第三距离均不相等时，可以基于第一距离、第二距离和第三距离中的中间距离，校准分别与另外两个距离对应的两个叶片的理想基准位置。

根据本发明的实施例，校准分别与另外两个距离对应的两个叶片的理想基准位置的步骤可以包括：分别使另外两个叶片变桨并且偏离另外两个叶片的预设基准位置，以使另外两个距离等于中间距离。

根据本发明的另一方面，一种风力发电机组的叶片位置校准系统包括：锁定单元，锁定单元锁定风力发电机组的轮毂以使第一叶片、第二叶片和第三叶片的展向方向分别沿着第一方向；测距单元，测距单元在第一叶片的展向方向沿着第一方向且第一叶片处于其预设基准位置时测量第一叶片在第二方向上距离测量点的第一距离，在第二叶片的展向方向沿着第一方向且第二叶片处于其预设基准位置时测量第二叶片在第二方向上距离测量点的第二距离，在第三叶片的展向方向沿着第一方向且第三叶片处于其预设基准位置时测量第三叶片在第二方向上距离测量点的第三距离；校准单元，校准单元被配置为基于第一距离、第二距离、第三距离的大小控制变桨单元，以校准第一叶片、第二叶片和第三叶片中的至少一个的理想基准位置。

根据本发明的实施例，校准单元可以被进一步配置为：基于第一距离、第二距离和第三距离中的至少一个距离校准除了至少一个距离之外的其余距离所对应的叶片的理想基准位置。

根据本发明的实施例，校准单元可以被进一步配置为：当第一距离、第二距离和第三距离相等时，确定第一叶片、第二叶片和第三叶片的理想基准位置为预设基准位置。

根据本发明的实施例，校准单元可以被进一步配置为：当第一距离等于第二距离且与第三距离不相等时，基于第一距离或第二距离校准第三叶片的理想基准位置。

根据本发明的实施例，校准单元可以被进一步配置为：驱动变桨单元使第三叶片变桨并且偏离第三叶片的预设基准位置，以使第三叶片的第三距离等于第一距离或第二距离。

根据本发明的实施例，校准单元可以被进一步配置为：当第一距离、第二距离和第三距离均不相等时，基于第一距离、第二距离和第三距离中的中间距离，校准分别与另外两个距离对应的两个叶片的理想基准位置。

根据本发明的实施例，校准单元可以被进一步配置为：驱动变桨单元分别使另外两个叶片变桨并且偏离另外两个叶片的预设基准位置，以使另外两个距离等于中间距离。

根据本发明的实施例，第一方向可以为竖直方向，和/或测量点可以位于风力发电机组的机舱的顶部，和/或沿着第二方向并经过测量点的直线与与各个叶片的交点可以处于对应的叶片的最大弦长处。

根据本发明的实施例，预设基准位置可以为相对于轮毂上的0度位置的预设0度基准位置，理想基准位置可以为相对于轮毂上的0度位置的理想0度基准位置。

根据本发明的另一方面，一种风力发电机组包括上述叶片位置校准系统。

根据本发明的实施例的叶片位置校准方法和叶片位置校准系统可以提高风力发电机组的发电量，使功率曲线更优，减少叶轮偏载带来的问题(例如，叶轮受力不均匀、机组震动引发的大部件提前失效、故障等)。

附图说明

通过结合附图，从下面的实施例的描述中，本发明这些和/或其它方面及优点将会变得清楚，并且更易于理解，其中：

图1是根据本发明的实施例的风力发电机组的叶片的安装方式的示意图；

图2是示出根据本发明的实施例的叶片位置校准系统的框图；

图3和图4是示出根据本发明的实施例的叶片位置校准系统的部分部件的示意图；

图5至图6是用于说明根据本发明的实施例的叶片位置校准原理的示意图；

图7是根据本发明的实施例的叶片位置校准方法的流程图。

附图标号：

10：叶片；20：变桨轴承；21：外圈；；22：内圈；30：轮毂；

40：叶片位置校准系统；41：锁定单元；42：测距单元；43：校准单元；

B1：第一叶片；B2：第二叶片；B3：第三叶片；P1：测量点；38：机舱；

P2：交点；

D1：第一距离；D2：第二距离；D3：第三距离。

具体实施方式

当风力发电机组的叶轮处于锁定状态时，在叶片处于不同位置角度时，空间一点沿某一直线方向到叶片表面的距离是不同的，运用这个技术构思并采用测距单元可以检测出三只叶片的位置偏差(角度偏差)。下面将参照附图对本申请的优选实施例进行详细说明，在附图中相同的标号始终指示相同的部件。

图1是根据本发明的实施例的风力发电机组的叶片的安装方式的示意图。

如图1所示，叶片10可通过变桨轴承20与轮毂30连接。具体地，叶片10可连接到变桨轴承20的外圈21，轮毂30可连接到变桨轴承20的内圈22。可选地，叶片10也可以连接到变桨轴承20的内圈22，轮毂30可连接到变桨轴承20的外圈21。

通常采用三只叶片10相对于轮毂30的旋转角度(例如，叶片0度位置与轮毂0度位置之间的角度)来检测和记录叶片10所在的位置，叶片0度位置相对于轮毂上的0度位置之间的角度可以用于指示叶片的位置，或者指示叶片的位置角度。

叶片10在变桨单元(例如，变桨液压系统或者伺服电机)作用下驱动变桨轴承20旋转，变桨轴承20带动叶片10旋转，从而使叶片10停留在需要的位置。例如，使叶片10停留在最大出力位置(0度位置)，此时，在理想的情况下，叶片10的0度位置与轮毂30的0度位置是重合的。再者，可以使叶片10停留在顺桨位置，此时，叶片10的0度位置与轮毂30的0度位置之间的角度最大，并且大约为90度(例如，87度)。

如上所述，在风力发电机组在役运行的过程中，三只叶片的实际角度位置可能不相同(即，相对于轮毂的0度位置的角度可能不相同)，如果存在偏差，不仅影响风力发电机组的正常发电(如，欠发电)，还会造成三只叶片受载不均，从而导致机组剧烈振动，例如，导致塔架、偏航轴承、主轴等部件产生振动，发生疲劳失效，这严重威胁了风力发电机组的正常运行。

本发明将风力发电机组的三只叶片分别固定于某一方向(例如，使每只叶片的展向方向相同)，并测量三只叶片分别处于各自的预设基准位置时，三只叶片距离固定测量点之间的距离，并基于该距离的大小(例如，三个距离之间的大小关系)校准三只叶片中存在偏差的叶片的理想基准位置。

这里，预设基准位置可以是0度位置(原始位置)，对应的理想基准位置是三只叶片之间没有偏差时的基准位置。然而，本发明不限于此，预设基准位置可以是三只叶片固定的任意的同一起始位置(例如，30度位置、60度位置等)。

当三只叶片固定的任意的同一起始位置没有偏差时，在通过变桨单元(例如，变桨液压系统或者伺服电机)驱动变桨轴承从而带动叶片变桨时，三只叶片的锁止位置之间也可以没有偏差。

例如，当变桨电机(伺服电机)输出相同的驱动功率时，由于三只叶片固定的起始位置相同(或者处于误差允许的范围内(例如，角度偏差小于等于2度，优选小于0.5度)，因此，三只叶片的锁止位置也相同，三者之间不存在偏差(或者偏差在误差允许的范围内(例如，三只叶片的锁止位置的角度之间的偏差小于等于2度，优选小于0.5度)。

换言之，在本发明中，“相同”或者“没有偏差”等是指在误差允许的范围内“相同”或者“没有偏差”。

需要说明的是，在本发明中，三只叶片的变桨驱动方式也不限于同步变桨驱动，也可以不同步变桨驱动，即，独立地驱动三只叶片分别变桨，只要能够将三只叶片驱动并停留在预设的起始位置和锁止位置即可。

图2是示出根据本发明的实施例的叶片位置校准系统的框图，图3和图4是示出根据本发明的实施例的叶片位置校准系统的部分部件的示意图，图5至图6是用于说明根据本发明的实施例的叶片位置校准原理的示意图。

如图2所示，根据本发明的实施例的叶片位置校准系统40可包括锁定单元41、测距单元42和校准单元43。

可选地，锁定单元41可以包括叶轮锁定系统，这里的叶轮锁定系统用于将叶轮锁定在某一位置防止叶轮旋转。叶轮锁定系统可以包括锁定销、叶轮锁定液压系统等。

锁定单元41可以锁定风力发电机组的轮毂以使第一叶片、第二叶片和第三叶片的展向方向分别沿着第一方向。这里的第一方向可以是任意方向，优选地，第一方向为竖直方向或塔架的高度方向。即，优选分别使叶片的长度方向沿竖直方向。

如图3和图4所示，锁定单元41可以锁定轮毂以使第一叶片B1、第二叶片B2和第三叶片B3呈倒Y型。当三只叶片呈倒Y型时，三只叶片可以保持平衡。

此外，三只叶片中的展向方向没有沿第一方向的另外两只叶片可以优选处于顺桨状态。换言之，在叶片位置校准的过程中，没有沿第一方向的另外两只叶片可以处于顺桨位置(即，叶片的0度位置与轮毂的0度位置大致呈90度角)。如此，可以降低处于锁定状态的轮毂所受的载荷，提高叶轮锁定系统或者锁定单元41的使用寿命。

测距单元42可以分别测量三只叶片处于预设基准位置时三只叶片分别与测量点之间的距离。测距单元42可以通过激光测距仪实现，然而，本发明不限于此，只要能够测量预定测量点在特定方向上与三只叶片之间的距离即可。

测距单元42可以设置在风力发电机组的任意位置，例如，可以设置在风力发电机组的机舱38的顶部或底部，也可以设置在塔筒39上，测距单元42的设置位置不受具体限制，只要测距单元42可以沿特定方向测量三只叶片与固定测量点之间的距离即可。

如图5所示，测距单元42可以在第一叶片B1的展向方向沿着第一方向(例如，竖直方向)且第一叶片B1处于其预设基准位置(例如，预设的0度位置)时测量第一叶片B1在第二方向上距离测量点P1的第一距离D1。

这里，测量点P1可以是测距单元42的固定点，第二方向可以与第一方向不同。例如，第二方向可以是从测量点P1指向叶片上的任意点所沿的方向。在叶片位置校准的过程中，第二方向可以保持不变，测距单元42的固定点P1也可以保持不变。

测距单元42可以在第二叶片B2的展向方向沿着第一方向(例如，竖直方向)且第二叶片B2处于其预设基准位置(例如，预设的0度位置)时测量第二叶片B2在第二方向上距离测量点P1的第二距离D2。

类似地，测距单元42可以在第三叶片B3的展向方向沿着第一方向且第三叶片B3处于其预设基准位置(例如，预设的0度位置)时测量第三叶片B3在第二方向上距离测量点P1的第三距离D3。

沿着第二方向并且经过测量点P1的直线与叶片表面的交点P2可以处于叶片的最大弦长处。在测距单元42通过激光测距仪实现的情况下，激光测距仪的激光沿第二方向照射在叶片上的位置(即，交点P2)可以处于叶片的最大弦长处。这里，交点P2处于叶片的最大弦长处是指交点P2处于与具有最大宽度的叶片横截面对应的横向表面上。

如此配置，可以使在三只叶片的位置发生偏差的情况下，使所测量的距离之间的差值更大，从而使校准的精度更高。另外，不同精度的测距单元所测量的同一叶片上的交点P2与测量点P1之间的距离可能有所不同，但在误差允许的范围内测量的距离是相同的。

校准单元43可以被配置为基于第一距离D1、第二距离D2、第三距离D3的大小(具体地，基于D1、D2和D3之间的大小关系)控制变桨单元，以校准第一叶片B1、第二叶片B2和第三叶片B3中的至少一个的理想基准位置。

这里，校准单元43可以包括变桨单元，校准单元可被进一步配置为：当第一距离D1等于第二距离D2且与第三距离D3不相等时，基于第一距离D1或第二距离D2校准第三叶片B3的理想基准位置。下面结合图6对此进行详细描述。

如图6所示，O点是叶片根部的旋转中心点，叶根上的A、B、C三点分别是第一叶片B1、第二叶片B2和第三叶片B3的预设基准位置(例如，0刻度标记位)，OA、OB、OC是叶片根部的旋转半径，∠AOB是第一叶片B1相对于第二叶片B2的偏差角R12，∠COB是第三叶片B3相对于第二叶片B2的偏差角R32，第一叶片B1与第三叶片B3之间的偏差(位置偏差或者角度偏差)是∠AOC，即∠AOB＝R13＝R12+R32。

也就是说，本发明通过距离信息来反映角度信息或位置信息，在第一距离D1、第二距离D2和第三距离D3均不相同的情况下，消除三只叶片之间的位置偏差就是使OA、OC、OB三者彼此重合，即，三只叶片的截面图重合。

例如，当第一距离D1等于第二距离D2时，即，第一叶片B1相对于第二叶片B2的偏差R12等于0，因此，可以使OC与OB或者使OC与OA重合(此时，OA与OB已经重合)，从而校准第三叶片B3的理想基准位置。

例如，校准单元43可以以第一叶片B1或第二叶片B2为基准叶片，使第三叶片B3变桨，旋转方向为测量距离趋近于基准距离的方向，即俯视第三叶片B3时，使第三叶片B3沿顺时针方向旋转。

校准单元43可以通过处理器控制相应的硬件部件(例如，变桨单元(变桨液压系统或变桨电机))自动变桨，例如，校准单元43可以在控制变桨单元使叶片变桨时获取测距单元42所测量的距离，并且持续变桨直至测距单元42所测量的距离满足要求。

然而，本发明不限于此，也可部分通过人工的方式实现变桨。例如，一个维护人员在叶轮内变桨的同时，另一人在机舱的顶部观察测距仪的值，通过两个维护人员的配合校准三只叶片的理想基准位置，或者使三只叶片之间不存在位置偏差。

当校准单元43通过处理器(处理器可加载或运行与本发明的叶片位置校准方法对应的计算机程序)控制相应的硬件部件时，校准单元43可以控制变桨单元(例如，变桨液压系统或者变桨电机)驱动第三叶片B3变桨至理想基准位置。

当第三距离D3等于第一距离D1时，停止变桨，此时，第三叶片B3与第一叶片B1和第二叶片B2的位置相同。优选地，可以在操作面板或者其他监控后台查看第三叶片B3的位置角度，记录这个角度值为R31，R31就是第三叶片B3与第一叶片B1之间的位置偏差。

也就是说，当第一距离D1等于第二距离D2且与第三距离D3不相等时，校准单元43可以基于第一距离D1或第二距离D2校准第三叶片B3的理想基准位置。

具体地，校准单元43可被配置为驱动变桨单元使第三叶片B3变桨并且偏离第三叶片B3的预设基准位置，以使第三叶片B3的第三距离D3等于第一距离D1或第二距离D2，即，使OC与OA重合，或者使OC与OB重合。

校准单元43可被进一步配置为：当第一距离D1、第二距离D2和第三距离D3均不相等时，校准单元43可以基于第一距离D1、第二距离D2和第三距离D3中的中间距离，校准分别与另外两个距离对应的两个叶片的理想基准位置。

例如，校准单元43可以驱动变桨单元分别使另外两个叶片变桨并且偏离另外两个叶片的预设基准位置，以使另外两个距离等于中间距离。下面对此进行详细描述。

例如，假设第一距离D1＜第二距离D2＜第三距离D3，即，中间距离为第二距离D2。可以以第二叶片B2为基准叶片，对第三叶片B3和第一叶片B1进行位置校准。

如图6所示，当俯视第三叶片B3时，可以沿顺时针方向使第三叶片B3变桨。校准单元43可以通过处理器控制相应的硬件部件(例如，变桨单元(变桨液压系统或变桨电机))实现自动变桨，也可部分通过人工的方式实现变桨，具体的自动控制方式和人工方式实现校准如上所述，这里不再赘述。

当第三距离D3等于第二距离D2时，停止变桨，此时第三叶片B3可以处于理想基准位置，与第二叶片B2的位置相同，可以在风机操作面板或者其他监控上查看第三叶片B3的位置角度，记录这个角度值为R32，R32就是第三叶片B3与第二叶片B2之间的位置偏差。

当校准单元43通过处理器控制相应的硬件部件时，校准单元可以控制变桨单元(变桨液压系统或者变桨电机)驱动第三叶片B3变桨至理想基准位置。

当校准完第三叶片B3之后，需要解除叶轮锁定，使第一叶片B1的展向方向沿着第一方向，并在此时锁定叶轮。

校准单元43可以控制变桨单元(变桨液压系统或者变桨电机)驱动第一叶片B1变桨至理想基准位置。

当第一距离D1等于第二距离D2时停止变桨，此时第一叶片B1的位置与第二叶片B2的位置相同，可以在风机操作面板或者其他监控上查看第一叶片B1的位置角度，记录这个角度值为R12，R12就是第一叶片B1与第二叶片B2之间的位置偏差。

再者，当第一距离D1、第二距离D2和第三距离D3彼此相等时，可以确定第一叶片B1、第二叶片B2和第三叶片B3的理想基准位置为预设基准位置，无需校准。

图7是根据本发明的实施例的叶片位置校准方法的流程图。

根据本发明的实施例的叶片位置校准方法可以包括：

步骤71：固定风力发电机组的轮毂以使第一叶片的展向方向沿着第一方向，测量第一叶片处于其预设基准位置时在第二方向上距离测量点的第一距离。

步骤72：使轮毂旋转以使第二叶片的展向方向沿着第一方向，测量第二叶片处于其预设基准位置时在第二方向上距离测量点的第二距离。

步骤73：使轮毂旋转以使第三叶片的展向方向沿着第一方向，测量第三叶片处于其预设基准位置时在第二方向上距离测量点的第三距离。

步骤74：基于第一距离、第二距离、第三距离的大小校准第一叶片、第二叶片和第三叶片中的至少一个的理想基准位置。

如上所述，可通过锁定单元固定风力发电机组的轮毂，展向方向是指风力发电机组的长度方向，第一方向优选为竖直方向。

这里，步骤71至步骤73不限于特定顺序，可以随意调整步骤71至步骤73的顺序。

此外，已被测量距离的叶片可以保持在预设基准位置，待确定三个距离之间的大小关系之后，对发生位置偏移的叶片进行位置校准。

叶轮的锁定位置不限于使三个叶片呈倒Y型的位置，而是可以将叶轮锁定在任意位置(例如，使三个叶片呈Y型的位置)，只要叶片被测量时，三个叶片的展向方向相同即可。

校准第一叶片、第二叶片和第三叶片中的至少一个的理想基准位置的步骤可以包括：基于第一距离、第二距离和第三距离中的至少一个距离校准除了至少一个距离之外的其余距离所对应的叶片的理想基准位置。

如上所述，在第一距离、第二距离和第三距离满足不同的大小关系时，可以以第一距离、第二距离和第三距离中的一个为基准对另外一个或两个叶片进行校准。

可选地，可以基于第一距离、第二距离和第三距离中最接近标准距离的某个距离为基准，对另外两个叶片进行校准。这里的标准距离可以预先测定，并且可被预先存储。

当第一距离、第二距离和第三距离相等时，确定第一叶片、第二叶片和第三叶片的理想基准位置为预设基准位置。换言之，不需要对三个叶片进行位置校准。

此外，当第一距离等于第二距离且与第三距离不相等时，基于第一距离或第二距离校准第三叶片的理想基准位置。优选地，校准第三叶片的理想基准位置的步骤可以包括：使第三叶片变桨并且偏离第三叶片的预设基准位置，以使第三叶片的第三距离等于第一距离或第二距离。

再者，当第一距离、第二距离和第三距离均不相等时，基于第一距离、第二距离和第三距离中的中间距离，校准分别与另外两个距离对应的两个叶片的理想基准位置。优选地，校准分别与另外两个距离对应的两个叶片的理想基准位置的步骤可以包括：分别使另外两个叶片变桨并且偏离另外两个叶片的预设基准位置，以使另外两个距离等于中间距离。

具体通过变桨校准三个叶片的位置的方式如上所述，这里不再赘述。

另外，如果叶片位置存在偏差，可以将叶片位置角度清零，例如可以通过变桨系统旋转编码器实现叶片位置清零。

当预设基准位置为0度位置时，由于上文提及的装配、安装、调试和维护等造成0度位置产生偏差，实际的0度位置不再是预设基准位置(即，预设的0度位置)，需要对每个叶片进行位置校准，从而使每个叶片均处于理想基准位置，这里的理想基准位置是指三个叶片之间不存在位置偏差的基准位置，并且每只叶片的理想基准位置一般与各自的预设基准位置存在小角度的位置偏差。

具体地，如果第一叶片B1、第二叶片B2、第三叶片B3之间存在位置偏差，则可以通过变桨系统旋转编码器将叶片位置角度清零。

例如，当每个叶片变桨并且处于理想基准位置时，可以通过旋转编码器将理想基准位置所对应的角度清零。即，重新将理想基准位置确定为0度位置。当需要最大输出功率时，可以使每只叶片变桨至重新确定的理想基准位置，此时，由于三只叶片经过校准，处于重新确定的理想基准位置的三只叶片之间不存在偏差，因此可以使运行中的叶片位置(角度)完全相同、气动性相同和载荷相等。

再例如，如果第一叶片与第二叶片之间不具有位置偏差(D1＝D2)且第一叶片与第三叶片之间具有位置偏差(D1≠D3)，则重新确定的第三位置的0度位置(理想基准位置)与其预设的0度位置(预设基准位置)不是同一位置。

在校准第三叶片的位置之后，如果通过变桨单元将三个叶片调整至最大出力位置(0度位置)时，由于每个叶片的0度位置都是准确的，三个叶片之间没有位置偏差。

另外，上述叶片位置校准方法中的至少一部分可通过人工的方式实施，也可硬件和软件结合的方式实施。

根据本发明的实施例，可以检测到风力发电机组三只叶片的位置偏差，以及消除位置偏差，使叶轮的三只叶片的位置角度完全相同、气动性相同和载荷相等。

根据本发明的实施例的叶片位置校准方法和叶片位置校准系统可以提高风力发电机组的发电量，使功率曲线更优，减少叶轮偏载带来的问题或缺陷(例如，叶轮受力不均匀、机组震动引发的大部件提前失效、故障等)。

根据本发明的实施例的叶片位置校准方法和叶片位置校准系统可以提高、延长风力发电机组的运行寿命。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内容易想到的改变或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种风力发电机组的叶片位置校准方法，其特征在于，包括：

固定所述风力发电机组的轮毂以使第一叶片的展向方向沿着第一方向，测量所述第一叶片处于其预设基准位置时在第二方向上距离测量点的第一距离；

使所述轮毂旋转以使第二叶片的展向方向沿着所述第一方向，测量所述第二叶片处于其预设基准位置时在所述第二方向上距离所述测量点的第二距离；

使所述轮毂旋转以使第三叶片的展向方向沿着所述第一方向，测量所述第三叶片处于其预设基准位置时在所述第二方向上距离所述测量点的第三距离；

基于所述第一距离、所述第二距离、所述第三距离的大小校准所述第一叶片、所述第二叶片和所述第三叶片中的至少一个的理想基准位置，

其中，校准所述第一叶片、所述第二叶片和所述第三叶片中的至少一个的理想基准位置的步骤包括：基于所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离中的至少一个距离校准除了所述至少一个距离之外的其余距离所对应的叶片的理想基准位置。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组的叶片位置校准方法，其特征在于，当所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离相等时，确定所述第一叶片、所述第二叶片和所述第三叶片的理想基准位置为所述预设基准位置。

3.根据权利要求1所述的风力发电机组的叶片位置校准方法，其特征在于，当所述第一距离等于所述第二距离且与所述第三距离不相等时，基于所述第一距离或所述第二距离校准所述第三叶片的理想基准位置。

4.根据权利要求3所述的风力发电机组的叶片位置校准方法，其特征在于，校准所述第三叶片的理想基准位置的步骤包括：

使所述第三叶片变桨并且偏离所述第三叶片的预设基准位置，以使所述第三叶片的第三距离等于所述第一距离或所述第二距离。

5.根据权利要求1所述的风力发电机组的叶片位置校准方法，其特征在于，当所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离均不相等时，基于所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离中的中间距离，校准分别与另外两个距离对应的两个叶片的理想基准位置。

6.根据权利要求5所述的风力发电机组的叶片位置校准方法，其特征在于，校准分别与另外两个距离对应的两个叶片的理想基准位置的步骤包括：

分别使所述另外两个叶片变桨并且偏离所述另外两个叶片的预设基准位置，以使所述另外两个距离等于所述中间距离。

7.一种风力发电机组的叶片位置校准系统，其特征在于，包括：

锁定单元，所述锁定单元锁定所述风力发电机组的轮毂以使第一叶片、第二叶片和第三叶片的展向方向分别沿着第一方向；

测距单元，所述测距单元在所述第一叶片的展向方向沿着所述第一方向且所述第一叶片处于其预设基准位置时测量所述第一叶片在第二方向上距离测量点的第一距离，在所述第二叶片的展向方向沿着所述第一方向且所述第二叶片处于其预设基准位置时测量所述第二叶片在所述第二方向上距离所述测量点的第二距离，在所述第三叶片的展向方向沿着所述第一方向且所述第三叶片处于其预设基准位置时测量所述第三叶片在所述第二方向上距离所述测量点的第三距离；

校准单元，所述校准单元被配置为基于所述第一距离、所述第二距离、所述第三距离的大小控制变桨单元，以校准所述第一叶片、所述第二叶片和所述第三叶片中的至少一个的理想基准位置，

其中，所述校准单元被进一步配置为：基于所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离中的至少一个距离校准除了所述至少一个距离之外的其余距离所对应的叶片的理想基准位置。

8.根据权利要求7所述的风力发电机组的叶片位置校准系统，其特征在于，所述校准单元被进一步配置为：当所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离相等时，确定所述第一叶片、所述第二叶片和所述第三叶片的理想基准位置为所述预设基准位置。

9.根据权利要求7所述的风力发电机组的叶片位置校准系统，其特征在于，所述校准单元被进一步配置为：当所述第一距离等于所述第二距离且与所述第三距离不相等时，基于所述第一距离或所述第二距离校准所述第三叶片的理想基准位置。

10.根据权利要求9所述的风力发电机组的叶片位置校准系统，其特征在于，所述校准单元被进一步配置为：驱动所述变桨单元使所述第三叶片变桨并且偏离所述第三叶片的预设基准位置，以使所述第三叶片的第三距离等于所述第一距离或所述第二距离。

11.根据权利要求7所述的风力发电机组的叶片位置校准系统，其特征在于，所述校准单元被进一步配置为：当所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离均不相等时，基于所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离中的中间距离，校准分别与另外两个距离对应的两个叶片的理想基准位置。

12.根据权利要求11所述的风力发电机组的叶片位置校准系统，其特征在于，所述校准单元被进一步配置为：驱动所述变桨单元分别使所述另外两个叶片变桨并且偏离所述另外两个叶片的预设基准位置，以使所述另外两个距离等于所述中间距离。

13.根据权利要求7所述的风力发电机组的叶片位置校准系统，其特征在于，所述第一方向为竖直方向，和/或所述测量点位于所述风力发电机组的机舱的顶部，和/或沿着所述第二方向并经过所述测量点的直线与各个叶片的交点处于对应的叶片的最大弦长处。

14.根据权利要求7至13中任一项所述的风力发电机组的叶片位置校准系统，其特征在于，所述预设基准位置为相对于所述轮毂上的0度位置的预设0度基准位置，所述理想基准位置为相对于所述轮毂上的0度位置的理想0度基准位置。

15.一种风力发电机组，其特征在于，包括根据权利要求7至14中任一项所述的叶片位置校准系统。

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