CN112145345A - 一种风电机组对风装置及其对风方法 - Google Patents

一种风电机组对风装置及其对风方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种风电机组对风装置及其对风方法，属于风电机组偏航逻辑设计领域。装置包括用于检测风向的风向仪、定位夹具、对正窗、托架和多功能激光水平尺；风向仪安装在定位夹具上，定位夹具的中部设置为筒状结构，风向仪位于筒状结构内，筒状结构的两侧中部均设置有中分线，对正窗设置在中分线上，风向仪的N极和S极的反光条分别与对正窗相对应，定位夹具的一端中部开设有凹槽，定位夹具的另一端与托架连接，多功能激光水平尺安装在托架上。该装置经过大量实践经验的总结在定位夹具的中部开设凹槽，适用现场的安装及使用，并且设计了多功能激光水平尺，结合装置机械结构和对正窗进行对风。装置能满足风电机组的要求，具有灵敏度高等优点。

Description

一种风电机组对风装置及其对风方法
技术领域
本发明涉及一种风电机组对风装置及其对风方法，属于风电机组偏航逻辑设计领域。
背景技术
风能发电作为除水力发电外技术最成熟的一种可再生能源发电，其装机容量占整个可再生能源发电装机总容量的绝大部分。
风力发电机组包括风轮、发电机；风轮中含叶片、轮毂、加固件等；它有叶片受风力旋转发电、发电机机头转动等功能。风力发电电源由风力发电机组、支撑发电机组的塔架、蓄电池充电控制器、逆变器、卸荷器、并网控制器、蓄电池组等组成。
偏航装置：借助电动机转动机舱，以使转子正对着风。偏航装置由控制系统操作，控制系统可以通过风向仪来感觉风向。
控制系统：包含一台不断监控风力发电机状态的计算机，并控制偏航装置。
风向仪：用于测量风速及风向。
目前风电机组的对风风向仪在安装时均为依照人为估计方向安装的，这样安装出现安装精度不高，使得对风风向仪的基准数据不准确，造成了风力发电机组对风的基准不准确。当风向与风电机组叶片旋转平面垂直时，风能利用最大，由于风力发电机组对风的基准不准确，将造成风向与风电机组叶片旋转平面成一倾斜夹角，造成风能极大浪费。设备复杂的风电机组快速发展的同时，风电机组确由于对风不够准确造成风能利用率偏低，风能被大量浪费。因此急需一种风电机组对风装置及其对风方法来提高风能的利用率。
目前还没有针对一种风电机组对风装置及其对风方法开展相关研究。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理的风电机组对风装置。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种风电机组对风装置，其特征是，包括用于检测风向的风向仪、定位夹具、对正窗、托架和多功能激光水平尺；所述风向仪安装在定位夹具上，所述定位夹具的中部设置为筒状结构，所述风向仪位于所述筒状结构内，所述筒状结构的两侧中部均设置有中分线，所述对正窗设置在所述中分线上，所述风向仪的N极和S极的反光条分别与对正窗相对应，所述定位夹具的一端中部开设有凹槽，所述定位夹具的另一端与托架连接，所述多功能激光水平尺安装在托架上。
进一步的，所述定位夹具安装在风电机组机舱的顶部，所述多功能激光水平尺用于对风向仪进行定位，所述多功能激光水平尺发射的光束与风电机组机舱的中心线平行，结合装置机械结构和对正窗同风向仪的N极和S极的对位，精准定位风向。
进一步的，所述多功能激光水平尺固定于托架上，所述多功能激光水平尺的激光线方向与托架的直角边平行，所述托架的直角边与定位夹具垂直焊接，所述对正窗位于中分线的中部，在调整风向仪的转向时，所述对正窗刚好可以漏出风向仪的N极和S极的反光条（对正窗对称布置），所述定位夹具环抱着风向仪。
所述的风电机组对风装置的对风方法，其特征是，步骤如下：
1）在风电机组机舱顶部的支架上安装定位夹具；
2）在定位夹具上安装风向仪，使得定位夹具环抱着风向仪；
3）在与定位夹具垂直焊接的托架上固定多功能激光水平尺；
4）调整定位夹具的方向，使多功能激光水平尺的激光线与风电机组机舱的顶部中心线平行；
5）调整风向仪的转向，使对正窗刚好可以漏出风向仪的N极和S极的反光条；
6）风向仪测量风向，风向仪将风向信号通过线缆传输至风电机组的控制设备；
7）风电机组的控制设备开始偏航，实现风向仪测量风向与风电机组的方向一致；
8）对风完成。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1、结构设计合理，实用性强，适合风电行业使用，具备可操作性，实践证明是一种很好的设计。
2、具备科学性，能满足风电机组的要求。
3、灵敏度高，具有广泛适用性。
附图说明
图1是本发明中风电机组对风装置的整体结构示意图。
图2是本发明中定位夹具的结构示意图。
图中：风向仪1、定位夹具2、对正窗3、中分线4、托架5、多功能激光水平尺6、凹槽7。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
参见图1至图2，一种风电机组对风装置，包括用于检测风向的风向仪1、定位夹具2、对正窗3、托架5和多功能激光水平尺6；风向仪1安装在定位夹具2上，定位夹具2的中部设置为筒状结构，风向仪1位于筒状结构内，筒状结构的两侧中部均设置有中分线4，对正窗3设置在中分线4上，风向仪1的N极和S极的反光条分别与对正窗3相对应，定位夹具2的一端中部开设有凹槽7，定位夹具2的另一端与托架5连接，多功能激光水平尺6安装在托架5上。
具体的，定位夹具2安装在风电机组机舱的顶部，多功能激光水平尺6用于对风向仪1进行定位，多功能激光水平尺6发射的光束与风电机组机舱的中心线平行，结合装置机械结构和对正窗3同风向仪1的N极和S极的对位，精准定位风向。
具体的，多功能激光水平尺6固定于托架5上，多功能激光水平尺6的激光线方向与托架5的直角边平行，托架5的直角边与定位夹具2垂直焊接，对正窗3位于中分线4的中部，在调整风向仪1的转向时，对正窗3刚好可以漏出风向仪1的N极和S极的反光条（对正窗3对称布置），定位夹具2环抱着风向仪1。
风电机组对风装置的对风方法，步骤如下：
1.在风电机组机舱顶部的支架上安装定位夹具2；
2.在定位夹具2上安装风向仪1，使得定位夹具2环抱着风向仪1；
3.在与定位夹具2垂直焊接的托架5上固定多功能激光水平尺6；
4.调整定位夹具2的方向，使多功能激光水平尺6的激光线与风电机组机舱的顶部中心线平行；
5.调整风向仪1的转向，使对正窗3刚好可以漏出风向仪1的N极和S极的反光条；
6.风向仪1测量风向，风向仪1将风向信号通过线缆传输至风电机组的控制设备；
7.风电机组的控制设备开始偏航，实现风向仪1测量风向与风电机组的方向一致；
8.对风完成。
本实施例中风向仪1的参数如下：
测量范围：0～360°；
精确度：±3°；
分辨率：3°；
抗风强度：70m/s；
起动风速：≤0.5m/s；
起动风向：≤0.5m/s；
工作电压：AC220x(1±10%)V 50Hz。
通过上述阐述，本领域的技术人员已能实施。
本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种风电机组对风装置，其特征是，包括用于检测风向的风向仪（1）、定位夹具（2）、对正窗（3）、托架（5）和多功能激光水平尺（6）；所述风向仪（1）安装在定位夹具（2）上，所述定位夹具（2）的中部设置为筒状结构，所述风向仪（1）位于所述筒状结构内，所述筒状结构的两侧中部均设置有中分线（4），所述对正窗（3）设置在所述中分线（4）上，所述风向仪（1）的N极和S极的反光条分别与对正窗（3）相对应，所述定位夹具（2）的一端中部开设有凹槽（7），所述定位夹具（2）的另一端与托架（5）连接，所述多功能激光水平尺（6）安装在托架（5）上。
2.根据权利要求1所述的风电机组对风装置，其特征是，所述定位夹具（2）安装在风电机组机舱的顶部，所述多功能激光水平尺（6）用于对风向仪（1）进行定位，所述多功能激光水平尺（6）发射的光束与风电机组机舱的中心线平行，结合装置机械结构和对正窗（3）同风向仪（1）的N极和S极的对位，精准定位风向。
3.根据权利要求1所述的风电机组对风装置，其特征是，所述多功能激光水平尺（6）固定于托架（5）上，所述多功能激光水平尺（6）的激光线方向与托架（5）的直角边平行，所述托架（5）的直角边与定位夹具（2）垂直焊接，所述对正窗（3）位于中分线（4）的中部，在调整风向仪（1）的转向时，所述对正窗（3）漏出风向仪（1）的N极和S极的反光条，所述定位夹具（2）环抱着风向仪（1）。
4.一种如权利要求1~3中任一项所述的风电机组对风装置的对风方法，其特征是，步骤如下：
1）在风电机组机舱顶部的支架上安装定位夹具（2）；
2）在定位夹具（2）上安装风向仪（1），使得定位夹具（2）环抱着风向仪（1）；
3）在与定位夹具（2）垂直焊接的托架（5）上固定多功能激光水平尺（6）；
4）调整定位夹具（2）的方向，使多功能激光水平尺（6）的激光线与风电机组机舱的顶部中心线平行；
5）调整风向仪（1）的转向，使对正窗（3）刚好漏出风向仪（1）的N极和S极的反光条；
6）风向仪（1）测量风向，风向仪（1）将风向信号通过线缆传输至风电机组的控制设备；
7）风电机组的控制设备开始偏航，实现风向仪（1）测量风向与风电机组的方向一致；
8）对风完成。
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