CN112392670B - 风力发电机组及调平装置、方法、系统、介质和设备 - Google Patents
风力发电机组及调平装置、方法、系统、介质和设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112392670B CN112392670B CN201910763633.0A CN201910763633A CN112392670B CN 112392670 B CN112392670 B CN 112392670B CN 201910763633 A CN201910763633 A CN 201910763633A CN 112392670 B CN112392670 B CN 112392670B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- force
- booster
- nacelle
- bearing
- predetermined threshold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D17/00—Monitoring or testing of wind motors, e.g. diagnostics
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
- F03D80/80—Arrangement of components within nacelles or towers
- F03D80/88—Arrangement of components within nacelles or towers of mechanical components
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Abstract
本发明提供一种风力发电机组及调平装置、方法、系统、介质和设备。风力发电机组包括机舱,调平装置包括助推器,助推器布置在机舱上以调节机舱的重心。根据本发明的调平装置可调整机舱的重心位置,降低风力发电机组的噪声,提高塔筒和偏航轴承的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电领域,更具体地,涉及一种风力发电机组及调平装置、方法、系统、介质和设备。
背景技术
风力发电机组一般包括叶轮(包括叶片和轮毂)、塔筒和机舱等部件。通常情况下,机舱的重心位于塔筒的中心线上。然而,当机舱受到外力(例如,风力)作用时,机舱的重心位置会发生偏移,导致风力发电机组不稳定,产生噪声和振动。
另外,机舱的重心位置的偏移可能会造成机舱对塔筒的局部的作用力增大,塔筒的局部产生疲劳,导致塔筒的使用寿命降低,并且可能会引起偏航加速度增大,造成次生风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可调节机舱的重心位置的调平装置。
根据本发明的一方面,提供一种风力发电机组的调平装置,风力发电机组包括机舱,调平装置包括助推器,助推器布置在机舱上以调节机舱的重心。
可选地,风力发电机组还可包括塔筒和叶轮,助推器可包括近位助推器和/或远位助推器,近位助推器布置在机舱上并且靠近叶轮布置,远位助推器布置在机舱上并且远离叶轮布置,其中,当俯视塔筒及机舱时,近位助推器距离叶轮的距离小于远位助推器距离叶轮的距离并且塔筒位于近位助推器与远位助推器之间。
可选地,近位助推器可包括:第一助推器和第二助推器,第一助推器和第二助推器分开固定在机舱上;远位助推器包括:第三助推器和第四助推器,第三助推器和第四助推器分开固定在机舱上。
可选地,第一助推器、第二助推器、第三助推器和第四助推器可围绕塔筒布置。
可选地,助推器可布置在从机舱延伸的耳板上,布置有近位助推器的耳板的延伸长度可短于布置有远位助推器的耳板的延伸长度。
可选地,近位助推器和远位助推器可分别包括多个助推器,多个助推器中的一个或一些助推器产生向上的推力,多个助推器中的另一个或另一些助推器产生向下的推力。
可选地,助推器可以为电动扇叶类旋转助推器或燃料式助推器。
根据本发明的另一方面,提供一种风力发电机组的调平系统,调平系统包括:调平装置,调平装置如上所述,压力传感器,压力传感器设置在机舱与轴承的连接位置处并输出感测信号;控制模块,控制模块被配置为根据感测信号控制助推器的档位或启停,以调节机舱的重心。
可选地,压力传感器可包括:近位传感器,近位传感器靠近叶轮设置在轴承与机舱的第一连接位置处以感测机舱在第一连接位置对轴承的第一作用力;远位传感器,远位传感器远离叶轮设置在轴承与机舱的第二连接位置处以感测机舱在第二连接位置对轴承的第二作用力,其中,控制模块被进一步配置为:当第一作用力与第二作用力之间的差值的绝对值大于或等于第一预定阈值时启动助推器,以使差值的绝对值减小;和/或当第一作用力与第二作用力之间的差值的绝对值大于或等于第二预定阈值时进行以下控制中的至少一个:停止助推器、控制风力发电机组停机和输出报警信号,或者调平系统还包括测量三维风向信息的三维风向仪,控制模块被进一步配置为响应于第一作用力与第二作用力之间的大小关系与三维风向信息不匹配而输出报警信号。
可选地,调平装置可如上所述,其中,控制模块可被进一步配置为:当第一作用力小于第二作用力并且第二作用力与第一作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值时,控制仅仅启动远位助推器,或者控制近位助推器的档位低于远位助推器的档位;当第一作用力大于或等于第二作用力并且第一作用力与第二作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值时,控制仅仅启动近位助推器,或者控制近位助推器的档位高于远位助推器的档位,或者,调平装置可如上所述,其中,控制模块可被进一步配置为:当第一作用力小于第二作用力并且第二作用力与第一作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值时,控制启动远位助推器中的一个或一些助推器或者控制启动近位助推器中的另一个或另一些助推器;当第一作用力大于或等于第二作用力并且第一作用力与第二作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值时,控制启动近位助推器中的一个或一些助推器,或者控制启动远位助推器中的另一个或另一些助推器。
根据本发明的另一方面,提供一种风力发电机组的调平方法,风力发电机组包括如上所述的调平装置,其中,调平方法包括:获取在机舱与轴承的连接位置处机舱对轴承的作用力;根据作用力调节助推器的档位或启停,以调节机舱的重心。
可选地,获取在机舱与轴承的多个连接位置处机舱对轴承的作用力的步骤可包括:获取机舱在第一连接位置对轴承的第一作用力;获取机舱在第二连接位置对轴承的第二作用力,其中,根据作用力调节助推器的档位或启停,以调节机舱的重心的步骤可包括:当第一作用力与第二作用力之间的差值的绝对值大于或等于第一预定阈值时启动助推器,以使差值的绝对值减小,和/ 或当第一作用力与第二作用力之间的差值的绝对值大于或等于第二预定阈值时进行以下操作中的至少一个:停止助推器、控制风力发电机组停机和输出报警信号,或者调平方法还包括测量三维风向信息,其中,在第一作用力与第二作用力之间的大小关系与三维风向信息不匹配时报警。
可选地,调平装置可如上所述,其中,当第一作用力小于第二作用力并且第二作用力与第一作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值时,仅仅启动远位助推器,或者使近位助推器的档位低于远位助推器的档位;当第一作用力大于或等于第二作用力并且第一作用力与第二作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值时,仅仅启动近位助推器,或者使近位助推器的档位高于远位助推器的档位,或者,调平装置可如上所述,其中,当第一作用力小于第二作用力并且第二作用力与第一作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值时,启动远位助推器中的一个或一些助推器或者启动近位助推器中的另一个或另一些助推器;当第一作用力大于或等于第二作用力并且第一作用力与第二作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值时,启动近位助推器中的一个或一些助推器,或者启动远位助推器中的另一个或另一些助推器。
根据本发明的另一方面,提供一种计算机可读存储介质,存储有当被处理器执行时使得处理器执行根据如上所述的调平方法的指令。
根据本发明的另一方面,提供一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有程序或指令,程序或指令由处理器执行时实现根据如上所述的调平方法。
根据本发明的另一方面,提供一种风力发电机组,包括根据如上所述的调平装置,或者根据如上所述的调平系统,或者如上所述的计算机可读存储介质,或者如上所述的计算机设备。
根据本发明的另一方面,提供一种风力发电机组的调平控制装置,风力发电机组包括如上所述的调平装置,其中,调平控制装置包括:接收模块,被配置为接收在机舱与轴承的连接位置处机舱对轴承的作用力的信息;控制模块,被配置为根据作用力调节助推器的档位和/或启停和/或助推力的方向,以调节机舱的重心。
可选地,接收模块可被进一步配置为接收机舱在第一连接位置对轴承的第一作用力的信息以及机舱在第二连接位置对轴承的第二作用力的信息,控制模块可包括:确定单元,被配置为确定第一作用力与第二作用力之间的差值的绝对值与第一预定阈值之间的大小关系以及绝对值与第二预定阈值之间的大小关系;输出单元,被配置为:响应于绝对值大于或等于第一预定阈值,启动助推器,以使绝对值减小,和/或,响应于绝对值大于或等于第二预定阈值时进行以下操作中的至少一个:停止助推器、控制风力发电机组停机和输出报警信号。
可选地,接收模块可被进一步配置为接收三维风向信息,输出单元可被进一步配置为响应于第一作用力与第二作用力之间的大小关系与三维风向信息不匹配而输出报警信号。
可选地,调平装置可如上所述,其中,确定单元可被进一步配置为确定第一作用力与第二作用力之间的大小关系,输出单元可被进一步配置为:响应于第一作用力小于第二作用力并且第二作用力与第一作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值,仅仅启动远位助推器,或者使近位助推器的档位低于远位助推器的档位;响应于第一作用力大于或等于第二作用力并且第一作用力与第二作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值时,仅仅启动近位助推器,或者使近位助推器的档位高于远位助推器的档位,或者,调平装置可如上所述,其中,输出单元被进一步配置为:响应于第一作用力小于第二作用力并且第二作用力与第一作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值,启动远位助推器中的一个或一些助推器或者启动近位助推器中的另一个或另一些助推器;响应于第一作用力大于或等于第二作用力并且第一作用力与第二作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值,启动近位助推器中的一个或一些助推器,或者启动远位助推器中的另一个或另一些助推器。
根据本发明的实施例采用助推器调整机舱的重心位置,使得机舱的重心与塔筒的中心线之间的距离在期望的距离范围之内,从而可使机舱和塔筒平稳。
根据本发明的实施例的调平装置,可避免机舱的偏航加速度增大以及偏航加速度增大引发的故障,可减少塔筒和风力发电机组的至少一部分部件(例如,偏航轴承)的损耗,也可降低次生风险。
附图说明
现将详细参照本发明的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中,相同的标号始终指的是相同的部件。以下将通过参照附图来说明实施例,以便解释本发明。
图1至图3示出了根据本发明的实施例的风力发电机组。
图4示出了设置有根据本发明的实施例的调平装置的风力发电机组的示意图。
图5是图4的风力发电机组的俯视图。
图6至图8示出了根据本发明的实施例的调平装置的安装方式。
图9示出了根据本发明的实施例的调平系统的控制框图。
图10示出了根据本发明的实施例的调平方法的流程图。
图11示出了根据本发明的实施例的调平控制装置的框图。
附图标号:
1:叶片;2:轮毂;3:机舱;4:三维风向仪;5:塔筒;A:夹角;B:点;G:重心;F、F1和F2:风向;
11:远位传感器;12:近位传感器;15:第一助推器;16:第二助推器; 13:第三助推器;14:第四助推器;H:中心线;7:偏航轴承;
151:第一安装孔;161:第二安装孔;131:第三安装孔;141:第四安装孔;152:第一耳板;162:第二耳板;132:第三耳板;142:第四耳板;
200:中央监控系统;100:控制器;101:第一控制单元;102:第二控制单元;103:第三控制单元;104:第四控制单元。
1100:调平控制装置;1110:接收模块;1120:控制模块;1121:确定单元;1122:输出单元。
具体实施方式
以下,将参照附图更加详细地描述发明构思的示例性实施例。
在本发明中,“调平”是指使机舱的重心接近或处于塔筒的中心线上。
图1至图3示出了根据本发明的实施例的风力发电机组。
如图1至图3中所示,风力发电机组可包括:塔筒5、设置在塔筒5上的机舱3、设置在机舱3的头部的叶轮(包括轮毂2以及设置在轮毂2上的叶片1)、设置在机舱3的尾部的三维风向仪4(例如,三维风速风向仪),机舱3可通过轴承(例如,偏航轴承)与塔筒5连接。优选地,机舱3可连接到轴承的内圈和外圈中的一者,塔筒5可连接到轴承的内圈和外圈中的另一者。
塔筒5是风力发电机组的主要承重部件,如果塔筒5出现受力不均等情况,可能会导致风力发电机组在工作过程中产生噪声,导致塔筒5和机舱3 振动,并且影响塔筒5的使用寿命。
如图1所示,机舱3的重心G通常位于塔筒5的中心线上。例如,在风向沿水平方向(风向F为水平方向)时,机舱3的重心G基本位于塔筒5的中心线上。塔筒5的中心线上的点B位于通过机舱3的重心G的重心线上。在这种情况下,机舱3的轴线与水平线之间的夹角是A。重心G的位置会随着风向F的改变而改变。
如图2中所示,当风向F(分解为竖直向下的风向F2以及水平的风向 F1)由水平方向向竖直向下方向转变时,叶片1受到的风力通过轮毂2传递给机舱3,使机舱3的重心位置向轮毂2的方向偏移,也就是说,机舱3的重心位置朝向叶轮偏移。
在这种情况下,由于重心G的位置前移使得塔筒整体受力不均,塔筒5 的靠近叶轮的部分的受力增大,而塔筒5的远离叶轮的部分的受力减小,这样会造成塔筒5的局部疲劳,从而降低塔筒的使用寿命。
由于重心G的位置前移使得轴承(如图4所示的偏航轴承7)整体受力不均,偏航轴承的靠近叶轮的部分受力增大,这样会造成偏航轴承的局部疲劳,降低偏航轴承的使用寿命。在重心G的位置前移的情况下,可能导致机舱偏航加速度增大,造成次生风险。
如图3中所示,当风向F(分解为竖直向上的风向F2以及水平的风向 F1)由水平方向向竖直向上方向转变时,叶片1受到的风力通过轮毂2传递给机舱3,使机舱3的重心位置向三维风向仪4的方向偏移,即,远离叶轮的方向偏移。
由于重心G的位置后移使得塔筒5的整体受力不均,塔筒5的靠近叶轮的部分的受力减小,而塔筒5的远离叶轮的部分的受力增大,会造成塔筒5 的局部疲劳,从而降低塔筒的使用寿命。
由于重心G的位置后移使得偏航轴承整体受力不均,偏航轴承的远离叶轮的部分的受力增大,从而降低偏航轴承的使用寿命。在重心G的位置后移的情况下,也可能导致机舱偏航加速度的增大,造成次生风险。
根据本发明的实施例利用包括助推器的调平装置实现对机舱的重心的调节,下面将对此进行详细描述。
图4示出了设置有根据本发明的示例性实施例的调平装置或调平系统的风力发电机组的示意图,图5是图4的俯视图。
如图4和图5所示,风力发电机组包括根据本发明的实施例的调平装置或调平系统。
本发明的调平装置可包括助推器,助推器可以布置在机舱3上以调节机舱3的重心。例如,至少一个助推器可以布置在机舱3的底部,并且每个助推器可以产生大体沿竖直方向(例如,竖直向上或竖直向下的方向)的驱动力,改变机舱3在相应位置对塔筒5的作用力,改变机舱3的重心位置,使机舱3的重心尽可能在塔筒5的重心线上。
本发明的助推器产生的力的方向不受具体限制,只要能够调节机舱3的重心的位置即可,另外,本发明的助推器可以满足驱动要求的任意类型的助推器,本发明的助推器可以是燃料式助推器,也可以是电机扇叶类旋转助推器,并且可以使用风力发电机组产生的电力驱动助推器。助推器的数量可以为至少一个(例如,1、2、3、4……)。
在本发明中,涉及数量的修饰“至少一个”是并列列举概括而非上位概括。
可以根据风力发电机组的安装位置的历史风向数据,预先设置(例如,手动设置)每个助推器的档位和/或启停,也可以根据风向数据及应力感测数据对每个助推器的档位和/或启停等进行实时控制。
例如,当风力发电机组安装在风向长时间为斜向上风向的安装位置时,可以将远离叶轮的助推器开启,并关闭靠近叶轮的助推器,或者将远离叶轮的助推器的档位设置为大于靠近叶轮的助推器的档位。为了降低能耗,降低成本,可以优选直接关闭靠近叶轮的助推器,或者仅提供或设置远离叶轮的助推器。例如,在助推器产生向上的推力的情况下,也可以仅仅设置靠近叶轮的助推器。
如图4和图5所示,本发明的助推器可以包括近位助推器和/或远位助推器。近位助推器可以布置在机舱3上并且靠近叶轮布置,远位助推器可以布置在机舱上并且远离叶轮布置。近位助推器和远位助推器的数量可以为至少一个(例如,1、2、3、4……)。
具体地,近位助推器可以固定安装在机舱3的底部并且位于机舱3的前端(例如,位于塔筒5与叶轮之间),近位助推器可以产生向上的推动力。远位助推器可以固定安装在机舱3的底部并且位于机舱3的后端,远位助推器也可以产生向上的推动力。
如图5所示,当俯视塔筒5及机舱3时,近位助推器距离叶轮的距离小于远位助推器距离叶轮的距离并且塔筒5位于近位助推器与远位助推器之间。这里,助推器距离叶轮的距离可以指助推器至机舱3的最前端的最短距离。
近位助推器和/或远位助推器可以分别包括多个助推器,例如,近位助推器的多个助推器中的一个或一些助推器产生向上的推力,近位助推器的多个助推器中的另一个或另一些助推器产生向下的推力。具体地,近位助推器可以包括第一助推器15和第二助推器16,第一助推器15和第二助推器16可以布置(例如,固定安装)在机舱3上(例如,布置在机舱3的底部或布置在从机舱3延伸的耳板上)并且可以位于叶轮的中心线H的两侧(在俯视风力发电机组的情况下)。
如图5所示,第一助推器15和第二助推器16可以布置(例如,对称布置)在机舱3的底部,例如,第一助推器15和第二助推器16可以布置在机舱3的底部两侧,第一助推器15和第二助推器16可以具有相同的规格(例如,型号、推动力等相同)。
可选地,第一助推器15和第二助推器16中的一个可以布置在机舱3上 (例如,机舱3的底部)并产生向上的推力,第一助推器15和第二助推器 16中的另一个可以布置在机舱3上(例如,机舱3的底部)并产生向下的推力。
远位助推器可以包括第三助推器13和第四助推器14,第三助推器13和第四助推器14可以布置(例如,固定安装)在机舱3的底部并且可以位于叶轮的中心线的两侧(在俯视风力发电机组的情况下)。
类似地,第三助推器13和第四助推器14也可以布置(例如,对称布置) 在机舱3上(例如,机舱3的底部或布置在从机舱3延伸的耳板上),例如,第三助推器13和第四助推器14可以布置在机舱3的底部两侧,第三助推器 13和第四助推器14可以具有相同的规格(例如,型号、推动力等相同)。在近位和/或远位设置两个助推器可以使机舱3快速俯仰运动,并且可以防止机舱3绕轴(例如,围绕中心线H)转动。
可选地,第三助推器13和第四助推器14中的一个可以布置在机舱3上 (例如,机舱3的底部)并产生向上的推力,第三助推器13和第四助推器 14中的另一个也可以布置在机舱3上(例如,机舱3的底部)并产生向下的推力。下文将对此进行详细描述。
如图5所示的俯视状态下,第一助推器15、第二助推器16、第三助推器 13和第四助推器14可以围绕塔筒5布置在机舱3上,第一助推器15、第二助推器16、第三助推器13和第四助推器14在机舱3上的布置点可以形成矩形或梯形,塔筒5可以位于矩形或梯形的内部。如此布置,可以提高每个助推器的推动力矩和推动效率。
如上所述,可以在仅在机舱3的前端或者仅在机舱3的后端布置多个助推器,多个助推器的其中一个或一些助推器可以产生向上的推动力,多个助推器的其中另一个或另一些助推器可以产生向下的推动力。在调节机舱3的过程中,可以使这多个助推器中的一个或一些工作即可。
本发明的调平装置还可包括传感器(例如,压力传感器(例如,电阻应变式力传感器))或者与多个传感器配合使用,传感器设置在轴承(例如,如图4所示的偏航轴承7)与机舱3的连接位置处并输出感测信号,当布置多个传感器时,不同位置的传感器可以感测不同位置的轴承的受力。
如图5所示,传感器可以包括近位传感器12,近位传感器12靠近叶轮设置在轴承与机舱3的第一连接位置处以感测机舱3在第一连接位置对轴承的第一作用力X,这里,“传感器”的“近位”和“远位”是多个传感器之间的位置比较。
传感器还可以包括远位传感器11,远位传感器11远离叶轮设置在轴承与机舱3的第二连接位置处以感测机舱在第二连接位置对轴承的第二作用力Y。上文提及的感测信号可以是与作用力(例如,压力)对应的电信号,例如,电压信号、电流信号等。当然,也可以是其它的感测信号,只要能够通过感测信号反映出机舱的重心位置变化即可。
近位助推器和远位助推器的档位和/或启停和/或助推力的方向可以响应于第一作用力和第二作用力的差值的改变而改变。例如,当第一作用力大于第二作用力,并且第一作用力与第二作用力的差值小于第一预定阈值时,助推器可以停止。当第一作用力大于第二作用力,并且第一作用力与第二作用力的差值大于或等于第一预定阈值时,助推器可以启动。下文将对此进行详细描述,下面首先详细描述本发明的调平装置的安装方式。
图6至图8示出了根据本发明的实施例的调平装置的安装方式。
如上所述,本发明的调平装置包括的助推器可以安装在机舱上(例如,机舱的底部)。
助推器可以安装在从机舱延伸的耳板上,具体地,多个助推器可以布置在位于机舱的侧部的耳板上的多个安装孔中。可以在机舱的底座铸造时,将耳板与机舱底座铸造在一起,或在底座铸造完毕后,将耳板焊接在机舱底座上,耳板的形成方式不限于此,耳板也不限于形成在机舱底座上。
如图6和图7所示,耳板上形成有用于安装四个助推器的四个安装孔。
如图6所示,第一耳板152和第二耳板162可以沿垂直于机舱轴线的方式从机舱底座两侧水平延伸,第三耳板132和第四耳板142可以在水平面内向机舱后侧延伸并且延伸方向与机舱轴线成锐角,作为远位耳板的第三耳板 132和第四耳板142从机舱延伸的长度可以大于作为近位耳板的第一耳板152 和第二耳板162从机舱延伸的长度,远位耳板延伸的长度较大,助推器的安装孔可以离机舱越远,由此可以提高远位助推器的力矩。
如图7所示的远位耳板从机舱延伸的长度也可以比图6中所示的远位耳板的延伸长度短,这样构造可以降低机舱的重量,并且可以防止耳板分布不均导致的机舱重心的偏移。
多个助推器可以穿过多个安装孔并通过诸如螺栓和螺母的固定构件固定在耳板上,例如,如图8所示,第一助推器15和第二助推器16可以分别安装在第一安装孔151和第二安装孔161中,第三助推器13和第四助推器14 可以分别安装在第三安装孔131和第四安装孔141中。远位耳板和近位耳板的延伸方式、安装位置、数量不限于此,可以根据安装助推器的需要作适当调整。
另外,助推器既可以产生向上的推力也可以产生向下的推力。例如,第一助推器15可以产生向上的推力,第二助推器16可以产生向下的推力,在这种情况下,第一助推器15和第二助推器16可以靠近机舱的轴线布置。当然,远位助推器和近位助推器的推动力可以设置方向一致,也可以设置方向不一致,甚至可以是相反的,比如远位助推器产生向上的推动力,近位助推器产生向下的推动力,此时机舱就像一个跷跷板一样,只要推动力合力使机舱重心保持在一定平衡范围内即可。
可以通过自动控制的方式控制助推器,例如,本发明的调平装置还可以与控制近位助推器和远位助推器的档位和/或启停的控制模块配合使用,该控制模块可以包括可编程逻辑控制器(PLC)或单独的逻辑控制器。下面将结合本发明的调平系统对利用控制器进行的自动控制方式进行详细描述。
图9示出了根据本发明的实施例的调平系统的控制框图。
本发明的调平系统可包括如上所述的调平装置、压力传感器和控制模块,压力传感器可以设置在机舱与轴承的连接位置处并输出感测信号,控制模块被配置为根据感测信号控制助推器的档位或启停,以调节机舱的重心。与利用其它传感器或者仅利用三维风向仪的调平控制方案相比,利用压力传感器可以精确地控制机舱的重心。
压力传感器可以是电阻应变式传感器等,传感器可以包括近位传感器12 和远位传感器11,例如,近位传感器12和远位传感器11的具体布置位置如图5所示。近位传感器可以靠近叶轮设置在轴承(例如,偏航轴承7)与机舱的第一连接位置处以感测机舱在第一连接位置对轴承的第一作用力,远位传感器11可以远离叶轮设置在轴承与机舱的第二连接位置处以感测机舱在第二连接位置对轴承的第二作用力。
如图9所示,控制模块可以包括控制器100(例如,可编程逻辑控制器) 和用于直接控制作为调平装置的助推器的控制单元(例如,第一控制单元101、第二控制单元102、第三控制单元103和第四控制单元104)。风力发电机组的中央监控系统200也可以是控制模块的一部分。
控制模块可配置为在第一作用力X与第二作用力Y之间的差值的绝对值大于或等于第一预定阈值Z1时启动助推器,以使该差值的绝对值减小。进一步地,当第一作用力X与第二作用力Y之间的差值的绝对值大于或等于第二预定阈值Z2(第二预定阈值Z2大于第一预定阈值Z1)时,控制模块可以使机组停机、使助推器停止运行以及报警(例如,输出报警信号)。随着两个作用力之间的差值的减小,机舱对塔筒的作用力更加均匀,机舱的重心向塔筒的中心线移动。因此,可以防止塔筒和/或偏航轴承出现局部疲劳,提高塔筒和/或偏航轴承的使用寿命,减小振动并降低噪声。
例如,传感器感测的多个感测信号可以输出到控制器100,控制器100 可以基于反映机舱在不同位置对塔筒的作用力的多个感测信号计算作用力之间的差值,并将多个控制信号分别输出到多个控制单元(例如,第一控制单元101、第二控制单元102、第三控制单元103和第四控制单元104)。
控制模块(例如,每个控制单元)可以分别控制助推器的启停和/或档位。
当近位传感器12感测的第一作用力小于远位传感器11感测的第二作用力并且第二作用力与第一作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值时,控制模块可以控制仅仅启动远位助推器,或者控制近位助推器的档位低于远位助推器的档位,例如,如图9所示,多个控制单元中的第一控制单元101和第二控制单元102可以分别控制第三助推器13和第四助推器14启动,并且多个控制器单元中的第三控制单元103和第四控制单元104可以分别控制第一助推器15和第二助推器16停止,或者多个控制单元中的第一控制单元101 和第二控制单元102可以分别提高第三助推器13和第四助推器14的档位并且多个控制单元中的第三控制单元103和第四控制单元104可以分别降低第一助推器15和第二助推器16的档位,从而使远位助推器的档位高于近位助推器的档位。同时控制位于近位的助推器或同时控制远位的助推器可以防止机舱晃动。
当第一作用力大于或等于第二作用力并且第一作用力与第二作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值时,控制模块可以控制仅仅启动近位助推器,或者控制近位助推器的档位高于远位助推器的档位。例如,如图9所示,多个控制单元中的第三控制单元103和第四控制单元104可以分别控制第一助推器15和第二助推器16启动,并且多个控制器单元中的第一控制单元101 和第二控制单元102可以分别控制第三助推器13和第四助推器14停止,或者,多个控制单元中的第一控制单元101和第二控制单元102可以分别降低第三助推器13和第四助推器14的档位并且多个控制单元中的第三控制单元 103和第四控制单元104可以分别提高第一助推器15和第二助推器16的档位,从而使近位助推器的档位高于远位助推器的档位。
如上所述,远位助推器和近位助推器中的一个或一些助推器可以产生向上的推动力,远位助推器和近位助推器中的另一个或另一些助推器可以产生向下的推动力。
控制模块可被进一步配置为:当第一作用力小于第二作用力并且第二作用力与第一作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值时,控制启动远位助推器中的一个或一些助推器或者控制启动近位助推器中的另一个或另一些助推器。当第一作用力大于或第二作用力并且第一作用力与第二作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值时,控制启动近位助推器中的一个或一些助推器,或者控制启动远位助推器中的另一个或另一些助推器。可选地,如果第一作用力与第二作用力之间的差值的绝对值大于或者等于第二阈值,可以使风力发电机组停机,使助推器停止以及报警(例如,输出报警信号)。
为了在远位传感器/或近位传感器出现故障时及时报警,本发明的调平系统还可以包括三维风向仪,该三维风向仪可以安装在机舱上(例如,机舱的顶部),三维风向仪测量的三维风向信息可以被传输到控制模块(例如,控制器100或中央监控系统200),这里的三维风向信息可以包括指示如图2所示的向下的风向的信息以及指示如图3所示的向上的风向的信息。控制模块可被进一步配置为在第一作用力与第二作用力之间的大小关系与三维风向信息不匹配而输出报警信号。
例如,如果第一作用力大于等于第二作用力并且三维风向信息为向上的风向信息,则确定传感器出现异常。类似地,如果第一作用力小于第二作用力并且三维风向信息为向下的风向信息,则确定传感器出现异常。如果确定传感器出现异常,则控制模块可以输出报警信号。该报警信号可以驱动LED 指示器或蜂鸣器等。
另外,如上所述,如果第一作用力与第二作用力之间的差值的绝对值大于等于第二预定阈值Z2,则控制模块可以控制助推器停止,控制风力发电机组停机并输出报警信号。本发明的调平系统可以利用三维风向仪来确定传感器的测量准确性,提高系统的可靠性和安全性。
图10示出了根据本发明的实施例的调平方法的流程图。
根据本发明的实施例的调平方法可以包括获取在机舱与轴承的连接位置处机舱对轴承的作用力(例如,获取在机舱与轴承的连接位置处机舱对轴承的作用力的信息或信号)以及根据作用力调节助推器的档位、启停和助推力的方向中的至少一种,以调节机舱的重心。例如,可以根据作用力之间的差值的大小来调节助推器的档位、启停和助推力(推动力)方向中的至少一个。当只有远位助推器或只有近位助推器时,可以根据风向改变推动力方向;当远位助推器和近位助推器都存在时,可以设置远位和近位的推动力方向一致,也可以改变其中的一个推动力方向,达到助推的作用,比如当机舱重心远离叶轮靠后时,可以设置远位推动力向上,近位推动力向下,在共同作用下,实现重心的调节。
如上所述,可以通过诸如电阻应变式传感器的压力传感器感测机舱在第一连接位置对轴承的第一作用力X以及感测机舱在第二连接位置对轴承的第二作用力Y,在第一作用力与第二作用力之间的差值的绝对值大于或等于预定阈值(例如,第一预定阈值)时启动助推器,以使差值的绝对值减小。在第一作用力与第二作用力之间的差值的绝对值大于或等于第二预定阈值Z2 时停止助推器、使风力发电机组停机以及报警。
另外,传感器的数量不限于两个,传感器的数量可以为1、3、5、6、7……N, N为正整数。当传感器的数量为1时,可以预先确定传感器感测的作用力的正常范围,并且在传感器感测的作用力不在该正常范围内时,通过调节助推器的启停或档位从而使传感器感测的作用力处在正常范围内,当传感器的数量大于等于三个时,多个传感器可以分开布置在机舱与偏航轴承之间,可以预先确定每个传感器感测的作用力的正常范围,并且存在感测的作用力不在各自的正常范围内的传感器时,可以通过控制助推器的启动或停止使每个传感器感测的作用力均处在正常范围。下面以两个传感器为例描述本发明的优选调平方法。
如图10所示,本发明的调平方法可以首先获取第一作用力X和第二作用力Y,具体的获取方式如上所述。另外,在S1010,可以在获取第一作用力X和第二作用力Y的同时获取三维风向信息。然而,本发明不限于此,如上所述,可以仅仅基于第一作用力X和第二作用力Y进行相应的调平操作。
在S1020,判断X与Y之间的大小关系与三维风向信息是否匹配,这里的匹配的含义已在上面进行了详细描述,这里不再赘述。
当第一作用力X与第二作用力Y之间的大小关系与三维风向信息不匹配时,可以输出报警信号。
当第一作用力X与第二作用力Y之间的大小关系与三维风向信息匹配时,可以在S1030判断X与Y之间的差值的绝对值是否小于第一预定阈值Z1,如果X与Y之间的差值的绝对值大于等于第一预定值Z1,则在S1040继续判断X是否大于Y,如果X大于Y并且X与Y之间的差值小于第二预定阈值Z2(Z2>Z1)则可以在S1070仅仅启动远位助推器或将远位助推器的档位设置为大于近位助推器的档位,如果X大于Y并且X与Y之间的差值大于或等于第二预定阈值Z2,则输出报警信号。如果X与Y之间的差值的绝对值小于第一预定值Z1,则不需要进行调平,即,不需要启动助推器或控制助推器的档位。
如果在S1040判断X小于等于Y,并且在S1060判断Y与X之间的差值是否小于第二预定阈值Z2,如果Y与X之间的差值小于第二预定阈值Z2,则在S1080仅仅启动近位助推器或将远位助推器的档位设置为小于近位助推器的档位,如果X小于Y并且Y与X之间的差值大于或等于第二预定阈值 Z2,则输出报警信号。
虽然结合图10描述了本发明的调平方法的优选实施例,但在调平的过程中,可以仅仅利用压力传感器而不需要三维风向信息,也可以不判断第一作用力X与第二作用力Y之间的差值的绝对值与第二预定阈值Z2之间的关系,而仅仅判断第一作用力X与第二作用力Y之间的差值的绝对值与第一预定阈值Z1之间的关系。
图11示出了根据本发明的实施例的调平控制装置的框图。
本发明的调平控制装置1100可包括接收模块1110和控制模块1120,调平控制装置1100可用于控制上述调平装置。
接收模块1110可以接收在机舱与轴承的连接位置处机舱对轴承的作用力,例如,接收模块1110可以从压力传感器接收该作用力。具体地,接收模块1110 可以接收机舱在第一连接位置对轴承的第一作用力X以及机舱在第二连接位置对轴承的第二作用力Y。第一作用力X和第二作用力Y以及第一作用力X 和第二作用力Y的获得方式如上所述,这里不再赘述。
控制模块1120可以根据作用力调节助推器的档位或启停,以调节机舱的重心。具体地,控制模块1120可以包括确定单元1121和输出单元1122。
确定单元1121可以确定或判断第一作用力X与第二作用力Y之间的差值的绝对值与第一预定阈值之间的大小关系以及该绝对值与第二预定阈值之间的大小关系。确定单元1121还可以确定第一作用力X与第二作用力Y之间的大小关系。确定单元1121可以将反映第一作用力X与第二作用力Y之间的差值的绝对值与第一预定阈值之间的大小关系、该绝对值与第二预定阈值之间的大小关系以及第一作用力X与第二作用力Y之间的大小关系的信号输出到输出单元1122。
输出单元1122可以响应于绝对值大于或等于第一预定阈值,启动助推器,以使绝对值减小,和/或,响应于绝对值大于或等于第二预定阈值时进行以下操作中的至少一个:停止助推器、控制风力发电机组停机和输出报警信号。
如上所述,本发明还可以借助三维风向信息来确定压力传感器是否正常工作。具体地,接收模块1110可接收三维风向信息,三维风向信息可由三维风向仪提供。
输出单元1122还可以响应于第一作用力X与第二作用力Y之间的大小关系与三维风向信息不匹配而输出报警信号。例如,当三维风向信息为向上风向信息且第一作用力X大于第二作用力Y时,确定单元1121可以确定第一作用力X与第二作用力Y之间的大小关系与三维风向信息不匹配,另外,当三维风向信息为向下风向信息且第一作用力X小于第二作用力Y时,确定单元1121可以确定第一作用力X与第二作用力Y之间的大小关系与三维风向信息不匹配,输出单元1122可以响应于上述确定结果输出报警信号,该报警信号可以输出到外部指示器(例如,蜂鸣器)。
如上所述,调平装置可以包括近位助推器和远位助推器,近位助推器中的至少一个可以产生向上推力和/或向下的推力,远位助推器中的至少一个可以产生向上的推力和/或向下的推力。然而,本发明不限于此,近位助推器和远位助推器产生推力的方向可以改变,例如,竖直向下、斜向下、竖直向上或斜向上等。
输出单元1122可以响应于第一作用力X小于第二作用力Y并且第二作用力Y与第一作用力X之间的差值大于或等于第一预定阈值,仅仅启动远位助推器,或者使近位助推器的档位低于远位助推器的档位。输出单元1122也可以响应于第一作用力X大于或等于第二作用力Y并且第一作用力X与第二作用力Y之间的差值大于或等于第一预定阈值,仅仅启动近位助推器,或者使近位助推器的档位高于远位助推器的档位。这里的助推器均可以产生向上 (例如,斜向上或竖直向上)的推力。
再者,输出单元1122可以响应于第一作用力X小于第二作用力Y并且第二作用力Y与第一作用力X之间的差值大于或等于第一预定阈值,启动远位助推器中的产生向上的推力的助推器,或者启动近位助推器中的产生向下的推力的助推器。另外,输出单元1122也可以响应于第一作用力X大于或等于第二作用力Y并且第一作用力X与第二作用力Y之间的差值大于或等于第一预定阈值,启动近位助推器中的产生向上的推力的助推器,或者启动远位助推器中的产生向下的推力的助推器。
根据本发明的实施例,上述接收模块、控制模块、确定单元和输出单元可通过硬件和/或软件实现。
本发明的调平方法可以被编程为计算机程序并且相应的程序代码或指令可以被存储在计算机可读存储介质中,当程序代码或指令被处理器执行时使得处理器执行上述调平方法,上述处理器和存储器可被包括在计算机设备中。
本发明还提供一种风力发电机组,该风力发电机组可以包括上述调平装置、上述调平系统、计算机可读存储介质和计算机设备中的至少一个。
根据本发明的实施例的调平装置、调平系统和调平方法可以调整机舱的重心位置,可以降低风力发电机组的噪声,可以提高塔筒和/或偏航轴承的使用寿命。另外,根据本发明的实施例的调平装置、调平系统和调平方法可以降低风力发电机组的次生风险以及维护成本。
与通过伸缩机构调整机舱的重心以及通过改变机舱外壳的形状来改变机舱的重心的方案相比,本发明的调平装置安装方式简单,调平控制方式更为简便并且效率更高。
为了示意和描述的目的,给出了对本发明的描述,该描述的意图不在于以所公开的形式来穷尽或限制本发明。对于本领域普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的情况下,可对实施例进行各种修改和改变。
Claims (23)
1.一种风力发电机组的调平装置,其特征在于,所述风力发电机组包括机舱,所述调平装置包括助推器,所述助推器布置在所述机舱上以降低风力发电机组的机舱由于外力而导致的重心偏移。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组的调平装置,其特征在于,所述风力发电机组还包括塔筒和叶轮,所述助推器包括近位助推器和/或远位助推器,所述近位助推器布置在所述机舱上并且靠近所述叶轮布置,所述远位助推器布置在所述机舱上并且远离所述叶轮布置,
其中,当俯视所述塔筒及所述机舱时,所述近位助推器距离所述叶轮的距离小于所述远位助推器距离所述叶轮的距离并且所述塔筒位于所述近位助推器与所述远位助推器之间。
3.根据权利要求2所述的风力发电机组的调平装置,其特征在于,
所述近位助推器包括:
第一助推器和第二助推器,所述第一助推器和所述第二助推器分开固定在所述机舱上;
所述远位助推器包括:
第三助推器和第四助推器,所述第三助推器和所述第四助推器分开固定在所述机舱上。
4.根据权利要求3所述的风力发电机组的调平装置,其特征在于,所述第一助推器、所述第二助推器、所述第三助推器和所述第四助推器围绕所述塔筒布置。
5.根据权利要求4所述的风力发电机组的调平装置,其特征在于,所述助推器布置在从机舱延伸的耳板上,布置有所述近位助推器的耳板的延伸长度短于布置有所述远位助推器的耳板的延伸长度。
6.根据权利要求2所述的风力发电机组的调平装置,其特征在于,所述近位助推器和所述远位助推器分别包括多个助推器,所述多个助推器中的一个或一些助推器产生向上的推力,多个所述助推器中的另一个或另一些助推器产生向下的推力。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的风力发电机组的调平装置,其特征在于,所述助推器为电动扇叶类旋转助推器或燃料式助推器。
8.一种风力发电机组的调平系统,其特征在于,所述调平系统包括:
调平装置,所述调平装置如权利要求1至7中的任一项所述,
压力传感器,所述压力传感器设置在机舱与轴承的连接位置处并输出感测信号;
控制模块,所述控制模块被配置为根据所述感测信号控制所述助推器的档位/或启停和/或助推力的方向,以降低风力发电机组的机舱由于外力而导致的重心偏移。
9.根据权利要求8所述的风力发电机组的调平系统,其特征在于,所述压力传感器包括:
近位传感器,所述近位传感器靠近叶轮设置在轴承与机舱的第一连接位置处以感测所述机舱在所述第一连接位置对所述轴承的第一作用力;
远位传感器,所述远位传感器远离叶轮设置在所述轴承与所述机舱的第二连接位置处以感测所述机舱在所述第二连接位置对所述轴承的第二作用力,
其中,所述控制模块被进一步配置为:
当所述第一作用力与所述第二作用力之间的差值的绝对值大于或等于第一预定阈值时启动所述助推器,以使所述差值的绝对值减小;和/或
当所述第一作用力与所述第二作用力之间的差值的绝对值大于或等于第二预定阈值时进行以下控制中的至少一个:停止所述助推器、控制所述风力发电机组停机和输出报警信号,或者所述调平系统还包括测量三维风向信息的三维风向仪,所述控制模块被进一步配置为响应于所述第一作用力与所述第二作用力之间的大小关系与三维风向信息不匹配而输出报警信号。
10.一种风力发电机组的调平系统,其特征在于,所述调平系统包括:
调平装置,所述调平装置如权利要求2所述,
压力传感器,所述压力传感器设置在机舱与轴承的连接位置处并输出感测信号;
控制模块,所述控制模块被配置为根据所述感测信号控制所述助推器的档位/或启停和/或助推力的方向,以降低风力发电机组的机舱由于外力而导致的重心偏移,
所述压力传感器包括:
近位传感器,所述近位传感器靠近叶轮设置在轴承与机舱的第一连接位置处以感测所述机舱在所述第一连接位置对所述轴承的第一作用力;
远位传感器,所述远位传感器远离叶轮设置在所述轴承与所述机舱的第二连接位置处以感测所述机舱在所述第二连接位置对所述轴承的第二作用力,
其中,所述控制模块被进一步配置为:
当所述第一作用力与所述第二作用力之间的差值的绝对值大于或等于第一预定阈值时启动所述助推器,以使所述差值的绝对值减小;和/或
当所述第一作用力与所述第二作用力之间的差值的绝对值大于或等于第二预定阈值时进行以下控制中的至少一个:停止所述助推器、控制所述风力发电机组停机和输出报警信号,或者所述调平系统还包括测量三维风向信息的三维风向仪,所述控制模块被进一步配置为响应于所述第一作用力与所述第二作用力之间的大小关系与三维风向信息不匹配而输出报警信号,
其中,所述控制模块被进一步配置为:
当所述第一作用力小于所述第二作用力并且所述第二作用力与所述第一作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值时,控制仅仅启动远位助推器,或者控制所述近位助推器的档位低于所述远位助推器的档位;
当所述第一作用力大于或等于所述第二作用力并且所述第一作用力与所述第二作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值时,控制仅仅启动近位助推器,或者控制所述近位助推器的档位高于所述远位助推器的档位。
11.一种风力发电机组的调平系统,其特征在于,所述调平系统包括:
调平装置,所述调平装置如权利要求6所述,
压力传感器,所述压力传感器设置在机舱与轴承的连接位置处并输出感测信号;
控制模块,所述控制模块被配置为根据所述感测信号控制所述助推器的档位/或启停和/或助推力的方向,以降低风力发电机组的机舱由于外力而导致的重心偏移,
所述压力传感器包括:
近位传感器,所述近位传感器靠近叶轮设置在轴承与机舱的第一连接位置处以感测所述机舱在所述第一连接位置对所述轴承的第一作用力;
远位传感器,所述远位传感器远离叶轮设置在所述轴承与所述机舱的第二连接位置处以感测所述机舱在所述第二连接位置对所述轴承的第二作用力,
其中,所述控制模块被进一步配置为:
当所述第一作用力与所述第二作用力之间的差值的绝对值大于或等于第一预定阈值时启动所述助推器,以使所述差值的绝对值减小;和/或
当所述第一作用力与所述第二作用力之间的差值的绝对值大于或等于第二预定阈值时进行以下控制中的至少一个:停止所述助推器、控制所述风力发电机组停机和输出报警信号,或者所述调平系统还包括测量三维风向信息的三维风向仪,所述控制模块被进一步配置为响应于所述第一作用力与所述第二作用力之间的大小关系与三维风向信息不匹配而输出报警信号,
其中,所述控制模块被进一步配置为:
当所述第一作用力小于所述第二作用力并且所述第二作用力与所述第一作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值时,控制启动所述远位助推器中的所述一个或一些助推器或者控制启动所述近位助推器中的所述另一个或另一些助推器;
当所述第一作用力大于或等于所述第二作用力并且所述第一作用力与所述第二作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值时,控制启动所述近位助推器中的所述一个或一些助推器,或者控制启动所述远位助推器中的所述另一个或另一些助推器。
12.一种风力发电机组的调平方法,其特征在于,所述风力发电机组包括如权利要求1至7中任一项所述的调平装置,其中,所述调平方法包括:
获取在机舱与轴承的连接位置处机舱对轴承的作用力;
根据所述作用力调节所述助推器的档位或启停,以降低风力发电机组的机舱由于外力而导致的重心偏移。
13.根据权利要求12所述的风力发电机组的调平方法,其特征在于,获取在机舱与轴承的多个连接位置处机舱对轴承的作用力的步骤包括:
获取所述机舱在第一连接位置对所述轴承的第一作用力;
获取所述机舱在第二连接位置对所述轴承的第二作用力,
其中,根据所述作用力调节所述助推器的档位或启停,以调节所述机舱的重心的步骤包括:
当所述第一作用力与所述第二作用力之间的差值的绝对值大于或等于第一预定阈值时启动所述助推器,以使所述差值的绝对值减小,和/或
当所述第一作用力与所述第二作用力之间的差值的绝对值大于或等于第二预定阈值时进行以下操作中的至少一个:停止所述助推器、控制所述风力发电机组停机和输出报警信号,或者所述调平方法还包括测量三维风向信息,其中,在所述第一作用力与所述第二作用力之间的大小关系与所述三维风向信息不匹配时报警。
14.一种风力发电机组的调平方法,其特征在于,所述风力发电机组包括如权利要求2所述的调平装置,其中,所述调平方法包括:
获取在机舱与轴承的连接位置处机舱对轴承的作用力;
根据所述作用力调节所述助推器的档位或启停,以降低风力发电机组的机舱由于外力而导致的重心偏移,
其中,获取在机舱与轴承的多个连接位置处机舱对轴承的作用力的步骤包括:
获取所述机舱在第一连接位置对所述轴承的第一作用力;
获取所述机舱在第二连接位置对所述轴承的第二作用力,
其中,根据所述作用力调节所述助推器的档位或启停,以调节所述机舱的重心的步骤包括:
当所述第一作用力与所述第二作用力之间的差值的绝对值大于或等于第一预定阈值时启动所述助推器,以使所述差值的绝对值减小,和/或
当所述第一作用力与所述第二作用力之间的差值的绝对值大于或等于第二预定阈值时进行以下操作中的至少一个:停止所述助推器、控制所述风力发电机组停机和输出报警信号,或者所述调平方法还包括测量三维风向信息,其中,在所述第一作用力与所述第二作用力之间的大小关系与所述三维风向信息不匹配时报警,
其中,当所述第一作用力小于所述第二作用力并且所述第二作用力与所述第一作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值时,仅仅启动远位助推器,或者使所述近位助推器的档位低于所述远位助推器的档位;
当所述第一作用力大于或等于所述第二作用力并且所述第一作用力与所述第二作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值时,仅仅启动近位助推器,或者使所述近位助推器的档位高于所述远位助推器的档位。
15.一种风力发电机组的调平方法,其特征在于,所述风力发电机组包括如权利要求6所述的调平装置,其中,所述调平方法包括:
获取在机舱与轴承的连接位置处机舱对轴承的作用力;
根据所述作用力调节所述助推器的档位或启停,以降低风力发电机组的机舱由于外力而导致的重心偏移,
其中,获取在机舱与轴承的多个连接位置处机舱对轴承的作用力的步骤包括:
获取所述机舱在第一连接位置对所述轴承的第一作用力;
获取所述机舱在第二连接位置对所述轴承的第二作用力,
其中,根据所述作用力调节所述助推器的档位或启停,以调节所述机舱的重心的步骤包括:
当所述第一作用力与所述第二作用力之间的差值的绝对值大于或等于第一预定阈值时启动所述助推器,以使所述差值的绝对值减小,和/或
当所述第一作用力与所述第二作用力之间的差值的绝对值大于或等于第二预定阈值时进行以下操作中的至少一个:停止所述助推器、控制所述风力发电机组停机和输出报警信号,或者所述调平方法还包括测量三维风向信息,其中,在所述第一作用力与所述第二作用力之间的大小关系与所述三维风向信息不匹配时报警,
其中,当所述第一作用力小于所述第二作用力并且所述第二作用力与所述第一作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值时,启动所述远位助推器中的所述一个或一些助推器或者启动所述近位助推器中的所述另一个或另一些助推器;
当所述第一作用力大于或等于所述第二作用力并且所述第一作用力与所述第二作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值时,启动所述近位助推器中的所述一个或一些助推器,或者启动所述远位助推器中的所述另一个或另一些助推器。
16.一种计算机可读存储介质,其特征在于,存储有当被处理器执行时使得处理器执行根据权利要求12-15中的任一项所述的调平方法的指令。
17.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有程序或指令,其特征在于,所述程序或指令由处理器执行时实现根据权利要求12-15中的任一项所述的调平方法。
18.一种风力发电机组,其特征在于,包括根据权利要求1至7中任一项所述的调平装置,或者根据权利要求8-11中的任一项所述的调平系统,或者根据权利要求16所述的计算机可读存储介质,或者根据权利要求17所述的计算机设备。
19.一种风力发电机组的调平控制装置,其特征在于,所述风力发电机组包括如权利要求1至7中任一项所述的调平装置,其中,所述调平控制装置包括:
接收模块,被配置为接收在机舱与轴承的连接位置处机舱对轴承的作用力的信息;
控制模块,被配置为根据所述作用力调节所述助推器的档位或启停,以降低风力发电机组的机舱由于外力而导致的重心偏移。
20.根据权利要求19所述的风力发电机组的调平控制装置,其特征在于,所述接收模块被进一步配置为接收所述机舱在第一连接位置对所述轴承的第一作用力的信息以及所述机舱在第二连接位置对所述轴承的第二作用力的信息,所述控制模块包括:
确定单元,被配置为确定所述第一作用力与所述第二作用力之间的差值的绝对值与第一预定阈值之间的大小关系以及所述绝对值与第二预定阈值之间的大小关系;
输出单元,被配置为:响应于所述绝对值大于或等于所述第一预定阈值,启动所述助推器,以使所述绝对值减小,和/或,响应于所述绝对值大于或等于所述第二预定阈值时进行以下操作中的至少一个:停止所述助推器、控制所述风力发电机组停机和输出报警信号。
21.根据权利要求20所述的风力发电机组的调平控制装置,其特征在于,所述接收模块被进一步配置为接收三维风向信息,所述输出单元被进一步配置为响应于所述第一作用力与所述第二作用力之间的大小关系与所述三维风向信息不匹配而输出报警信号。
22.一种风力发电机组的调平控制装置,其特征在于,所述风力发电机组包括如权利要求2所述的调平装置,其中,所述调平控制装置包括:
接收模块,被配置为接收在机舱与轴承的连接位置处机舱对轴承的作用力的信息;
控制模块,被配置为根据所述作用力调节所述助推器的档位或启停,以降低风力发电机组的机舱由于外力而导致的重心偏移,
其中,所述接收模块被进一步配置为接收所述机舱在第一连接位置对所述轴承的第一作用力的信息以及所述机舱在第二连接位置对所述轴承的第二作用力的信息,所述控制模块包括:
确定单元,被配置为确定所述第一作用力与所述第二作用力之间的差值的绝对值与第一预定阈值之间的大小关系以及所述绝对值与第二预定阈值之间的大小关系;
输出单元,被配置为:响应于所述绝对值大于或等于所述第一预定阈值,启动所述助推器,以使所述绝对值减小,和/或,响应于所述绝对值大于或等于所述第二预定阈值时进行以下操作中的至少一个:停止所述助推器、控制所述风力发电机组停机和输出报警信号,
其中,所述接收模块被进一步配置为接收三维风向信息,所述输出单元被进一步配置为响应于所述第一作用力与所述第二作用力之间的大小关系与所述三维风向信息不匹配而输出报警信号,
其中,所述确定单元被进一步配置为确定所述第一作用力与所述第二作用力之间的大小关系,
所述输出单元被进一步配置为:
响应于所述第一作用力小于所述第二作用力并且所述第二作用力与所述第一作用力之间的差值大于或等于所述第一预定阈值,仅仅启动远位助推器,或者使所述近位助推器的档位低于所述远位助推器的档位;
响应于所述第一作用力大于或等于所述第二作用力并且所述第一作用力与所述第二作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值时,仅仅启动近位助推器,或者使所述近位助推器的档位高于所述远位助推器的档位。
23.一种风力发电机组的调平控制装置,其特征在于,所述风力发电机组包括如权利要求6所述的调平装置,其中,所述调平控制装置包括:
接收模块,被配置为接收在机舱与轴承的连接位置处机舱对轴承的作用力的信息;
控制模块,被配置为根据所述作用力调节所述助推器的档位或启停,以降低风力发电机组的机舱由于外力而导致的重心偏移,
其中,所述接收模块被进一步配置为接收所述机舱在第一连接位置对所述轴承的第一作用力的信息以及所述机舱在第二连接位置对所述轴承的第二作用力的信息,所述控制模块包括:
确定单元,被配置为确定所述第一作用力与所述第二作用力之间的差值的绝对值与第一预定阈值之间的大小关系以及所述绝对值与第二预定阈值之间的大小关系;
输出单元,被配置为:响应于所述绝对值大于或等于所述第一预定阈值,启动所述助推器,以使所述绝对值减小,和/或,响应于所述绝对值大于或等于所述第二预定阈值时进行以下操作中的至少一个:停止所述助推器、控制所述风力发电机组停机和输出报警信号,
其中,所述接收模块被进一步配置为接收三维风向信息,所述输出单元被进一步配置为响应于所述第一作用力与所述第二作用力之间的大小关系与所述三维风向信息不匹配而输出报警信号,
其中,所述输出单元被进一步配置为:
响应于所述第一作用力小于所述第二作用力并且所述第二作用力与所述第一作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值,启动所述远位助推器中的所述一个或一些助推器或者启动所述近位助推器中的所述另一个或另一些助推器;
响应于所述第一作用力大于或等于所述第二作用力并且所述第一作用力与所述第二作用力之间的差值大于或等于第一预定阈值,启动所述近位助推器中的所述一个或一些助推器,或者启动所述远位助推器中的所述另一个或另一些助推器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910763633.0A CN112392670B (zh) | 2019-08-19 | 2019-08-19 | 风力发电机组及调平装置、方法、系统、介质和设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910763633.0A CN112392670B (zh) | 2019-08-19 | 2019-08-19 | 风力发电机组及调平装置、方法、系统、介质和设备 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112392670A CN112392670A (zh) | 2021-02-23 |
CN112392670B true CN112392670B (zh) | 2022-12-20 |
Family
ID=74603419
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910763633.0A Active CN112392670B (zh) | 2019-08-19 | 2019-08-19 | 风力发电机组及调平装置、方法、系统、介质和设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112392670B (zh) |
Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201045326Y (zh) * | 2007-04-30 | 2008-04-09 | 廖福彰 | 风力推动机构 |
KR101027743B1 (ko) * | 2010-11-29 | 2011-04-07 | 유희옥 | 안전기능이 강화된 풍력발전기 |
CN202866889U (zh) * | 2012-09-21 | 2013-04-10 | 迁西县林汇机械制造有限公司 | 框架式调平机构 |
CN203161458U (zh) * | 2013-03-15 | 2013-08-28 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 带风速风向仪的风力发电机组 |
WO2014076825A1 (ja) * | 2012-11-16 | 2014-05-22 | 三菱重工業株式会社 | 風力発電装置の組立方法、及びそれに用いられるカウンターウェイト |
CN105030429A (zh) * | 2015-07-24 | 2015-11-11 | 中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所 | 一种飞行担架 |
CN105370505A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-03-02 | 清华大学 | 一种用于风电装置的自升降桁架型塔架 |
NZ707614A (en) * | 2012-11-09 | 2016-05-27 | Wobben Properties Gmbh | Wind energy plant |
CN105971823A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-09-28 | 曲阜师范大学 | 一种自动调控风电机组偏航阻尼的方法 |
CN206290387U (zh) * | 2016-12-20 | 2017-06-30 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 风力发电机组 |
CN108019316A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-05-11 | 曲阜师范大学 | 主被动协同调控的磁悬浮风力偏航系统 |
CN108443071A (zh) * | 2018-03-15 | 2018-08-24 | 新疆金风科技股份有限公司 | 模块化发电机及具有其的风力发电机组 |
CN207871067U (zh) * | 2017-05-09 | 2018-09-18 | 浙江邮邦电力科技有限公司 | 登楼梯多功能车 |
CN108999745A (zh) * | 2018-09-04 | 2018-12-14 | 曲阜师范大学 | 风力磁悬浮机舱的主被动悬浮控制方法 |
CN109642547A (zh) * | 2016-06-16 | 2019-04-16 | 索列丹斯-弗莱西奈公司 | 处理风力涡轮叶片的方法 |
CN208950777U (zh) * | 2018-10-30 | 2019-06-07 | 江苏金风科技有限公司 | 风力发电机组的机舱调平装置、机舱及风力发电机组 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2969720B1 (fr) * | 2010-12-23 | 2012-12-28 | IFP Energies Nouvelles | Eolienne en offshore flottant comportant un systeme de stabilisation actif en inclinaison de la nacelle |
DE102015104148A1 (de) * | 2015-03-19 | 2016-09-22 | Gbf Gesellschaft Für Bemessungsforschung Mbh | Drehkran und Verfahren zum Ausrichten eines Drehkrans |
CN105000462B (zh) * | 2015-06-11 | 2017-01-11 | 山东电力建设第一工程公司 | 5mw陆上型风力发电机组分体式吊装方法 |
-
2019
- 2019-08-19 CN CN201910763633.0A patent/CN112392670B/zh active Active
Patent Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201045326Y (zh) * | 2007-04-30 | 2008-04-09 | 廖福彰 | 风力推动机构 |
KR101027743B1 (ko) * | 2010-11-29 | 2011-04-07 | 유희옥 | 안전기능이 강화된 풍력발전기 |
CN202866889U (zh) * | 2012-09-21 | 2013-04-10 | 迁西县林汇机械制造有限公司 | 框架式调平机构 |
NZ707614A (en) * | 2012-11-09 | 2016-05-27 | Wobben Properties Gmbh | Wind energy plant |
WO2014076825A1 (ja) * | 2012-11-16 | 2014-05-22 | 三菱重工業株式会社 | 風力発電装置の組立方法、及びそれに用いられるカウンターウェイト |
CN203161458U (zh) * | 2013-03-15 | 2013-08-28 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 带风速风向仪的风力发电机组 |
CN105030429A (zh) * | 2015-07-24 | 2015-11-11 | 中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所 | 一种飞行担架 |
CN105370505A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-03-02 | 清华大学 | 一种用于风电装置的自升降桁架型塔架 |
CN109642547A (zh) * | 2016-06-16 | 2019-04-16 | 索列丹斯-弗莱西奈公司 | 处理风力涡轮叶片的方法 |
CN105971823A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-09-28 | 曲阜师范大学 | 一种自动调控风电机组偏航阻尼的方法 |
CN206290387U (zh) * | 2016-12-20 | 2017-06-30 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 风力发电机组 |
CN207871067U (zh) * | 2017-05-09 | 2018-09-18 | 浙江邮邦电力科技有限公司 | 登楼梯多功能车 |
CN108019316A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-05-11 | 曲阜师范大学 | 主被动协同调控的磁悬浮风力偏航系统 |
CN108443071A (zh) * | 2018-03-15 | 2018-08-24 | 新疆金风科技股份有限公司 | 模块化发电机及具有其的风力发电机组 |
CN108999745A (zh) * | 2018-09-04 | 2018-12-14 | 曲阜师范大学 | 风力磁悬浮机舱的主被动悬浮控制方法 |
CN208950777U (zh) * | 2018-10-30 | 2019-06-07 | 江苏金风科技有限公司 | 风力发电机组的机舱调平装置、机舱及风力发电机组 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
6MW风力发电机吊装技术与风险控制;谢为金;《建筑机械化》;20111215(第12期);全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112392670A (zh) | 2021-02-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2781738B1 (en) | System and method for real-time load control of a wind turbine | |
US8353667B2 (en) | Method and apparatus for adjusting a yaw angle of a wind turbine | |
EP3597907B1 (en) | System and method for controlling thrust and/or tower loads of a wind turbine | |
US9816483B2 (en) | Method for operating wind farm and operation control system for wind farm | |
US8279073B2 (en) | Systems, methods, and apparatus for monitoring and controlling a wind driven machine | |
CN104153942A (zh) | 风力涡轮和用于控制风力涡轮载荷的方法 | |
CN103052793B (zh) | 风车的输出控制装置及输出控制方法 | |
US8292568B2 (en) | Wind turbine generator having a detection unit for detecting foreign object inside rotor and operating method thereof | |
CN102606397B (zh) | 风轮机及驱动一个或更多个液压变桨致动器的方法 | |
EP2365215A1 (en) | Rotational speed control of a wind turbine based on rotor acceleration | |
CN102052244B (zh) | 组装用于风力涡轮机中的变桨组件的系统和方法 | |
KR101338120B1 (ko) | 풍력발전시스템의 고장 모의시험장치,및 풍력발전시스템의 고장 모의시험방법 | |
EP3663573B1 (en) | Method for reducing vibrations in rotor blades of a wind turbine | |
CN106462116A (zh) | 飞行器的供能网络的优化全局管理方法以及相应的装置 | |
EP2570657A1 (en) | Wind turbine sound management | |
EP3597904B1 (en) | System and method for reducing wind turbine loads by yawing the nacelle to a predetermined position based on rotor imbalance | |
CN103309243A (zh) | 海上漂浮式风力发电模拟系统 | |
EP3249218B1 (en) | System and method for micrositing a wind farm for loads optimization | |
CN112392670B (zh) | 风力发电机组及调平装置、方法、系统、介质和设备 | |
US20210317817A1 (en) | System and method for mitigating loads acting on a rotor blade of a wind turbine | |
EP3722596A1 (en) | System and method for mitigating damage in a rotor blade of a wind turbine | |
EP4194688A1 (en) | System and method for controlling blade pitch on wind turbine rotor blades to reduce vibrations and limit loads in a locked condition of the turbine rotor | |
KR20130023525A (ko) | 풍력 발전기의 블레이드용 착빙 검출 시스템 및 방법 | |
CN116241412A (zh) | 用于在转子毂的空转状态下控制风力涡轮转子叶片的叶片桨距的系统和方法 | |
CN106401870A (zh) | 使用副控制器调整风速和/或风向输入值的风轮机控制 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 830026 No. 107, Shanghai Road, Urumqi economic and Technological Development Zone, the Xinjiang Uygur Autonomous Region Patentee after: Jinfeng Technology Co.,Ltd. Address before: 830026 No. 107, Shanghai Road, Urumqi economic and Technological Development Zone, the Xinjiang Uygur Autonomous Region Patentee before: XINJIANG GOLDWIND SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd. |