CN113330319A - 用于确定风力涡轮机经受的风速或风向的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于确定风力涡轮机所经受的风速或风向的方法,使得可基于所确定的风速或风向来调节诸如流入角误差的风力涡轮机设置,其中,单个气流传感器与位置传感器,例如,加速度计,一起使用,使得在转子的前一位置处的单个气流传感器的值可被翘曲并与当前位置的单个气流传感器的值一起使用。

Description

用于确定风力涡轮机经受的风速或风向的方法和系统
说明书
本发明涉及用于确定风力涡轮机经受的风速或风向的方法和系统。
风力涡轮机的功率输出和由风施加在风力涡轮机上的负载很大程度上取决于风力涡轮机相对于风的朝向。
为了优化调节风力涡轮机,需要知道风速和/或风向,这是控制功率和负载的关键变量。
相对风向或偏航误差是风力涡轮机找到精确风向的好坏程度的表示。
使功率最大化几乎等同于使偏航误差最小化,因为较大的投影转子面积将暴露于风。使偏航误差最小化也是动态负载的最小化,也因此是疲劳最小化。
风速用于较高风速下的俯仰控制和功率的调节,并且也用于确定风力涡轮机的功率性能。因此,功率和负载的优化依赖风力涡轮机所经受的风的非常精确的测量。
另外,风速和风向的精确测量使得能够精确地确定风力涡轮机的功率性能。风力涡轮机的精确功率性能数据对于正确调节和监测风力涡轮机非常重要。
为了测量风的速度和方向,可以在风力涡轮机的机舱的顶部安装杯式风速计和风向标。然而,风的测量被放置在转子平面之后,并且转子引入湍流,因此由风传感器测量的风将不同于在转子之前的风。
此外,如果风以一定角度水平或垂直地进入,则风轮机的机舱引入涡流和边界层效应,这可能会严重影响风传感器。
或者,诸如风速计或声波风速计的转子传感器可以安装在转子平面的前面,这可以提供比机舱安装的风向标更精确的测量。
在EP1733241中公开了一种具有安装在转子平面前面的声波风速计的风力涡轮机的示例,该专利通过引用并入本文。
当风的流入角和风力涡轮机的朝向不对准时,转子传感器具有相对于转子的中心的偏移,即,不直接位于转子的中心处,可能会返回作为转子位置(转子角度)的函数的变化的输出。
可以调节风力涡轮机的朝向,使得传感器输出尽可能小地变化,这可以是流入角误差最小化、和风力涡轮机的朝向与流入角(至少在水平面中)对准的指示。
本发明的一个目的是提供一种具有成本效益且直接的测量风力涡轮机转子中心所经受的平均风速和/或方向的方法。
根据本发明的第一方面,上述目的和优点以及从本发明的描述中显而易见的许多其它目的和优点通过以下方式获得:
一种用于确定风力涡轮机经受的风速或风向的方法,使得可基于所确定的风速或风向来调整诸如流入角误差的风力涡轮机设置,该方法包括:
-提供具有塔、机舱和转子的该风力涡轮机,
该转子包括毂、安装到该毂的多个风力涡轮机叶片,和用于使气流绕该毂转向的整流罩表面,
该方法还包括:
-提供角度传感器,并且借助于该角度传感器来确定转子位置,
-在该整流罩表面处提供气流传感器,该气流传感器在该转子旋转期间与该转子一起旋转,
-在该转子的一次旋转期间,借助于该气流传感器确定气流变量作为转子位置的函数,当该流入角误差不为零时,该气流变量随该转子位置变化,
-确定与在第一转子位置处的该气流变量的值相对应的第一气流值,
-确定与在第二转子位置处的该气流变量的值相对应的第二气流值,该第二转子位置基本上为该第一转子位置之前一次旋转的1/6至4/6
-根据该第一气流值和该第二气流值来确定该风力涡轮机经受的风速或风向。
气流变量可以是空气速度或空气压力。
在该方法的一个实施例中,在时间t1测量与在第一转子位置处的气流变量的值相对应的第一气流值AV1。在时间t2处测量与在第二转子位置处的该气流变量的值相对应的第二气流值AV2。
优选地,第二时间的第二气流值AV2是在第一时间t1的第一气流值AV1被测量之前测量的,如果t1是在第一位置大约360°处测量的(即在旋转一次之后,指转子的旋转),时间t2可以在t1之前的大约一次旋转的一半(例如,大约180°)之后测量。然后可以使用在时间t1和t2获取的在第一和第二转子位置处气流值的测量值来计算在时间t1的风速和风向。相应的值AV1和AV2被计算到时间t1,并且用于确定在时间t1的实际风速U和可选的风向。下面将更详细地解释计算和确定风速和风向的原理。
那么,可仅使用在约360°的全旋转处的时间t1时的结果AV1和在约一次旋转的一半之后测量的AV2(例如,在约180°的第二转子位置处和在时间t2时)的结果来计算风速。然后将AV2的值计算到时间t1,并用于计算在时间t1的风速U和可选的风向。因此,该方法可应用于计算转子旋转一半后的风值。
在根据本发明的方法的一个实施例中,该方法还可以包括:确定与在时间t3时的第三转子位置处的该气流变量的值相对应的第三气流值AV3,以及根据该第一气流值,该第二气流值和该第三气流值来确定由该风力涡轮机经受的风速或风向。
因此,可以分别在时间t1、t2和t3测量第一气流值AV1,第二气流值AV2和第三气流值AV3。分别地,AV3可以在约240°旋转的第三转子位置处的时间t3时测量,和第二气流值AV2在约120°的第二转子位置处的时间t2时测量第二气流值AV2.以及在约360°的第一转子位置和一次旋转之后的时间t1时测量第一气流值AV1。然后将时间t2和t3时的气流值计算到时间t1,并用于计算时间t1处的风速和可选的风向。在约120°处的时间t2时的第二气流值AV2之后测量在约240°的旋转的时间t3时的第三气流值AV3。然而,AV2和AV3在约360°的旋转之后的时间t1的第一气流值AV1之前测量。
显然,在除了上述以外的其它转子位置处的测量值可以用于确定在第一转子位置处的风速。因此,本发明提供了一种方法,其中可以仅使用整流罩上的单个气流传感器来测量气流值。当整流罩旋转时,单个传感器测量不同位置和时间的气流值,并且这些测量值被用于确定在整流罩旋转期间的特定时间的风。
在根据本发明的方法的一个实施例中,第二转子位置是在第一转子位置之前的一次旋转的大约120°至大约240°,该第一转子位置是一次旋转的大约360°。
在一个实施例中,第三转子位置是在第一转子位置之前的一次旋转的大约240°,第一转子位置是在一次旋转的大约360°。
风力涡轮机所经受的风速应被理解为自由风速,即,在风力涡轮机没有在地貌中的情况下的风速。对于风向或流入角度也可以同样理解,即,在风力涡轮机没有在地貌中的情况下的角度。
流入角具有定义水平面中的流入角的方位分量,以及定义相对于水平面的倾角(流动倾斜角)的极分量。
毂可具有表面几何形状(旋转表面),其构造成允许围绕毂具有平滑气流。毂的表面可以构成为半球形状的独立玻璃纤维壳的表面,该半球构成安装到毂上的整流罩,该表面覆盖风力涡轮机叶片的毂端(叶片根)安装到毂上的区域。
在该整流罩表面应理解为在整流罩表面的平面内,或(例如,通过使用臂)从表面升高限定的距离。通过使用臂或杆,测量将在表面上方的限定距离处进行。该距离可以小于0.5米,例如小于0.25米。
提供了用于测量在该整流罩表面处的气流变量的单个气流传感器。用于测量在该整流罩表面处的气流变量的单个气流传感器应理解为在该整流罩表面处仅有一个气流传感器,即,具有不超过一个的用于测量在该整流罩表面处的气流变量的气流传感器-不抵触安装到风力涡轮机叶片或机舱的任何传感器。
角度传感器可以是加速度计,例如1D或3D加速度计或分别安装到转子和机舱的一对磁体,使得每次转子完成一次旋转时磁体彼此经过时产生电流。
可以提供几对磁体,使得可以知道多于一个角度的转子位置,磁体对可以彼此基本上等距离地定位。基本上等距意味着偏离不超过20%。
转子位置意味着转子的角度,即转子安装到机舱,并且具有转子轴线,转子围绕该轴线旋转。
风力涡轮机设置也可以是风力涡轮机叶片的俯仰。
根据本发明的第二方面,上述目的和优点通过以下方式获得:
一种用于确定风力涡轮机经受的风速或风向的方法,使得可基于所确定的风速或风向来调整诸如流入角误差的风力涡轮机设置,该方法包括:
-提供具有塔、机舱和转子的该风力涡轮机,
该转子包括毂、安装到该毂的多个风力涡轮机叶片,和用于使气流绕该毂转向的整流罩表面,
该方法还包括:
-在该整流罩表面处提供单个气流传感器,该单个气流传感器在该转子旋转期间与该转子一起旋转,
-在该转子的一次旋转期间,借助于该单个气流传感器确定气流变量作为时间的函数,当该流入角误差不为零时,该气流变量随该转子位置变化,
-确定与在第一转子位置处的该气流变量的值相对应的第一时间点,
-确定与在第二时间点处的该气流变量的值相对应的第二气流值
-根据该第一气流值和该第二气流值来确定该风力涡轮机经受的风速或风向。
根据本发明的第三方面,上述目的和优点还通过以下方式获得:
一种用于确定风力涡轮机经受的风速或风向的方法,使得可基于所确定的风速或风向来调整诸如流入角误差的风力涡轮机设置,该方法包括:
-提供具有塔、机舱和转子的该风力涡轮机,
该转子包括毂、安装到该毂的多个风力涡轮机叶片,和用于使气流绕该毂转向的整流罩表面,
该方法还包括:
-提供角度传感器,并且在一次旋转期间,借助于该角度传感器来确定转子位置作为时间的函数,该转子位置至少在第一转子位置处被确定,
-在该整流罩表面处提供气流传感器,该气流传感器在该转子旋转期间与该转子一起旋转,
-在该转子的一次旋转期间,借助于该气流传感器确定气流变量的值作为时间的函数,当该流入角误差不为零时,该气流变量的值随该转子位置变化,
-在第二转子位置:
a)确定在哪个第一时间点,该转子处于该第一转子位置,
b)确定在该第二转子位置处的该气流变量的值,并且确定在该第一时间点处的该气流变量的值,该第一时间点对应于该转子处于该第一转子位置处的时刻,
c)确定该风力涡轮机所经受的风速或风向作为在该第二转子位置处的该气流变量的值和在该第一时间点处的该气流变量的值的函数,该第一时间点对应于该转子处于该第一转子位置处的时刻。
因此,根据本发明,风力涡轮机所经受的风速或风向可以使用单个气流传感器来确定,并且在转子旋转期间测量一个或多个在特定转子位置处的气流变量。优选地,使用两次或更多次测量来确定风速或风向。
本发明还涉及一种用于确定风力涡轮机经受的风速和/或风向的方法,使得可以基于所确定的风速或风向来调整诸如流入角误差的风力涡轮机设置,该方法包括:
-提供具有塔、机舱和转子的该风力涡轮机,
该转子包括毂、安装到该毂的多个风力涡轮机叶片,和用于使气流绕该毂转向的整流罩表面,
该方法还包括:
-可选地,提供角度传感器,并且借助于该角度传感器来确定转子位置,
-在该整流罩表面处提供单个气流传感器,该整流罩和该气流传感器在该转子旋转期间与该转子一起旋转,该气流传感器相对于该转子的中心轴线以0°-360°范围内的角度
Figure BDA0003173024770000061
旋转,其中,该角度0°和360°构成该转子一次旋转期间该气流传感器的起始位置和终止位置,
该方法包括以下步骤:
测量在时刻t2位置
Figure BDA0003173024770000062
处的第二气流值p2,
在时间t1测量位置
Figure BDA0003173024770000063
处的第一气流值p1,其中t1不同于t2,
基本上在时间t1,基于所测得的p1和p2的值来确定风速和/或风向。
术语“基本上”在本文中应被认为是指包括普通的产品差异和容差。在上面的上下文中,“基本上”应当指距t1+/-2秒,例如,距t1+/-3秒。
在优选的实施例中,
Figure BDA0003173024770000064
处的位置是360°处的位置。
下面将更详细地解释基本上在时间t1确定风速和/或风向所需的计算。测量值p1和P2最好是时间t1和t2时的风压和转子位置
Figure BDA0003173024770000065
Figure BDA0003173024770000066
通过简单的计算,可以很容易地将风压转换为风速。
计算也可能涉及进一步的测量,例如,在时间t3在转子位置
Figure BDA0003173024770000067
处对P3的第三次测量,其中,位置
Figure BDA00031730247700000610
和时间t3不同于时间t1和t2以及转子位置
Figure BDA0003173024770000068
Figure BDA0003173024770000069
本发明还涉及如下该的用于确定风速的系统。
一种用于确定风力涡轮机经受的风速或风向的系统,该风力涡轮机具有塔、机舱和转子,该转子包括毂、安装到该毂的多个风力涡轮机叶片和用于使气流绕该毂转向的整流罩表面,从而可以基于所确定的风速或风向来调节诸如流入角误差的风力涡轮机设置,该系统包括:
-用于确定转子位置的角度传感器,
-气流传感器,该气流传感器用于安装在该整流罩表面,并且与该转子一起旋转,使得在该转子旋转期间,可以借助于该气流传感器来确定气流变量作为该转子位置的函数,当该流入角误差不为零时,该气流变量随着该转子位置变化,
-处理单元,该处理单元被配置为用于确定与在第一转子位置处的该气流变量的值相对应的第一气流值和与在第二转子位置处的该气流变量的值相对应的第二气流值,
该处理单元还被配置用于根据该第一气流值和该第二气流值来确定由该风力涡轮机经受的风速或风向。
现在将参照附图通过示例更详细地解释本发明,其中
图1示出了风力涡轮机。
图2示出了包括在图1的圆中的、风力涡轮机的部分的放大图。
图3示出了作为时间的函数的空气速度。
图4示出了作为时间的函数的转子位置。
然而,本发明可以以不同于下面该的形式来实施,并且本发明不应被解释为限于这里所阐述的任何示例。而是,提供任何示例以便使本公开将是彻底和完整的,并且将本发明的范围完全传达给本领域的技术人员。出于相同的原因,在整个说明书中,附图标记表示相同的元件。因此,出于相同的原因,将不参考每个图的描述来详细描述元件。
图1示出了三叶片水平轴塔设计的风力涡轮机1,包括塔2、机舱6和转子,该转子具有在塔的上风向并用附图标记4a,4b,4c表示的风力涡轮机叶片。
转子包括轮毂,三个风力涡轮机叶片安装在该轮毂上。转子围绕转子轴线旋转-转子轴线穿过转子的中心,并且如风力涡轮机设计的名称所指示的,基本上在水平面内(实际上,可能存在大约5°的倾斜)。
整流罩8覆盖轮毂并具有带曲率的整流罩表面,使得气流可以绕转子的中心平滑地转向。整流罩表面被设计成半球形,但是它也可以具有平的前面或其它形状。
图2示出了包括在图1的圆中的、风力涡轮机的部分的放大图-特别是转子的中心,该转子包括由整流罩表面覆盖的毂。
在该整流罩表面处示出了气流传感器10。气流传感器安装成相对于转子的中心偏移。关于转子轴线,气流传感器安装成具有大约β=35°的偏移,即,气流传感器安装成具有相对于转子轴线(转子转轴轴线)的传感器位置角,该传感器位置角可以在10°-65°的范围内。
对于具有安装在整流罩表面的平的部分上的气流传感器的平的整流罩表面,可以选择偏移使得到转轴轴线的距离在0.5m-2m的范围内。
气流传感器可以是包括传感器主体(外壳)的一维声波传感器,传感器主体(外壳)可以容纳电子设备和信号处理装置。
该1D声传感器还可以包括弯曲杆,和两个彼此相对地附接到弯曲杆的传感器头(近端传感器头12a和远端传感器头12b,近端传感器头比远端传感器头更靠近弯曲杆从整流罩表面突出的点)。
可选地,传感器可具有两个杆,使得近端传感器头可附接到第二杆,该第二杆从整流罩表面沿着第一杆一侧延伸,第二杆比第一杆延伸更短的距离。
气流传感器可以在一个方向上测量空气速度(气流变量),该方向与在传感器位置处流过整流罩表面的切向气流成(测量)角度,即,可以测量从远端传感器头流向近端传感器头的空气速度。
该测量角度可以是约35°,或通常在0°-90°的范围内。
传感器主体安装在整流罩的内部,弯曲杆和声传感器头通过整流罩中的孔伸出。以这种方式,通过将传感器主体从整流罩上拆下并通过整流罩中的孔缩回弯曲杆和声音传感器头,可以容易地从整流罩的内部更换传感器单元。
气流传感器的布置具有附加的优点,即,远端传感器头不会扰乱通过传感器的气流。这使得具有整流罩表面上方的气流的更精确的读数。
由于气流传感器以偏移的方式安装,因此当转子旋转时,气流传感器沿着圆形路径移动。
声波可以从第一传感器头发送到第二传感器头。第二传感器头接收该声波,并且第二声波从第二传感器头发送到第一传感器头。
在尖端之间的方向上的空气速度可以由两个声波在两个传感器尖端之间的间距传播所花费的时间差来确定。这些传感器没有活动部件,因此非常坚固。它们也可以被加热来防止在寒冷的气候中结冰。
作为1D声波风速计的替代方案,可以使用皮托管、萨渥纽斯(Savonious)转子、螺旋桨式风速计或杯式风速计。
图3示出了由气流传感器测量的转子转三转以上的作为时间的函数g的空气速度。
曲线显示出正弦曲线具有相对少量的噪声(高频波动),这表示在树旋转期间的湍流/非层流相当少量。
正弦曲线来源于当转子旋转时,气流传感器沿着圆形路径移动这一事实。
正弦波的波幅随着流入角误差而增大,即,如果风力涡轮机完全对准风的方向,则流入角为零,并且作为转子旋转的函数的测得的空气速度是恒定的。
由于高频波动较大,更湍流的风况可能导致空气速度不会表现为与图3中的曲线一样的正弦曲线。
图1中未示出用于确定转子位置的角度传感器,其中,转子位置应理解为转子的旋转角度。诸如加速度计的角度传感器可以位于气流传感器的传感器主体内。
角度传感器可以用于确定作为转子位置x的函数f的气流变量(空气速度V),使得给定的转子位置x可以通过函数f映射到空气流量值V=f(x)。当气流传感器处于其最高位置时,定义转子位置为x=0°=360°。
两个传感器可以采样,使得对于每个测得/确定的转子位置值,恰好有一个测得的气流值,这两个值定义一个有序对。
对于一次全旋转,可以收集/测量两对有序的气流值和转子位置(x1,V1)和(x2,V2)
或者,每个转子的旋转可以收集/测量三对有序的气流值和转子位置-两个传感器(气流传感器和角度传感器)的采样频率还可以更高,使得它们每秒采样多达10个样本。
图4示出了三次以上的旋转的作为时间的函数h的从0°到360°的转子位置,该转子位置由角度传感器测量。
然后,作为转子位置的函数的气流变量为f=g(h(·))。
在整流罩表面处的空气速度的测量值可以用于通过以下三个关系来确定风速以及风力涡轮机经受的风向(自由风速U,相对于转子轴线的迎角θ和整流罩上的方位角
Figure BDA0003173024770000094
):
Figure BDA0003173024770000091
Figure BDA0003173024770000092
Figure BDA0003173024770000093
V1,V2和V3是通过气流传感器在转子的一次旋转内测量的。
K1,K2是常数。这两个常数可以通过来自自由桅杆(K1)的风速和风向的测量值以及在风力涡轮机(K2)的偏航期间的测量值来检验,即,K1涉及机舱传递函数(自由风速和机舱风速之间的传递函数(风速在转子的后面测量))。自由风速可以由,例如,距离风力涡轮机2.5个转子直径的桅杆上的传感器来测量。
整流罩传递函数是自由风速和就在转子的前面(即,通常在整流罩表面)的转子中心处的风速之间的传递函数。
K2给出整流罩表面的形状。选择常数Kα=K1/K2,使得在偏航期间测得相同的风速。
在用于确定常数的校准期间,可以在一段时间内测量以找到平均最佳常数。
或者,两个常数可以通过以Navier-Stokes方程作为模拟/模型的基础的数值模拟(计算流体动力学)来确定。
常量的典型值是K1=0.75211和K2=0.92183。
两个参数
Figure BDA0003173024770000101
Figure BDA0003173024770000102
分别是第一相位和第二相位,并且对应于气流传感器进行测量所处的角度位置。可以选择参数
Figure BDA0003173024770000103
并且分别取
Figure BDA0003173024770000104
Figure BDA0003173024770000105
即气流传感器可以测量三个等距角(转子位置)处的空气速度。然而,转子位置不必相等。
因此V2是也由气流传感器测量的空气速度,但是在与测量空气速度V1的位置不同的转子位置处测量的,即,气流传感器在转子的前一位置处的输出值可以被翘曲并且与气流传感器在当前位置处的输出值一起使用,以便确定风力涡轮机所经受的风速。
V3是也由气流传感器测量的空气速度,但是在与测量空气速度V1和V2的位置不同的转子位置测量的。
例如,气流传感器可以在转子位置120°,240°和360°处测量。这由从图4中的曲线图延伸到图3中的曲线图的三条竖条纹线示出,即,当转子旋转时,气流传感器测量空气速度,并且还测量转子位置,这意味着对于给定的转子位置,相应的空气速度也是已知的。
然后可以针对三个未知变量(自由风速U,相对于转子轴线的迎角θ和整流罩上的方位角
Figure BDA0003173024770000106
)求解上述三个关系式。这可以通过解析或数值来完成。
作为第一气流值、第二气流值和第三气流值的函数的风力涡轮机所经受的风速可以确定为:
Figure BDA0003173024770000111
其中
Figure BDA0003173024770000112
并且,
Figure BDA0003173024770000113
这解决了这样的问题,即,对于更湍流的风况,当回到相当于平均旋转时间1/3的时间并使用该时间点的气流测量时会出现不一致,即,不能确定平均1/3的旋转时间是否对应于1/3的旋转。当气流纯粹是层流时,可能没有不一致。
作为一种选择,可以只有两个有序对用于确定自由风速U、相对于转子轴线的迎角θ和在整流罩上的方位角
Figure BDA0003173024770000114
根据无理流理论,可以将某一点处绕球体的气流切向风速写为:
Figure BDA0003173024770000115
其中R是整流罩的半径(假设整流罩表面是球形的),并且d是传感器所测量的高于整流罩表面的距离或高度。
对于更复杂的旋转体表面形状,可能不需要封闭的解析表达式,而需要进行数值计算。
在xy-平面中,方位角f可以通过测量V1=f(270)和确定V2=f(90)来确定,它们然后构成两个有序对。两者之间的比称为:
Figure BDA0003173024770000116
从该比,可以从以下反三角测量函数确定方位角
Figure BDA0003173024770000117
Figure BDA0003173024770000118
自由风速U可以确定为:
Figure BDA0003173024770000121
为了确定迎角,进入上面定义的逆三角函数的两个有序对V1=f(180)和V2=f(0)是用于该比的。
下面是在本发明的详细描述中以及在本发明的详细描述中参考的附图中使用的附图标记的列表。
1 风力涡轮机
2 塔
4a 第一风力涡轮机叶片
4B 第二风力涡轮机叶片
4C 第三风力涡轮机叶片
6 机舱
8 整流罩表面
10 气流传感器
12a 近端传感器头
12b 远端传感器头
β 偏移
α 转子轴线
x 转子位置

Claims (11)

1.一种用于确定风力涡轮机经受的风速或风向的方法,其特征在于,基于所确定的风速或风向,可调整诸如流入角误差的风力涡轮机设置,所述方法包括:
-提供具有塔、机舱和转子的所述风力涡轮机,
所述转子包括毂、安装到所述毂的多个风力涡轮机叶片、以及用于使气流绕所述毂转向的整流罩表面,
所述方法还包括:
-提供角度传感器,并且借助于所述角度传感器来确定转子位置,
-在所述整流罩表面处提供气流传感器,所述气流传感器在所述转子旋转期间与所述转子一起旋转,
-在所述转子旋转期间,借助于所述气流传感器根据转子位置来确定气流变量,当所述流入角误差不为零时,所述气流变量随所述转子位置变化,
-确定与在第一转子位置处的所述气流变量的值相对应的第一气流值,
-确定与在第二转子位置处的所述气流变量的值相对应的第二气流值,所述第二转子位置基本上为所述第一转子位置之前的旋转的1/6至4/6,并且
-根据所述第一气流值和所述第二气流值来确定所述风力涡轮机经受的所述风速或所述风向。
2.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,包括确定与在第三转子位置处的所述气流变量的值相对应的第三气流值,以及根据所述第一气流值、所述第二气流值和所述第三气流值来确定所述风力涡轮机经受的所述风速或所述风向。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述气流传感器是用于分别测量空气速度或空气压力的空气速度传感器或空气压力传感器。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述气流变量是空气速度或空气压力。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述气流传感器确定在所述整流罩表面处的所述气流变量,
或者所述单个气流传感器从所述整流罩表面延伸,用于确定与所述整流罩表面相距一定距离的所述气流变量。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,提供单个气流传感器。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述第二转子位置基本上是所述第一转子位置之前的旋转的1/3。
8.根据权利要求2至7所述的方法,其特征在于,所述第三转子位置基本上是所述第一转子位置之前的旋转的2/6至5/6。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述第三转子位置基本上是所述第一转子位置之前的旋转的2/3。
10.一种用于确定风力涡轮机经受的风速或风向的方法,其特征在于,使得可基于所确定的风速或风向来调整诸如流入角误差的风力涡轮机设置,所述方法包括:
-提供具有塔、机舱和转子的所述风力涡轮机,
所述转子包括毂、安装到所述毂的多个风力涡轮机叶片、和用于使气流绕所述毂转向的整流罩表面,
所述方法还包括:
-提供角度传感器,并且在旋转期间,借助于所述角度传感器根据时间来确定转子位置,所述转子位置至少在第一转子位置处被确定,
-在所述整流罩表面处提供气流传感器,所述气流传感器在所述转子旋转期间与所述转子一起旋转,
-在所述转子的旋转期间,借助于所述气流传感器根据时间来确定气流变量的值,当所述流入角误差不为零时,所述气流变量的值随所述转子位置变化,
-在第二转子位置:
a)确定在哪个第一时间点,所述转子处于所述第一转子位置,
b)确定在所述第二转子位置处的所述气流变量的值,并且确定在所述第一时间点处的所述气流变量的值,所述第一时间点对应于所述转子处于所述第一转子位置处的时刻,
c)根据在所述第二转子位置处的所述气流变量的值和在所述第一时间点处的所述气流变量的值来确定所述风力涡轮机所经受的所述风速或所述风向,所述第一时间点对应于所述转子处于所述第一转子位置处的时刻。
11.一种用于确定风力涡轮机经受的风速或风向的系统,其特征在于,所述风力涡轮机具有塔、机舱和转子,所述转子包括毂、安装到所述毂的多个风力涡轮机叶片和用于使气流绕所述毂转向的整流罩表面,从而可以基于所确定的风速或风向来调节诸如流入角误差的风力涡轮机设置,所述系统包括:
-用于确定转子位置的角度传感器,
-单个气流传感器,所述单个气流传感器用于安装在所述整流罩表面,并且与所述转子一起旋转,使得在所述转子旋转期间,可以借助于所述单个气流传感器根据转子位置来确定气流变量,当所述流入角误差不为零时,所述气流变量随着所述转子位置变化,
-处理单元,所述处理单元被配置为用于确定与在第一转子位置处的所述气流变量的值相对应的第一气流值和与在第二转子位置处的所述气流变量的值相对应的第二气流值,所述第二转子位置基本上是所述第一转子位置之前的旋转的1/6至4/6,
所述处理单元还被配置用于根据所述第一气流值和所述第二气流值来确定由所述风力涡轮机经受的所述风速或所述风向。
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