ES2296143T3 - Procedimiento y aparato para determinar la velocidad y la direccion del viento experimentadas por una banda eolica. - Google Patents
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Abstract
Aparato (1; 12; 17; 22; 25) utilizado para determinar la velocidad y la dirección del viento experimentadas por una turbina eólica (4) que comprende: - por lo menos un sensor (2; 13, 15; 21; 23; 26) fijado al rotor (6; 19) de dicha turbina eólica (4), caracterizado porque presenta - un sensor angular para medir la posición angular del rotor de dicha turbina eólica (4), y - un circuito el cual convierte la relación entre la salida de dicho por lo menos un sensor (2; 13, 15; 21; 23; 26) y la salida del sensor angular en la velocidad y la dirección del viento experimentadas por la turbina eólica (4).
Description
Procedimiento y aparato para determinar la
velocidad y la dirección del viento experimentadas por una turbina
eólica.
La presente invención se refiere a un aparato y
a un procedimiento utilizados para determinar la velocidad y la
dirección del viento experimentadas por una turbina eólica.
La salida de potencia de una turbina eólica y
las cargas ejercidas sobre la turbina eólica por el viento son en
gran medida dependientes de la orientación de la turbina eólica con
respecto al viento. Por lo tanto en la mayor parte de las turbinas
eólicas están disponibles medios para ajustar la orientación de la
turbina eólica de tal forma que se consiga la orientación óptima.
Además, en la mayor parte de las turbinas eólicas están disponibles
medios que permiten ajustar la turbina eólica, por ejemplo cambiando
el ángulo de ataque de las palas dependiendo de la velocidad
del
viento.
viento.
A fin de que la turbina eólica sea ajustada de
forma óptima, la velocidad y la dirección del viento tienen que ser
conocidas. Ajustando más óptimamente la turbina eólica, la salida de
potencia de la turbina eólica se incrementará y las cargas en la
turbina eólica se reducirán.
Además, una medición precisa de la velocidad y
la dirección del viento permite que el comportamiento de potencia
de la turbina eólica se determine con precisión. Datos precisos
sobre el comportamiento de potencia de la turbina eólica son muy
importantes para un ajuste y una supervisión apropiados de las
turbinas eólicas.
En la técnica anterior, la solución más común
utilizada para medir la velocidad y la dirección del viento, es
colocar un anemómetro de cazoletas y una veleta en el techo de la
nacela de la turbina eólica. El problema de este enfoque es que la
medición del viento se coloca detrás del rotor. El rotor introduce
turbulencia y por lo tanto el viento medido por el sensor de viento
será diferente del viento frente al rotor. Además, si el viento
viene con un cierto ángulo, tanto horizontalmente como
verticalmente, la nacela de la turbina eólica introduce efectos de
vórtices y de capa límite los cuales pueden influir en exceso en los
sensores del viento.
Una solución para el propósito de la
verificación del comportamiento de la potencia es colocar un mástil
con un sensor de la velocidad y la dirección del viento a una
distancia de la turbina eólica. Típicamente, un mástil de este tipo
se coloca a una distancia de 2-3 diámetros del rotor
alejado de la turbina eólica. Esto funciona bien en áreas en las
que el viento es relativamente el mismo en la ubicación del mástil y
en la ubicación de la turbina eólica, siendo buenos ejemplos los
lugares en tierra plana y las granjas eólicas en mar adentro. Sin
embargo, en muchas ubicaciones éste no es el caso. Un ejemplo es una
turbina eólica colocada en un lugar montañoso. En situaciones de
este tipo el viento será diferente en el sensor del viento y en la
turbina eólica y por lo tanto es necesario encontrar la correlación
entre las dos posiciones. Esto es muy costoso porque es necesario
erigir otro mástil en la posición de la turbina eólica.
Otra opción común es colocar un sensor del
viento en un árbol, el cual se extiende enfrente de la turbina
eólica de forma coaxial con el eje de giro del rotor. Esto coloca el
sensor del viento enfrente de la turbina eólica, alejado de la
turbulencia causada por el rotor o el cuerpo de la turbina eólica.
Sin embargo, puesto que el rotor está girando y el sensor del
viento necesita ser mantenido estacionario, se tiene que construir
un sistema mecánico complejo en el interior del rotor a fin de
permitir que el rotor gire alrededor del árbol estacionario que
sostiene el sensor del viento.
Otros sistemas de sensores más avanzados también
están disponibles los cuales pueden medir directamente la velocidad
del viento que pasa sobre cada pala. Un sistema de este tipo se
describe en la patente US nº 6.361.275. En este sistema, un
anemómetro está montado en cada pala. Si la velocidad de giro del
rotor y el ángulo de ataque de la pala son conocidos, se puede
determinar la velocidad del viento real presente en la pala.
Otro sistema avanzado de sensores se presenta en
el documento GB 2.067.247. El sistema provisto por esta invención
está compuesto por dos sensores de presión colocados cerca de la
punta del perfil de la pala. Si la velocidad de giro del rotor y el
ángulo de ataque de la pala son conocidos, se puede determinar la
velocidad del viento en la pala sobre la base de las lecturas de la
presión. Además, este sistema describe un procedimiento y de
orientación de la turbina eólica hasta que esté encarada
directamente al viento. Esto se consigue comparando las lecturas de
la presión cuando el rotor está a 90º y a 270º. Si las presiones son
iguales, entonces el rotor está encarado directamente al viento. Si
existe una diferencia, entonces la posición del rotor se ajusta
hasta que la diferencia sea cero.
Otro documento, EP 1.288.494 expone un sensor de
la velocidad y de la dirección del viento planar, el cual tiene dos
tubos pitot montados en un plano y formando ángulo entre sí. Esto
permite que el sensor determine la velocidad y la dirección del
viento en un único plano. El documento EP 1.288.494 menciona también
que el sensor puede estar montado en un rotor de una turbina eólica
y que la salida sinusoidal de los tubos pitot puede ser utilizada
para orientar la turbina eólica. Sin embargo, no se proporcionan
detalles de cómo se utiliza la salida sinusoidal para orientar la
turbina eólica. Se supone que se utiliza un procedimiento el cual es
similar al descrito en el documento GB 2.067.247.
Sin embargo, los tres sistemas descritos
anteriormente en la presente memoria no proporcionan un
procedimiento directo para la medición de la velocidad y la
dirección medias del viento experimentadas por el centro del rotor
de la turbina eólica. El centro del rotor típicamente se utiliza
como una posición de referencia para la velocidad del viento de una
curva de potencia. Además, dos de los tres sistemas presentados
anteriormente en la presente memoria se fundamentan en sensores
montados en o sobre las palas. Los sensores montados en o sobre las
palas son difíciles tanto de instalar como de mantener debido a su
posición. Los sensores montados sobre las palas experimentan
también el problema de que la velocidad del aire sobre la pala es en
gran medida una función de la velocidad de la pala. Típicamente, la
velocidad del aire debida a la velocidad de la pala será mucho
mayor que la velocidad del aire debida al viento.
Adicionalmente, los tres sistemas descritos
anteriormente en la presente memoria no proporcionan información
alguna sobre el ángulo de inclinación del flujo del viento. El
ángulo de inclinación del flujo es el ángulo que el viento forma
con el eje de giro de la turbina eólica en un plano vertical.
Conociendo el ángulo de inclinación del flujo, se pueden determinar
más precisamente las cargas sobre la turbina eólica.
Un primer aspecto de la presente invención es
proporcionar un aparato de detección de la velocidad y la dirección
del viento para turbinas eólicas los cuales se pueden colocar frente
al rotor y montar rígidamente en el rotor.
Un segundo aspecto de la presente invención es
proporcionar un aparato y un procedimiento de la detección de la
velocidad y la dirección del viento para turbinas eólicas en cual
puede medir la velocidad y la dirección del viento en un espacio
tridimensional.
Un tercer aspecto de la presente invención es
proporcionar un procedimiento de detección de la velocidad y la
dirección del viento para turbinas eólicas el cual puede medir tanto
la velocidad como la dirección del viento con un aparato simple,
resistente y de bajo coste.
Un cuarto aspecto de la presente invención es
proporcionar un aparato de detección de la velocidad y la dirección
del viento para turbinas eólicas que pueda ser fabricado sin partes
móviles.
Un quinto aspecto de la presente invención es
proporcionar un procedimiento de detección de la velocidad y la
dirección del viento para turbinas eólicas el cual en ciertas formas
de realización demanda baja potencia de cálculo.
El nuevo y único modo en el cual la presente
invención cumple los aspectos anteriormente mencionados es mediante
la presentación de un aparato como se menciona en el párrafo del
inicio que comprende por lo menos un sensor fijado al rotor de
dicha turbina eólica, un sensor angular para medir la posición
angular del rotor de dicha turbina eólica y un circuito el cual
convierte la relación entre la salida de dicho por lo menos un
sensor y la salida del sensor angular en la velocidad y la
dirección del viento experimentado por la turbina eólica.
De este modo, se proporciona un aparato de
detección el cual permite que los sensores estén colocados frente
al rotor, evitando de ese modo que la turbulencia de aire generada
por el rotor y la nacela afecten a las salidas de los sensores.
Además, el montaje de los sensores es muy simple puesto que los
sensores se fijan directamente al rotor. Esto resulta en un aparato
de detección el cual es de bajo coste y de bajo mantenimiento.
Dependiendo del tipo de sensor utilizado, se
pueden fabricar muchas formas de realización posibles del aparato
de detección que no tengan partes móviles. Además, ciertos tipos de
sensores son especialmente muy adecuados para recopilar
temperaturas y condiciones atmosféricas. De este modo, el sistema de
detección se puede fabricar de manera que sea muy resistente.
Puesto que los sensores giran junto con el
rotor, los sensores rastrean el viento a medida que gira y por lo
tanto pueden determinar la velocidad y la dirección del viento en un
espacio tridimensional.
En una forma de realización preferida, dicho por
lo menos un sensor puede estar montado en el cono de la hélice o el
cubo de la turbina eólica o en un cuerpo fijado al rotor de la
turbina eólica. De este modo, si se conocen las características del
flujo de aire alrededor del cono de la hélice o del cuerpo, estas
características se pueden utilizar para ayudar a determinar la
velocidad y la dirección del viento.
Una elección preferida para el sensor es un
sensor de la velocidad del aire. Están disponibles muchos tipos
diferentes de sensores de la velocidad del aire, tales como sensores
sónicos, anemómetros de cazoletas, etc. los cuales son resistentes
y de bajo coste. Otra elección es un sensor de presión, la salida de
dicho sensor de presión representando la presión superficial en un
punto de dicho cono de la hélice o dicho cuerpo. La presión de la
superficie está relacionada con la velocidad del aire que fluye
sobre la superficie y por lo tanto también se puede utilizar para
determinar la velocidad y la dirección del viento.
A fin de hacer más simples los cálculos, dos
sensores pueden estar fijados al rotor, los dos sensores colocados
simétricamente alrededor del eje de giro del rotor y montados en un
plano que comprende el eje de giro. De este modo, en cualquier
ángulo de giro del rotor, el sistema puede encontrar el ángulo que
el viento forma con el eje de giro en ese plano. Registrando la
salida de los dos sensores en dos posiciones angulares diferentes,
dichas dos posiciones angulares estando a 90º entre sí, se puede
especificar la dirección del viento en tres dimensiones.
Adicionalmente, fijando tres o más sensores a
dicho rotor, dichos tres o más sensores colocados con ángulos
equidistantes alrededor del eje de giro de dicho rotor, se puede
determinar la velocidad y la dirección del viento en tres
dimensiones en cualquier posición angular del rotor a partir de un
único registro en aquella posición.
La presente invención proporciona también un
procedimiento según el párrafo inicial que comprende las etapas del
giro de por lo menos un sensor alrededor del eje de giro del rotor
de dicha turbina eólica, el registro de la salida de dicho por lo
menos un sensor en por lo menos una posición angular y la
utilización de la relación entre dicho por lo menos un registro y
la por lo menos una posición angular en la cual fue tomado para
calcular la velocidad y la dirección del viento. De este modo se
proporciona un procedimiento el cual es simple y de baja demanda en
potencia de cálculo.
Existen muchos aparatos de detección diferentes
los cuales pueden ser utilizados en el procedimiento anterior. Se
debe entender que el procedimiento presente no está limitado a los
aparatos tal como se describen en la presente memoria. También se
comprenderá que el número de sensores y el número de posiciones
angulares a las cuales se toman los registros pueden variar. Por
ejemplo, en el caso en el que tres sensores estén colocados forma
equidistante sobre la superficie del cono de la hélice, la velocidad
y la dirección del viento se pueden especificar con una lectura. En
el caso en el que sólo esté montado un sensor sobre la superficie
del cono de la hélice, se pueden utilizar múltiples registros para
definir completamente la velocidad en la dirección del viento en el
espacio tridimensional.
En ciertos casos, dicho por lo menos un sensor
puede estar montado en un cuerpo fijado al rotor de la turbina
eólica y las características del flujo del flujo de aire alrededor
de dicho cuerpo se pueden utilizar en el cálculo de la velocidad y
la dirección del viento. El cuerpo por ejemplo puede ser el cono de
la hélice del rotor. Utilizando las características de flujo del
flujo de aire alrededor de un cuerpo de ese tipo permite que los
sensores estén montados bastante cerca del cuerpo puesto que los
efectos no lineales del flujo de aire alrededor del cuerpo se toman
en consideración.
En otra forma de realización del procedimiento,
la salida de dicho por lo menos un sensor puede ser registrada en
múltiples puntos durante el giro del rotor y la relación sinusoidal
entre los registros y la posición angular en la cual fueron tomados
los registros se utiliza para determinar la velocidad y la dirección
del viento. Utilizando estadísticas se pueden filtrar las
fluctuaciones en la velocidad y la dirección del viento y encontrar
el promedio de la velocidad y la dirección del viento.
Todavía en otra forma de realización del
procedimiento, la fase y los valores extremos de la relación
sinusoidal anteriormente descrita en la presente memoria se pueden
utilizar para determinar la velocidad y la dirección del viento. La
utilización de la fase y los valores extremos de la relación
sinusoidal resulta en un procedimiento simple que requiere baja
potencia de cálculo.
Resultará evidente para un experto en la materia
que las formas de realización anteriormente descritas en la
presente memoria representan únicamente algunos de los muchos
aparatos y procedimientos que pueden ser implemenatdos dentro del
alcance de la presente invención.
\vskip1.000000\baselineskip
La invención se describirá con mayor detalle a
continuación en la presente memoria en la que propiedades ventajosas
adicionales y las formas de realización ejemplificativas se
describen haciendo referencia a los dibujos, en los cuales:
la figura 1 es una representación esquemática
vista en perspectiva de una turbina eólica equipada con una primera
forma de realización de un sistema de detección según la
invención,
la figura 2 muestra una vista en perspectiva de
un detalle del mismo,
la figura 3 muestra una vista lateral del
mismo,
la figura 4 muestra una vista lateral en detalle
del mismo,
la figura 5 muestra las líneas de corriente de
flujo teóricas del aire que fluye alrededor de una esfera,
la figura 6 muestra la velocidad tangencial
teórica del flujo de aire alrededor de una esfera medida a
diferentes ángulos de \phi como se define en la figura 5,
\newpage
la figura 7 muestra la definición de los ángulos
utilizados para describir la dirección del viento en un primer
procedimiento según la invención, en donde a) muestra el cono de la
hélice típicamente visto desde arriba, b) muestra el cono de la
hélice típicamente visto de frente y c) muestra el cono de la hélice
típicamente visto desde el lado,
la figura 8 muestra la relación entre el ángulo
del viento y la razón de la velocidad del aire medida por sensores
de la velocidad del aire montados en lados opuestos del cono de la
hélice de la turbina eólica,
la figura 9 muestra una representación
esquemática vista en perspectiva de una turbina eólica equipada con
una segunda forma de realización del sistema de detección según la
invención,
la figura 10 muestra una vista en perspectiva de
un detalle del mismo,
la figura 11 muestra la diferencia de presión
teórica entre la presión del aire en diferentes puntos de la
superficie de una esfera y la presión de aire a una distancia de la
esfera,
la figura 12 muestra los ángulos utilizados para
definir la dirección del viento en un segundo procedimiento según la
invención,
la figura 13 muestra la relación entre el ángulo
del viento y la razón de la diferencia de la presión de aire medida
por las lecturas del sensor de presión tomadas en lados opuestos del
cono de la hélice de la turbina eólica,
la figura 14 muestra una vista esquemática en
perspectiva de una turbina eólica equipada con una tercera forma de
realización del aparato de detección según la invención,
la figura 15 muestra una vista en detalle del
mismo,
la figura 16 muestra una vista esquemática en
perspectiva de una turbina eólica equipada con una cuarta forma de
realización del aparato de detección según la invención,
la figura 17 muestra una vista en detalle del
mismo,
la figura 18 muestra una vista lateral de una
quinta forma de realización de un sistema de detección según la
invención, y
la figura 19 muestra una vista en detalle del
mismo.
Un primer ejemplo de forma de realización 1 de
un aparato según la invención se representa en las figuras 1 a 4.
En este ejemplo dos sensores unidimensionales (1D) de la velocidad
del aire 2 están montados sobre el cono de la hélice 3 de una
turbina eólica 4 en un plano el cual incluye el eje de giro 5 del
cono de la hélice. Como es conocido por los expertos en la materia,
el rotor 6 típicamente comprende dos o más palas 7, las cuales
están unidas juntas por el cubo. Un cono de la hélice 3 está fijado
al centro del rotor para dar forma aerodinámica al flujo alrededor
del cubo. El cubo está colocado en el interior del cono de la hélice
y por lo tanto no se puede apreciar en las figuras 1 a 4.
La mitad frontal del cono de la hélice es
esférica a fin de asegurar que el flujo alrededor del cono de la
hélice está bien definido y es suave. Los dos sensores 2 1D miden el
componente de la velocidad del aire por encima de la capa límite
del cono de la hélice, en el plano en el cual descansan los sensores
y en una dirección la cual es tangencial a la superficie del cono
de la hélice esférico en el punto en el que están montados los
sensores.
En este ejemplo, se utilizan sensores sónicos
unidimensionales. Cada sensor sónico comprende dos cabezales del
sensor 8a, 8b. El principio de funcionamiento de los sensores
sónicos es medir el tiempo que toma una onda de sonido para
desplazarse entre los dos cabezales de los sensores 8a, 8b. Una onda
de sonido es enviada desde el primer cabezal del sensor 8a al
segundo cabezal del sensor 8b. El segundo cabezal del sensor 8b
recibe la onda de sonido y una segunda onda de sonido es enviada
desde el segundo cabezal del sensor 8b al primer cabezal del sensor
8a. La velocidad del aire, en la dirección entre las puntas, se
puede determinar mediante la diferencia en el tiempo que toman las
dos ondas de sonido en desplazarse la distancia entre las dos puntas
de los sensores. Estos sensores no tienen piezas móviles y por lo
tanto son muy resistentes. Asimismo, se pueden calentar a fin de
evitar que se forme hielo en climas fríos.
Sin embargo, también se pueden utilizar muchos
otros tipos de sensores en esta aplicación, no sólo los sensores
sónicos 1D. Algunos ejemplos (no representados) son tubos pitot,
rotores Savonious, anemómetros propulsores, anemómetros de
cazoletas, etcétera. Algunos sensores, tales como los sensores
sónicos 1D, compensan automáticamente el giro del cono de la
hélice, otros sensores tales como los anemómetros de cazoletas están
afectados asimismo por el giro del cono de la hélice. En estos
casos, es posible compensar el giro del cono de la hélice mediante
la determinación de la velocidad de giro del cono de la hélice a
partir de la medición de la posición del rotor con el paso del
tiempo.
Puesto que los sensores, en el ejemplo actual,
están montados directamente en el cono de la hélice, pueden estar
montados de tal forma que sean accesibles desde el interior del cono
de la hélice. El cono de la hélice de muchas turbinas eólicas es
tan grande que una persona de mantenimiento puede gatear en el
interior del cono de la hélice. Por lo tanto, los sensores pueden
ser montados desde el interior del cono de la hélice de tal forma
que el cuerpo de sensor esté en el interior del cono de la hélice y
los componentes de detección sobresalgan a través de uno o más
taladros pequeños en la superficie del cono de la hélice. En el
ejemplo de un sensor sónico 1D, dos taladros pequeños están
perforados en la superficie del cono de la hélice a través de los
cuales sobresalen sondas sónicas. El cuerpo de sensor sónico con el
acondicionamiento de la señal y los componentes electrónicos están
unidos mediante espárragos al interior del cono de la hélice. Muchos
otros sensores se pueden montar de este modo, por ejemplo rotores
Savonious, dos propulsores de palas, tubos pitot, etcétera.
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En el ejemplo actual, la velocidad y la
dirección del viento se pueden determinar a partir de dos sensores
1D utilizando el conocimiento de cómo cambia la velocidad del flujo
de aire en dos direcciones opuestas alrededor de un objeto esférico
combinado con el conocimiento de la posición del rotor con relación
al horizonte. La figura 5 muestra una representación esquemática
del flujo teórico alrededor de un cuerpo esférico 9. De acuerdo con
la teoría del flujo irrotacional, la velocidad tangencial del aire
del flujo de aire alrededor de una esfera en un cierto punto 10 se
puede escribir como sigue:
en la que \nu_{\infty} es la
velocidad del viento a una distancia suficiente del cono de la
hélice de tal forma que no esté influida por el cono de la hélice,
\Phi es el ángulo formado entre un vector desde el centro de la
esfera hasta el punto de interés 10 y el vector de la dirección del
viento, R es el radio de la esfera y r es la distancia desde el
centro de la esfera al punto de interés. La figura 6 muestra la
velocidad tangencial del aire a diferentes valores de \Phi para
una velocidad del viento de 10 m/s y una razón r/R de
1,1.
A fin de definir la dirección del viento, se
utilizan dos ángulos, y \alpha_{h} \alpha_{\nu} como se
representa en la figura 7. El primer ángulo \alpha_{h} define
el ángulo de la prolongación del vector del viento W en el plano
XZ. Este plano es típicamente el plano horizontal. El ángulo está
definido para que sea positivo, en el sentido contrario a las
agujas del reloj alrededor del eje y. El segundo ángulo
\alpha_{\nu} define en el ángulo de la prolongación del vector
del viento W en el plano XY. Este plano es típicamente el plano
vertical. Los ángulos positivos se define en el sentido contrario a
las agujas del reloj alrededor del eje z.
El primer ángulo \alpha_{h} se encuentra
utilizando la razón de las velocidades del viento medidas por los
dos sensores 1D 2 cuando descansan en el plano XZ. El segundo
ángulo \alpha_{\nu} se encuentra utilizando la razón de las
velocidades del viento medidas por los dos sensores 1D 2 cuando
descansan en el plano XY. Utilizando \alpha_{\nu} como un
ejemplo y la fórmula (1) para la velocidad tangencial del viento
como ha sido presentada anteriormente en la presente memoria, se
puede calcular que esta razón será:
El ángulo, \theta, es el ángulo en el cual
están colocados los sensores con relación al eje de giro 5 del cono
de la hélice 3, véase la figura 4. En el ejemplo actual, \theta es
constante a 30º. Como se puede ver, la razón F, como se presenta en
la ecuación (2) es sólo una función de \alpha_{\nu} y no de la
velocidad del viento. Por lo tanto, midiendo esta razón y utilizando
el inverso de la relación anterior, se puede encontrar el ángulo
\alpha_{\nu}. La figura 8 muestra el inverso de la relación
anterior. En este ejemplo, también se puede encontrar una solución
de forma próxima a la relación anterior, véase la ecuación (3), sin
embargo, para una geometría del cono de la hélice más compleja,
puede no ser posible encontrar una solución de la forma más
próxima.
La velocidad real del viento se puede encontrar
poniendo, por ejemplo, la primera velocidad del aire medida,
v_{1}, y el ángulo calculado \alpha_{\nu} en la fórmula (1) y
resolviéndola para v_{\infty}. La ecuación (4) presenta la
ecuación (1) resuelta para v_{\infty}.
Los cálculos tal como han sido presentados
anteriormente en la presente memoria se pueden llevar a cabo en
algún tipo de circuito electrónico. Este circuito por ejemplo puede
ser un micro control o un microprocesador (no representados). El
circuito en otras formas de realización puede ser un circuito
analógico, el cual emite señales de salida analógicas las cuales
son proporcionales a la velocidad y a la dirección del viento. El
circuito tanto puede estar colocado en el propio cono de la hélice
como en la nacela 11. Las señales pueden ser transferidas desde el
cono de la hélice a la nacela a través de una o de diversas formas
conocidas de transmisión de datos. En las turbinas eólicas
modernas, existen muchas señales, las cuales son transferidas desde
el cono de la hélice a la nacela.
\global\parskip1.000000\baselineskip
En el ejemplo representado anteriormente en la
presente memoria, las salidas de los dos sensores de la velocidad
del aire son registradas en dos posiciones angulares. La primera es
cuando los sensores de la velocidad del aire descansan en el plano
horizontal y la segunda es cuando los sensores de la velocidad del
aire descansan en el plano vertical. La posición angular de los
sensores de la velocidad del aire se puede detectar de muchos modos
diferentes. Un ejemplo es utilizar un sensor angular (no
representado), el cual mide continuamente la posición angular del
rotor 6. Puesto que los sensores de la velocidad del aire 2 están
fijados al rotor, la posición angular del rotor y la posición
angular de los sensores de la velocidad del aire son fijas entre
sí. Las salidas de los sensores de la velocidad del aire por lo
tanto se pueden registrar cuando el sensor angular detecta la
posición angular deseada del rotor. Se pueden utilizar en ciertos
casos múltiples sensores angulares para proporcionar redundancia en
el caso de que uno o más de los sensores angulares falle.
Otro ejemplo (no representado) es disponer de
alguna clase de disparador montado en el rotor de la turbina eólica
el cual dispara mediciones por parte de los sensores de la velocidad
del viento cada vez que el rotor alcanza una cierta posición. Este
disparador puede ser por ejemplo, un sensor de efecto hall montado
en el rotor el cual proporciona un impulso cada vez que el sensor
de efecto hall pasa por un imán colocado en la nacela de la turbina
eólica. Cuatro imanes pueden estar embutidos en la nacela separados
90º entre sí. Este sistema también puede ser descrito como una
clase de sensor angular puesto que dispara en ciertas posiciones
angulares.
Las figuras 9 a 10 muestran una segunda forma de
realización 12 de un aparato según la invención. En esta forma de
realización, se utilizan lecturas de la presión a partir de un
sensor de presión 13 montado en la superficie del cono de la hélice
3 de una turbina eólica 4 para determinar la velocidad y la
dirección del viento experimentados por la turbina eólica. En esta
forma de realización, únicamente se utiliza un sensor de la
diferencia de presión 13, sin embargo, resultará evidente para un
experto en la materia que se pueden utilizar sensores de presión
adicionales para aumentar el comportamiento del sistema. Como un
ejemplo, incrementando el cálculo del sensor incrementará tanto la
resolución como el ancho de banda de las mediciones.
Al igual que en el ejemplo anterior, la turbina
eólica representada en las figuras 9 a 10 tiene un cono de la
hélice con una superficie frontal esférica. A fin de encontrar la
distribución de la presión se utiliza la distribución teórica de la
presión de un fluido en la capa límite alrededor de una esfera como
se proporciona mediante la teoría del flujo irrotacional. La
distribución de la presión viene dada por:
en la que \phi es el ángulo entre
un vector que describe la dirección del fluido en corriente libre y
un vector entre el centro de la esfera y el punto de interés sobre
la superficie. Este es el mismo ángulo que el definido en la figura
5. C_{p} es el coeficiente de presión y está definido
como:
en la que \rho es la densidad del
fluido, p es la presión en el punto de interés sobre la superficie
de la esfera, p_{\infty} y v_{\infty} son la presión y la
velocidad del aire respectivamente en un punto colocado fuera de la
influencia del cono de la hélice, por ejemplo en una varilla 14
montada frente al cono de la hélice. La densidad del fluido \rho,
se puede determinar a partir de tablas de consulta si son conocidas
la presión y la temperatura del fluido. La figura 11 muestra la
diferencia de presión teórica (p - p_{\infty}) como una función de
\phi a la velocidad del viento de 10
m/s.
En la forma de realización ejemplificativa tal
como se representa en las figuras 9 y 10, un primer sensor de
presión 13 está montado sobre la superficie esférica del cono de la
hélice a un ángulo de 30º con respecto al eje de giro del cono de
la hélice. Un segundo sensor de presión 15 está montado sobre una
varilla 14 que se extiende desde el cono de la hélice sobre el eje
del rotor 5. La presión promedio como resulta medida a través de
los orificios 15 de la varilla proporciona la presión atmosférica
p_{\infty} y la diferencia de presión al sensor de la presión en
el cono de la hélice p - p_{\infty}. La varilla presenta asimismo
un sensor de la temperatura (no representado) en su base rodeado por
anillos 16 a fin de protegerlo del sol. A medida que el cono de la
hélice gira, los sensores de presión 13, 15 giran con el cono de la
hélice. Esto resulta en que el primer sensor de la presión 13
"rastrea" la presión sobre la superficie del cono de la hélice.
Dependiendo del ángulo entre el viento y el eje de giro del cono de
la hélice, cambiarán las lecturas de la presión. En el caso
especial en el que la dirección del viento y el eje de giro
coincidan, la lectura de la presión será constante. Sin embargo,
tan pronto como la dirección del viento y el eje de giro del cono de
la hélice sean ligeramente diferentes, la salida del sensor de
presión tendrá en promedio una forma sinusoidal. Esta relación
sinusoidal puede ser utilizada para encontrar la velocidad y la
dirección del viento.
Resultará evidente para el lector que, debido a
las fluctuaciones del viento, la salida real del sensor 13 no será
perfectamente sinusoidal. Sin embargo, utilizando herramientas
estadísticas o tomando una serie de mediciones a lo largo del
tiempo, la salida del sensor se puede ajustar a una relación
sinusoidal. Además, para conos de hélices provistos de formas
diferentes, se puede imaginar que la salida del sensor no será
perfectamente sinusoidal.
En este segundo ejemplo, se puede utilizar un
sistema de coordenadas diferente para definir la dirección del
viento. Este sistema de coordenadas se representa en la figura 12.
El primer ángulo, \beta, define el ángulo de un plano A girado
alrededor del eje de giro del cono de la hélice. El plano A es el
plano en el cual descansa el vector de la dirección del viento.
Este plano gira alrededor del eje de giro del cono de la hélice a
medida que cambia la dirección del viento. El segundo ángulo,
\alpha, define el ángulo, en el plano A, entre el vector de la
dirección del viento y el eje de giro del cono de la hélice.
El ángulo \beta se puede hallar encontrando el
ángulo en el cual la máxima presión del aire es medida por el
sensor de presión. La máxima presión del aire se encontrará cuando
el sensor descanse en el mismo plano que el vector de la dirección
del viento, es decir en el plano A como se describe en la figura 12.
Por lo tanto, el ángulo \beta se puede encontrar fácilmente
midiendo el ángulo del cono de la hélice y registrando el ángulo en
el cual ocurre la presión máxima.
Al igual que en el ejemplo anterior, la razón
entre las dos lecturas del sensor puede ser utilizada para hallar
\alpha. En este ejemplo, se utiliza la razón entre la lectura de
la mínima presión y la lectura de la máxima presión. Para el cono
de la hélice en el ejemplo actual, la lectura de la mínima presión
ocurre a 180º desde la lectura de la máxima presión. Al igual que
en el ejemplo anterior, pueden estar montados los sensores en el
cono de la hélice alejados 180º entre sí y las lecturas de ambos
sensores ser registradas en una única posición. Sin embargo, en
este ejemplo, únicamente se utiliza un sensor. Por lo tanto, una vez
se ha tomado la lectura de la máxima presión, el sensor es girado
180º adicionales y se registra la lectura de la mínima presión en
esta segunda posición. A fin de tener en cuenta el hecho de que la
velocidad y la dirección del viento, debido a las fluctuaciones en
el viento, no son las mismas en el momento de las dos lecturas de la
presión, las lecturas de la presión se deben tomar sobre una serie
de giros a fin de realizar el promedio de las fluctuaciones del
viento.
Calculando la razón Pmin/Pmax, se puede
determinar \alpha. La figura 13 muestra la relación entre esta
razón y \alpha para la distribución teórica de la presión
utilizada en este ejemplo y un sensor de presión colocado a 30º.
Esta relación necesita ser determinada teóricamente o
experimentalmente si se utiliza un cono de la hélice diferente o si
se utiliza una ubicación diferente del sensor de la presión.
Una vez es conocido \alpha, se puede
introducir en las fórmulas de la distribución de la presión y se
puede utilizar para resolver la velocidad del viento. La ecuación
(7) muestra esta relación.
El procedimiento de acuerdo con este segundo
ejemplo también puede ser utilizado con sensores como los
presentados en el primer ejemplo.
Si se utilizan dos o más sensores, los sensores
pueden ser calibrados utilizando herramientas estadísticas. Por
ejemplo, se considera el caso en el que los sensores S1 y S2 están
montados en un plano simétricamente alrededor del eje de giro del
cono de la hélice. Esto es igual que en el primer ejemplo. Debido a
esta disposición, para cada media rotación, o 180º, el cono de la
hélice hace que los dos sensores S1 y S2 intercambien el sitio.
Esto significa que si la velocidad y la dirección del viento fueran
constantes, la lectura desde S1 cuando el cono de la hélice está a
0º debería ser la misma de la lectura desde S2 cuando el cono de la
hélice está a 180º. Si las dos lecturas como ha sido descrito antes
fueran diferentes, entonces los sensores deben ser calibrados de
tal forma que las lecturas sean las mismas. Utilizando unas
herramientas estadísticas, es posible utilizar las lecturas de los
sensores incluso aunque la velocidad y la dirección del viento no
sean constantes.
En los dos ejemplos presentados anteriormente en
la presente memoria, los sensores estaban montados directamente en
un cono de la hélice esférico. Sin embargo, no es necesario que el
cono de la hélice tenga una forma esférica. También son aceptables
otras formas tales como elíptica, parabólica, etcétera. Para que
funcione el procedimiento presentado en esta forma de realización,
el cono de la hélice debe estar conformado de tal manera que el
flujo de aire alrededor de la superficie del cono de la hélice
pueda estar relativamente bien definido y sea suave.
En los casos en los que la distribución del
flujo de aire alrededor del cono de la hélice no está definida o no
sea conocida, o en los casos en los que el cono de la hélice no
tenga una forma suave, un cuerpo bien definido se puede montar
rígidamente al rotor. Un ejemplo de esto se representa en las
figuras 14 y 15 las cuales muestran una tercera forma de
realización 17 de un aparato según la invención. En las figuras 14 y
15 un cuerpo esférico 18 está directamente unido al cubo del rotor
19 a través de un árbol 20. Uno o más sensores de presión 21 o
sensores de la velocidad del aire pueden estar colocados en este
cuerpo bien definido y la distribución del flujo del aire sobre el
cuerpo bien definido puede ser utilizado en la determinación de la
velocidad y la dirección del viento.
Con fines ilustrativos, los ejemplos presentados
utilizan el flujo de aire teórico alrededor de una esfera. El flujo
de aire teórico utilizado en estos ejemplos está derivado de la
teoría del flujo irrotacional. Puesto que en el flujo del aire
sobre los conos de las hélices en la realidad puede ser diferente
del de la teoría, se puede utilizar un flujo de aire
experimentalmente medido si se requiere mayor precisión. Un flujo de
aire más preciso también se puede determinar a través de una teoría
más avanzada o programas de dinámica de fluidos computacional
(CFD), en los que también se puede tener en cuenta la menor
influencia de las raíces de las palas, la nacela y la torre.
Los ejemplos representados utilizan unos
sensores colocados a 30º en el eje de giro del cono de la hélice.
El ángulo en el cual están colocados los sensores tiene un efecto
sobre la resolución del aparato de detección así como en la gama de
direcciones del viento que puede medir. La resolución está afectada
debido a la naturaleza no lineal del flujo de aire. Considerando el
caso de una solución sobre la base de la presión, se puede decir
que la resolución más alta se consigue cuando el gradiente de la
distribución de la presión es elevado. En la distribución de la
presión alrededor de una esfera, como se representa en la figura 11,
el gradiente es alto a ángulos de aproximadamente 45º. Por lo
tanto, a fin de tener la mejor resolución, los sensores se deben
colocar a un ángulo que mantenga el sensor en ángulos de \phi
próximos a 45º.
La gama de direcciones del viento que se pueden
medir mediante el aparato de detección del viento también depende
de la colocación de los sensores. A ángulos de \phi de más de
aproximadamente 80º, dependiendo de la velocidad y de otras
características del viento, el flujo se puede separar de la
superficie del cono de la hélice, haciendo de ese modo irrealizable
la medición del sensor. Colocando el sensor a 30º, el viento puede
entrar a ángulos de \pm50º con respecto al eje de giro del cono de
la hélice sin que el ángulo de \phi supere los 80º. Colocando el
sensor dentro de la gama de 30º hasta 50º se obtiene un buen
compromiso, sin embargo, también son posibles otros ángulos.
Las figuras 16 y 17 muestran una cuarta forma de
realización 22 de un aparato según la invención. En este caso dos
anemómetros propulsores 23 están colocados en un polo 24 rígidamente
unido a la parte frontal del cono de la hélice 3. Los dos sensores
forman un ángulo de 30º con el eje del polo. El polo coloca los
sensores fuera del flujo de aire el cual está afectado por la forma
del cono de la hélice. A medida que gira el cono de la hélice, el
polo y los propulsores giran con el cono de la hélice. Los
anemómetros propulsores por lo tanto emitirán de salida una señal
casi sinusoidal a medida que giren puesto que el ángulo entre el eje
de giro del sensor y el vector del viento cambiará. Las mediciones
de los propulsores junto con la medición de la posición del roto se
pueden utilizar para encontrar la velocidad y la dirección del
viento. En este ejemplo, no es importante conocer las
características de la distribución de la presión o de la velocidad
del flujo de aire alrededor del cono de la hélice porque los
sensores están expuestos al viento en una ubicación en la que no
hay efectos significantes a partir del cono de la hélice.
En lugar de anemómetros propulsores, sónicos o
bien otros tipos de sensores de la velocidad del viento que cambian
sus salidas con una variación del ángulo del sensor también se
pueden utilizar junto con la medición de la posición del rotor.
En esta cuarta forma de realización, el sensor
se coloca formando un ángulo con el eje del rotor a fin de utilizar
el cambio en la salida del sensor con los cambios en el ángulo del
flujo de entrada durante el giro a fin de determinar la dirección
del viento. Este principio es similar al principio descrito
anteriormente en la memoria, pero con la diferencia de que en este
caso el cambio en la salida del sensor con el cambio del ángulo del
flujo de entrada durante el giro no es debido al cambio en la
velocidad del aire sobre el cono de la hélice, sino que es debido a
que el sensor cambia la dirección con respecto al viento.
Las figuras 18 y 19 muestran una quinta forma de
realización 25 de acuerdo con la invención. Esta forma de
realización ha sido desarrollada debido a experimentos que mostraron
que la salida de los sensores se puede hacer menos susceptible a
los errores de montaje del sensor y a la formación de hielo sobre el
cono de la hélice midiendo la velocidad del aire sobre el cono de
la hélice en un ángulo con respecto al flujo de aire tangencial. En
la forma de realización representada en las figuras 1 a 8, los
sensores estaban dispuestos para medir la velocidad tangencial del
aire del flujo de aire sobre el cono de la hélice. Simulando el
efecto de la formación de hielo sobre el cono de la hélice, se
puede ver que la formación de hielo tiene un efecto bastante grande
sobre la medición de la velocidad tangencial del aire. Sin embargo,
utilizando la misma simulación y midiendo la velocidad del aire en
el ángulo respecto al vector tangente del cono de la hélice en la
ubicación del sensor, se puede ver que ciertos ángulos y ciertas
ubicaciones del sensor son menos sensibles a los efectos de la
formación de hielo y a los errores de montaje.
La figura 18 muestra dos sensores 26 montados
sobre el cono de la hélice 3 a un ángulo de \phi = \pm 45º con
respecto al eje de giro del rotor 5. La figura 19 muestra una vista
detallada de uno de los sensores 26. Los sensores 26 están
dispuestos para medir la velocidad del aire a un ángulo de \beta =
26,3º con respecto al flujo de aire tangencial que fluye sobre el
cono de la hélice en la ubicación del sensor. El vector tangente se
representa en la figura 19 con la letra T, el vector radial se
representa con la letra R y el vector de la medición se representa
con la letra M. Los ángulos utilizados en este ejemplo son
utilizados únicamente como un ejemplo y no limitarán la invención a
estos valores específicos.
Los sensores 26 en esta forma de realización
comprenden un cuerpo de sensor 27 el cual aloja los componentes
electrónicos y los medios de procesamiento de las señales, una
varilla doblada 28 y dos cabezales de los sensores sónicos 29, 30
unidos a la varilla doblada 28. La varilla doblada 28 está dispuesta
de tal modo que los cabezales de los sensores sónicos están
colocados sobre el vector M tal como se representa en la figura 19.
El cuerpo de sensor 27 está montado en el interior del cono de la
hélice 3 y la varilla doblada 28 y los cabezales de los sensores
sónicos 29, 30 sobresalen a través de un taladro 31 en el cono de la
hélice 3. De este modo, el conjunto del sensor puede ser fácilmente
cambiado desde el interior del cono de la hélice, desmontando el
cuerpo de sensor 27 del cono de la hélice y retrayendo la varilla
doblada 28 y los cabezales de los sensores sónicos 29, 30 a través
de taladro 31 en el cono de la hélice 3.
En esta forma de realización, el cono de la
hélice 3 ha sido dividido en dos piezas, una pieza de montaje 32 y
una pieza de sensor 33. La pieza de montaje 32 está unida
rígidamente al rotor 6 de la turbina eólica. Los sensores 26 están
fijados a la pieza del sensor 32. La pieza del sensor 33 se puede
desmontar de la pieza de montaje 32 y montar en un túnel de viento
para la calibración y verificación. Cuando la pieza del sensor 33
está calibrada puede ser montada de nuevo sobre la pieza de montaje
32. Esta solución será especialmente útil para turbinas eólicas más
pequeñas en las que el acceso al interior del cono de la hélice no
es posible, puesto que el cambio de la pieza del sensor será más
rápido y más fácil que el cambio de los sensores individuales.
La disposición del sensor 26 tal como se
representa en la figura 19 tiene la ventaja adicional de que el
sensor sónico 30 aguas arriba no distorsiona el flujo de aire a
través del sensor. Esto resulta en una lectura más precisa del
flujo de aire sobre la superficie del cono de la hélice.
Como resultará evidente para el lector, el
procedimiento según la presente invención no trabajará si el viento
viene por detrás de la turbina eólica. En esta situación, una veleta
tradicional puede ser útil para conseguir que la turbina eólica se
oriente en la dirección general del viento. Una vez la turbina
eólica está relativamente encarada hacia el viento y el rotor ha
empezado a girar, el aparato de determinación de la dirección y la
velocidad del viento según la presente invención puede sustituir la
veleta y medir la dirección y la velocidad del viento con una
precisión mucho mayor.
Para todas las formas de realización de la
presente invención la velocidad del viento medida en el cono de la
hélice o cubo se puede correlacionar con el viento libre que no está
afectado por el rotor de la turbina eólica. Esto se puede hacer con
la utilización de un mástil (no representado) colocado a una
distancia suficiente de la turbina eólica y con un sensor de la
velocidad del viento montado en una altura del cubo. La correlación
se puede determinar para la gama completa de velocidad del viento,
así como para eventuales estrategias diferentes de control y
regulación de las palas.
Además, como resultará evidente para un experto
en la materia, los ejemplos anteriores no son exhaustivos. Existen
muchos modos diferentes de colocar sensores sobre el rotor o sobre
el cono de la hélice de una turbina eólica los cuales utilizan las
técnicas empleadas por los ejemplos anteriores. Existen también
diferentes procedimientos matemáticos para convertir las mediciones
tomadas por los sensores montados sobre el rotor o el cono de la
hélice de una turbina eólica en la velocidad y la dirección del
viento.
Claims (13)
1. Aparato (1; 12; 17; 22; 25) utilizado para
determinar la velocidad y la dirección del viento experimentadas
por una turbina eólica (4) que comprende:
- -
- por lo menos un sensor (2; 13, 15; 21; 23; 26) fijado al rotor (6; 19) de dicha turbina eólica (4),
- caracterizado porque presenta
- -
- un sensor angular para medir la posición angular del rotor de dicha turbina eólica (4), y
- -
- un circuito el cual convierte la relación entre la salida de dicho por lo menos un sensor (2; 13, 15; 21; 23; 26) y la salida del sensor angular en la velocidad y la dirección del viento experimentadas por la turbina eólica (4).
2. Aparato (1; 12; 22; 25) según la
reivindicación 1, caracterizado porque dicho por lo menos un
sensor (2; 13, 15; 21; 23; 26) está montado sobre el cono de la
hélice (3) o el cubo (19) de la turbina eólica (4) o sobre un
cuerpo (18) fijado al rotor (3; 19) de la turbina eólica (4).
3. Aparato (26) según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque dicho por lo menos un sensor (26)
montado sobre el cono de la hélice (3) de la turbina eólica (4)
comprende una varilla doblada (28), dos cabezales de sensores
sónicos (29, 30) fijados a la varilla doblada (28) opuestos entre sí
y un cuerpo de sensor (27) con el circuito.
4. Aparato (1) según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque dicho por lo menos un sensor es un
sensor de la velocidad del aire (2).
5. Aparato (12; 17; 22) según la reivindicación
1 ó 2, caracterizado porque dicho por lo menos un sensor es
un sensor de presión (13, 15; 21; 23), representando la salida de
dicho sensor de presión (13, 15; 21; 23) la presión de la
superficie en un punto sobre dicho cono de la hélice (3) o dicho
cuerpo (18).
6. Aparato (12) según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque dos sensores
(13, 15) están fijados a dicho rotor (6), estando dispuestos dichos
dos sensores (13, 15) simétricamente alrededor del eje de giro (5)
de dicho rotor (6) y montados sobre un plano que comprende el eje de
giro (5).
7. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque por lo menos
tres sensores están fijados a dicho rotor y están colocados con
unos ángulos equidistantes alrededor del eje de giro (5) de dicho
rotor (6).
8. Procedimiento utilizado para determinar la
velocidad y la dirección del viento experimentadas por una turbina
eólica (4) que comprende las etapas siguientes:
- -
- el giro de por lo menos un sensor (2; 13, 15; 21; 23; 26) alrededor del eje de giro (5) del rotor (6) de dicha turbina eólica (4),
- -
- el registro de la salida de dicho por lo menos un sensor (2; 13, 15; 21; 23; 26) por lo menos en una posición angular, y
- -
- la utilización de la relación entre dicho por lo menos un registro y dicha por lo menos una posición angular en la cual se utilizó para calcular la velocidad y la dirección del viento.
9. Procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque la salida de dicho por lo menos un
sensor (2; 13, 15; 21; 23; 26) es registrada en múltiples puntos
durante el giro del rotor (6; 19) y la relación entre los registros
y la posición angular en la cual fueron tomados los registros se
utiliza para determinar la velocidad y la dirección del viento.
10. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque los valores extremos y de fase de dicha
relación son utilizados para determinar la velocidad y la dirección
del viento.
11. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque dicho por lo
menos un sensor es por lo menos un sensor de la velocidad del aire
(2) fijado al rotor (6) de dicha turbina eólica (4).
12. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque dicho por lo
menos un sensor es por lo menos un sensor de presión (13, 15; 21;
23) montado en un cuerpo giratorio (3; 18) fijado al rotor (6; 19)
de dicha turbina eólica (4).
13. Utilización de un aparato según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 7 con el propósito de determinar la
velocidad y la dirección del viento experimentadas por una turbina
eólica (4).
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|---|---|---|---|---|
| US7476985B2 (en) * | 2005-07-22 | 2009-01-13 | Gamesa Innovation & Technology, S.L. | Method of operating a wind turbine |
| US7363808B2 (en) * | 2005-12-05 | 2008-04-29 | General Electric Company | Method, system and computer program product for nacelle wind speed correction |
| FR2912220B1 (fr) * | 2007-02-01 | 2009-04-24 | Airbus France Sas | Dispositif et procede de mesure de vitesse et de direction d'ecoulement de fluide gazeux |
| ES2306609B1 (es) * | 2007-04-23 | 2009-09-11 | GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L. | Veleta para aerogenerador. |
| WO2009001310A1 (en) * | 2007-06-28 | 2008-12-31 | Danmarks Tekniske Universitet | Method and apparatus for determining the angular position of the rotor on a wind turbine |
| EP2017468A1 (en) | 2007-07-20 | 2009-01-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for wind turbine yaw control |
| US8495911B2 (en) | 2007-08-31 | 2013-07-30 | Vestas Wind Systems A/S | Wind turbine siting and maintenance prediction |
| US8013738B2 (en) | 2007-10-04 | 2011-09-06 | Kd Secure, Llc | Hierarchical storage manager (HSM) for intelligent storage of large volumes of data |
| US7382244B1 (en) | 2007-10-04 | 2008-06-03 | Kd Secure | Video surveillance, storage, and alerting system having network management, hierarchical data storage, video tip processing, and vehicle plate analysis |
| US8235662B2 (en) * | 2007-10-09 | 2012-08-07 | General Electric Company | Wind turbine metrology system |
| US20090110539A1 (en) * | 2007-10-30 | 2009-04-30 | Ulrich Uphues | Wind farm and method for controlling same |
| US7861583B2 (en) * | 2008-01-17 | 2011-01-04 | General Electric Company | Wind turbine anemometry compensation |
| CN101971109B (zh) * | 2008-03-07 | 2013-07-24 | 维斯塔斯风力系统有限公司 | 用于控制风力涡轮机的方法和控制系统 |
| JP5033033B2 (ja) * | 2008-03-27 | 2012-09-26 | 富士重工業株式会社 | 水平軸風車の乱流強度計測方法 |
| US8408871B2 (en) * | 2008-06-13 | 2013-04-02 | General Electric Company | Method and apparatus for measuring air flow condition at a wind turbine blade |
| US8786117B2 (en) | 2008-06-13 | 2014-07-22 | General Electric Company | Wind turbine sensor assembly and method of assembling the same |
| US20100054941A1 (en) * | 2008-08-27 | 2010-03-04 | Till Hoffmann | Wind tracking system of a wind turbine |
| US9656757B2 (en) * | 2008-09-16 | 2017-05-23 | Hamilton Sundstrand Corporation | Propeller deicing system |
| US20100111695A1 (en) * | 2008-11-05 | 2010-05-06 | General Electric Company | Apparatus and method for detecting solid water build-up |
| CA2645296A1 (en) * | 2008-11-27 | 2010-05-27 | Organoworld Inc. | Annular multi-rotor double-walled turbine |
| FR2942509B1 (fr) * | 2009-02-25 | 2012-11-02 | Jean Louis Lariepe | Eolienne munie d'un dispositif de regulation automatique de la surface de prise au vent en fonction de l'intensite de vent |
| GB2468693A (en) * | 2009-03-18 | 2010-09-22 | Vestas Wind Sys As | Wind turbine blade control |
| ES2393046T3 (es) | 2009-06-24 | 2012-12-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Disposición y método para controlar la guiñada de una turbina eólica |
| US20110044811A1 (en) * | 2009-08-20 | 2011-02-24 | Bertolotti Fabio P | Wind turbine as wind-direction sensor |
| EP2470784B1 (en) * | 2009-08-28 | 2017-03-08 | Vestas Wind Systems A/S | Wind turbine data acquisition system |
| US20110068577A1 (en) * | 2009-09-18 | 2011-03-24 | Hiwin Mikrosystem Corp. | Apparatus for providing overload protection for wind power generator and method thereof |
| US7854069B2 (en) * | 2009-09-29 | 2010-12-21 | General Electric Company | Azimuth angle measurement system and method for operating the same |
| US7909574B2 (en) * | 2009-10-28 | 2011-03-22 | General Electric Company | System and method for wind friction monitoring |
| EP2317327A1 (en) | 2009-10-28 | 2011-05-04 | SSB Wind Systems GmbH & Co. KG | Wind sensor system using blade signals |
| US8058740B2 (en) * | 2009-12-10 | 2011-11-15 | General Electric Company | Wind turbine cable twist prevention |
| WO2011109032A1 (en) * | 2010-03-05 | 2011-09-09 | Kenneth James Deering | Wind turbine control system and apparatus |
| US8038396B2 (en) * | 2010-06-22 | 2011-10-18 | General Electric Company | Vortex generator assembly for use with a wind turbine rotor blade and method for assembling a wind turbine rotor blade |
| US9217413B2 (en) | 2011-05-04 | 2015-12-22 | Vestas Wind Systems A/S | Wind turbine optical wind sensor |
| ES2622845T3 (es) | 2011-05-06 | 2017-07-07 | Vestas Wind Systems A/S | Método y aparato para proteger turbinas eólicas de fenómenos extremos |
| US8833655B2 (en) | 2011-05-26 | 2014-09-16 | Burris Corporation | Magnification compensating sighting systems and methods |
| KR101314811B1 (ko) * | 2011-09-23 | 2013-10-04 | 삼성중공업 주식회사 | 풍력 발전기의 풍향 풍속 측정장치 |
| KR101313201B1 (ko) * | 2011-12-13 | 2013-09-30 | 삼성중공업 주식회사 | 풍력발전기 |
| CN103163325B (zh) * | 2011-12-14 | 2015-11-25 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 一种风力检测的方法、风力检测仪和风力发电机 |
| DE102012000716B3 (de) * | 2012-01-14 | 2012-12-27 | Ssb Wind Systems Gmbh & Co. Kg | Windturbine mit Fernwindmesser |
| TWI603116B (zh) | 2012-02-04 | 2017-10-21 | 伯里斯公司 | 具有投射對準點的光學裝置 |
| US20130204532A1 (en) * | 2012-02-06 | 2013-08-08 | Sony Ericsson Mobile Communications Ab | Identifying wind direction and wind speed using wind noise |
| EP2626549A1 (en) | 2012-02-08 | 2013-08-14 | ROMO Wind AG | Apparatus for adjusting the yaw of a wind turbine |
| TW201402940A (zh) * | 2012-02-08 | 2014-01-16 | Romo Wind Ag | 用於調整風力機之橫擺的裝置 |
| US9038901B2 (en) * | 2012-02-15 | 2015-05-26 | Burris Company, Inc. | Optical device having windage measurement instruments |
| US9250036B2 (en) | 2012-03-05 | 2016-02-02 | Burris Company, Inc. | Optical device utilizing ballistic zoom and methods for sighting a target |
| KR101325687B1 (ko) | 2012-03-08 | 2013-11-05 | 삼성중공업 주식회사 | 빗물 유입 방지 구조 및 이를 구비한 풍력 발전기 |
| EP2653722B1 (en) * | 2012-04-17 | 2020-07-15 | Siemens Gamesa Renewable Energy A/S | Yaw error sensor, wind turbine and yaw angle adjustment |
| EP2653721B1 (en) * | 2012-04-17 | 2020-07-29 | Siemens Gamesa Renewable Energy A/S | Wind turbine measurement system |
| EP2850317B1 (en) | 2012-05-18 | 2017-12-06 | ROMO Wind AG | Method for controlling the pitch angle of at least one wind turbine blade |
| CN102777321B (zh) * | 2012-08-22 | 2015-11-25 | 华锐风电科技(集团)股份有限公司 | 一种独立变桨控制系统的输入信号获取装置和方法 |
| DK2749766T3 (en) | 2012-12-27 | 2017-05-01 | Siemens Ag | A method for detecting a degree of curvature of a wind turbine |
| KR101473664B1 (ko) | 2013-03-13 | 2014-12-17 | 두산중공업 주식회사 | 비회전 구조체를 이용한 풍력 발전기의 풍향풍속 측정장치 및 이를 이용한 나셀 제어시스템 |
| US10138873B2 (en) | 2014-05-30 | 2018-11-27 | General Electric Company | Systems and methods for wind turbine nacelle-position recalibration and wind direction estimation |
| EP2995809A1 (en) * | 2014-09-12 | 2016-03-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Obtaining information concerning external conditions at a wind turbine |
| US9423215B2 (en) | 2014-11-26 | 2016-08-23 | Burris Corporation | Multi-turn elevation knob for optical device |
| US10415934B2 (en) | 2015-02-27 | 2019-09-17 | Burris Company, Inc. | Self-aligning optical sight mount |
| US10428796B2 (en) * | 2015-03-27 | 2019-10-01 | The Aes Corporation | Systems and methods for optimizing the power generated by wind turbines |
| CN104820108A (zh) * | 2015-05-18 | 2015-08-05 | 中南大学 | 一种基于空间摆的机械式二维风速风向传感器 |
| KR101678005B1 (ko) * | 2015-08-28 | 2016-11-22 | 동국대학교 산학협력단 | 풍속 측정 장치 |
| CN105334346B (zh) * | 2015-10-16 | 2019-09-03 | 东南大学 | 一种风速风向的测量系统及其测量方法 |
| CN105484938B (zh) * | 2015-12-24 | 2018-11-23 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 风力发电机组的偏航控制方法及装置 |
| CN105626390A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-06-01 | 张志华 | 一种智能安全的风力发电站 |
| US11168662B2 (en) | 2016-04-13 | 2021-11-09 | Vestas Wind Systems A/S | Control method for a wind turbine |
| DE102016005159A1 (de) | 2016-04-28 | 2017-11-02 | Bachmann Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Windgeschwindigkeits- und Windrichtungsmessung auf Windkraftanlagen mit umströmten Rotorblättern |
| CN105863952A (zh) * | 2016-05-16 | 2016-08-17 | 北京玻钢院复合材料有限公司 | 导流罩、叶轮组件及风力发电装置 |
| EP3478961B1 (en) | 2016-06-30 | 2020-05-20 | Vestas Wind Systems A/S | Control method for a wind turbine |
| KR101715138B1 (ko) * | 2016-09-12 | 2017-03-10 | 한국항공우주연구원 | 풍력 터빈용 풍향풍속 측정 장치와 이를 이용한 풍력 터빈의 요각 제어 장치 및 제어 방법 |
| CN106837692B (zh) * | 2017-03-27 | 2018-10-26 | 上海电机学院 | 一种垂直方向的风力发电机偏航系统 |
| KR101822647B1 (ko) * | 2017-07-05 | 2018-01-26 | 한국항공우주연구원 | 회전하는 3차원 초음파 풍속계 및 이를 이용한 3차원 풍속 측정 방법 |
| CN107782369A (zh) * | 2017-09-15 | 2018-03-09 | 华侨大学 | 一种杆状物抗风检测系统 |
| DE102017123077A1 (de) * | 2017-10-05 | 2019-04-11 | Wobben Properties Gmbh | Verfahren zur Kalibrierung eines Drucksensors an einer Windenergieanlage sowie Windenergieanlage mit einer Einrichtung zur Kalibrierung eines Drucksensors |
| US10795054B2 (en) * | 2018-03-20 | 2020-10-06 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | System and method for sensing wind flow passing over complex terrain |
| DE102018003608B3 (de) * | 2018-05-03 | 2019-05-29 | Promecon Process Measurement Control Gmbh | Windkraftmaschine |
| EP3918346A1 (en) * | 2018-12-21 | 2021-12-08 | ROMO Wind AG | A method and a system for determining the wind speed or the wind direction experienced by a wind turbine |
| US11061048B2 (en) | 2019-03-07 | 2021-07-13 | Bnsf Railway Company | Systems and methods for communicating information associated with wind pressures |
| US10935564B2 (en) | 2019-03-07 | 2021-03-02 | Bnsf Railway Company | Systems and methods for determining wind velocity |
| US10921344B2 (en) | 2019-03-07 | 2021-02-16 | Bnsf Railway Company | Pressure sensing probe |
| US10921343B2 (en) | 2019-03-07 | 2021-02-16 | Bnsf Railway Company | Systems and methods for converting wind pressure to wind velocity |
| US11541921B2 (en) | 2019-03-07 | 2023-01-03 | Bnsf Railway Company | Systems and methods for measuring wind velocity for vehicles traversing a curve |
| CN110145444B (zh) * | 2019-05-09 | 2020-12-29 | 东南大学 | 一种叶轮前测风装置 |
| EP4007852B1 (en) | 2019-08-02 | 2024-10-09 | Vestas Wind Systems A/S | Wind sensor configuration |
| EP3859146B1 (de) * | 2020-01-31 | 2023-04-19 | Wobben Properties GmbH | Verfahren zur bestimmung einer windrichtung an einer windenergieanlage, system zur bestimmung einer windrichtung und eine windenergieanlage |
| JP7408846B2 (ja) * | 2021-01-18 | 2024-01-05 | 株式会社ユーラステクニカルサービス | 風向補正装置、モデル生成装置、補正方法、モデル生成方法、及びプログラム |
| CN113238074B (zh) * | 2021-05-18 | 2023-01-06 | 贵州电网有限责任公司 | 一种基于六分法皮托管风速风向测量方法 |
| CN116413474B (zh) * | 2023-06-12 | 2023-09-01 | 山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队(山东省地矿工程勘察院) | 一种拉力式流速流向检测装置及方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3000678A1 (de) * | 1980-01-10 | 1981-07-16 | Erno Raumfahrttechnik Gmbh, 2800 Bremen | Vorrichtung zur bestimmung der windenergie zur regelung von windkraftwerken |
| US4360888A (en) * | 1980-05-15 | 1982-11-23 | Pacer Systems, Inc. | Omnidirectional airspeed system |
| US4893261A (en) * | 1987-11-20 | 1990-01-09 | United Technologies Corporation | Apparatus and method for determining airspeed and direction |
| US5874673A (en) * | 1997-04-11 | 1999-02-23 | Safe Flight Instrument Corporation | Air speed and direction indicating system for rotary winged aircraft |
| DE19731918B4 (de) * | 1997-07-25 | 2005-12-22 | Wobben, Aloys, Dipl.-Ing. | Windenergieanlage |
| WO2002057800A1 (es) * | 2001-01-22 | 2002-07-25 | Sociedad Anónima De Instalaciones De Control | Veleta y anemómetro de flexión |
| DE20114351U1 (de) * | 2001-08-31 | 2001-12-13 | Frick, Martin, 83024 Rosenheim | Windvektorbestimmungsgerät |
| US6938472B2 (en) * | 2003-12-10 | 2005-09-06 | Sikorsky Aircraft Corporation | Static pressure calculation from dynamic pressure for rotary air-data system and methodology therefor |
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