用于监测风力涡轮机叶片偏转的系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110621959A(43)申请公布日2019.12.27(21)申请号201780077884.2(74)专利代理机构上海一平知识产权代理有限公司3126(22)申请日2017.12.156代理人徐林强崔佳佳(30)优先权数据62/435,1892016.12.16US(51)Int.Cl.G01B21/16(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日F03D17/00(2006.01)2019.06.14G01B11/14(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据G01B11/16(2006.01)PCT/CA2017/0515222017.12.15G01B21/32(2006.01)(87)PCT国际申请的公布数据G01S17/10(2006.01)WO2018/107298EN2018.06.21(71)申请人英内杰克斯有限公司地址加拿大魁北克省申请人国家光学研究所(72)发明人V·大卫D·康坦R·吉耶梅特J·克卢捷权利要求书2页说明书12页附图7页(54)发明名称用于监测风力涡轮机叶片偏转的系统和方法(57)摘要本发明公开了一种用于监测包括塔架的风力涡轮机的涡轮叶片偏转的系统。该系统包括安装在风力涡轮机上的位置检测装置，所述位置检测装置包括位置检测组件，每个位置检测组件检测涡轮叶片的相应一个区段的存在或不存在；和偏转控制器，所述偏转控制器被设置为接收存在或不存在检测和使用存在或不存在检测来确定涡轮叶片各区段相对于塔架的距离，由此涡轮机叶片各区段相对于塔架的的距离代表涡轮机叶片的偏转。CN110621959ACN110621959A权利要求书1/2页1.一种用于监测包括塔架的风力涡轮机的涡轮机叶片偏转的系统，其中涡轮机叶片包括沿着涡轮机叶片的长度的区段，该系统包括：安装在风力涡轮机上的位置检测装置，所述位置检测装置包括位置检测组件，每个位置检测组件检测涡轮叶片的相应一个区段的存在或不存在；和偏转控制器，被设置为接收存在或不存在检测和使用存在或不存在检测来确定涡轮机叶片的每个区段相对于塔架的距离，由此涡轮机叶片的每个区段相对于塔架的距离代表涡轮机叶片的偏转。2.如权利要求1所述的系统，其中所述位置检测组件包括脉冲激光源和传感器。3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，在相对于水平面的不同角度设置每个位置检测组件。4.如权利要求1-3任一所述的系统，其特征在于，每个位置检测组件与不同的通道相关联，从而产生多个共线通道。5.如权利要求1-4中任一所述的系统，其特征在于，第一个位置检测组件相关的功率与第二个位置检测组件相关的功率的功率比高约5比1。6.如权利要求1-5中任一所述的系统，其特征在于，每个位置检测组件被设置为扩展角，其中，第一个位置检测组件相关的扩展角不同于与第二个位置检测组件相关的扩展角。7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，与所述第一个位置检测组件相关的扩展角与与所述第二个位置检测组件相关的扩展角的扩展角比大于约2比1。8.如权利要求1-7中任一项所述的系统，其特征在于，所述风力涡轮机还包括机舱，其中所述位置检测装置安装在所述机舱下方。9.如权利要求8所述的系统，还包括测斜仪和加速计中的至少一个；其中倾斜仪和加速度计中的至少一个提供关于塔架的弯曲或机舱的倾斜的数据。10.如权利要求1-9中任一项所述的系统，还包括校正系统，其中所述偏转控制器在检测到所述涡轮叶片的偏转超出可接受范围时触发由所述校正系统执行的动作。11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述风力涡轮机包括安装到所述塔架的机舱，安装到所述机舱的轮毂，所述涡轮机叶片安装到所述轮毂上，其中所述校正系统适于执行以下中的至少一个：改变至少一个涡轮叶片的节距；通过改变轮毂上的扭矩需求来改变叶片负载；改变机舱的偏航；和在轮毂上施加间歇。12.如权利要求1-11中任一项所述的系统，其特征在于，所述位置检测装置还包括多个相邻检测组件，每个相邻检测组件收集关于不同的横向相邻检测区域的数据，每个横向相邻检测区域对应于所述涡轮机叶片的旋转周期的不同区段，由此每个相邻检测组件监测涡轮机叶片的叶片尖端的通道，所述涡轮机叶片的叶片尖端在涡轮机叶片的旋转周期的不同阶段行进通过相关的不同横向相邻检测区域。13.一种用于监测涡轮机叶片的偏转的系统，每个涡轮机叶片具有风力涡轮机的叶片尖端，所述的系统包括：安装在远离涡轮机叶片的风力涡轮机上的检测装置，所述检测装置包括多个相邻检测2CN110621959A权利要求书2/2页组件，每个相邻检测组件收集关于不同的横向相邻检测区域的数据，每个相邻的检测区域对应于涡轮机叶片的旋转周期的不同区段，由此每个相邻检测组件监测涡轮机叶片的叶片尖端的