用于确定风力涡轮机叶片的动态扭曲的方法和系统.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CN107110125A(43)申请公布日2017.08.29(21)申请号201580070765.5(74)专利代理机构永新专利商标代理有限公司720(22)申请日2015.12.2202代理人李隆涛(30)优先权数据PA2014708272014.12.23DK(51)Int.Cl.F03D17/00(2016.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日F03D7/04(2006.01)2017.06.23(86)PCT国际申请的申请数据PCT/DK2015/0504142015.12.22(87)PCT国际申请的公布数据WO2016/101961EN2016.06.30(71)申请人维斯塔斯风力系统集团公司地址丹麦奥胡斯(72)发明人S·纳拉亚南权利要求书2页说明书10页附图4页(54)发明名称用于确定风力涡轮机叶片的动态扭曲的方法和系统(57)摘要本发明涉及一种用于确定一个或多个叶片的动态扭曲的方法和风力涡轮机。一个或多个第一信号从附着到风力涡轮机的叶片的第一无线传感器接收，并且第一角度基于接收到的第一信号确定。一个或多个第二信号从附着到风力涡轮机的叶片并且以预先确定的距离与第一无线传感器分隔开的第二无线传感器接收。第二角度基于接收到的第二信号确定。叶片的动态扭曲基于确定出的第一角度、确定出的第二角度和预先确定的距离确定。CN107110125ACN107110125A权利要求书1/2页1.一种方法，包括：接收来自附着到风力涡轮机的叶片的第一无线传感器的一个或多个第一信号；基于所述接收到的第一信号确定第一角度；接收来自附着到风力涡轮机的叶片并且以预先确定的距离与所述第一无线传感器分隔开的第二无线传感器的一个或多个第二信号；基于所述接收到的第二信号确定第二角度；以及基于所述第一角度、所述第二角度和所述预先确定的距离来确定所述叶片的动态扭曲。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一角度是由所述第一无线传感器测出的所述叶片的表面的角度相对于时间变化的量度；以及所述第二角度是由所述第二无线传感器测出的所述叶片的表面的角度相对于时间变化的量度。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述动态扭曲通过以下公式确定：dθ/dL其中dθ是所述第一角度与第二角度之间的差值，并且dL是所述预先确定的距离。4.根据在前权利要求中任一项所述的方法，还包括：将所述叶片划分为一个或多个区段；以及将至少两个无线传感器定位在每个区段处。5.根据在前权利要求中任一项所述的方法，还包括：在桨距角请求信号中对于所述确定出的动态扭曲进行补偿。6.根据在前权利要求中任一项所述的方法，还包括：基于所述确定出的动态扭曲来确定扭转载荷。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述扭转载荷通过以下公式确定：T＝GJθ/L其中：T是所述扭转载荷；G是所述叶片的材料的剪切模量或刚度模量，J是截面区域二次力矩，GJ是扭转刚度，θ是动态扭曲角，以及L是所述扭转载荷所施加的所述叶片的长度。8.根据权利要求7所述的方法，还包括：从存储器取回G、J和L的值。9.根据权利要求6至8所述的方法，还包括：测量所述叶片的挥舞力矩；以及基于所述确定出的扭转载荷和所述挥舞力矩来监控所述叶片的挥舞力矩与所述扭转载荷之间的耦合频率。10.根据权利要求9所述的方法，其中监控所述耦合频率包括：识别出所述测出的挥舞力矩中的峰值；2CN107110125A权利要求书2/2页识别出所述测出的扭转载荷中的峰值；如果所述测出的挥舞力矩中的所述识别出的峰值与所述测出的扭转载荷中的所述识别出的峰值至少基本上对齐，则确定所述耦合频率。11.根据权利要求9或10所述的方法，还包括：执行修正动作以至少基本上防止所述耦合频率。12.根据权利要求6至11中任一项所述的方法，还包括：识别出所述测出的扭转载荷中的峰值；以及如果所述测出的扭转载荷中的所述识别出的峰值超过预先确定的阈值，则执行修正动作。13.根据权利要求11或12所述的方法，其中所述修正动作是将一个或多个风力涡轮机叶片变桨出风。14.根据在前权利要求中任一项所述的方法，还包括：校准所述无线传感器；其中所述校准包括：(a)将所述叶片定位到预先确定的初始方位角；(b)将所述叶片变桨到0度；(c)在预先确定的时间段中接收来自一个无线传感器的量度；(d)对于所述方位角确定所述接收到的量度的平均值；(e)将所述叶片定位到至少一个另外的预先确定的方位角；(f)对于每个所述另外的预先确定的方位角重复步骤(b)至(d)；(g)将无线传感器偏移量确定为对于每个方位角的所述接收到的量度的所有确定出的平均值的对于所述无线传感器的平均值；(h)对于附着到所述叶片的每个无线传感器重复步骤(a)至(g)；以及(i)对于每个叶