用于确定风力涡轮机叶片的偏转的系统和方法.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CN106662078A(43)申请公布日2017.05.10(21)申请号201580048743.9(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司720(22)申请日2015.09.1001代理人李建新张昱(30)优先权数据14184601.42014.09.12EP(51)Int.Cl.F03D17/00(2016.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2017.03.10(86)PCT国际申请的申请数据PCT/EP2015/0707442015.09.10(87)PCT国际申请的公布数据WO2016/038151EN2016.03.17(71)申请人LMWP专利控股有限公司地址丹麦科灵(72)发明人P.贝克M.克利特加尔德C.拜斯科夫权利要求书2页说明书8页附图6页(54)发明名称用于确定风力涡轮机叶片的偏转的系统和方法(57)摘要本发明描述了一种用于计算风力涡轮机叶片偏转的方法。该方法使用已知叶片模态轮廓来计算叶片偏转，使得对叶片激励模态的先验知识能够与简单的距离测量一起用来确定叶片偏转形状。计算的叶片偏转然后用作输入以便例如在被偏转的叶片很可能导致塔架撞击的情况下，控制风力涡轮机操作。CN106662078ACN106662078A权利要求书1/2页1.一种计算具有叶片偏转监测系统的风力涡轮机叶片的叶片偏转轮廓的方法，所述方法包括以下步骤：提供具有已知模态轮廓的风力涡轮机叶片；测量朝向所述风力涡轮机叶片的根部末端的至少一个根部定位与朝向所述风力涡轮机叶片的尖部末端的至少一个尖部定位之间的距离；以及基于所测量的所述根部定位与所述尖部定位之间的距离和所述已知模态轮廓计算叶片偏转轮廓。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述叶片偏转轮廓用作风力涡轮机安全系统的输入，其中所述叶片偏转轮廓用于计算所述风力涡轮机叶片的偏转是否超过塔架撞击的安全阈值。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：在所述至少一个根部定位与所述至少一个尖部定位之间提供无线通信链路，优选地是无线射频通信链路。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述方法包括提供第一根部定位和第二根部定位和/或第一尖部定位和第二尖部定位的步骤，其中计算叶片偏转轮廓的所述步骤基于在具有最佳信号强度、信号质量和/或（RF）视线的特定根部定位与尖部定位组合之间测量的距离。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述方法包括校准叶片偏转监测系统的步骤，其中所述校准包括在所述第一根部定位和第二根部定位与所述至少一个尖部定位之间执行三角测量或三边测量操作。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法包括提供至少第一尖部定位和第二尖部定位，其中第一尖部定位被布置成靠近风力涡轮机叶片的尖部末端，并且第二尖部定位被定位在所述风力涡轮机叶片的第二模态形状的节点处。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：测量从所述至少一个根部定位到所述第一尖部定位的第一距离；测量从所述至少一个根部定位到所述第二尖部定位的第二距离；以及基于所述第一距离和所述第二距离以及所述已知模态轮廓计算叶片偏转轮廓。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：测量风力涡轮机叶片上的两个已知定位之间的距离；基于所述测量的距离计算叶片模态幅值；以及使用所述计算的叶片模态幅值确定所述风力涡轮机叶片的被激励后的叶片模态形状。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：计算当风力涡轮机叶片被偏转或激励时所述风力涡轮机叶片上的已知尖部定位的位置，其中所述方法包括以下步骤：限定朝向所述风力涡轮机叶片的根部末端的根部定位；限定朝向所述风力涡轮机叶片的尖部末端的尖部定位；以及限定所述根部定位与所述尖部定位之间的中间定位，其中所述中间定位的位置设在如下的点，其中：在叶片的激励期间，所述尖部定位基本上沿着大约以所述中间定位为中心的假想圆移动，其中所述根部定位与所述中间定位之间的距离（根部-中间距离）是已知的，并且其中2CN106662078A权利要求书2/2页所述中间定位与所述尖部定位之间的距离（中间-尖部距离）是已知的，所述方法还包括以下步骤：测量在所述风力涡轮机叶片的激励期间所述根部定位与所述尖部定位之间的距离；以及使用已知的根部-中间距离、已知的中间-尖部距离和测量的根部-尖部距离，基于三边测量计算来计算在所述风力涡轮机叶片的激励期间所述尖部定位的位置。10.一种控制风力涡轮机的方法，包括基于根据权利要求1至9中任一项所述的方法计算的叶片偏转轮廓来控制所述风力涡轮机，优选地，其中所述控制的步骤包括叶片俯仰角的调节、涡轮机偏航角的调节、发电机额定或输出等级的调节以及执行所述风