專利名稱:判斷非必要迎風(fēng)狀況的方法和裝置、對(duì)風(fēng)跟蹤的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域,特別是涉及一種判斷非必要迎風(fēng)狀況的方法和裝置、 對(duì)風(fēng)跟蹤的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前,大力發(fā)展清潔能源、努力建設(shè)低碳社會(huì),已經(jīng)成為世界各國(guó)的共識(shí)。風(fēng)電作為一種可再生、無(wú)污染、能量大的能源,發(fā)展前景非常廣闊。
風(fēng)電機(jī)組是進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)裝備。圖1為風(fēng)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示, 風(fēng)電機(jī)組包括機(jī)艙101、葉片102、立柱105和基座106,其中,葉片有多個(gè),這樣可以增大與風(fēng)接觸的面積,提高發(fā)電效率;發(fā)電機(jī)位于機(jī)艙101內(nèi)部;立柱105和基座106對(duì)機(jī)艙101 起支撐作用;在機(jī)艙101與立柱105結(jié)合的位置具有偏航軸承104,使機(jī)艙101能夠在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)。風(fēng)電機(jī)組發(fā)電的原理是利用風(fēng)力帶動(dòng)葉片102轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而帶動(dòng)機(jī)艙101內(nèi)部的發(fā)電機(jī)工作,從而產(chǎn)生電力。如圖1所示,在機(jī)艙102的軸線上從機(jī)艙101后部指向葉片102的方向103為風(fēng)機(jī)朝向103,風(fēng)機(jī)朝向103與風(fēng)向之間的夾角是影響風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)能利用效率的決定性因素之一,當(dāng)二者的夾角為180度時(shí),風(fēng)力才最大限度地帶動(dòng)葉片102轉(zhuǎn)動(dòng),從而使風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)能利用效率最高。風(fēng)力發(fā)電所依靠的資源是風(fēng),而風(fēng)是自然界的產(chǎn)物,風(fēng)向具有很強(qiáng)的隨機(jī)性,總是隨時(shí)間不斷地改變,因此,風(fēng)機(jī)朝向103必須不斷改變來(lái)適應(yīng)風(fēng)向的變化,從而最大限度地利用風(fēng)能?,F(xiàn)有技術(shù)中,為了更好地發(fā)揮風(fēng)機(jī)性能,提高風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)能利用效率,專門設(shè)計(jì)了對(duì)風(fēng)跟蹤裝置,用來(lái)跟蹤風(fēng)電機(jī)組所在位置處的風(fēng)向,從而使風(fēng)機(jī)朝向103以最快的速度轉(zhuǎn)動(dòng)到與風(fēng)向的夾角為180度的方向。圖2為現(xiàn)有的對(duì)風(fēng)跟蹤方法的流程圖。如圖2 所示,該流程包括步驟201 檢測(cè)當(dāng)前的風(fēng)向和當(dāng)前的風(fēng)機(jī)朝向;步驟202 計(jì)算當(dāng)前風(fēng)向與當(dāng)前風(fēng)機(jī)朝向之間的夾角,根據(jù)該夾角產(chǎn)生風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)控制信號(hào);步驟203 在風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)控制信號(hào)的控制下,驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)機(jī)艙在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng),最終使風(fēng)機(jī)朝向與風(fēng)向之間的夾角達(dá)到180度,這樣,就達(dá)到了使機(jī)組對(duì)風(fēng)、從而最大限度地利用風(fēng)能的目的。在現(xiàn)有技術(shù)中,每當(dāng)風(fēng)向改變,對(duì)風(fēng)跟蹤裝置都會(huì)計(jì)算出當(dāng)前風(fēng)向與當(dāng)前風(fēng)機(jī)朝向之間的夾角,進(jìn)而產(chǎn)生風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)控制信號(hào),控制機(jī)艙在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng),最終使風(fēng)機(jī)朝向與風(fēng)向之間的夾角達(dá)到180度。這樣,如果發(fā)生非必要迎風(fēng)的情況,即風(fēng)向的改變很小,或者風(fēng)向改變后風(fēng)速很小,那么對(duì)風(fēng)跟蹤裝置仍然要控制機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng),這樣不僅不能提高機(jī)組的風(fēng)能利用效率,反而會(huì)因?yàn)轵?qū)動(dòng)機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)而浪費(fèi)電力,得不償失。發(fā)明 內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種判斷非必要迎風(fēng)狀況的方法和裝置、對(duì)風(fēng)跟蹤的方法和系統(tǒng),能判斷風(fēng)向的改變是否為非必要迎風(fēng)狀況。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下一種判斷非必要迎風(fēng)狀況的方法,其特征在于,該方法包括步驟1 取風(fēng)的第一樣本,檢測(cè)所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)向,得到第一風(fēng)向;步驟2 判斷所述第一風(fēng)向與風(fēng)機(jī)朝向之間的夾角是否小于轉(zhuǎn)動(dòng)臨界角;步驟3 如果步驟2的判斷結(jié)果為是,則執(zhí)行步驟3-1,否則執(zhí)行步驟3-2 ;步驟3-1 判斷為非必要迎風(fēng)狀況;步驟3-2 檢測(cè)所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速;判斷所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速是否小于第一臨界風(fēng)速,如果是,則判斷為非必要迎風(fēng)狀況;否則,判斷為不是非必要迎風(fēng)狀況。另外,本發(fā)明還提供了一種判斷非必要迎風(fēng)狀況的裝置,該裝置包括風(fēng)取樣和檢測(cè)部件、風(fēng)機(jī)朝向檢測(cè)裝置和控制部件,其中所述風(fēng)取樣和檢測(cè)部件用于,取風(fēng)的第一樣本,檢測(cè)所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)向,得到第一風(fēng)向,將所述第一風(fēng)向發(fā)送到所述控制部件;檢測(cè)所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速,將所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速發(fā)送到所述控制部件;所述風(fēng)機(jī)朝向檢測(cè)裝置用于,檢測(cè)風(fēng)機(jī)朝向,并將所述風(fēng)機(jī)朝向發(fā)送給所述控制部件;所述控制部件用于,判斷所述第一風(fēng)向與風(fēng)機(jī)朝向之間的夾角是否小于轉(zhuǎn)動(dòng)臨界角,如果是,則判斷為非必要迎風(fēng)狀況;否則,通知所述風(fēng)取樣和檢測(cè)部件對(duì)所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速進(jìn)行檢測(cè);判斷所述風(fēng)取樣和風(fēng)速檢測(cè)部件發(fā)送的所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速是否小于第一臨界風(fēng)速,如果是,則判斷為非必要迎風(fēng)狀況;否則,判斷為不是非必要迎風(fēng)狀況。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明中,由于取出風(fēng)的第一樣本并得到第一風(fēng)向后,會(huì)判斷第一風(fēng)向與風(fēng)機(jī)朝向之間的夾角是否小于轉(zhuǎn)動(dòng)臨界角,是則意味著第一風(fēng)向與風(fēng)機(jī)朝向相差很小,為非必要迎風(fēng)狀況;檢測(cè)風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速,并判斷該風(fēng)速是否小于第一臨界風(fēng)速,是則說(shuō)明風(fēng)向雖然變了,但風(fēng)速很小,為非必要迎風(fēng)狀況;如果第一風(fēng)向相對(duì)風(fēng)機(jī)朝向的變化大于或等于轉(zhuǎn)動(dòng)臨界角,并且其風(fēng)速也大于或等于第一臨界風(fēng)速,則說(shuō)明這已經(jīng)不是非必要迎風(fēng)狀況。因此,本發(fā)明能判斷風(fēng)向的改變是否為非必要迎風(fēng)狀況。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本發(fā)明還提出了一種對(duì)風(fēng)跟蹤的方法,該方法包括判斷是否為非必要迎風(fēng)狀況;在非必要迎風(fēng)狀況下,不轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙;否則,轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙;其中,所述判斷是否為非必要迎風(fēng)狀況的方法為步驟1 取風(fēng)的第一樣本,檢測(cè)所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)向,得到第一風(fēng)向;步驟2 判斷所述第一風(fēng)向與風(fēng)機(jī)朝向之間的夾角是否小于轉(zhuǎn)動(dòng)臨界角;步驟3 如果步驟2的判斷結(jié)果為是,則執(zhí)行步驟3-1,否則執(zhí)行步驟3-2 ;步驟3-1 判斷為非必要迎風(fēng)狀況;步驟3-2 檢測(cè)所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速;判斷所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速是否小于第一臨界風(fēng)速,如果是,則判斷為非必要迎風(fēng)狀況;否則,判斷為不是非必要迎風(fēng)狀況。
進(jìn)一步,本發(fā)明還提出了一種對(duì)風(fēng)跟蹤的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括風(fēng)取樣和檢測(cè)部件、 風(fēng)機(jī)朝向檢測(cè)裝置、控制部件和機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置,其中所述風(fēng)取樣和檢測(cè)部件用于,取風(fēng)的第一樣本,檢測(cè)所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)向,得到第一風(fēng)向,將所述第一風(fēng)向發(fā)送到所述控制部件;檢測(cè)所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速,將所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速發(fā)送到所述控制部件;所述風(fēng)機(jī)朝向檢測(cè)裝置 用于,檢測(cè)風(fēng)機(jī)朝向,并將所述風(fēng)機(jī)朝向發(fā)送給所述控制部件;所述控制部件用于,判斷所述第一風(fēng)向與風(fēng)機(jī)朝向之間的夾角是否小于轉(zhuǎn)動(dòng)臨界角,如果是,則判斷為非必要迎風(fēng)狀況;否則,通知所述風(fēng)取樣和檢測(cè)部件對(duì)所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速進(jìn)行檢測(cè);判斷所述風(fēng)取樣和風(fēng)速檢測(cè)部件發(fā)送的所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速是否小于第一臨界風(fēng)速,如果是,則判斷為非必要迎風(fēng)狀況;否則,判斷為不是非必要迎風(fēng)狀況;在不為非必要迎風(fēng)狀況下,向所述機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置發(fā)送機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)命令;所述機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置用于,根據(jù)所述控制部件發(fā)送的所述機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)命令,轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是,該方案利用的是上述判斷非必要迎風(fēng)狀況的方法和裝置,在對(duì)是否為非必要迎風(fēng)的狀況判斷完成后,只在不是非必要迎風(fēng)的狀況下,才轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙,在非必要迎風(fēng)狀況下,不轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙,這樣就提高了風(fēng)能捕捉率,有效減少了不必要的機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng),節(jié)約了電力,也減少了對(duì)偏航軸承等機(jī)械部件的磨損。
圖1為風(fēng)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)圖;圖2為現(xiàn)有的對(duì)風(fēng)跟蹤方法的流程圖;圖3為本發(fā)明提供的判斷非必要迎風(fēng)狀況的方法流程圖;圖4為本發(fā)明提出的判斷非必要迎風(fēng)狀況的裝置結(jié)構(gòu)圖;圖5為本發(fā)明提出的對(duì)風(fēng)跟蹤的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖;圖6為本發(fā)明提出的對(duì)風(fēng)跟蹤系統(tǒng)一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述,所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明,并非用于限定本發(fā)明的范圍。圖3為本發(fā)明提供的判斷非必要迎風(fēng)狀況的方法流程圖。如圖3所示,該方法包括步驟301 取風(fēng)的第一樣本,檢測(cè)所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)向,得到第一風(fēng)向。這里,風(fēng)的第一樣本可以為取一次風(fēng)樣所得到的樣本,也可以為在一段時(shí)間內(nèi)取多次風(fēng)樣所得到的樣本的平均值,例如,可以取1至15次之中的任一次數(shù)。如果為在一段時(shí)間內(nèi)取2次以上的風(fēng)樣,則需要對(duì)取得的各風(fēng)樣的風(fēng)向信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償、濾波和平均化處理,以便使得到的第一風(fēng)向最接近于這段時(shí)間內(nèi)的平均風(fēng)向,其中,補(bǔ)償和濾波是為了對(duì)各風(fēng)樣的風(fēng)向信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償和濾波處理,從而使各風(fēng)樣的風(fēng)向信號(hào)最接近于取得該風(fēng)樣時(shí)的真實(shí)風(fēng)向,而平均化處理,則是為了將一段時(shí)間內(nèi)取得的多個(gè)風(fēng)樣的風(fēng)向信號(hào)進(jìn)行平均化, 從而使得到的第一風(fēng)向最接近于這段時(shí)間內(nèi)的平均風(fēng)向。
檢測(cè)得到的第一風(fēng)向是用來(lái)與風(fēng)機(jī)朝向進(jìn)行對(duì)比,從而判斷風(fēng)向是否發(fā)生改變的。 步驟302 判斷第一風(fēng)向與風(fēng)機(jī)朝向之間的夾角是否小于轉(zhuǎn)動(dòng)臨界角。如果步驟302的判斷結(jié)果為是,則執(zhí)行步驟303 ;否則,依次執(zhí)行步驟304和305。這里,如果第一風(fēng)向與風(fēng)機(jī)朝向之間的夾角小于轉(zhuǎn)動(dòng)臨界角,則意味著風(fēng)向沒(méi)有改變或改變很小,為非必要迎風(fēng)狀況;否則,第一風(fēng)向與風(fēng)機(jī)朝向之間的夾角大于或等于轉(zhuǎn)動(dòng)臨界角,則意味著風(fēng)向變化比較大,有可能不是非必要迎風(fēng)狀況,需要進(jìn)一步判斷。步驟303 判斷為非必要迎風(fēng)狀況;步驟304 檢測(cè)風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速;這里,如果風(fēng)的第一樣本是對(duì)一段時(shí)間內(nèi)取得的多個(gè)風(fēng)樣進(jìn)行平均處理后的結(jié)果,則本步驟所述的檢測(cè)風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速需要對(duì)每個(gè)風(fēng)樣中檢測(cè)得到的風(fēng)速進(jìn)行補(bǔ)償、滾動(dòng)濾波和平均化處理,其中,補(bǔ)償處理的目的是補(bǔ)償風(fēng)電機(jī)組的尾流對(duì)該風(fēng)樣的風(fēng)速大小的影響,滾動(dòng)濾波處理的目的是使各風(fēng)樣的風(fēng)速最接近取該風(fēng)樣時(shí)的真實(shí)風(fēng)速,平均化處理是將取得的所有風(fēng)樣的風(fēng)速進(jìn)行平均化處理,從而得到風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速,其目的是使得到的風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速最接近這一段時(shí)間內(nèi)的平均風(fēng)速。步驟305 判斷風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速是否小于第一臨界風(fēng)速,如果是,則執(zhí)行步驟 303 ;否則,執(zhí)行步驟306。這里,第一風(fēng)向與風(fēng)機(jī)朝向之間的夾角已大于或等于轉(zhuǎn)動(dòng)臨界角,如果風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速小于第一臨界風(fēng)速,則意味著風(fēng)向雖然變化比較大,但風(fēng)速卻很小,為非必要迎風(fēng)狀況;如果風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速大于或等于第一臨界風(fēng)速,則意味著在風(fēng)向變化比較大的情況下,風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速也足夠大,因而這種情況不是非必要迎風(fēng)狀況。步驟306 判斷為不是非必要迎風(fēng)狀況。該方法中,在步驟301中檢測(cè)風(fēng)的第一樣本的風(fēng)向時(shí),也可以同時(shí)檢測(cè)其風(fēng)速,這樣可以提高對(duì)風(fēng)向變化的反應(yīng)速度。這里,步驟302中所述的轉(zhuǎn)動(dòng)臨界角一般比較小,例如,可以為0度至12度之間的任一角度,較優(yōu)的,選用12度,當(dāng)然,也可以為其他角度。步驟305中所述的第一臨界風(fēng)速是指可以帶動(dòng)風(fēng)電機(jī)組的葉片轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而帶動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電最小風(fēng)速,也可以是指產(chǎn)出的電力恰好可以滿足風(fēng)電機(jī)組自身運(yùn)轉(zhuǎn),如完成機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)等動(dòng)作所需要的最小風(fēng)速,其數(shù)值可以為0米/秒至2. 4米/秒之間的任一速度, 較優(yōu)的,可以選2. 4米/秒,當(dāng)然,由于不同的風(fēng)電機(jī)組有不同的第一臨界風(fēng)速,步驟305中所述的第一臨界風(fēng)速也可以為其他速度。本發(fā)明還提出了一種對(duì)風(fēng)跟蹤的方法,該方法包括判斷是否為非必要迎風(fēng)狀況;在非必要迎風(fēng)狀況下,不轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙;否則,轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙;其中,判斷是否為非必要迎風(fēng)狀況的方法,判斷方法為圖3所示的判斷非必要迎風(fēng)狀況的方法,即包括如下步驟步驟301 取風(fēng)的第一樣本,檢測(cè)所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)向,得到第一風(fēng)向;步驟302 判斷第一風(fēng)向與風(fēng)機(jī)朝向之間的夾角是否小于轉(zhuǎn)動(dòng)臨界角;步驟303 判斷為非必要迎風(fēng)狀況;
步驟304 檢測(cè)風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速;步驟305 判斷風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速是否小于第一臨界風(fēng)速,如果是,則執(zhí)行步驟 303 ;否則,執(zhí)行步驟306步驟306 判斷為不是非必要迎風(fēng)狀況。 這里,用圖3所示的判斷非必要迎風(fēng)狀況的方法判斷出是否為非必要迎風(fēng)狀況后,只有在不是非必要迎風(fēng)的狀況下,才轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙,在非必要迎風(fēng)狀況下,不轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙,這樣有效減少了不必要的機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng),節(jié)約了電力,也減少了對(duì)偏航軸承等機(jī)械部件的磨損。在本發(fā)明提出的對(duì)風(fēng)跟蹤的方法中,轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙的方法可以為轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙,使風(fēng)機(jī)朝向與第一風(fēng)向之間的夾角為180度,當(dāng)然,這里的180度指的是在0度到360度的范圍內(nèi)的數(shù)值,其目的是使風(fēng)機(jī)朝向變化到與第一風(fēng)向?yàn)橄鄬?duì)的風(fēng)向。本發(fā)明所提出的對(duì)風(fēng)跟蹤的方法中,轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙的速度是預(yù)先設(shè)定的,也可以為程序控制的,當(dāng)然,也可以為其他方式確定的,比如為模糊控制產(chǎn)生的,速度的大小可以為任意數(shù)值,例如,可以為0度/分鐘至19度/分鐘之間的任一速度,考慮到風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以及機(jī)組的載荷,較優(yōu)的數(shù)值可以選為19度/分鐘,這樣,該方法中轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙的方法即為 以19度/分鐘的速度轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙。當(dāng)然,該速度的大小也可以為其他數(shù)值。另外,該速度的方向也可以通過(guò)預(yù)先設(shè)定,或程序設(shè)定,或模糊控制等任意方法進(jìn)行設(shè)定,比如,設(shè)定為順時(shí)針,或逆時(shí)針,或使風(fēng)向與風(fēng)機(jī)朝向之間的夾角減小的方向,或使風(fēng)向與風(fēng)機(jī)朝向之間的夾角增大的方向等等。本發(fā)明中,在判斷是否為非必要迎風(fēng)狀況的方法中,當(dāng)判斷風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速大于第一臨界風(fēng)速之后,該方法進(jìn)一步包括判斷風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速是否大于第二臨界風(fēng)速;如果是,則轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙,使風(fēng)機(jī)朝向與第一風(fēng)向垂直,這時(shí)該風(fēng)電機(jī)組進(jìn)入自動(dòng)保護(hù)程序,從而保證自身在大風(fēng)中的安全。在判斷風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速大于第一臨界風(fēng)速之后,可以認(rèn)為風(fēng)速已經(jīng)足夠大, 可以用于發(fā)電了,這里進(jìn)一步判斷風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速是否大于第二臨界風(fēng)速,如果是,則說(shuō)明風(fēng)速過(guò)大,可能會(huì)造成對(duì)風(fēng)電機(jī)組的破壞,因而在這種情況下,進(jìn)入自動(dòng)保護(hù)程序,轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙,使風(fēng)機(jī)朝向與第一風(fēng)向垂直,這樣就可以最大限度地躲避大風(fēng)的能量,防止大風(fēng)對(duì)風(fēng)電機(jī)組的破壞;如果風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速小于第二臨界風(fēng)速,則說(shuō)明不是非必要迎風(fēng)狀況,風(fēng)力也不是特別大,正適合進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電。這里,第二臨界風(fēng)速可以為大于第一臨界風(fēng)速的任一速度,例如,可以為20米/秒至25米/秒之間的任一速度,較優(yōu)的,選用25米/秒。當(dāng)然,由于不同的風(fēng)電機(jī)組所能承受的最大風(fēng)速也是不同的,因此該第二臨界風(fēng)速也可以為其他速度,如20米/秒。圖4為本發(fā)明提出的判斷非必要迎風(fēng)狀況的裝置結(jié)構(gòu)圖。如圖4所示,該裝置包括風(fēng)取樣和檢測(cè)部件401、控制部件402和風(fēng)機(jī)朝向檢測(cè)裝置403,其中風(fēng)取樣和檢測(cè)部件401用于,取風(fēng)的第一樣本,檢測(cè)風(fēng)的第一樣本的風(fēng)向,得到第一風(fēng)向,將第一風(fēng)向發(fā)送到控制部件402 ;檢測(cè)風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速,將風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速發(fā)送到控制部件402 ;風(fēng)機(jī)朝向檢測(cè)裝置403用于,檢測(cè)風(fēng)機(jī)朝向,并將風(fēng)機(jī)朝向發(fā)送給控制部件402 ;控制部件402用于,判斷第一風(fēng)向與風(fēng)機(jī)朝向之間的夾角是否小于轉(zhuǎn)動(dòng)臨界角, 如果是,則判斷為非必要迎風(fēng)狀況;否則,通知風(fēng)取樣和檢測(cè)部件401對(duì)風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速進(jìn)行檢測(cè);判斷風(fēng)取樣和風(fēng)速檢測(cè)部件401發(fā)送的風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速是否小于第一臨界風(fēng)速,如果是,則判斷為非必要迎風(fēng)狀況;否則,判斷為不是非必要迎風(fēng)狀況。轉(zhuǎn)動(dòng)臨界角一般比較小,例如,可以為0度至12度之間的任一角度,較優(yōu)的,選用 12度,當(dāng)然,也可以為其他角度值。第一臨界風(fēng)速是指可以帶動(dòng)風(fēng)電機(jī)組的葉片轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而帶動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電最小風(fēng)速,也可以是指產(chǎn)出的電力恰好可以滿足風(fēng)電機(jī)組自身運(yùn)轉(zhuǎn),如完成機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)等動(dòng)作所需要的最小 風(fēng)速,其數(shù)值可以為0米/秒至2. 4米/秒之間的任一速度,較優(yōu)的,可以選2. 4 米/秒,當(dāng)然,由于不同的風(fēng)電機(jī)組有不同的第一臨界風(fēng)速,第一臨界風(fēng)速也可以為2. 4米 /秒以外的其他速度。圖5為本發(fā)明提出的對(duì)風(fēng)跟蹤的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。如圖5所示,該系統(tǒng)包括風(fēng)取樣和檢測(cè)部件501、控制部件502、機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置503和風(fēng)機(jī)朝向檢測(cè)裝置504,其中風(fēng)取樣和檢測(cè)部件501用于,取風(fēng)的第一樣本,檢測(cè)風(fēng)的第一樣本的風(fēng)向,得到第一風(fēng)向,將第一風(fēng)向發(fā)送到控制部件502 ;檢測(cè)風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速,將風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速發(fā)送到控制部件502 ;風(fēng)機(jī)朝向檢測(cè)裝置504用于,檢測(cè)風(fēng)機(jī)朝向,并將風(fēng)機(jī)朝向發(fā)送給所述控制部件 502 ;控制部件502用于,判斷第一風(fēng)向與風(fēng)機(jī)朝向之間的夾角是否小于轉(zhuǎn)動(dòng)臨界角, 如果是,則判斷為非必要迎風(fēng)狀況;否則,通知風(fēng)取樣和檢測(cè)部件501對(duì)風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速進(jìn)行檢測(cè);判斷風(fēng)取樣和風(fēng)速檢測(cè)部件501發(fā)送的風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速是否小于第一臨界風(fēng)速,如果是,則判斷為非必要迎風(fēng)狀況;否則,判斷為不是非必要迎風(fēng)狀況;在不為非必要迎風(fēng)狀況下,向機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置503發(fā)送機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)命令;機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置503用于,根據(jù)控制部件502發(fā)送的機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)命令,轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙。本發(fā)明中,機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置503用于,根據(jù)控制部件502發(fā)送的機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)命令,以0 度/分鐘至19度/分鐘之間的任一速度轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙,使風(fēng)機(jī)朝向與第一風(fēng)向之間的夾角為 180 度。當(dāng)然,這里的180度指的是在0度到360度的范圍內(nèi)的數(shù)值,其目的是使風(fēng)機(jī)朝向變化到與第一風(fēng)向?yàn)橄鄬?duì)的風(fēng)向。該裝置中,機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置503轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙的速度可以是預(yù)先設(shè)定的,也可以為程序控制的,當(dāng)然,也可以為其他方式確定的,比如為模糊控制產(chǎn)生的,速度的大小可以為任意數(shù)值,例如,可以為0度/分鐘至19度/分鐘之間的任一速度,較優(yōu)的,可以選19度/分鐘。 當(dāng)然,該速度的大小也可以為其他數(shù)值。另外,該速度的方向也可以通過(guò)預(yù)先設(shè)定,或程序設(shè)定,或模糊控制等任意方法進(jìn)行設(shè)定,比如,設(shè)定為順時(shí)針,或逆時(shí)針,或使風(fēng)向與風(fēng)機(jī)朝向之間的夾角減小的方向,或使風(fēng)向與風(fēng)機(jī)朝向之間的夾角增大的方向等等。本發(fā)明中,風(fēng)機(jī)朝向檢測(cè)裝置包括增量式編碼器,該增量式編碼器用于檢測(cè)風(fēng)機(jī)朝向。在實(shí)際應(yīng)用中,由于絕對(duì)值編碼器的價(jià)格比較昂貴,而且將其應(yīng)用于風(fēng)機(jī)朝向檢測(cè)裝置時(shí),需要在控制部件502中配置專用的模塊來(lái)接受絕對(duì)值編碼器所產(chǎn)生的信號(hào),例如,在對(duì)風(fēng)跟蹤的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中,風(fēng)機(jī)朝向檢測(cè)裝置配置絕對(duì)值編碼器,該編碼器所采用的通信協(xié)議為SSI協(xié)議,則為了與之進(jìn)行匹配,控制部件502就需要配備專門的通信接口模塊,而且采用不同的控制部件502,所配備的通信接口模塊也有所不同,這會(huì)影響系統(tǒng)的通用性,也會(huì)增加研 制和使用該系統(tǒng)的成本。與之相比較,增量式編碼器的價(jià)格比較低,而且在使用中,增量式編碼器只需要用兩路相位相差90度的高速脈沖即可表示當(dāng)前的風(fēng)機(jī)朝向,在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,控制部件502采用可編程邏輯控制器(PLC),因此,增量式編碼器產(chǎn)生的這兩路高速脈沖發(fā)送到 PLC之后,PLC不需要配備專門的接口模塊,只需通過(guò)自身的程序處理算法即可處理這兩路高速脈沖,從而獲得精確的風(fēng)機(jī)朝向數(shù)據(jù)。因此,相對(duì)于絕對(duì)值編碼器,在風(fēng)機(jī)朝向檢測(cè)裝置中使用增量式編碼器,成本更低,通用性也更好。另外,風(fēng)機(jī)朝向檢測(cè)裝置采用增量式編碼器和絕對(duì)值編碼器的精度大致相同,都可以達(dá)到0. 03506度以上??刂撇考?02進(jìn)一步用于,判斷風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速是否大于第二臨界風(fēng)速;如果是,則向機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置503發(fā)送機(jī)艙躲避命令;否則,判斷為不是非必要迎風(fēng)狀況;其中, 第二臨界風(fēng)速為20米/秒至25米/秒之間的任一速度;機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置503進(jìn)一步用于,根據(jù)控制部件502發(fā)送的機(jī)艙躲避命令,轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙,使風(fēng)機(jī)朝向與第一風(fēng)向垂直。這里,第二臨界風(fēng)速為風(fēng)電機(jī)組所能承受的最大風(fēng)速,如果風(fēng)速超過(guò)第二臨界風(fēng)速,則風(fēng)速過(guò)大,可能會(huì)破壞風(fēng)電機(jī)組,因此,本發(fā)明中,控制部件502命令機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置 503轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙,使風(fēng)機(jī)朝向與第一風(fēng)向垂直,從而使機(jī)組進(jìn)入自我保護(hù)程序,最大程度地降低大風(fēng)可能對(duì)風(fēng)電機(jī)組造成的破壞,不同的風(fēng)電機(jī)組所能承受的最大風(fēng)速不同,因而第二臨界風(fēng)速也有所不同,例如, 可以選用20米/秒至25米/秒之間的任一速度,在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,第二臨界風(fēng)速為25米/秒,當(dāng)然,在本發(fā)明的其他實(shí)施例中,該第二臨界風(fēng)速也可以為其他速度,如,選用 20米/秒。本發(fā)明所提出的對(duì)風(fēng)跟蹤的系統(tǒng)中,進(jìn)一步包括功率檢測(cè)裝置、轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置和故障判斷裝置,其中,功率檢測(cè)裝置用于,在機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置503轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙時(shí),檢測(cè)機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置503的輸出功率,并將機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置503的輸出功率發(fā)送到故障判斷裝置;轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置用于,在機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置503轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙時(shí),檢測(cè)機(jī)艙的轉(zhuǎn)速,并將機(jī)艙的轉(zhuǎn)速發(fā)送到故障判斷裝置;故障判斷裝置用于,判斷機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置503的輸出功率是否超過(guò)臨界功率,如果是,則發(fā)出功率故障信號(hào);判斷機(jī)艙的轉(zhuǎn)速是否低于臨界轉(zhuǎn)速,如果是,則發(fā)出轉(zhuǎn)速故障信號(hào)。本發(fā)明所提出的對(duì)風(fēng)跟蹤的系統(tǒng)中,通過(guò)設(shè)置功率檢測(cè)裝置、轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置以及故障判斷裝置,可以在機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置503轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙時(shí),檢測(cè)機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置503的輸出功率以及機(jī)艙的轉(zhuǎn)速,進(jìn)而由故障判斷裝置判斷該輸出功率是否超出臨界功率,以及該轉(zhuǎn)速是否低于臨界轉(zhuǎn)速,如果是,則說(shuō)明機(jī)艙在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中存在超過(guò)臨界值的阻力,存在這種阻力屬于非正常情況,應(yīng)該進(jìn)行報(bào)警,等待修復(fù),同時(shí),由于臨界功率和臨界轉(zhuǎn)速的設(shè)置考慮了風(fēng)電機(jī)組軸承的載荷以及對(duì)風(fēng)跟蹤系統(tǒng)自身的震動(dòng)和噪聲,因此,本發(fā)明所提出的對(duì)風(fēng)跟蹤的系統(tǒng)中,進(jìn)一步包括功率檢測(cè)裝置、轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置和故障判斷裝置,可以減少風(fēng)電機(jī)組的震動(dòng)以及噪聲所造成的影響。
本發(fā)明所提出的對(duì)風(fēng)跟蹤的系統(tǒng)中,還可以進(jìn)一步包括溫度檢測(cè)裝置和故障判斷裝置,其中, 溫度檢測(cè)裝置用于,檢測(cè)機(jī)艙的溫度,并將機(jī)艙的溫度發(fā)送到故障判斷裝置;故障判斷裝置用于,判斷機(jī)艙的溫度是否超過(guò)臨界溫度,如果是,則發(fā)出高溫故障信號(hào)。本發(fā)明所提出的對(duì)風(fēng)跟蹤的系統(tǒng)中,通過(guò)設(shè)置溫度檢測(cè)裝置和故障判斷裝置,可以判斷機(jī)艙的溫度是否超過(guò)臨界溫度,如果是,則說(shuō)明存在故障,應(yīng)該進(jìn)行報(bào)警,等待修復(fù)。圖6為本發(fā)明提出的對(duì)風(fēng)跟蹤系統(tǒng)一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。如圖6所示,本實(shí)施例中所述的對(duì)風(fēng)跟蹤系統(tǒng)包括測(cè)風(fēng)儀601、位置控制器602、調(diào)速器604、驅(qū)動(dòng)電機(jī)606、 PLC605、面板顯示和控制器607,另外,圖6中還包括風(fēng)電機(jī)組的機(jī)艙603,其中測(cè)風(fēng)儀601即為前述的風(fēng)取樣和檢測(cè)部件,可以用于檢測(cè)風(fēng)的第一樣本的風(fēng)向和風(fēng)速,PLC605為前述的控制部件,用于根據(jù)測(cè)風(fēng)儀601測(cè)得的風(fēng)的第一樣本的風(fēng)向和風(fēng)速, 判斷是否為非必要迎風(fēng)狀況;在不是非必要迎風(fēng)狀況下,向調(diào)速器604發(fā)送機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)命令;調(diào)速器604和驅(qū)動(dòng)電機(jī)606構(gòu)成前述的機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置603,調(diào)速器604用于根據(jù) PLC605發(fā)送的機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)命令,控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)606轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙603 ;驅(qū)動(dòng)電機(jī)606用于在調(diào)速器 604的控制下,轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙603 ;位置控制器602為風(fēng)機(jī)朝向檢測(cè)裝置,用于檢測(cè)風(fēng)機(jī)朝向;該位置控制器602中的編碼器采用增量式編碼器;面板顯示和控制器607為人機(jī)交互界面,可以用來(lái)顯示測(cè)風(fēng)儀601測(cè)得的風(fēng)速和風(fēng)向、位置控制器602測(cè)得的風(fēng)機(jī)朝向、PLC605所判斷的非必要迎風(fēng)狀況以及發(fā)送的機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)命令等信息,也可以用來(lái)接收外部的控制信號(hào),進(jìn)而控制PLC605、位置控制器602和調(diào)速器604等的工作。圖6所示的對(duì)風(fēng)跟蹤系統(tǒng)的工作流程如下測(cè)風(fēng)儀601取出風(fēng)的第一樣本,檢測(cè)風(fēng)的第一樣本的風(fēng)向和風(fēng)速,得到第一風(fēng)向和風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速,并將第一風(fēng)向和風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速發(fā)送到PLC605 ;PLC605判斷第一風(fēng)向與風(fēng)機(jī)朝向之間的夾角的絕對(duì)值是否小于12度,即第一風(fēng)向與風(fēng)機(jī)朝向之間的夾角是否小于正12度或負(fù)12度,如果是,則判斷為非必要迎風(fēng)狀況; 否則PLC605判斷風(fēng)速是否小于2.4米/秒,如果是,則判斷為非必要迎風(fēng)狀況;否則,判斷為不是非必要迎風(fēng)狀況。如果PLC605判斷當(dāng)前風(fēng)向的變化不是非必要迎風(fēng)狀況,則PLC605通知位置控制器602檢測(cè)風(fēng)機(jī)朝向;位置控制器602檢測(cè)得到風(fēng)機(jī)朝向后,將風(fēng)機(jī)朝向發(fā)送給PLC605 ; PLC605計(jì)算風(fēng)機(jī)朝向與第一風(fēng)向之間的夾角,并根據(jù)該夾角,向調(diào)速器604發(fā)送機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)命令;調(diào)速器604根據(jù)機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)命令,控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)606以19度/分鐘的速度轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙 603,使風(fēng)機(jī)朝向與第一風(fēng)向之間的夾角為180度。另外,如果測(cè)風(fēng)儀601測(cè)得的風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速大于25米/秒,則PLC605向調(diào)速器604發(fā)送機(jī)艙躲避命令;調(diào)速器604根據(jù)PLC605發(fā)送的機(jī)艙躲避命令,控制驅(qū)動(dòng)電機(jī) 606轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙603,使風(fēng)機(jī)朝向與第一風(fēng)向垂直。由此可見(jiàn),本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明中,由于在取出風(fēng)的第一樣本,并且檢測(cè)得到風(fēng)的第一樣本的風(fēng)向、即第一風(fēng)向后,會(huì)判斷第一風(fēng)向與風(fēng)機(jī)朝向之間的夾角是否小于轉(zhuǎn)動(dòng)臨界角,是則意味著第一風(fēng)向與風(fēng)機(jī)朝向相差很小,為非必要迎風(fēng)狀況;否則檢測(cè)風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速,并判斷該風(fēng)速是否小于第一臨界風(fēng)速,是則說(shuō)明風(fēng)向雖然變了,但風(fēng)速很小,為非必要迎風(fēng)狀況;如果第一風(fēng)向相對(duì)風(fēng)機(jī)朝向的變化大于或等于轉(zhuǎn)動(dòng)臨界角,并且風(fēng)速也大于或等于第一臨界風(fēng)速,則說(shuō)明這已經(jīng)不是非必要迎風(fēng)狀況。因此,本發(fā)明能判斷風(fēng)向的改變是否為非必要迎風(fēng)狀況。(2)本發(fā)明中,只有在不是非必要迎風(fēng)的狀況下,才轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī) 艙,在非必要迎風(fēng)狀況下,不轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙,這樣就有效減少了不必要的機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng),節(jié)約了電力,也減少了對(duì)偏航軸承等機(jī)械部件的磨損。(3)本發(fā)明中,由于在取得多個(gè)風(fēng)樣后,對(duì)各風(fēng)樣的風(fēng)向和風(fēng)速進(jìn)行了補(bǔ)償、濾波和平均化處理,得到第一風(fēng)向和風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速,因此,本發(fā)明得到的風(fēng)向和風(fēng)速數(shù)據(jù)最接近于當(dāng)前一段時(shí)間內(nèi)的風(fēng)向和風(fēng)速的真實(shí)值,這進(jìn)一步優(yōu)化了判斷非必要迎風(fēng)狀況的方案,使判斷結(jié)果更加準(zhǔn)確,利用本發(fā)明的方案,追蹤到的風(fēng)向的實(shí)時(shí)性和有效性都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù),應(yīng)用該方法的風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電效率也更高。(4)本發(fā)明中,由于設(shè)置了功率檢測(cè)裝置、轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置以及故障判斷裝置,當(dāng)機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的輸出功率超過(guò)臨界功率,或者機(jī)艙的轉(zhuǎn)速低于臨界轉(zhuǎn)速時(shí),故障判斷裝置會(huì)報(bào)警等待修復(fù),因此,本發(fā)明能夠消除現(xiàn)有技術(shù)中的對(duì)風(fēng)跟蹤裝置因?yàn)榘l(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩過(guò)大或過(guò)小等原因而產(chǎn)生的機(jī)艙輸出功率過(guò)大或過(guò)小、轉(zhuǎn)速過(guò)低等問(wèn)題,同時(shí)也可以減少風(fēng)電機(jī)組的震動(dòng)以及噪聲所造成的影響。(5)本發(fā)明中,由于設(shè)置了溫度檢測(cè)裝置和故障判斷裝置,當(dāng)溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)到機(jī)艙中某個(gè)位置的溫度超過(guò)臨界溫度,例如,機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置中的某個(gè)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的溫度超過(guò)臨界溫度時(shí),故障判斷裝置能夠進(jìn)行報(bào)警,等待修復(fù),因此,本發(fā)明的安全性比較高,不會(huì)發(fā)生類似風(fēng)電機(jī)組的機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置因某個(gè)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)工作過(guò)熱而燒壞的情況,從而保證機(jī)組在對(duì)風(fēng)跟蹤過(guò)程中的可靠性。(6)本發(fā)明中,提供了兩種風(fēng)機(jī)朝向檢測(cè)裝置中的編碼器選擇方案,這兩種方案的檢測(cè)精度相當(dāng),而選用增量式編碼器的方案,采用硬件與PLC控制程序的有機(jī)結(jié)合,降低了設(shè)計(jì)成本,在保證機(jī)組控制精度的前提下,提高了經(jīng)濟(jì)效益。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種判斷非必要迎風(fēng)狀況的方法,其特征在于,該方法包括步驟1 取風(fēng)的第一樣本,檢測(cè)所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)向,得到第一風(fēng)向; 步驟2 判斷所述第一風(fēng)向與風(fēng)機(jī)朝向之間的夾角是否小于轉(zhuǎn)動(dòng)臨界角; 步驟3 如果步驟2的判斷結(jié)果為是,則執(zhí)行步驟3-1,否則執(zhí)行步驟3-2 ; 步驟3-1 判斷為非必要迎風(fēng)狀況;步驟3-2 檢測(cè)所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速;判斷所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速是否小于第一臨界風(fēng)速,如果是,則判斷為非必要迎風(fēng)狀況;否則,判斷為不是非必要迎風(fēng)狀況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述轉(zhuǎn)動(dòng)臨界角為O度至12度之間的任一角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述第一臨界風(fēng)速為O米/秒至2.4 米/秒之間的任一速度。
4.一種對(duì)風(fēng)跟蹤的方法,其特征在于,該方法包括判斷是否為非必要迎風(fēng)狀況;在非必要迎風(fēng)狀況下,不轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙;否則,轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙; 其中,所述判斷是否為非必要迎風(fēng)狀況的方法為 步驟1 取風(fēng)的第一樣本,檢測(cè)所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)向,得到第一風(fēng)向; 步驟2 判斷所述第一風(fēng)向與風(fēng)機(jī)朝向之間的夾角是否小于轉(zhuǎn)動(dòng)臨界角; 步驟3 如果步驟2的判斷結(jié)果為是,則執(zhí)行步驟3-1,否則執(zhí)行步驟3-2 ; 步驟3-1 判斷為非必要迎風(fēng)狀況;步驟3-2 檢測(cè)所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速;判斷所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速是否小于第一臨界風(fēng)速,如果是,則判斷為非必要迎風(fēng)狀況;否則,判斷為不是非必要迎風(fēng)狀況。
5.一種判斷非必要迎風(fēng)狀況的裝置,其特征在于,該裝置包括風(fēng)取樣和檢測(cè)部件、風(fēng)機(jī)朝向檢測(cè)裝置和控制部件,其中所述風(fēng)取樣和檢測(cè)部件用于,取風(fēng)的第一樣本,檢測(cè)所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)向,得到第一風(fēng)向,將所述第一風(fēng)向發(fā)送到所述控制部件;檢測(cè)所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速,將所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速發(fā)送到所述控制部件;所述風(fēng)機(jī)朝向檢測(cè)裝置用于,檢測(cè)風(fēng)機(jī)朝向,并將所述風(fēng)機(jī)朝向發(fā)送給所述控制部件;所述控制部件用于,判斷所述第一風(fēng)向與風(fēng)機(jī)朝向之間的夾角是否小于轉(zhuǎn)動(dòng)臨界角, 如果是,則判斷為非必要迎風(fēng)狀況;否則,通知所述風(fēng)取樣和檢測(cè)部件對(duì)所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速進(jìn)行檢測(cè);判斷所述風(fēng)取樣和風(fēng)速檢測(cè)部件發(fā)送的所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速是否小于第一臨界風(fēng)速,如果是,則判斷為非必要迎風(fēng)狀況;否則,判斷為不是非必要迎風(fēng)狀況。
6.一種對(duì)風(fēng)跟蹤的系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)包括風(fēng)取樣和檢測(cè)部件、風(fēng)機(jī)朝向檢測(cè)裝置、控制部件和機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置,其中所述風(fēng)取樣和檢測(cè)部件用于,取風(fēng)的第一樣本,檢測(cè)所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)向,得到第一風(fēng)向,將所述第一風(fēng)向發(fā)送到所述控制部件;檢測(cè)所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速,將所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速發(fā)送到所述控制部件;所述風(fēng)機(jī)朝向檢測(cè)裝置用于,檢測(cè)風(fēng)機(jī)朝向,并將所述風(fēng)機(jī)朝向發(fā)送給所述控制部件;所述控制部件用于,判斷所述第一風(fēng)向與風(fēng)機(jī)朝向之間的夾角是否小于轉(zhuǎn)動(dòng)臨界角,如果是,則判斷為非必要迎風(fēng)狀況;否則,通知所述風(fēng)取樣和檢測(cè)部件對(duì)所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速進(jìn)行檢測(cè);判斷所述風(fēng)取樣和風(fēng)速檢測(cè)部件發(fā)送的所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速是否小于第一臨界風(fēng)速,如果是,則判斷為非必要迎風(fēng)狀況;否則,判斷為不是非必要迎風(fēng)狀況; 在不為非必要迎風(fēng)狀況下,向所述機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置發(fā)送機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)命令;所述機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置用于,根據(jù)所述控制部件發(fā)送的所述機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)命令,轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng),其特征在于,所述機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置用于,根據(jù)所述控制部件發(fā)送的所述機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)命令,以O(shè)度/分鐘至19度/分鐘之間的任一速度轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙,使風(fēng)機(jī)朝向與所述第一風(fēng)向之間的夾角為180度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的系統(tǒng),其特征在于,所述風(fēng)機(jī)朝向檢測(cè)裝置包括增量式編碼器,所述增量式編碼器用于檢測(cè)風(fēng)機(jī)朝向。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的系統(tǒng),其特征在于,所述控制部件進(jìn)一步用于,判斷所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速是否大于第二臨界風(fēng)速;如果是,則向所述機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置發(fā)送機(jī)艙躲避命令;否則,判斷為不是非必要迎風(fēng)狀況;其中,所述第二臨界風(fēng)速為20米/秒至25米/秒之間的任一速度;所述機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置進(jìn)一步用于,根據(jù)所述控制部件發(fā)送的所述機(jī)艙躲避命令,轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙,使風(fēng)機(jī)朝向與所述第一風(fēng)向垂直。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)進(jìn)一步包括功率檢測(cè)裝置、轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置和故障判斷裝置,其中,所述功率檢測(cè)裝置用于,在所述機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙時(shí),檢測(cè)所述機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的輸出功率,并將所述機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的輸出功率發(fā)送到所述故障判斷裝置;所述轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置用于,在所述機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙時(shí),檢測(cè)所述機(jī)艙的轉(zhuǎn)速,并將所述機(jī)艙的轉(zhuǎn)速發(fā)送到所述故障判斷裝置;所述故障判斷裝置用于,判斷所述機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的輸出功率是否超過(guò)臨界功率,如果是,則發(fā)出功率故障信號(hào);判斷所述機(jī)艙的轉(zhuǎn)速是否低于臨界轉(zhuǎn)速,如果是,則發(fā)出轉(zhuǎn)速故障信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種判斷非必要迎風(fēng)狀況的方法和裝置、對(duì)風(fēng)跟蹤的方法和系統(tǒng),該方法包括步驟1取風(fēng)的第一樣本,檢測(cè)所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)向,得到第一風(fēng)向;步驟2判斷所述第一風(fēng)向與風(fēng)機(jī)朝向之間的夾角是否小于轉(zhuǎn)動(dòng)臨界角;步驟3如果步驟2的判斷結(jié)果為是,則執(zhí)行步驟3-1,否則執(zhí)行步驟3-2;步驟3-1判斷為非必要迎風(fēng)狀況;步驟3-2檢測(cè)所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速;判斷所述風(fēng)的第一樣本的風(fēng)速是否小于第一臨界風(fēng)速,如果是,則判斷為非必要迎風(fēng)狀況;否則,判斷為不是非必要迎風(fēng)狀況。利用本發(fā)明的技術(shù)方案,能判斷風(fēng)向的改變是否為非必要迎風(fēng)狀況。
文檔編號(hào)G01M15/00GK102444543SQ20101050050
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者李松強(qiáng), 楊松, 王建勇, 蘇麗營(yíng) 申請(qǐng)人:華銳風(fēng)電科技(集團(tuán))股份有限公司