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