[发明专利]负载测量装置及其方法与程序

说明书

技术领域

本发明涉及一种负载测量装置及其方法与程序。

背景技术

通常，在风力发电装置中，在翼板根部等安装有测量风车叶片所承受的负载的传感器，通过处理这些传感器所测量到的数据可算出负载。然而，因在制造翼板时、安装传感器时产生的个体差异导致施加在各风车叶片上的负载和形变之间的关系不恒定等，因此提出对每个风车叶片测量负载并校正负载值的方案。

专利文献1：美国专利第6、940、186号公报说明书

以往，所述负载的校正是通过如下方式进行的，即，以人手(使用锁止销等)使风车转子不旋转从而在其固定状态下测量各风车叶片的负载。

然而，这需要对每个风车进行上述校正作业，为了对所有的风车进行校正，必须以人手固定转子，而这对于设有多到几百台风力发电装置的大型风力发电厂而言，则需要花费巨大的作业时间。另外，由于施加在风车叶片上的负载和形变之间的关系在每个风车、每个风车叶片上都不同，所以对各个风车叶片都需要进行反复的校准作业。另外，需要花费时间利用回转电机使翼板移动到规定的位置(角度)并将其固定，从而存在无法顺畅作业且作业效率低下的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种无论观测条件如何都能够高效地对风车叶片的负载进行校正的负载测量装置及其方法与程序。

本发明的第一方案中的负载测量装置，其用于风车叶片的间距角可变的风车，该负载测量装置包括：传感器，其用于求出该风车叶片的形变；负载算出机构，其具有示出该风车叶片的形变和该风车叶片的负载的关系的函数，并通过对该函数使用基于该传感器的测量数据的形变，来求出所述风车叶片的负载；校正机构，其根据在基于风速的空气动力转矩的最大值和最小值的偏差为规定值以下的所述风车叶片的间距角范围及转速范围内取得的所述传感器的测量数据，来校正该函数。

通过采用所述结构，由于设有校正负载算出机构所保有的函数的校正机构，并且该校正机构根据基于风速的空气动力转矩的最大值和最小值的偏差为规定值以下的风车叶片的间距角范围及转速范围内取得的传感器的测量数据来校正函数，所以能够扩宽风速的条件。

在所述的负载测量装置中，所述校正机构也可以根据所述空气动力转矩为规定值以下的所述风车叶片的间距角范围及转速范围内取得的所述传感器的测量数据来校正所述函数。

由此，由于使用在空气动力转矩为规定值以下的风车叶片的间距角范围内所取得的传感器的测量数据，所以能够忽略空气动力转矩的影响。

在所述负载测量装置中，所述校正机构也可以包括：表，其将无风时的所述风车叶片的负载与所述风车叶片的间距角及方位角建立关联；负载取得机构，其从所述表中取得与由所述传感器取得了测量数据时的所述风车叶片的间距角及方位角对应的风车叶片的负载；形变算出机构，其根据所述传感器的测量数据算出所述风车叶片的形变；参数算出机构，其根据由所述负载取得机构取得的所述风车叶片的负载和由所述形变算出机构算出的形变的关系，来校正所述函数的参数。

这样，在校正机构中，在表中将无风时的风车叶片的负载与风车叶片的间距角及方位角建立关联，与通过传感器取得了测量数据时的风车叶片的间距角及方位角对应的风车叶片的负载由负载取得机构从表中取得，并根据形变算出机构根据传感器的测量数据算出风车叶片的形变，从而根据通过负载取得机构所取得的风车叶片的负载与通过形变算出机构所算出的形变的关系，利用参数算出机构校正函数的参数。

由此，由于校正机构所具有的表使方位角和间距角与负载相对应，所以，若知晓取出了测量数据时的方位角和间距角，将能够简便地掌握此时风车叶片的负载。另外，因为依据根据测量数据算出的风车叶片的形变和根据测量数据确定的负载的关系校正函数的参数，所以能够以高精度校正测量数据的形变。

在所述负载测量装置中，所述校正机构也可以根据通过所述负载取得机构取得的风车叶片的负载和所述传感器的测量数据，求出无负载时的所述传感器的测量数据，并使用该无负载时的测量数据对所述传感器的测量数据进行补偿校正。

由此，由于求出传感器的测量数据所包含的无负载时的测量数据并将其补偿，所以能够提高测量数据的精度。

在所述负载测量装置中，所述传感器也可以具有夹着所述风车叶片而设于对置的位置的一对第一传感器和处于不同于该第一传感器的位置且夹着所述风车叶片而设于对置的位置的一对第二传感器。