[发明专利]风力发电机应对强风的辅助系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电机应对强风的辅助系统及方法。

背景技术

目前，在设计风机时，都要保证风机受到的最大风荷载小于风机的设计载荷/极限载荷，以避免风机在遭遇强风(包括台风、龙卷风等)时被损坏。为保证风机在强风中的安全，现有风机设计全部采用被动的方式——减少叶片长度以减小受风面或增强风机结构提升抵抗极限载荷能力，但这些方法都牺牲风电机组发电量并增加设备和基础结构的投资，并且在应对超设计标准强风时，风机整体安全性处于失控状态。

发明内容

基于此，本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种风力发电机应对强风的辅助系统及方法，它能使风力发电机在面对强风时具有更灵活的应对方式，也能提升风力发电机应对强风的能力并提升安全系数。

其技术方案如下：

一种风力发电机应对强风的辅助系统，其中风力发电机包括轮毂、多块叶片和制动器，叶片与轮毂相连，制动器用于使叶片变桨或轮毂减速，其特征在于，该系统包括用于使叶片断裂的捣毁装置、用于测量叶片上应力情况的应力传感器和控制器，捣毁装置、应力传感器都设置在风力发电机叶片上并分别与控制器电性连接或电讯联接，控制器通过与风力发电机的控制系统电性连接获取轮毂运转信息、制动器信息及风速信息，控制器上设有报警器。

优选的，所述叶片数量为两至三块，每块叶片上都包括多个用于设置所述捣毁装置的预设位置。

优选的，所述预设位置的范围为在所述叶片上距离所述轮毂的1/10处至最远的末端。

优选的，所述预设位置为所述叶片上的横截面较小处。

优选的，所述控制器上还设有警示灯和用于显示信息的显示器，警示灯与所述报警器相对应。

还提供了一种用于风力发电机应对强风的方法，包括如下步骤：应力传感器获取风力发电机叶片上的应力信息并传送给控制器，风力发电机的控制系统将风力发电机上的轮毂运转信息、制动器信息传送给控制器；

控制器将获取的轮毂运转信息与内部预设的轮毂转速及载荷的预警值进行对比、将获取的制动器信息进行分析并判断其运行是否失灵、将获取的风速信息与内部预设的风速的预警值进行对比，将获取的应力信息与内部预设的叶片载荷的预警值进行对比；

若轮毂运转信息显示轮毂转速及载荷达到或超过了其预警值，或者制动器信息显示制动器失灵，或者风速信息显示风速达到或超过了其预警值，或者应力信息显示叶片载荷达到或超过了其预警值，控制器都会控制报警器进行报警；

控制器启动捣毁装置；

捣毁装置使叶片在捣毁装置的设置处发生断裂。

其中，还包括如下步骤：控制器在获取轮毂运转信息、制动器信息及风速信息、应力信息时，显示器将轮毂运转信息、制动器信息、风速信息、应力信息显示出来。控制器控制报警器进行报警时，同时也会启动警示灯进行警示。

下面对前述技术方案的优点或原理进行说明：

上述风力发电机应对强风的辅助系统及方法，通过控制器与风力发电机的控制系统联通而获取风力发电机上的轮毂运转信息、制动器信息通过应力传感器获取风力发电机叶片上的应力信息。若轮毂运转信息显示轮毂转速及载荷达到或超过了其预警值，或者制动器信息显示制动器失灵，或者风速信息显示风速达到或超过了其预警值，或者应力信息显示叶片载荷达到或超过了其预警值，控制器都会控制报警器进行报警，工作人员在听到警报或看到警示灯后，再通过强风的其他数据情况而决定是否要通过控制器启动捣毁装置。若启动捣毁装置将叶片捣毁，失去叶片的风力发电机与风的接触面积大大减小，从而极大地减小了风对风力发电机的作用力，便极大地提升了该风力发电机的安全系数，待强风过去，更换新的叶片即可。若通过分析发现无需启动捣毁装置，便无需破坏叶片。从而既能使风力发电机在面对强风时具有更灵活的应对方式，也能提升风力发电机应对强风的能力并提升安全系数。

附图说明

图1为本发明实施例所述的风力发电机应对强风的辅助系统的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的风力发电机应对强风的辅助系统的原理示意图；

附图标记说明：

10、控制器，11、捣毁装置，12、应力传感器，20、风力发电机，21、叶片，22、轮毂，23、风力发电机的控制系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明：