[发明专利]弦长变化装置、叶片、弦长变化控制方法和控制系统

说明书

本发明提供一种弦长变化装置、叶片、弦长变化控制方法和控制系统，所述弦长变化装置用于改变风力发电机组的叶片的弦长，并可包括：滑槽，所述滑槽的一端形成有出入口；延伸件，能够通过所述出入口向外部伸出预定长度；传动机构，与所述延伸件结合，使所述延伸件能够在所述出入口的外部与内部之间伸缩移动。根据本发明的弦长变化装置，可在低风速下增加叶片的弦长，据此增加叶片的捕风能力并由此提高发电量。

技术领域

本发明涉及风力发电机组技术领域，更具体地讲，涉及一种在低风速下增加叶片的弦长，据此增加叶片的捕风能力并由此提高发电量的弦长变化装置、包括该弦长变化装置的叶片、叶片的弦长变化控制方法和控制系统。

背景技术

在设计风力发电机组的叶片时，一般会针对标准的风况来设计叶片。

在配套风力发电机组时，受局部安全系数的影响，虽然可选择不同的叶片进行配套，但一旦叶片定型后，改动量相对较小。另外，叶片的生产制造加工依赖于叶片模具，后续对叶片进行改变的可能性很小。

风力发电机和叶片的极限载荷一般出现在额定风速及以上的风速，在低于额定风速时，叶片基本不变桨，而是尽可能多地利用叶片来捕风。

然而，如果风速过小(低于额定风速)，则会导致叶片发电效率降低。此外，叶片在运行一段时间以后容易产生表面污染、前缘腐蚀等问题，这也会导致叶片的捕风能力降低，导致叶片发电效率降低。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种通过在低风速下增加叶片的弦长来增加叶片捕风的能力，由此提高风力发电机组的叶片的发电效率的弦长变化装置、叶片、弦长变化控制方法和控制系统。

根据本发明的一方面，提供一种弦长变化装置，用于改变风力发电机组的叶片的弦长，所述弦长变化装置包括：滑槽，所述滑槽的一端形成有出入口；延伸件，能够通过所述出入口向外部伸出预定长度；传动机构，与所述延伸件结合，使所述延伸件能够在所述出入口的外部与内部之间伸缩移动。

可选地，所述延伸件的厚度沿其伸出方向可逐渐减小。

可选地，所述弦长变化装置还可包括：柔性材料，分别设置在所述延伸件的厚度方向上的两个表面上，且所述柔性材料的厚度沿着所述延伸件的伸出方向逐渐减小。

可选地，所述传动机构可包括丝杠或液压缸。

根据本发明的另一方面，提供一种叶片，所述叶片包括设置在所述叶片的尾缘内侧的安装空间，所述安装空间内设置有如上所述的弦长变化装置，其中，所述叶片包括设置在尾缘立棱上的槽，所述出入口位于所述槽处，所述延伸件能够通过所述出入口伸出到所述尾缘立棱的外部或者缩回所述尾缘立棱的内部。

可选地，所述弦长变化装置可分布在所述叶片的叶尖至所述叶片的长度的1/2的范围内。

可选地，所述弦长变化装置可分布在从所述叶片的叶尖起算的所述叶片长度的1/4至1/3的范围内。

可选地，所述弦长变化装置可被布置为使得所述延伸件在伸出所述叶片外时与所述叶片的迎风面平滑过渡。

可选地，所述弦长变化装置还可包括：柔性材料，分别设置在所述延伸件的厚度方向上的两个表面上，且所述柔性材料被布置为使得所述延伸件在伸出所述叶片外时与所述叶片的迎风面和背风面平滑过渡。

根据本发明的另一方面，提供一种叶片的弦长变化控制方法，所述叶片为如上所述的叶片，所述控制方法包括：感测当前风速；比较感测出的当前风速与预设风速区间，如果当前风速处于预设风速区间内，则控制所述传动机构使所述延伸件伸出所述叶片外；如果当前风速大于或等于所述预设风速区间的上限值，则控制所述传动机构使所述延伸件缩回到所述叶片内。

可选地，所述预设风速区间的下限值为风力发电机的切入风速，所述上限值为风力发电机的额定风速。