[实用新型]一种可调整偏航误差的超声波式风速风向仪及风力发电机

说明书

技术领域

本实用新型属于发电设备技术领域的一种风力发电机，特别涉及一种装于风力发电机上的、可调整偏航误差的超声波式风速风向仪。

背景技术

目前使用较多的风速风向仪是超声波式风速风向仪，利用发送声波脉冲，测量接收端的时间或频率(多普勒变换)差别来计算风速和风向的风速风向测量仪器。也叫超声波风速计或者超声波风力计(ultrasonic anemometers)，有时叫超声波风速传感器(ultrasonicwind sensor)。因为区别传统的风速测量方法，通过超声波风速传感器的合理布置，不仅可以测得精确的风速信息，而且可以同时测得精确的风向信息。

目前采用的超声波式风速风向仪的安装位置、校正方式导致风力发电机在运行时对风角度往往容易存在偏航误差，这个偏航误差对风力发电机的发电量会产生影响，造成发电量损失。由于超声波式风速风向仪不可自动调节偏航误差，在因超声波式风速风向仪本身或者外界环境造成的影响使偏航出现误差后，需要使用激光雷达修正偏航对风数据，并对超声波式风速风向仪进行偏航误差进行调节。但对超声波式风速风向仪进行调节旋转角度时，操作人员需对超声波式风速风向仪的旋转角度进行手动测量所需仪器较多，操作较为范围，调节精度也较低。

有鉴于此，特提出本申请。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可调整偏航误差的超声波式风速风向仪，以实现对超声波式风速风向仪修正偏航误差角度操作时进行精确测定的目的，进而达到对超声波式风速风向仪偏航角度误差进行精确修正调节的目的。

为了解决现有技术的不足，达到所述的有益效果，本实用新型采用的技术方案的基本设计思路如下：

一种可调整偏航误差的超声波式风速风向仪，其包括安装柱，安装柱上设有装有超声波风速风向探头的壳体；还包括与壳体相固定连接的刻度盘，刻度盘的外周上标注有偏移角刻度线。

进一步，所述的刻度盘与安装柱同轴设置，刻度盘设置于风速风向仪的顶部面板处。

进一步，刻度盘直接由风速风向仪壳体的顶部面板构成，顶部面板的外周刻画有偏移角刻度线。

进一步，风速风向仪壳体包括上下间隔设置的发射面板和反射面板，所述发射面板与反射面板均与安装柱同轴设置，发射面板和反射面板之间经相对中心对称排布的多个连接柱相连接；顶部设置的反射面板构成刻度盘，反射面板的上表面刻画有偏移角刻度线。

进一步，发射面板和/或反射面板的外周刻画有偏移角刻度线。

进一步，刻度盘由独立设置的板材构成，刻度盘设置于风速风向仪壳体的顶部面板上部、并与风速风向仪同轴设置，刻度盘的下侧经相对中心对称排布的多个连接柱与超声波风速风向仪的顶部面板相固定连接，刻度盘的上侧面的外周刻画有偏移角刻度线。

进一步，刻度盘的直径小于等于风速风向仪的顶部面板直径，刻度盘与风速风向仪的顶部面板之间相距距离小于等于刻度盘半径。

进一步，刻度盘呈圆盘状，圆盘状刻度盘的外周处设有相对中心0刻度线向两侧对称排布的偏移角刻度线，各刻度线均沿刻度盘径向设置、且各刻度线的偏移角度为与0刻度线之间相对中心的夹角角度。

进一步，刻度盘的外周处设有相对中心0刻度线分别向左右两侧对称排布分离的多个偏移角度刻度线，各刻度线构成了设置于刻度盘外周一侧的刻度线区域。

本发明的另一目的在于提供一种风力发电机，其包括塔筒，塔筒顶部安装有风机舱，风机舱头安装有风轮；其装有上述任一所述的超声波式风速风向仪，超声波式风速风向仪的安装柱安装于风机舱上，安装柱与风机舱可相对轴向旋转的相连接；超声波式风速风向仪刻度盘的刻度线区域朝向机舱头轴线方向设置。

进一步，超声波式风速风向仪的安装柱与风机舱之间可产生偏航位移的相连接。

进一步，超声波式风速风向仪刻度盘的0刻度线与机舱头轴线处于同一竖直面中；将风力发电机的SCADA系统获得的风速、偏航角度，以绘制成风速-偏航角度曲线；正常情况下，最高风速点对应0度偏航角度，当风速风向仪出现因环境或者本身故障出现误差的时候，风速最高点会向左或者向右偏移；当超声波式风速风向仪产生偏航角度偏差时，操作人员依据刻度盘上所标注刻度线、扭动超声波式风速风向仪，进而达到调整风速风向仪偏航误差的目的。

如图4所示，最高风速点、即风速-偏航角度曲线的对称中心线向右偏移了约10度，操作人员依据刻度盘上所标注刻度线、扭动超声波式风速风向仪，使得0度偏航角度左侧的10度偏航角度刻度线对准机舱头方向，以保证超声波式风速风向仪所测数据的准确性。