[发明专利]确定风力涡轮机塔架倾斜角

说明书

确定风力涡轮机塔架倾斜角。描述了一种确定风力涡轮机塔架（103）的倾斜角（Inc）的方法，在所述风力涡轮机塔架（103）处安装有机舱（105），所述方法包括：对于所述机舱（105）的多个偏摆位置（Nac_pos），测量所述机舱（105）的沿相对于所述机舱的预定方向（113）的加速度的多个加速度值（Ay）；基于所述多个加速度值得到所述倾斜角。

技术领域

本发明涉及用于确定风力涡轮机塔架的倾斜角的方法和装置，并且还涉及监测风力涡轮机的方法。

背景技术

风力涡轮机塔架的倾斜度可能需要保持在一些窄的容差内，以将来自重力的载荷保持在足够低的值，特别是将载荷保持在最小值。在风力涡轮机的操作时间期间，风力涡轮机塔架的倾斜度可能由于地下、基底的改变或基座的沉降而改变。

因此，可能需要测量和监测风力涡轮机塔架的倾斜度，以确保塔架正确地安装并保持在所需的倾斜度容差中，并且还确保基座的完整性并检测不可接受的倾斜度。

传统上，风力涡轮机塔架的倾斜度通过数字水平仪或三角测量法来手动测量。这些方法耗时、麻烦并且在所有情况下都未提供足够的精度。

因此，可能需要确定风力涡轮机塔架的倾斜角的方法和装置，该方法和装置可靠，执行简单且可靠并且还具有足够的精度。

发明内容

该需要可以通过根据独立权利要求所述的主题来满足。本发明的有利实施例通过从属权利要求来描述。

根据本发明的一个实施例，提供了一种确定风力涡轮机塔架的倾斜角（特别是相对于竖直方向）的方法，在所述风力涡轮机塔架处安装有机舱，所述方法包括：对于所述机舱的多个偏摆（yawing）位置，测量所述机舱的沿相对于所述机舱的预定方向的加速度的多个加速度值；以及基于所述多个加速度值得到所述倾斜角。

所述倾斜角可以被定义为风力涡轮机塔架的纵向轴线和指向由于地球重力场而引起的重力的方向的竖直方向的角度。所述风力涡轮机塔架可以竖立并安装在地球表面处，或者可以在海上竖立或安装在海中的基底上。

机舱可以被安装在风力涡轮机塔架的顶部上，并且可以安装有一个或多个加速度计。该加速度计可相对于机舱固定。所述预定方向（例如，加速度计测量加速度所沿的方向）例如可以沿机舱的纵向方向，或者沿与机舱的纵向方向正交的方向，或者沿处于与该纵向方向平行的方向和与机舱的纵向方向正交的方向之间的方向。例如，可以采用常规可获得的加速度计来执行所述多个加速度值的测量。

取决于机舱的偏摆位置，所测得的加速度可以变化，特别是根据三角函数变化。从表示例如根据偏摆位置的已过滤的加速度值的曲线的形状，可以得到所述倾斜角。因此，可不需要附加的设备来确定倾斜角。即，加速度计可以照常规安装在风力涡轮机的机舱中。此外，处理器可以是可用的，其可以被编程为执行确定倾斜角的方法。因此，所述方法实施简单，可以在不干扰风力涡轮机的操作的情况下执行，并且可以具有足够的可靠性和精度。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：对于所述机舱的所述多个偏摆位置，测量所述机舱的沿相对于所述机舱的另一预定方向的加速度的另外多个加速度值；以及进一步基于所述另外多个加速度值来得到所述倾斜角。

例如，所述另一预定方向可以与所述预定方向正交。传统上，甚至可以在机舱中使用或安装3D加速度计。该3D加速度计可以有能力测量沿不同方向的加速度。当也使用所述另外多个加速度值时，所述倾斜角的确定可以更精确和/或更可靠。由此，可以改进所述方法。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括基于所述多个加速度值来得到所述风力涡轮机塔架的倾斜的取向/方向。