[发明专利]一种风力发电机组指北方法及指北辅助装置

说明书

本发明涉及一种风力发电机组指北方法，其包括以下步骤：步骤1、在风场内设定一个固定的参考物，以参考物为坐标点，测量出参考物的经纬度坐标；步骤2、测量出操作风机的经纬度坐标，计算出参考物的经纬度坐标和操作风机的经纬度坐标的连线与真北方向的方位角；步骤3、通过偏航系统对操作风机进行偏航，使操作风机的机舱中轴线与参考物的经纬度坐标和操作风机的经纬度坐标的连线竖直共面，计算出操作风机扭缆零位与真北方向的夹角，根据操作风机与扭缆零位的夹角即可计算出该操作风机当前机头朝向与真北方向的夹角。本发明计算出了操作风机扭缆零位与真北方向的夹角，以获取绝对风向的目的。本发明还涉及一种风力发电机组指北辅助装置。

技术领域

本发明是一种涉及风力发电机领域，尤其涉及一种风力发电机组指北方法及指北辅助装置。

背景技术

为实现风力发电机组扇区管理、场群控制以及风场后评估等技术，风力发电机组需要识别来流的绝对风向。要实现风力发电机组识别来流的绝对风向，需要建立检测机头方位的传感器的零位即风机扭缆零位与真北方向的关系。由于已吊装风力发电机组在机组内部受到磁场干扰，且磁北会伴随时间与空间的不同，与真北存在差异，造成常规的磁极式指北针精度及效率满足不了使用需求，无法有效指北。目前在实现风力发电机组指北的过程中，主要采用“机舱中轴线两端点、观察点”三点一线的原理，在远处使用指北针次观察取平均的方法，其存在的不足有：

1、观察点距离另外两点较远，观察的精度较低。

2、为提高精度，需要操作风机偏航，多个方位角观察取平均。偏航速率较慢，多方位角测量造成大量时间浪费，且不同方位角的现场测量会造成较大的工作强度。

3、偏航操作时需要实施对讲，对设备要求以及人员配合程度要求较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种精确可靠操作性强的风力发电机组指北方法及指北辅助装置。

本发明的一种风力发电机组指北方法的技术方案是，一种风力发电机组指北方法，其包括以下步骤：

步骤1、在风场内设定一个固定的参考物，以参考物为坐标点，并测量出参考物的经纬度坐标；

步骤2、测量出操作风机的经纬度坐标，计算出参考物的经纬度坐标和操作风机的经纬度坐标的连线与真北方向的方位角；

步骤3、通过偏航系统对操作风机进行偏航，使操作风机的机舱中轴线与参考物的经纬度坐标和操作风机的经纬度坐标的连线竖直共面，计算出操作风机扭缆零位与真北方向的夹角，风机运行时，根据操作风机与扭缆零位的夹角即可计算出该操作风机当前机头朝向与真北方向的夹角。

优选的，所述固定的参考物为操作风机相邻的风机。

本发明的一种风力发电机组指北辅助装置的技术方案是，一种风力发电机组指北辅助装置，其包括支撑装置、校准装置、观察装置，所述支撑装置为一个带水平仪的三脚架装置，所述三脚架的三个支腿能独立伸缩，三脚架放置在风力发电机的机舱底板或顶部平台上，三脚架的上部设有能360度水平旋转且能调节俯仰角度的支座，所述观察装置包括两侧设有对称分划板的望远镜，所述校准装置包括观察装置底座、激光笔、激光笔座和激光笔托，所述观察装置底座固定在三脚架的支座上跟随支座一起能360度水平旋转且能调节俯仰角度，所述观察装置底座中心线与支座俯仰旋转方向共面，所述望远镜设置在观察装置底座的一端，激光笔座设置在观察装置底座的另一端，设有激光笔的激光笔托固定在激光笔座上，所述激光笔为一个能调整光斑宽度且两条光线互相垂直的十字激光笔，所述激光笔托为一个约束了5个自由度只保留1个竖直面内转动自由度的十字激光笔托，所述观察装置底座中心线、望远镜中心线以及十字激光笔中心线扫掠面是共面的。

优选的，为了增强三脚架与接触面的摩擦力，所述三脚架的下部设有能悬挂重物的重力挂钩。