[发明专利]与风轮机转子角感测系统有关的改进

说明书

本申请描述了一种用于检测风力涡轮机的转子角感测系统中的误差的方法，其中风力涡轮机包括：包含多个风力涡轮机叶片的转子；与风力涡轮机叶片中的相应一个风力涡轮机叶片相关联的叶片负载传感器；以及被构造为输出转子角信号的转子角感测系统。叶片负载传感器被构造为输出测得的叶片负载信号。所述方法包括：至少基于转子角信号来生成估算的叶片负载信号；将估算的叶片负载信号与测得的叶片负载信号进行比较，以确定它们之间的相位差；以及，如果估算的叶片负载信号与测得的叶片负载信号之间的相位差超过预定阈值，则识别误差。

技术领域

本发明涉及一种风力涡轮机中的转子角感测系统，并且更具体地涉及一种用于验证转子角感测系统的准确性的方法，从而确保基于这些感测系统的准确性的风力涡轮机子系统的可靠运行。

背景技术

风力涡轮机被设计为在宽范围的风力条件下可靠且安全地运行。为此，感测系统和控制系统必须正确地运行、并且被准确地安装和设置。一个系统的安装或设置中的误差可能会在风力涡轮机内的后续相关系统中产生影响。

例如，转子角感测系统生成指示转子的角位置的测量信号。通常，将风力涡轮机叶片之一识别为参考叶片，并且当参考叶片处于预定的参考位置时，例如当指向竖直向下时，将认为转子角处于零角度。注意，转子角感测系统有时也被称为方位角位置感测系统。

在现代风力涡轮机中，存在依赖于转子角位置的准确测量的若干个运行的子系统。例如，主动塔架减振系统负责通过控制叶片的周期性桨距位置来产生反推力和侧向力从而减少机舱的摇摆运动。如果转子位置信号不正确，则会降低这种控制功能的有效性。

依赖于准确的转子角位置测量的其它控制功能是倾斜偏航控制系统、转子升程控制、叶片负载校准等。

设计出本发明以减轻或克服至少一些上述问题。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于检测风力涡轮机的转子角感测系统中的误差的方法。风力涡轮机包括：包含多个风力涡轮机叶片的转子；与风力涡轮机叶片中的相应一个风力涡轮机叶片相关联的叶片负载传感器；以及转子角感测系统。叶片负载传感器被构造为输出测得的叶片负载信号，并且转子角感测系统被构造为输出转子角信号。该方法包括基于转子角信号生成估算的叶片负载信号，将估算的叶片负载信号与测得的叶片负载信号进行比较以确定它们之间的相位差，并且如果估算的叶片负载信号与测得的叶片负载信号之间的相位差超过预定阈值，则识别误差。

该方法提供了一种快速且方便的测试，以确保风力涡轮机的转子角感测系统的正确安装和运行，而以前，除了监测风力涡轮机的日常运行、识别异常行为和手动检查各个风力涡轮机中的每个系统之外，不存在这种测试。

该方法也是特别有用的，因为它可以在风力涡轮机的调试期间、在风力涡轮机被视为完全运行之前执行。这减小了当风力涡轮机受到完全运行的应力时对风力涡轮机造成损坏的可能性。

此外，由于仅仅比较两个信号的相位，因此该方法仅需要设置和操作叶片负载传感器。换句话说，对于要执行的测试方法而言，叶片负载传感器的校准不是必需的，因为仅需要相位来进行比较。在叶片负载传感器的校准基于对相应叶片的转子角的感测的情况下，这是特别有利的，因为该测试方法消除了叶片负载传感器的校准中的一个潜在的误差源。

该方法的另一个好处是它能够被远程激活。换句话说，该方法允许工程师或其它受过培训的用户在远离现场执行该方法并实施所需的任何更改而无需检查各个涡轮机。这进而大大减少了验证正确安装和排除现有涡轮机上的疑似误差所需的时间和成本。