[发明专利]一种风力发电机光影污染检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种风力发电机光影污染检测装置，其特征在于：所述检测装置包括：有源驱动传感器阵列、第一支架、第二支架、有源驱动方位轴；

所述有源驱动传感器阵列包括：第一传感器阵列、第二传感器阵列、第三传感器阵列；

其中，第一传感器阵列、第二传感器阵列、第三传感器阵列是几何尺寸完全相同的传感器阵列；

第一传感器阵列、第二传感器阵列、第三传感器阵列在传感器阵列安装平面上的投影按照顺时针顺序依次构成正方形的三边，即第一传感器阵列相邻且垂直于第二传感器阵列布置、第三传感器阵列相邻且垂直于第二传感器阵列布置、第一传感器阵列与第三传感器阵列背对背平行布置；

有源驱动方位轴在有源驱动传感器阵列的安装平面上的投影点C与第二传感器阵列的中心在有源驱动传感器阵列的安装平面上的投影点D之间的连接线，始终垂直于第二传感器阵列在有源驱动传感器阵列的安装平面上的投影；

第一传感器阵列和第三传感器阵列分别通过第一支架和第二支架连接在有源驱动方位轴上。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机光影污染检测装置，其特征在于：

所述有源驱动方位轴，一端垂直于地面固定安装，并且能够以安装点B为圆心做顺时针方向或者逆时针方向的旋转，从而实现有源驱动方位轴的旋转角度的调整；

所述有源驱动方位轴，另一端与第一支架、第二支架连接于A点，并且使得有源驱动传感器阵列的安装平面能够以A点为圆心做顺时针方向或者逆时针方向的摇摆，从而实现有源驱动传感器阵列的安装平面与地面的夹角根据检测装置所在地区的纬度进行调整。

3.根据权利要求2所述的一种风力发电机光影污染检测装置，其特征在于：通过有源驱动方位轴的旋转角度的调整以及有源驱动传感器阵列的安装平面与地面的夹角的调整，可以改变第二传感器阵列的方位角，使得第二传感器阵列的方位角与太阳方位角一致。

4.根据权利要求3所述的一种风力发电机光影污染检测装置，其特征在于：

第二传感器阵列的方位角满足下式：

上式中，φ_S为第二传感器阵列的方位角，该角度与太阳方位角一致；h为太阳时角，δ为太阳赤纬，θ_S为太阳高度角；

其中，太阳时角满足下式：

上式中，T为北京时间，E°为以角度表示的检测装置所在经度；

其中，太阳赤纬满足下式：

上式中，DAY为一年的天数；

其中，太阳高度角满足下式：

θ_S＝sin^-1[cosh cosδcosN°+sinδsinN°]

上式中，N°为以角度表示的有源驱动的传感器阵列所在纬度。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种风力发电机光影污染检测装置，其特征在于：第一传感器阵列、第二传感器阵列和第三传感器阵列，采用相同个数、相同型号的传感器单元，通过串并联连接成用于测量太阳辐射的传感器阵列。

6.根据权利要求5所述的一种风力发电机光影污染检测装置，其特征在于：第一传感器阵列、第二传感器阵列、第三传感器阵列采用相同个数、相同型号的太阳能辐射仪。

7.根据权利要求6所述的一种风力发电机光影污染检测装置，其特征在于：所述太阳能辐射仪为电热堆传感器构造的太阳能总辐射仪。

8.根据权利要求1所述的一种风力发电机光影污染检测装置，其特征在于：所述检测装置安装在风电场内最南端风力发电机的正南方向1倍风机叶轮直径范围内区域；

所述检测装置安装在距离风力发电机4倍叶尖高度以外的区域，叶尖高度为风机叶轮半径加上轮毂高度之和，为风机叶尖的最大高度。