[发明专利]一种用于垂直轴风力发电装置的叶片倾角优化方法

摘要

本申请提供了一种用于垂直轴风力发电装置的叶片倾角优化方法，属于风力发电技术领域，通过不断的改变叶片的转动半径的初始值R(在高度h为叶片顶端处的R)，直至获得与叶片倾角为0的垂直轴风力发电装置的功率相等的变倾角垂直轴风力发电装置的最优叶片倾角，然后将垂直轴风力发电装置的叶片倾角设置为该最优叶片倾角，可以降低风剪效应对叶片载荷的影响，提高垂直轴风力发电装置的使用寿命；通过优化垂直轴风力发电装置的叶片倾角改善垂直轴风力发电装置的叶片载荷不均的现象，通过将垂直轴风力发电装置的叶片倾角优化为最佳倾角，保证垂直轴风力发电装置的使用寿命和工作稳定性。

主权项

一种用于垂直轴风力发电装置的叶片倾角优化方法，其特征在于，所述方法包括：步骤110：叶片顶端高度设置为高度h的初始值和叶片的转动半径设置为初始值R，并获取初始时刻的叶片载荷；步骤120：将高度h减小△h，叶片的转动半径在预设的数值范围之内按照预设的步长进行变化，获取同一高度、不同叶片的转动半径时的叶片载荷；步骤130：获取同一高度、不同叶片的转动半径时的叶片载荷与上一高度下的叶片载荷的差值的和的平方值；步骤140：将同一叶片顶端高度、不同叶片的转动半径时的叶片载荷与上一叶片高度下的叶片载荷的差值的和的平方值中的最小值对应的叶片的转动半径确定为高度减小△h之后的叶片的转动半径最优值；步骤150：循环执行步骤120、步骤130和步骤140，直至高度变为预设的最小值，执行步骤160；步骤160：对一系列的高度值和对应的转动半径最优值进行数值拟合，确定数值拟合之后的曲线斜率，并将所述曲线斜率确定为垂直轴风力发电装置的叶片倾角；步骤170：判断所述叶片倾角的垂直轴风力发电装置的功率与叶片倾角为0的垂直轴风力发电装置的功率是否相等；步骤180：如果所述叶片倾角的垂直轴风力发电装置的功率与叶片倾角为0的垂直轴风力发电装置的功率不相等，改变叶片的转动半径的初始值R(叶片顶端高度处)的大小，重新执行步骤110～步骤170；步骤190：如果所述叶片倾角的垂直轴风力发电装置的功率与叶片倾角为0的垂直轴风力发电装置的功率相等，则确定所述叶片倾角为垂直轴风力发电装置的最优叶片倾角值。