本发明专利技术实施例提供一种用于风力发电机组的激光器、对风方法、装置及系统。其中,风力发电机组的对风方法中风力发电机组包括机舱和安装于所述机舱的机舱尾部的风向标，风向标上安装发射头的仰角可调的激光器，该方法包括：所述激光器朝向地面发射激光束，所述激光束的水平投影与所述风向标的N-S连线的水平投影平行或重合；获取所述机舱指向所述地面上的激光照射点的连线的第一方位角；根据所述第一方位角与所述机舱的机舱头和机舱尾的连线的第二方位角的差值调整所述风力发电机组的偏航系统，使得所述风力发电机组精确对风。本发明专利技术提供的对风方法能够使偏航系统精准对风，进而提高风力发电机组的发电量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风力发电
，尤其涉及一种用于风力发电机组的激光器、对风方法、装置及系统。
技术介绍
随着经济和科技的发展，人们对能源，特别是清洁能源的需求不断提高。近年来，风力发电技术得到快速发展。风力发电技术是将风能转换成电能的技术。在风力发电机组中，偏航系统根据风向标测量的风向与机舱中心线的偏差角进行偏航对风，风机准确地对准主风向是保证风机能够最大限度地发电的重要因素，风向标状态的好坏因此也直接影响着风机的发电效率。此外，风向标N-S连线与机舱中心线平行是最基本的风向标安装要求，同时也是机组运行期间对风向标的基本要求。然而，在目前的安装过程中，很难调整N-S连线与机舱中心线精确平行，在运行期间也难以观察出N-S连线与机组中线是否严格平行，而在近距离地校准在风向标的状态时，往往需要运维人员爬到几十米甚至是百米的风机顶端，对于运维人员的体力以及人身安全都是极大的考验。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于风力发电机组的激光器、对风方法、装置及系统，以提高风力发电机组的对风精度。根据本专利技术的一方面，本专利技术提供一种用于风力发电机组的激光器，所述激光器包括激光器本体和安装在所述激光器本体上的发射头，还包括与所述发射头连接的仰角调整机构，所述仰角调整机构用于调整所述发射头的仰角。根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供一种风力发电机组的风向标对风方法，所述风力发电机组包括机舱和安装在所述机舱的机舱尾部的风向标，所述风向标上安装上述的用于风力发电机组的激光器，所述方法包括:所述激光器朝向地面发射激光束，所述激光束的水平投影与所述风向标的N-S连线的水平投影平行或重合;获取所述机舱指向所述地面上的激光照射点的连线的第一方位角;根据所述第一方位角与所述机舱的机舱头和机舱尾的连线的第二方位角的差值调整所述风力发电机组的偏航系统，使得所述风力发电机组精确对风。进一步地，所述方法还包括:生成无线控制信号，所述无线控制信号用于触发所述激光器发射激光束。进一步地，所述方法还包括:获取所述机舱的第一位置信息和所述激光照射点的第二位置信息;根据所述第一位置信息和第二位置信息获取所述机舱指向所述地面上的激光照射点的连线。进一步地，所述方法还包括:预存所述机舱的第一位置信息。进一步地，所述方法还包括:获取所述激光照射点的第二位置信息;根据预存的所述第一位置信息和获取的第二位置信息获取所述机舱指向所述地面上的激光照射点的连线。根据本专利技术的又一方面，本专利技术提供一种风力发电机组的风向标对风装置，所述风力发电机组包括机舱和安装在所述机舱的机舱尾部的风向标，所述风向标上安装上述的用于风力发电机组的激光器，所述激光器朝向地面发射激光束，所述激光束的水平投影与所述风向标的N-S连线的水平投影平行或重合;所述装置包括:第一方位角获取单元，用于获取所述机舱指向所述地面上的激光照射点的连线的第一方位角;偏航调整单元，用于根据所述第一方位角与所述机舱的机舱头和机舱尾的连线的第二方位角的差值调整所述风力发电机组的偏航系统，使得所述风力发电机组精确对风。进一步地，所述装置还包括:无线控制单元，用于生成无线控制信号，所述无线控制信号用于触发所述激光器发射激光束。进一步地，所述装置还包括:位置信息获取单元，用于获取所述机舱的第一位置信息和所述激光照射点的第二位置信息；第一连线获取单元，用于根据所述第一位置信息和第二位置信息获取所述机舱指向所述地面上的激光照射点的连线。进一步地，所述装置还包括:存储单元，用于预存所述机舱的第一位置信息。进一步地，所述装置还包括:激光照射点位置信息获取单元，用于获取所述激光照射点的第二位置信息;第二连线获取单元，用于根据预存的所述第一位置信息和获取的第二位置信息获取所述机舱指向所述地面上的激光照射点的连线。进一步地，所述对风装置集成在所述风力发电机组的主控制器中，或者，所述对风装置集成在所述风力发电机组的PLC中，或者，所述对风装置集成在移动设备中，或者，所述对风装置集成在云平台中。根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供一种风力发电机组的风向标对风系统，所述系统包括激光器、地面位置测量设备、卫星定位定向装置和上述的对风装置，所述激光器、地面位置测量设备和卫星定位定向装置分别与所述对风装置通信连接，所述激光器用于向地面发射激光束，所述地面位置测量设备用于测量所述激光照射点的第二位置信息，所述卫星定位定向装置用于测量所述机舱的机舱头和机舱尾的连线的第二方位角。进一步地，所述卫星定位系统还用于测量所述机舱的第一位置信息。采用本专利技术提供的用于风力发电机组的激光器、对风方法、装置及系统，可以在不需要运维人员上升到风力发电机机组顶部的情况下，准确检查风向标的方向状态，以使偏航系统精准对风，进而提高风力发电机组的发电量。【附图说明】图1是本专利技术实施例一的激光器结构示意图；图2是本专利技术实施例二的对风方法原理平面图；图3是本专利技术实施例二的风向标对风方法的流程图；图4是本专利技术实施例三的风向标对风装置的结构框图；图5是本专利技术实施例四的风向标对风装置的结构框图。附图标记说明:1-发射头；2-仰角调整机构；3-激光器本体;4-机舱;5-第一方位角；6_第二方位角;7-差值;8-地面测定点;9-连线。【具体实施方式】本专利技术的设计思路是，使用激光器发射激光束，该激光束的水平投影与风向标的N-S连线的水平投影平行或重合，通过测定机舱的位置到激光束落地点的位置的第一方位角，再将第一方位角与与机舱的机舱尾至机舱头的第二方位角之间比较，根据二者的该差值来调整发电机组的偏航系统，从而实现风力发电机组精确对风。如图2所示的是本专利技术实施例的对风方法原理平面图。风向标安装在机舱4上，激光器安装在风向标上，使用激光器4向地面测定点8发射激光束，该激光束的连线9如图2所示。连线9的水平投影与正北方向的夹角即是第一方位角5。机舱4的机舱头和机舱尾的连线9在水平方向上投影与正北方向的夹角为第二方位角6。差值7为第一方位角5和第二方位角6之间的差。将差值7传送给风力发电机组的主控系统，主控系统根据差值7的信息对机组的偏航系统进行控制以调节补偿差值7，从而实现智能化、自动化地精确对准主风向。下面结合附图对本专利技术示例性实施例的用于风力发电机组的激光器、对风方法、装置及系统进行详细描述。 实施例一图1是本专利技术实施例一的激光器结构示意图，其中虚线部分表示仰角可以调整。在图1中，根据本专利技术实施例的用于风力发电机组的激光器，包括激光器本体3、安装在激光器本体3上的发射头I以及与发射头I连接的仰角调整机构2。由于激光的光斑扩散小，不易受周围光线影响，相对于其他光束来说，采用激光器发射激光束使得操作过程的可视化程度更高并且更加精确。发射头I用于发射激光束，通过设定激光束的水平投影与风向标N-S连线的投影平行和重合，该激光束被用于测定风当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于风力发电机组的激光器，所述激光器包括激光器本体和安装在所述激光器本体上的发射头，其特征在于，还包括与所述发射头连接的仰角调整机构，所述仰角调整机构用于调整所述发射头的仰角。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姜永强，何源远，唐新安，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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