本发明专利技术涉及一种用于操作风力涡轮机(1)的方法。风力涡轮机(1)包括一个或多个风力涡轮机叶片(5)，每个风力涡轮机叶片(5)在风力涡轮机叶片(5)的铰接位置处经由铰接件(6)连接到安装在轮毂(3)上的叶片承载结构(4)，每个风力涡轮机叶片(5)由此被布置成相对于叶片承载结构(4)在最小枢转角和最大枢转角之间进行枢转运动。该方法包括以下步骤：检测进入风力涡轮机(1)周围的预定区域的空中物体，将风力涡轮机(1)的当前叶尖高度(H)与最大叶尖高度值进行比较，该最大叶尖高度值表示当前主要条件下的最大允许叶尖高度。在当前叶尖高度(H)超过最大叶尖高度值的情况下，调节风力涡轮机叶片(5)的枢转角(P)，以便将风力涡轮机(1)的叶尖高度(H)降低到低于最大叶尖高度值的值。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制风力涡轮机的叶尖高度的方法
本专利技术涉及一种用于操作风力涡轮机的方法，该风力涡轮机具有枢转地连接到叶片承载结构的一个或多个风力涡轮机叶片。根据本专利技术的方法响应于进入物体而导致对风力涡轮机进行叶尖高度调节。
技术介绍
风力涡轮机可以竖立在各种位置，例如机场附近、鸟群飞行通道上、海上、山顶上等等。在许多位置处，可能存在叶尖高度限制。这些限制可能是永久性的，并且在这种情况下，风力涡轮机需要相对于这些限制进行设计。例如，如果风力涡轮机在机场附近竖立，则需要根据航空所设定的要求来调整风力涡轮机的叶尖高度。在其它情况下，叶尖高度限制可能是暂时的，即，可能取决于一天中的时间，或者可能由在附近环境中发生的事件来规定。例如，空中物体，例如飞机、气球、禽野生动物等，可进入风力涡轮机叶片的旋转区域。当空中物体接近风力涡轮机时，可能需要停止风力涡轮机的运转，以便确保在风力涡轮机叶片之间提供足够的空间使物体经过风力涡轮机。当物体离开风力涡轮机的区域时，风力涡轮机可重新启动。然而，通过关闭风力涡轮机，损失了功率产生，影响了风力涡轮机的整体功率产生。因此，期望提供一种即使在检测到进入的空中物体时也能够继续运转的风力涡轮机。US4,632,637公开了一种高速顺风水平轴风力涡轮机，该风力涡轮机具有三个周向间隔开的轻质叶片，这些轻质叶片具有内支撑臂，径向向外设置的叶片节段枢转地连接到该支撑臂，以便在高风力条件或高旋转速度下顺风笔直地折叠。
技术实现思路
本专利技术的实施方式的目的是提供一种用于以这样的方式操作风力涡轮机的方法，即，在不显著降低风力涡轮机的功率产生的情况下，可以避免风力涡轮机与空中物体之间的碰撞。本专利技术的另一个目的是提供一种用于操作风力涡轮机的方法，该方法允许具有大转子的风力涡轮机竖立在具有叶尖高度限制的区域中。根据第一方面，本专利技术提供了一种用于操作风力涡轮机的方法，该风力涡轮机包括塔架、经由偏航系统安装在塔架上的至少一个机舱、以可旋转的方式安装在每个机舱上的轮毂、以及一个或多个风力涡轮机叶片，每个轮毂包括叶片承载结构，每个风力涡轮机叶片在风力涡轮机叶片的铰接位置处经由铰链连接到叶片承载结构，每个风力涡轮机叶片由此被布置成相对于叶片承载结构在最小枢转角和最大枢转角之间进行枢转运动，该方法包括以下步骤：检测进入风力涡轮机周围的预定区域的空中物体，将风力涡轮机的当前叶尖高度与最大叶尖高度值进行比较，最大叶尖高度值表示当前主要条件下的最大允许叶尖高度，以及在当前叶尖高度超过最大叶尖高度值的情况下，调节风力涡轮机叶片的枢转角，以便将风力涡轮机的叶尖高度降低到低于最大叶尖高度值的值。因此，根据第一方面，本专利技术提供了一种用于控制风力涡轮机的方法，该风力涡轮机包括塔架，至少一个机舱经由偏航系统安装在塔架上。风力涡轮机可以仅包括一个机舱，在这种情况下，风力涡轮机是单转子类型的。在这种情况下，机舱通常安装在塔架的顶部上。替代地，风力涡轮机可以包括两个或更多个机舱，在这种情况下，风力涡轮机是多转子类型的。在这种情况下，机舱中的至少一些可直接安装在塔架上和/或机舱中的至少一些可经由例如包括在远离塔架的中心轴线的方向上延伸的臂的承载结构安装在塔架上。每个机舱可以经由单独的偏航系统安装在塔架上，或者两个或更多个机舱可以经由共同的偏航系统安装在塔架上，在这种情况下，这些机舱相对于塔架一起偏航。在任何情况下，由于机舱(一个或多个)经由偏航系统安装在塔架上，所以机舱可相对于塔架围绕基本上竖直的旋转轴线旋转，以便根据来风来引导风力涡轮机的一个或多个转子。偏航系统可以是主动偏航系统，在主动偏航系统中，机舱借助于偏航驱动机构主动地旋转，例如基于风向的测量。作为替代，偏航系统可以是被动偏航系统，在被动偏航系统中，机舱根据风向自动旋转，而不使用偏航驱动机构。作为另一替代，在偏航系统可在一些情况下主动地工作且在其它情况下被动地工作的意义上，偏航系统可为主动偏航系统和被动偏航系统的组合。一个或多个机舱可以是具有包围机舱内部的外壁的传统机舱，机舱容纳风力涡轮机的各种部件，例如发电机、传动系等。作为替代，机舱可以简单地是能够相对于塔架进行偏航运动的结构。在这种情况下，上述部件中的一些或全部可以布置在机舱的外部，例如布置在塔架的内部部分中。轮毂以可旋转的方式安装在每个机舱上。每个轮毂包括叶片承载结构，该叶片承载结构具有连接至其的一个或多个风力涡轮机叶片。因此，风力涡轮机叶片与轮毂和叶片承载结构一起相对于机舱旋转。风力涡轮机优选地是水平轴风力涡轮机。在本上下文中，用语“风力涡轮机叶片”应当被解释为表示经由铰链连接到叶片承载结构的部件。该部件将在一些或所有区段中限定空气动力学轮廓，但在其它区段中可具有臂和配重，即，其可具有对风力涡轮机的功率产生贡献较少或没有贡献的区段。风力涡轮机叶片中的每一个在风力涡轮机叶片的铰接位置处经由铰链连接到叶片承载结构。因此，每个风力涡轮机叶片被布置成经由铰链相对于叶片承载结构进行枢转运动。因此，根据铰链的位置以及因此根据风力涡轮机叶片相对于叶片承载结构的位置，在每个风力涡轮机叶片与叶片承载结构之间限定了枢转角。因此，枢转角限定了给定的风力涡轮机叶片相对于叶片承载结构并由此相对于轮毂延伸所沿的方向。这继而确定了转子的直径，并由此确定了风力涡轮机从风中提取能量的能力。不排除每个风力涡轮机叶片可以经由两个或更多个铰链连接到叶片承载结构。枢转角可在限定最大转子直径的最小枢转角和限定最小转子直径的最大枢转角之间变化。铰链可以是或包括例如呈轴颈轴承、滚柱轴承或任何其它合适类型的轴承的形式的轴承。根据本专利技术的第一方面的方法，最初检测进入风力涡轮机周围的预定区域的空中物体。空中物体可以是飞机、一个或多个鸟、蝙蝠、昆虫等。空中物体还可以指落在风力涡轮机周围的预定区域内的大雨、冰雹、雪或类似物。风力涡轮机周围的预定区域可以涉及风力涡轮机周围的从风力涡轮机的位置基本水平地延伸并且在距塔架一段距离内的区域。预定区域限定了风力涡轮机被定位在其中的区域，并且具有布置在距风力涡轮机一段距离处的边界，该预定区域中存在比该边界更靠近风力涡轮机的进入空中物体可能与风力涡轮机碰撞的风险。在一个示例中，风力涡轮机与预定区域的边界之间的距离可以是一公里，但是可以取决于被检测的空中物体的种类，并且可以是几公里。当空中物体进入风力涡轮机周围的预定区域时，空中物体和风力涡轮机之间存在碰撞的风险。如果风力涡轮机竖立在机场附近，则在风力涡轮机上方飞行的飞机可能需要风力涡轮机的有限的最大叶尖高度，从而提供安全间隙。风力涡轮机的叶尖高度可能太高而不能提供这种安全间隙。在空中物体是动物生命形式的情况下，例如一只或多只鸟，这些鸟在与风力涡轮机叶片碰撞期间可能被杀死，这对野生动物是有害的。此外，这种碰撞可能导致对风力涡轮机叶片的损坏。在昆虫群集期间，大量的昆虫可能出现在风力涡轮机的预定区域中，并且昆虫和风力涡轮机叶片之间可能发生碰撞。这导致风力涡轮机叶片的结垢，这对风力涡轮机叶片的空气动力学本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于操作风力涡轮机(1)的方法，所述风力涡轮机(1)包括塔架(2)、经由偏航系统安装在所述塔架(2)上的至少一个机舱(7)、以可旋转的方式安装在每个机舱(7)上的轮毂(3)、以及一个或多个风力涡轮机叶片(5)，每个轮毂(3)包括叶片承载结构(4)，每个风力涡轮机叶片(5)在所述风力涡轮机叶片(5)的铰接位置处经由铰链(6)连接到所述叶片承载结构(4)，每个风力涡轮机叶片(5)由此被布置成相对于所述叶片承载结构(4)在最小枢转角和最大枢转角之间进行枢转运动，所述方法包括以下步骤：/n检测进入所述风力涡轮机(1)周围的预定区域的空中物体，/n将所述风力涡轮机(1)的当前叶尖高度(H)与最大叶尖高度值进行比较，所述最大叶尖高度值表示当前主要条件下的最大允许叶尖高度，以及/n在所述当前叶尖高度(H)超过所述最大叶尖高度值的情况下，调节所述风力涡轮机叶片(5)的枢转角(P)，以便将所述风力涡轮机(1)的所述叶尖高度(H)降低到低于所述最大叶尖高度值的值。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180801 DK PA2018705111.一种用于操作风力涡轮机(1)的方法，所述风力涡轮机(1)包括塔架(2)、经由偏航系统安装在所述塔架(2)上的至少一个机舱(7)、以可旋转的方式安装在每个机舱(7)上的轮毂(3)、以及一个或多个风力涡轮机叶片(5)，每个轮毂(3)包括叶片承载结构(4)，每个风力涡轮机叶片(5)在所述风力涡轮机叶片(5)的铰接位置处经由铰链(6)连接到所述叶片承载结构(4)，每个风力涡轮机叶片(5)由此被布置成相对于所述叶片承载结构(4)在最小枢转角和最大枢转角之间进行枢转运动，所述方法包括以下步骤：
检测进入所述风力涡轮机(1)周围的预定区域的空中物体，
将所述风力涡轮机(1)的当前叶尖高度(H)与最大叶尖高度值进行比较，所述最大叶尖高度值表示当前主要条件下的最大允许叶尖高度，以及
在所述当前叶尖高度(H)超过所述最大叶尖高度值的情况下，调节所述风力涡轮机叶片(5)的枢转角(P)，以便将所述风力涡轮机(1)的所述叶尖高度(H)降低到低于所述最大叶尖高度值的值。
2.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括向所述风力涡轮机叶片(5)施加偏压力的步骤，所述偏压力将所述风力涡轮机叶片(5)朝向限定最小枢转角的位置偏压，并且其中调节所述风力涡轮机叶片(5)的所述枢转角(P)的步骤包括减小向所述风力涡轮机叶片(5)施加的所述偏压力。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，调节所述风力涡轮机叶片(5)的所述枢转角(P)的步骤包括向所述风力涡轮机叶片(5)施加力，所述力使所述风力涡轮机叶片(5)朝向增大所述枢转角(P)的位置移动。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，调节所述风力涡轮机叶片(5)的所述枢转角(P)的步骤包括调节所述风力涡轮机(1)的旋转速度和/或所述风力涡轮机(1)的发电机扭矩。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，该方法还包括基于最大允许叶尖速度值来计算所述最大叶尖高度值的步骤。
6.根据前述权利要求中...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·B·安德森，托马斯·S·比耶特普·尼尔森，T·L·鲍恩，
申请(专利权)人：维斯塔斯风力系统有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。