[发明专利]检测风力涡轮机转叶系统叶片桨距角失衡的方法和装置

权利要求书

1. 一种用于检测风力涡轮机转叶系统的叶片桨距角失衡的方法，所述转叶系统围绕转子旋转轴线旋转，所述方法包括：

· 使所述转子旋转轴线绕横向于特别是垂直于所述转子旋转轴线的偏航轴线偏航；

· 获得表示因所述偏航引起的负载的负载信号（y）；

· 关于所述负载信号的频率分量（f1）分析所述负载信号；并且

· 基于所分析的负载信号来检测所述叶片桨距角失衡。

2. 根据权利要求1所述的方法，其中，分析所述负载信号包括确定所述频率分量（f1）的量值（313，413）。

3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，获得所述负载信号（y）包括为多个时间点（101，105）获得所述负载信号。

4. 根据权利要求3所述的方法，进一步包括：

· 获得表示所述转叶系统的方位角（φ）的转子方位角信号，其中检测所述叶片桨距角失衡进一步基于所述转子方位角信号。

5. 根据权利要求4所述的方法，获得所述转子方位角信号包括为所述多个时间点（101，201）获得所述转子方位角信号。

6. 根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述频率分量对应于所述转叶系统的旋转频率（f1）。

7. 根据权利要求2到6其中之一所述的方法，其中，所述分析进一步包括：确定与所述旋转频率乘以所述转叶系统所包括的转子叶片数相对应的另一频率分量（f3）的另一量值（315，415）。

8. 根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述检测包括：将所述量值与一阈值相比较、和/或将所述另一量值和另一阈值相比较、和/或将所述量值与所述另一量值之差与一差异阈值相比较、和/或将所述量值与所述另一量值之比与一比率阈值相比较。

9. 根据权利要求8所述的方法，其中，如果所述量值超过所述阈值、和/或所述另一量值降到所述另一阈值之下、和/或所述量值与所述另一量值之差超过所述差异阈值、和/或所述量值与所述另一量值之比超过所述比率阈值，则所述叶片桨距失衡被检测到。

10. 根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述检测进一步基于引起所述转叶系统旋转的风速（vw）。

11. 根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述分析进一步包括：计算所述负载信号（y）关于时间（t）的傅里叶变换、和/或在多个转子方位角级中，执行所述负载信号（y）关于所述转子方位角（φ）的分级。

12. 根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述分析进一步包括：确定所述频率分量（309，f1）的转子方位角相位，

其中检测所述叶片桨距角失衡特别地进一步包括：基于所确定的转子方位角相位来识别所述转叶系统包括的至少一个转子叶片，其中所述至少一个转子叶片具有不同于所述转叶系统包括的至少一个其它转子叶片的叶片桨距角。

13. 根据前述权利要求之一所述的方法，其中，获得所述负载信号（y）包括：获得由致动偏航的偏航致动器所消耗的功率、和/或获得所述偏航的扭矩动量。

14. 一种用于减少风力涡轮机的转叶系统的叶片桨距角失衡的方法，所述转叶系统围绕转子旋转轴线旋转，所述方法包括： 

· 根据前述权利要求之一所述的方法检测所述叶片桨距角失衡；以及

· 基于所检测的叶片桨距角失衡改变所述转叶系统包括的至少一个转子叶片的叶片桨距角，从而减少所检测的叶片桨距角失衡。

15. 一种用于检测风力涡轮机的转叶系统的叶片桨距角失衡的装置，所述转叶系统围绕转子旋转轴线旋转，所述装置包括：

· 用于获得表示负载的负载信号（y）的输入端子，所述负载是由使所述转子旋转轴线围绕横向于特别是垂直于所述转子旋转轴线的偏航轴线进行偏航而引起的；

· 处理器，其被配置成用于：

       关于所述负载信号（y）的频率分量（f1）来分析所述负载信号；以及

       基于所分析的负载信号来检测所述叶片桨距角失衡。