[发明专利]确定是否将尖端特征安装到风力涡轮机转子叶片上的方法

说明书

技术领域

本主题总体涉及风力涡轮机，并且更具体地涉及使用现场具体风况以便确定何时将尖端特征安装到风力涡轮机的转子叶片上的方法。

背景技术

风能被认为是目前可获得的最清洁、最具环境友善性的能源之一，并且风力涡轮机在这方面已不断获得关注。现代的风力涡轮机典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱以及一个或多个转子叶片。转子叶片利用已知的翼型原理捕获风的动能并且对旋转能量形式的动能进行传递以使轴转动，该轴将转子叶片联接至齿轮箱，或者如果未使用齿轮箱，则将转子叶片直接联接至发电机。发电机接着将机械能转化为可以配置于公用电网的电能。

为了保证风能始终是可实施的能源，已做出了努力从而通过修改风力涡轮机的尺寸、构造和生产力来增加能量输出。一种这样的修改是在每个风力涡轮机转子叶片的尖端处包括尖端特征，例如小翼。通常，能够采用小翼来改进风力涡轮机的总体效率和性能。小翼还可以安装在转子叶片上，以减小风力涡轮机的总体直径并且降低由叶片所发出的噪声。此外，小翼还可以使风力涡轮机的功率系数增加，并且因此降低由风力涡轮机所产生的能量的成本。

众所周知，吸力侧小翼比压力侧小翼更高效。然而，对于具有位于塔架迎风侧的转子的风力涡轮机而言，使用吸力侧小翼可能会造成很大问题。具体而言，将吸力侧小翼安装到转子叶片上使转子叶片的尖端与塔架之间的距离减小。这种塔架间隙的减小能够使转子叶片中的一个或多个转子叶片撞击塔架的风险显著增加，这是需要相当长的停机时间来修理和/或更换受损部件的成本非常高的事件。灾难性塔架故障也是塔架撞击的可能后果。

因此，使用现场具体风况来确定何时可以将尖端特征（例如吸力侧小翼或尖端延伸部）安装到转子叶片上以便增加叶片的总体性能而不会使塔架撞击的风险显著增加的方法将是在本技术领域内受欢迎的。

发明内容

本发明的各个方面以及优点将会在下文的描述中进行部分阐述，或者是通过描述可以显而易见的，或者是可以通过实施本发明而获知。

在一个方面中，本主题公开一种利用现场具体数据来确定是否将尖端特征安装到风力涡轮机的转子叶片上的方法。该方法大体包括以下步骤：通过传感器来监测风力涡轮机现场处的至少一种风况；基于该至少一种风况来确定位于风力涡轮机现场处的风力涡轮机的转子叶片的实际尖端偏转阈值；比较实际尖端偏转阈值与转子叶片的预定尖端偏转阈值；以及基于实际尖端偏转阈值与预定尖端偏转阈值之间的比较结果来确定是否将尖端特征安装到转子叶片上。

在另一个方面中，本主题公开一种利用现场具体数据来确定是否将吸力侧小翼安装到风力涡轮机的转子叶片上的方法。该方法可以大体包括以下步骤：通过传感器来监测风力涡轮机现场处的至少一种风况；基于该至少一种风况来确定位于风力涡轮机现场处的风力涡轮机的转子叶片的实际尖端偏转阈值；比较实际尖端偏转阈值与转子叶片的预定尖端偏转阈值；以及基于实际尖端偏转阈值与预定尖端偏转阈值之间的比较结果来确定是否将吸力侧小翼安装到转子叶片上。

在进一步的方面中，本主题涉及一种利用现场具体数据来确定是否将尖端特征安装到风力涡轮机的转子叶片上的方法。该方法可以大体包括以下步骤：基于用于风力涡轮机的风力涡轮机分类来提供具有预定尖端偏转阈值的用于风力涡轮机的转子叶片；基于出现在风力涡轮机的风力涡轮机现场处的至少一种风况来确定转子叶片的实际尖端偏转阈值；比较实际尖端偏转阈值与预定尖端偏转阈值；以及基于实际尖端偏转阈值与预定尖端偏转阈值之间的比较结果来确定是否将尖端特征安装到转子叶片上。

参照下文的描述以及所附权利要求，本发明的这些和其它的特征、方面以及优点将得到更好的理解。结合在本说明书中并且构成本说明书一部分的附图显示了本发明的实施例并且与描述一起用于对本发明的原理进行解释。

附图说明

参照附图，在说明书中阐述了对于本领域普通技术人员而言包括本发明的最佳模式的本发明的完整和可能公开，在附图中：

图1示出了风力涡轮机的一个实施例的透视图；

图2示出了使用现场具体风况来确定何时将尖端特征安装到风力涡轮机转子叶片上的方法的一个实施例的流程图；

图3示出了风力涡轮机的一个实施例的部分侧视图，其中特别示出了处于非偏转状态和偏转状态的风力涡轮机的转子叶片中的一个转子叶片；

图4示出了图3中所示的风力涡轮机的一个实施例，其中转子叶片中的一个转子叶片上安装有吸力侧小翼；以及