[发明专利]一种叶片聚拢式抗大风风力发电机组及其控制方法

说明书

本发明公开了一种叶片聚拢式抗大风风力发电机组及其控制方法，包括带有至少两个叶片的风机本体，其中，每个叶片均能够根据需要绕风机本体的轮毂旋转中心线转动，即叶片之间能够产生相对转动，这样当大风来临时，叶片通过各自转动全部向下聚拢，且彼此之间部分重叠或全部重叠，以减小叶片总的迎风面积，并且轮毂下方的风速比其高处较小，最后将叶片锁定，即可实现在大风期间从源头上降低作用在叶片上的风载荷的目的，使得大风发生期间，机组载荷始终处于相对低的水平，可有效避免叶片折断、机组倒塌等事故发生。

技术领域

本发明涉及风力发电的技术领域，尤其是指一种叶片聚拢式抗大风风力发电机组及其控制方法。

背景技术

我国幅员辽阔，风能资源比较丰富。风能资源丰富的地区主要分布在三北地区以及东南沿海如广东、福建、江苏及附近岛屿，而且海上风能资源非常丰富，但是东南沿海区域风资源虽然较好，但是亦属于大风多发区，最大风速甚至达到一类风速以上。随着风力发电技术的进步，风机功率也在逐步提高，由原来常见的1.5MW已经发展到8MW，甚至10MW机组，兆瓦级的风机叶片都比较长，单片在50～80m左右，轮毂高度已经达到了100m，甚至110m。在极端恶劣天气，如东南沿海易发的大风情况下，叶片迎风面积大且处在高空中，这时叶片将会承担巨大的负载，机组很容易由于极端的环境条件的冲击，而产生破坏，如叶片折断、机组倒塌等事故。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种叶片聚拢式抗大风风力发电机组及其控制方法，通过叶片向下聚拢，可有效减小叶片的迎风面积，从而降低叶片的风载荷，避免叶片折断、机组倒塌等事故发生。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案如下：

一种叶片聚拢式抗大风风力发电机组，包括带有至少两个叶片的风机本体，每个叶片均能够根据需要绕风机本体的轮毂旋转中心线转动，即叶片之间能够产生相对转动，这样当大风来临时，叶片能够通过转动全部向下聚拢部分重叠或全部重叠，以有效降低作用在叶片上的风载荷。

上述叶片聚拢式抗大风风力发电机组的控制方法，具体如下：

在常规模式下，即非大风模式下，叶片都在轮毂上被锁定，彼此之间不可相对转动，机组正常发电；而在大风模式下，叶片通过各自转动全部向下聚拢，且彼此之间部分重叠或全部重叠，以减小叶片总的迎风面积，并且轮毂下方的风速比其高处较小，最后将叶片锁定，即可实现在大风期间从源头上降低作用在叶片上的风载荷的目的，使得大风发生期间，机组载荷始终处于相对低的水平。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

传统的风力发电机组，叶片迎风面较大，由于风切变的影响，处于机组上部的叶片迎风面受到的风载荷冲击最大，这样在大风来临时，叶片将会受到大风的冲击，很可能叶片会折断，或者机组倒塌，因此，基于上面的痛点，我们所设计的新型风力发电机组，在大风来临时，叶片会全部向下聚拢，减小了它的迎风面积，并且都集中在下部风速也要较高处将会小了很多，最后把叶片锁定，这样就从源头上降低了作用在叶片上的风载荷，从而有效避免叶片折断、机组倒塌等事故发生。

附图说明

图1为叶片聚拢式抗大风风力发电机组的主视图。

图2为叶片聚拢式抗大风风力发电机组的叶片向下聚拢轴视图。

图3为叶片聚拢式抗大风风力发电机组的叶片向下聚拢主视图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

参见图1至图3所示，本实施例所提供的叶片聚拢式抗大风风力发电机组，包括带有至少两个叶片11的风机本体1，其中，每个叶片11均能够根据需要绕风机本体1的轮毂12旋转中心线转动，即叶片11之间能够产生相对转动。