[发明专利]一种风力发电机前置风速管测量风向的方法

说明书

本发明公开了一种风力发电机前置风速管测量风向的方法，包括以下步骤：在风机中心前安装前置风速管，该前置风速管是经过改进的皮托管，用于获得风车前来风气流的准确风速和风向；按照设定的风速管测定沿风速管周向分布小孔静压的测定位置，并且在特定的风速管转动到设定的角度时进行快速测量；所述测量包括测量所有动压、静压；确认测量结果的有效性；把有效的测量数据送中心计算机进行数据修正；确定风机前来流风和当前风机轴线的夹角，就是风向角；送风向角到转动风机的执行机构去转动机舱对准风向。本发明通过测定每个小孔和来流风形成的夹角以及周向的不同的静压力分布，给风机执行机构提供合理的风向指标，有效提高了风机的发电效率。

技术领域

本发明属于风力发电机技术领域，尤其涉及一种风力发电机前置风速管测量风向的装置和方法。

背景技术

风力发电利用率仍然有提高的空间。降低风电价格和普及推广风电最有效途径是提高风力发电的效率。尽管风力是无偿并用之不尽的能源，但在单位时间产生的有效电量才是风电的利用价值。

风力发电机设计的优劣固然是最重要的因素，但另一重要因素是准确的高效利用风力资源。其一即随时把风车对准风向，充分利用风来产出更多的电能量来发电。

目前所采用的把风车对准风向的方法其中之一是小型风机在风机尾部安装风标式尾翼。其一，对于大型高速风机而言，这不是一个可取的方法。因为大型风机的转动惯量很大，发电机的发电机构和重量是企图转动改变风机方向的很大阻尼。其二，风标受风车本身气流效应影响，将风标安装在风机尾部，由于风向的频繁变动造成风向标本身的动荡，而无法给风机执行机构提供合理的风向指标，这样显然影响风机的发电效率。

发明内容

本发明为解决现有技术提出的问题，提出一种风力发电机前置风速管测量风向的方法，目的在于解决现有技术将风标安装在风机尾部，由于大型风机的转动惯量很大、以及风标受风车本身气流效应影响造成风标本身的动荡，而无法给风机执行机构提供合理的风向指标，影响风机的发电效率的问题。

本发明为解决现有技术存在的问题采用以下技术方案：

一种风力发电机前置风速管测量风向的方法，其特点是：包括以下步骤：

步骤一、在风机中心前安装前置风速管，该前置风速管是经过改进的皮托管，用于获得风车前来风气流的准确风速和风向；

步骤二、按照设定的风速管测定沿风速管周向分布小孔静压的测定位置，并且在特定的风速管转动到设定的角度时进行快速测量；所述测量包括测量所有动压、静压；

步骤三、确认测量结果的有效性；

步骤四、把有效的测量数据送中心计算机进行数据修正；

步骤五、确定风机前来流风和当前风机轴线的夹角，就是风向角；

步骤六、送风向角到转动风机的执行机构去转动机舱对准风向。

所述步骤一的经过改进的皮托管，在皮托管外管侧面设有前后两排均匀分布的小孔，前一排小孔用于测量风速管的风速、称为测风速小孔，后一排小孔用于测量风速管周向的静压分布、称为测静压分布小孔，在多个测静压分布小孔内分别插入弯管，每条弯管沿着风速管的轴向延伸至中心计算机。

所述皮托管外管侧面均匀分布的测静压分布小孔，可以是8个(或更多孔) 上下左右对称分布的小孔，上部孔的静压分布对称于下部测风孔的静压分布。

所述步骤二测量所有的静压，包括测定每个测静压分布小孔的静压，该静压是测定风速管和来流风间的夹角形成的周向的不同的静压力分布，利用这个分布数值，采用风洞试验相应曲线判定风向，得知当时风向和风机平面的夹角。