[实用新型]一种风向标

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风向标。

背景技术

我国风能资源丰富，仅陆上风电可开发的装机容量约为2.5亿千瓦，在风力发电机组上，为了更好地利用风力资源，都要安装风向标。

图1是本实用新型现有技术中风向标的俯视示意图。如图1所示，风向标由信号测量部分和机械部分组成。

信号测量部分是在风向标底部的固定底座10内装有电子测量元件，即两个直流24V供电的槽形光电耦合器11，每个槽形光电耦合器由光发射器111、光接收器112和光通槽113组成。一个槽形光电耦合器安装在与机舱纵轴线平行的位置，命名为0度传感器，另一个安装在0度传感器的垂直位置，命名为90度传感器。

机械部分主要由支架(未示出)、尾翼12、传动杆13、金属半环14和轴承(未示出)组成。尾翼随着风向的变化而摆动，带动与传动杆连接在一起的金属半环在槽形光电耦合器的光通槽内圆周方向上转动。在槽形光电耦合器内，光发射器一直发出光线，当光通槽没有被金属半环遮挡住的时候光接收器检测到光发射器的光信号，输出高电平信号(24V)，当光通槽被金属半环遮挡住时接收不到光信号，输出低电平信号(0V)。

风向标传感器发出的信号经过滤波，再由风电机组控制系统处理，确定是否需要偏航，以及偏航的旋转方向。

在安装时，0度传感器与机舱纵轴线平行，当风力发电机组处于上风向且机舱正确定向时，0度传感器信号高电平与低电平的时间比例各为50％+V0和50％-V0；而此时90度传感器信号给出恒定的高电平信号，风力发电机组不执行偏航。如果0度传感器信号高电平与低电平的时间比例大于50％+V0或小于50％-V0时，风力发电机组就开始根据高电平与低电平的时间比例情况按顺时针或逆时针方向执行偏航。其中，V0是一个设定的限制值，用来决定何时偏航，防止偏航系统频繁动作。当风力发电机组处于其它不同风向时，风电机组控制系统根据0度传感器和90度传感器信号的不同来判定风向，执行自动偏航。

但是我国内陆地形复杂，风速变化快，湍流强度大，造成许多风电机组不能适应各种风资源情况，传统的风向标在上述地区就不能很好地工作。

山区的风电场由于受地形的原因会产生湍流，特别是高风速段时风速的变化率很大，而主风向却没有变化，这种风速的突变会造成风向标尾翼360度旋转，这样风向标的0度传感器信号和90度传感器信号都会在高电平和低电平之间一直变化，对于这种扰动信号，风电机组的偏航控制系统不能辨别这种扰动信号的存在，偏航控制系统逻辑上认为是风向的变化，所以这种间断不定的扰动会造成风电机组一直在执行偏航动作，导致机组不能进入发电状态，严重影响了机组的发电量，而且高风速下的偏航会对风电机组的传动系统造成很大的机械冲击。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种风向标，能够屏蔽湍流发生时间断不定的风速突变扰动信号，在湍流地区也满足偏航的要求。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种风向标，适用于风力发电机，包括底座、传动杆、尾翼、金属半环、第一槽形光电耦合器和第二槽形光电耦合器，所述第一槽形光电耦合器和所述第二槽形光电耦合器安装在底座上，所述第一槽形光电耦合器与所述风力发电机的机舱纵轴线平行，所述第二槽形光电耦合器与所述风力发电机的机舱纵轴线垂直，所述金属半环固定在所述传动杆下方，所述尾翼固定在所述传动杆上方，当尾翼随风转动与机舱纵轴线平行时，所述金属半环的开口弦线、所述尾翼与所述风力发电机的机舱纵轴线平行，所述金属半环位于所述第二槽形光电耦合器的对面，在所述第二槽形光电耦合器两侧预设角度处各设置一个限位挡块，所述限位挡块位于所述金属半环所在的圆周上，用于阻挡所述金属半环的360度转动。

所述预设角度是30度。

采用了本实用新型的技术方案，通过安装两个限位挡块，阻止风向标尾翼360度旋转，使得在偏航原理上仍然能够满足偏航的要求，消除了风电机组长时间对风情况的产生，提高了机组发电量。

附图说明

图1是本实用新型现有技术中风向标的俯视示意图。

图2是本实用新型具体实施方式中风向标的俯视示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。