[发明专利]用于识别转子叶片撞击风力涡轮机的塔架时塔架撞击可能性的系统和方法

权利要求书

1.一种风力涡轮机，包括：

至少一个转子叶片和塔架；

用于感测所述转子叶片的弯曲度的装置；

用于感测所述塔架的弯曲度的装置；以及

处理器，所述处理器用于利用感测出的叶片和塔架的弯曲度来确定所述叶片与所述塔架之间的距离是否将会在预定最小数值以下。

2.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，用于感测所述转子叶片的弯曲度的装置包括：设置在所述叶片上用于输出指示叶片弯曲度的信号的传感器；以及被配置成基于所述信号来确定叶片弯曲度的测量值的分析器。

3.根据权利要求2所述的风力涡轮机，其特征在于，所述传感器被设置成测量所述叶片的至少在叶片尖端区域内的弯曲度。

4.根据任一前述权利要求所述的风力涡轮机，其特征在于，用于感测所述塔架的弯曲度的装置包括：设置在所述塔架上用于输出指示塔架弯曲度的信号的传感器；以及被配置成基于所述信号来确定塔架弯曲度的测量值的分析器。

5.根据权利要求4所述的风力涡轮机，其特征在于，所述传感器被安装在所述塔架上或者被嵌入到所述塔架内。

6.根据权利要求4或5所述的风力涡轮机，其特征在于，所述传感器包括具有光栅的光纤。

7.根据权利要求6所述的风力涡轮机，其特征在于，所述传感器包括长周期光栅传感器。

8.根据权利要求7所述的风力涡轮机，其特征在于，用于感测所述塔架的弯曲度的装置进一步包括：发光装置以及光收集装置，所述发光装置被设置成将光信号输入到所述长周期光栅传感器的光纤中，而所述光收集装置被设置成接收已经穿过所述长周期光栅传感器的光纤的光信号。

9.根据权利要求7或8所述的风力涡轮机，其特征在于，所述长周期光栅传感器包括具有多个光栅的光纤。

10.根据权利要求9所述的风力涡轮机，其特征在于，所述光纤具有两个光栅，所述两个光栅被设置用于测量所述塔架在垂直方向上的弯曲度。

11.根据权利要求4-10中任一项所述的风力涡轮机，其特征在于，所述风力涡轮机包括多个传感器，所述传感器均用于输出指示塔架弯曲度的信号；所述分析器被配置成基于所述信号确定塔架弯曲度的测量值。

12.根据权利要求11所述的风力涡轮机，其特征在于，所述传感器中的至少两个沿着所述塔架间隔开。

13.根据权利要求11或12所述的风力涡轮机，其特征在于，所述传感器中的至少两个围绕着所述塔架的圆周的至少一部分间隔开。

14.根据任一前述权利要求所述的风力涡轮机，其特征在于，所述风力涡轮机包括机舱，并且所述处理器被配置成基于感测出的塔架的弯曲度来确定所述机舱的倾斜度，其中确定出的机舱倾斜度在确定所述叶片与所述塔架之间的距离是否将在预定最小数值以下时由所述处理器使用。

15.根据权利要求10或13所述的风力涡轮机，其特征在于，所述风力涡轮机包括机舱，所述机舱被设置成使所述至少一个转子叶片围绕着所述塔架的纵向轴线旋转，并且所述处理器使用所述塔架在所述转子叶片经过所述塔架时所述转子叶片所处方向上的弯曲度的确定结果来确定所述转子叶片与所述塔架之间的距离是否将在预定最小数值以下。

16.根据任一前述权利要求所述的风力涡轮机，其特征在于，所述风力涡轮机进一步包括机舱，所述机舱被设置成使所述至少一个转子叶片相对于所述塔架的纵向轴线旋转；并且所述处理器在确定所述转子叶片与所述塔架之间的距离是否将在预定最小数值以下时使用所述转子叶片的旋转信息。

17.根据权利要求16所述的风力涡轮机，其特征在于，所述风力涡轮机进一步包括用于检测机舱定向的传感器，所述处理器在所述距离确定中使用指示机舱定向的信号。

18.根据任一前述权利要求所述的风力涡轮机，其特征在于，所述风力涡轮机包括控制器，所述控制器用于在所述处理器确定出所述叶片与所述塔架之间的距离将在预定最小数值以下时调节所述风力涡轮机的变量，从而降低所述转子叶片上的负载。

19.根据权利要求18所述的风力涡轮机，其特征在于，所述变量是所述转子叶片的桨距。