[发明专利]风力发电机的桨叶零点设定方法

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电领域，具体而言，涉及一种风力发电机的桨叶零点设定方法。

背景技术

目前风力发电机变桨距控制系统，桨叶零点的设置精度对风机的载荷及风力发电量都有着重要的影响。对目前的变桨距控制系统而言，零点的校准方法为人工目测设定，而在软件中没有任何校准，但是这种设定方法受现场操作工程师经验影响较多，人工设定的桨叶零点往往存在较大偏差。根据计算，在额定风速的状况下，桨叶零点偏差0.2度对发电量的影响为风机容量的1%；另一方面，在风机桨叶零点丢失的情况下，需要人工进入轮毂进行桨叶零点设定，这样会影响风机的可利用时间。

因此，需要一种新的风力发电机的桨叶零点设置技术，可以提高零点设置的准确性，以及零点设置过程中的自动化程度。

发明内容

本发明正是基于上述问题，提出了一种新的风力发电机的桨叶零点设置技术，可以提高零点设置的准确性，以及零点设置过程中的自动化程度。

有鉴于此，本发明提出了一种风力发电机的桨叶零点设定方法，所述桨叶与所述风力发电机的轮毂通过轴承相连，其中，所述轮毂与所述轴承的外圈固定连接，所述桨叶与所述轴承的内圈固定连接；所述桨叶存在理论零点刻度，当所述桨叶的桨距角为0°时，所述理论零点刻度与理论零点重合，其特征在于，所述设定方法包括：在所述轴承的内圈或所述桨叶上设置触发装置，在所述轴承的外圈或所述轮毂上设置制动开关，所述桨叶进行转动时，所述触发装置能够触发所述制动开关，使所述桨叶停止转动，其中，所述触发装置设置在相对于所述理论零点的第一位置，所述制动开关设置在相对于所述理论零点的第二位置，且所述第一位置与所述第二位置沿预设的正方向的理论角度差为α；通过控制装置获取所述桨叶的实时零点刻度，在将所述实时零点刻度与所述理论零点重合后，沿所述正方向转动所述桨叶，使所述触发装置触发所述制动开关、所述桨叶停止转动，获取所述触发装置转过的第一实时角度差为β；转动所述桨叶，使所述实时零点刻度与相对于所述理论零点的理论刻度β-α重合；将所述桨叶上对应于所述理论零点的位置设置为新的实时零点刻度，以控制所述桨叶的转动。

在该技术方案中，桨叶与轮毂通过轴承连接，通过沿该轴承转动桨叶，可以实现对桨叶的桨距角的调节。当桨叶的桨距角为0°时，若在桨叶和轮毂的结合面处画出一条垂直于结合面的线，则当轮毂转动时，在轮毂上的线段（显然这里是假定的线段，并不一定真的画出，意指不随桨叶转动的一个标识）可以理解为理论零点，在桨叶上的线段（显然这里也是假定的线段，并不一定真的画出，意指随桨叶同步转动的一个标识）可以理解为理论零点刻度。可见，当理论零点刻度与理论零点重合时，则桨叶处于真正的0°桨距角位置。

但由于机械或程序误差等因素，使得在通过程序对桨叶进行桨距角的控制过程中，程序对于桨叶上的那个“线段”，也就是理论零点刻度的位置产生了一定偏差，而在该偏差的作用下，理论零点刻度变为了实时零点刻度。因而此时若令程序控制桨叶到达0°桨距角，程序将使得实时零点刻度与理论零点重合，从而导致产生了偏差。而从这个状态开始转动桨叶，测得的第一实时角度差β中也将包含有该误差。第一位置与第二位置的理论角度差为α，该角度中并不包含有上述理论零点刻度与实时零点刻度之间的误差。

需要说明的是，上述各个角度都存在正方向，且该正方向可以自行设置为顺时针方向或者逆时针方向。如设定正方向为顺时针，制动开关比触发装置沿顺时针超前90°，即α=90°，而桨叶从开始转动到停止，转过角度为60°，即β=60°，则两者之间的角度差异即为理论零点刻度与实时零点刻度之间的角度差异，所以需要进行调整，且具体调整的度数就是β-α，即-30°，也就是转动桨叶，使实时零点刻度与相对于理论零点的-30°重合，即将桨叶逆时针旋转30°，则此时理论零点与理论零点刻度将重新重合，然后将桨叶对应于理论零点的位置设置为新的实时零点刻度。

此外，这里的制动开关，可以采用限位开关，从而在触发装置与限位开关发生物理接触时进行制动；也可以采用其他形式的测距装置和制动器，如接近开关、红外测距仪、超声波测距仪、激光测距仪等，在检测到的距离达到预设距离时，实现制动。

在上述技术方案中，优选地，在获取所述新的实时零点刻度之后，还包括：转动所述桨叶，使得所述新的实时零点刻度与所述理论零点重合；沿所述正方向转动所述桨叶，使所述触发装置触发所述制动开关，所述桨叶停止转动，获取所述触发装置转过的第二实时角度差为θ；计算转动误差|θ-α|；若所述转动误差|θ-α|小于或等于预设的允许误差，则设定成功，否则设定失败。