[发明专利]风力发电机组

说明书

本发明公开了一种叶片、风力发电机组及方法，能够降低风力发电机组调速过程中的变桨频率。风力发电机组的叶片，包括中空腔体，中空腔体中设置有质块组件、驱动组件和传感器。质块组件和驱动组件，驱动组件用于驱动质块组件沿叶片长度方向移动；传感器，检测驱动组件中的至少部分元件的运动量或质块组件的位移量。本发明提供的叶片，可通过质块组件在叶片内移动改变叶轮的转动惯量，从而调节叶轮速度。

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，尤其涉及一种叶片、风力发电机组及方法。

背景技术

风力发电机组运行过程中，为了获取最佳的风能转换效率，叶轮叶片应在不同风速下具有不同桨距角，通过调整不同的桨距角，进而调整叶轮的转速，达到最优的发电模式。

风力发电机组的变桨系统可以调整叶片的桨距角，桨距角改变时气流作用在叶片上的驱动力发生变化，驱动力变化时叶轮所受的转矩也相应变化，从而实现叶轮转速调整。例如，当风速小于目标风速时可以启动变桨系统以调整叶片的桨距角，从而增大叶片所获得的驱动力，使得风力发电机组获得最为理想的启动力矩；风力发电机组运行过程中，当风速发生变化时，特别是风速超过额定风速后，需要通过变桨系统调整叶片的桨距角，控制叶轮的转速，维持风力发电机组稳定的发电功率。

但是，频繁的变桨动作会降低变桨系统或风力发电机组的寿命，使风力发电机组的可靠性降低。

在风力发电机组正常运行的时候，风速较小的时候，风力发电机组的塔筒或主轴因重力问题，收到顺时针的弯矩影响可能会有突然的大风或阵风，风力发电机组的塔筒或主轴因风阻产生的逆弯矩突然变大，长久时间就会对风力发电机组的塔筒或主轴巨大影响，目前没有特别好的方法解决。

当叶片由于质量问题或是风况问题导致叶轮整体质量不平衡的时候，需要进行调整，但是目前位置也没有什么好的解决办法。风力发电机组在偏航时，尤其是柔性塔架，产生共振，导致风力发电机组出现故障或是塔架无法增高，如何避免共振问题，主要是使叶片停机，但是这样会影响发电量。

发明内容

本发明实施例提供一种叶片、风力发电机组及方法，能够解决风力发电机组叶片调速过程中的变桨频率过高，叶轮对塔筒或主轴的弯矩过大，叶轮整体质量不平衡以及产生共振的问题。

第一方面，提供一种风力发电机组的叶片，包括中空腔体，腔体中设置有：

质块组件和驱动组件，驱动组件用于驱动质块组件沿叶片长度方向移动；

传感器，检测驱动组件中的至少部分元件的运动量或质块组件的位移量。

在第一种可能实现的方式中，传感器为电压传感器、电流传感器或位移传感器。

在第二种可能实现的方式中，腔体中沿叶片长度方向固定设置有导轨，驱动组件固定连接有质块组件，且驱动组件和质块组件能一起沿着导轨移动。

在第三种可能实现的方式中，还包括沿叶片长度方向设置于叶片腔体中的齿条或链轮，齿条或链路上设有质块组件；驱动组件为电机，电机驱动齿条或链轮带动质块组件移动。

在第四种可能实现的方式中，驱动组件包括电机、滑轮和牵引绳，电机连接有滑轮，滑轮上安装有牵引绳，牵引绳上设有质块组件。

在第五种可能实现的方式中，驱动组件为液压缸，液压缸的固定端固定安装在腔体上，液压缸的活动端连接有质块组件。

在第六种可能实现的方式中，腔体中还设有限位装置，限位装置用于限制质块组件的移动范围。

第二方面，提供一种风力发电机组，包括主控系统和叶轮，叶轮包括轮毂和叶片，轮毂上设有叶片，叶片为第一方面中的叶片，叶片和轮毂围绕转子旋转轴线转动。