一种风力发电机组风向标偏差角度检测与校正装置及方法与流程

本发明涉及风向标精度调整，具体涉及一种风力发电机组风向标偏差角度检测与校正装置及方法。

背景技术：

1、风力发电机组依靠风向标感知风向，然后通过偏航系统使机头对正风向，以获得最大的受风面积和机组出力。对风不准会明显影响机组的发电量，但对风偏差并不影响机组的正常运行，因此对风偏差问题不易察觉，使得风电场在无意识中受到较大的经济损失。

2、对风偏差问题主要原因是风向标零位偏差。在排除主控滞后导致的对风偏差问题，即在机组运行时主控系统能够实时对风的情况下，风向标零位与机舱轴线不平行，即风向标零位轴线不平行于机舱轴线，而是存在一定夹角，这就导致了风向标零位偏差问题，进而造成风电机组发电量损失。

3、风向标初始安装、更换、长期使用后均需要机械对正，目前风力发电机组安装及维护过程中的风向标对正一般采用观察法，依靠人眼观察将风向标零位与机舱轴线调整平行，因人员观察为直观感觉，不可避免的存在人为误差及个体差异，导致机组存在一定的对风零位偏差。

4、风电机组采用的风向标类型一般有机械式、超声波两种，且品牌、型号繁多，在机舱上的安装方式也各不相同，各机组机舱形状差距较大。

5、因此，急需一种风力发电机组风向标偏差角度检测与校正装置。

技术实现思路

1、本发明目的之一提供一种风力发电机组风向标偏差角度检测与校正装置，能够适应适应多种型号、多种机舱类型且精度较高的通用型风向标校正仪。本发明的另一目的之一提供一种风力发电机组风向标偏差角度检测方法。

2、为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种风力发电机组风向标偏差角度检测与校正装置，包括校正仪本体、偏差角度判断装置和角度观察结构，所述校正仪本体能够用于转动地套设在风向标的外部，所述校正仪本体的上方设有所述偏差角度判断装置，所述偏差角度判断装置能够发射线束，以实现判断所述风向标是否存在偏差角度，所述角度观察结构设置在所述校正仪本体上，所述角度观察结构能够读取所述风向标的偏差角度。

4、所述的风力发电机组风向标偏差角度检测及校正装置，优选地，所述偏差角度判断装置包括激光发生夹持结构、激光发生器和激光发生器调整旋钮，所述校正仪本体的上方通过所述激光发生器调整旋钮设有所述激光发生夹持结构，所述激光发生夹持结构内设有所述激光发生器，所述激光发生器调整旋钮能够调整所述激光发生器的俯仰角。

5、所述的风力发电机组风向标偏差角度检测及校正装置，优选地，所述角度观察结构包括观察窗和零位标识，所述观察窗设置在所述校正仪本体的上部，所述观察窗上设有角度盘，所述校正仪本体的下部设有所述零位标识，并且所述零位标识设置在所述观察窗的下方。

6、所述的风力发电机组风向标偏差角度检测及校正装置，优选地，所述校正仪本体开设有纵向开口和横向开口，所述纵向开口设置在所述校正仪本体的侧壁上，所述横向开口位于所述校正仪本体的上部，所述风向标通过所述纵向开口和所述横向开口实现放入所述校正仪本体内。

7、所述的风力发电机组风向标偏差角度检测及校正装置，优选地，所述纵向开口的底部处还设有拉紧结构，所述拉紧结构包括拉紧结构安装板和拉紧件，所述安装板设置在所述纵向开口的底部处，所述拉紧件设置在所述拉紧结构安装板上。

8、所述的风力发电机组风向标偏差角度检测及校正装置，优选地，所述校正仪本体内还设有衬套。

9、第二方面，本发明提供一种风力发电机组风向标偏差角度检测方法，包括所述的风力发电机组风向标偏差角度检测及校正装置，所述方法具体包括如下步骤：

10、将零位标识与风向标零位对正；

11、激光发生器发射光线，并且发射的光线通过零位标识与风向标零位，通过判断发射光线是否与过风向标的机舱轴线完全重合，从而判断所述风向标是否存在偏差角度；

12、当判断存在偏差角度，利用三角函数计算偏差角度。

13、所述的风力发电机组风向标偏差角度检测方法，优选地，所述步骤“判断所述风向标是否存在偏差角度”具体的判断条件为：

14、发射光线与过风向标的机舱轴线完全重合时，所述风向标零位不存在偏差角；

15、发射光线与过风向标的机舱轴线不完全重合时，所述风向标零位存在偏差角。

16、所述的风力发电机组风向标偏差角度检测方法，优选地，所述过风向标的机舱轴线通过如下步骤获得：

17、通过机舱顶部的一些标识点来测绘出风力发电机组机舱中心轴线；

18、过风向标的中心画出所述风力发电机组机舱中心轴线的平行线，即过风向标的机舱轴线。

19、第三方面，本发明提供一种风力发电机组风向标偏差角度检测方法，包括所述的风力发电机组风向标偏差角度检测及校正装置，所述方法具体包括如下步骤：

20、转动校正仪本体，使发射光线与过风向标的机舱轴线完全重合，此时，风向标零位与角度盘上的某一个角度数值重合；

21、读出角度盘的数值，即测量出风向标的偏差角度。

22、本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

23、本发明充分利用机舱顶部已有的标志标识测绘机舱轴线及通过风向标位置的平行线，在机舱上远距离测量偏差距离来提高偏差角测量精度，设计多用型对正装置，基本覆盖市场上主流风向标，提高测量及校正效率，快速有效的解决风力发电机组风向标对风不准问题，提高机组发电量。

技术特征：

1.一种风力发电机组风向标偏差角度检测及校正装置，其特征在于，包括校正仪本体、偏差角度判断装置和角度观察结构，所述校正仪本体能够用于转动地套设在风向标的外部，所述校正仪本体的上方设有所述偏差角度判断装置，所述偏差角度判断装置能够发射线束，以实现判断所述风向标是否存在偏差角度，所述角度观察结构设置在所述校正仪本体上，所述角度观察结构能够读取所述风向标的偏差角度。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组风向标偏差角度检测及校正装置，其特征在于，所述偏差角度判断装置包括激光发生夹持结构、激光发生器和激光发生器调整旋钮，所述校正仪本体的上方通过所述激光发生器调整旋钮设有所述激光发生夹持结构，所述激光发生夹持结构内设有所述激光发生器，所述激光发生器调整旋钮能够调整所述激光发生器的俯仰角。

3.根据权利要求2所述的风力发电机组风向标偏差角度检测及校正装置，其特征在于，所述角度观察结构包括观察窗和零位标识，所述观察窗设置在所述校正仪本体的上部，所述观察窗上设有角度盘，所述角度盘的中心处设有零位标识。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的风力发电机组风向标偏差角度检测及校正装置，其特征在于，所述校正仪本体开设有纵向开口和横向开口，所述纵向开口设置在所述校正仪本体的侧壁上，所述横向开口位于所述校正仪本体的上部，所述风向标通过所述纵向开口和所述横向开口实现放入所述校正仪本体内。

5.根据权利要求4所述的风力发电机组风向标偏差角度检测及校正装置，其特征在于，所述纵向开口的底部处还设有拉紧结构，所述拉紧结构包括拉紧结构安装板和拉紧件，所述安装板设置在所述纵向开口的底部处，所述拉紧件设置在所述拉紧结构安装板上。

6.根据权利要求5所述的风力发电机组风向标偏差角度检测及校正装置，其特征在于，所述校正仪本体内还设有衬套。

7.一种风力发电机组风向标偏差角度检测方法，其特征在于，包括权利要求1至6中任一项所述的风力发电机组风向标偏差角度检测及校正装置，所述方法具体包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的风力发电机组风向标偏差角度检测方法，其特征在于，所述步骤“判断所述风向标是否存在偏差角度”具体的判断条件为：

9.根据权利要求7所述的风力发电机组风向标偏差角度检测方法，其特征在于，所述过风向标的机舱轴线通过如下步骤获得：

10.一种风力发电机组风向标偏差角度检测方法，其特征在于，包括权利要求1至6所述的风力发电机组风向标偏差角度检测及校正装置，所述方法具体包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及一种风力发电机组风向标偏差角度检测及校正装置，包括校正仪本体、偏差角度判断装置和角度观察结构，校正仪本体能够用于转动地套设在风向标的外部，校正仪本体的上方设有偏差角度判断装置，偏差角度判断装置能够发射线束，以实现判断风向标是否存在偏差角度，角度观察结构设置在校正仪本体上，角度观察结构能够读取风向标的偏差角度。本发明充分利用机舱顶部已有的标志标识测绘机舱轴线及通过风向标位置的平行线，在机舱上远距离测量偏差距离来提高偏差角测量精度，设计多用型对正装置，基本覆盖市场上主流风向标，提高测量及校正效率，快速有效的解决风力发电机组风向标对风不准问题，提高机组发电量。

技术研发人员：荣兴汉,岳文彦,边艳峰,张雨阳
受保护的技术使用者：中节能风力发电股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8