確定風力渦輪的偏航方向的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種用于確定滿輪機的偏航方向的方法、滿輪機及裝置。此外，提出了 相應的計算機程序產品和計算機可讀介質。
【背景技術】
[0002] 操作中的風力滿輪將并非總是經歷垂直于轉子平面的風。當風力滿輪的轉子平面 (其也稱為航向）并未垂直于風時，效率將降低。因此，實際的風力滿輪包括設計成自動地 調整其航向等的偏航系統，例如，使轉子平面垂直于到來的風旋轉，或保持相對于風來說的 角度W使滿輪轉子的表面面積最大化。
[0003] 通常，偏航系統為機艙的一部分，機艙可被包含在偏航移動中，即，經由至少一個 偏航軸承可旋轉地安裝在塔架的頂部上。轉子附接到機艙的逆風側上。轉子經由傳動系聯 接到收納在機艙內的發電機上。轉子包括中屯、轉子穀和多個葉片，所述多個葉片安裝到轉 子穀上且從其沿徑向延伸，從而限定轉子平面。
[0004] 對于風力發電站的操作者來說重要的是知道相應的風力滿輪的轉子平面或航向 的實際位置或方向，所述平面或航向與機艙的實際位置或方向相關聯。機艙的實際方向也 稱為偏航方向或偏航位置，或相對于確定方向（例如，基本方向）稱為偏航角。作為備選， 偏航角可限定為相對于到來的風的方向來說的機艙方向。
[0005] 圖1在示意性頂視圖中示出了相對于表示為圖1的背景的方位圈的公知基本點或 羅盤點的風力滿輪100的示例性方案。包括限定轉子平面140的多個葉片130的轉子穀 120安裝在機艙110的逆風側處。根據圖1的方案，風力滿輪100的實際偏航方向150 (其 也稱為"羅盤航向"）（即，機艙110的實際方向）指向基本方向"東北"或"肥"。如圖1 中示例性所示，絕對偏航角"Θ "是指相對于朝基本方向"北"或"N"來說的風力滿輪 的實際偏航方向150。絕對偏航角Θ偏航角由箭頭160示出，其中Θ偏航角=45°。
[0006] 關于偏航方向的信息是用于分析關于風力滿輪的數據或執行分段管理控制的常 用基礎，例如，如： -現場風圖和風型的歷史數據收集， -通過避免在噪聲生成過大所處的風向上操作來限制風力滿輪噪音， -可存在顯著風端流的偏航角下的風力滿輪的自動縮減和調節， -在一天中的某些時刻和偏航角下防止對鄰近的居民或企業的陰影閃爍/光污染， -風力滿輪偏航位置的遠程手動控制， -效率測試和風力滿輪功率曲線驗證，或 -當維護團隊到來時在結冰狀況期間安全地定位轉子。
[0007] 為了確定例如絕對偏航角，風力滿輪可配備有偏航編碼器，其測量相對于靜止物 體的相對偏航方向，所述靜止物體例如是裝固到地面水平處的地基上的塔架。偏航編碼器 通常通過在完成風力滿輪安裝設施之后確定基準偏航方向或基準偏航角來校準。
[0008] 在一些方案中，由于應用粗略估計或經驗法則來確定基本方向作為偏航角校準的 基礎或基準，故偏航角的初始校準不正確或不準確。
[0009] 錯誤偏航角校準的另一個可能的原因在于基于包括較強的永磁體的設計的風力 滿輪安裝設施，從而消除了應用磁羅盤來確定偏航方向或偏航角的可能性。作為另一常見 缺點，磁羅盤包括固有的不準確性，特別是在安裝設施位于高地理締度處時。
[0010] 作為備選，基于GPS(全球定位系統）或其它基于衛星的定位系統的羅盤已經用于 確定風力滿輪的基準偏航方向。
[0011] 圧P2559993A1]設及一種確定風力滿輪的構件的偏航角的方法，其中自動或自主 定位系統的至少一個接收器用于生成接收器的位置數據。接收器布置在經歷偏航移動的風 力滿輪位置處。
[0012] 然而，應用用于解決校準問題的此類自動和自主定位系統由于高成本和有限準確 度而受限。

【發明內容】

[0013] 因此，目的在于克服此類缺點，且具體是提供一種用于確定風力滿輪的準確偏航 方向和/或偏航角的改進的方法。
[0014] 該問題根據獨立權利要求的特征來解決。其它實施例由從屬權利要求得到。
[0015]為了克服此問題，提供了一種用于確定風力滿輪的偏航方向的方法，其包括W下 步驟： -在風力滿輪的構件處接收從源傳播的信號， -基于接收信號確定從構件朝源的方向， -確定相對于朝源的確定方向來說的風力滿輪的偏航方向。
[0016] 基于從源傳播的接收信號確定偏航方向可成本效益劃算的方式在風力滿輪 中實施。作為另一優點，不需要風力滿輪的主動偏航移動來允許W足夠的準確度確定偏航 方向，即，即使在風力滿輪靜止時也可能實現偏航方向的確定。
[0017] 在一個實施例中，偏航方向基于無線電定向（RD巧方向確定。
[0018] 在另一個實施例中，無線電定向方法基于假多普勒方法。基于假多普勒方向實施RDF可在很低成本下實施，其中RDF的結果基于高質量而定。
[0019] 在另一個實施例中， -信號經由附接到構件上的天線和/或接收器接收，天線和/或接收器具有相對于構件 的方向來說的校準0°方向， -偏移角基于相對于確定方向的校準0°方向確定， -偏航方向基于偏移角和確定方向來確定。
[0020] 在下一實施例中， -信號從位于源指定的地理位置處的源被傳播， -傳播信號在構件指定的地理位置處被接收到， -相對羅盤航向通過處理構件指定的地理位置和源指定的地理位置來導出， -風力滿輪的偏航角基于W下導出： -偏移角，W及 -相對羅盤航向。
[0021] 傳播信號的接收器與發射器之間的相對羅盤航向或相對基本方向可通過例如根 據Ξ角計算比較（即，處理）地理位置的相應坐標來確定。基于標準地理坐標系的運種處 理是公知的，且將在描述結束部分簡短概述。
[0022] 偏航角W朝限定基本方向的關系被確定也是一個實施例。通過W朝限定基本方向 的關系確定偏航角，所得的偏航方向和/或偏航角（也稱為"絕對偏航方向和/或角度"） 可獨立地針對風場安裝設施的各個風力滿輪W足夠的準確度確定。舉例來說，獨立的偏航 角/方向可對于各個風力滿輪相對于基本方向"北"來確定。
[0023] 按照另一個實施例，傳播信號在風力滿輪的機艙或轉子處接收到。基本上，傳播信 號可經由天線或接收器接收到，所述天線或接收器位于包括在導致天線/接收器與信號源 之間的方向變化的偏航或旋轉運動的風力滿輪的任何部分處。
[0024] 根據一個實施例，偏航方向按W下方式被確定： -連續地，或 -定期地，或 -在至少一個限定的時間間隔內，或 -一次性地。
[0025] 作為一個優點，發射器的功率消耗可優化，即，能量浪費最小化。作為一個實例，為 了功率消耗的目的，發射器可連同安裝在風力滿輪上的接收器被定時成在規則間隔（即， 每24小時）傳播信號。
[0026] 根據另一個實施例，地理位置根據W下被限定： -地理締度和經度坐標系，或 -通用橫向麥卡托圖扣TM)坐標系，或 -通用極球面投影坐標網0JP巧坐標系。
[0027] 上文指出的問題還通過包括W下特征的風力滿輪解決： -用于接收從源傳播的信號的接收器， -處理單元，其布置成： -基于接收信號確定從接收器朝源的方向， -確定相對于朝源的確定方向來說的風力滿輪偏航方向。
[0028] 上文指出的問題還通過包括和/或關聯布置成使得可在其上執行如本文所述的 方法的處理單元和/或硬接線電路和/或邏輯裝置的裝置來解