本實(shí)用新型主要涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特指一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)速測(cè)量裝置。

背景技術(shù)：

目前廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行風(fēng)速風(fēng)向測(cè)量的是超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀，超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀的工作原理是利用超聲波時(shí)差法來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)速的測(cè)量。聲音在空氣中的傳播速度，會(huì)和風(fēng)向上的氣流速度疊加。在固定監(jiān)測(cè)條件下，超聲波在空氣中的傳播速度與風(fēng)速函數(shù)對(duì)應(yīng)，通過(guò)監(jiān)測(cè)風(fēng)速儀兩個(gè)通道上的相反方向的風(fēng)速矢量來(lái)確定風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)速和風(fēng)向。但是由于大氣經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)的葉片后，會(huì)改變其原有路徑和流速，在葉片后端形成渦流，致使位于后端的風(fēng)速儀不能準(zhǔn)確的采集到葉片上的風(fēng)向風(fēng)速，不能最大限度的捕捉風(fēng)能，而且由于未能及時(shí)響應(yīng)風(fēng)速變化，加大了葉輪機(jī)械能的脈動(dòng)；另外，由于葉片本身體積龐大，越靠近葉根，光線射向葉輪掃風(fēng)面時(shí)被遮擋面積越大，從而帶來(lái)測(cè)量盲區(qū)，影響風(fēng)速的測(cè)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量準(zhǔn)確的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)速測(cè)量裝置。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為：

一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)速測(cè)量裝置，包括用于測(cè)量風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉片前方預(yù)設(shè)距離處風(fēng)速的風(fēng)速檢測(cè)件，所述風(fēng)速檢測(cè)件安裝于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的滑環(huán)固定端。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述風(fēng)速檢測(cè)件前方的輪轂罩為透明罩。

所述風(fēng)速檢測(cè)件的檢測(cè)端突出風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輪轂罩且位于所述葉片的前方。

所述風(fēng)速檢測(cè)件通過(guò)一安裝組件安裝于所述滑環(huán)固定端。

所述安裝組件包括安裝在所述滑環(huán)固定端的環(huán)形抱箍，所述環(huán)形抱箍上設(shè)置有支桿，所述風(fēng)速檢測(cè)件安裝于所述支桿上。

所述風(fēng)速檢測(cè)件為激光測(cè)速儀。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)速測(cè)量裝置，在風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)，葉片和輪轂旋轉(zhuǎn)，將風(fēng)速檢測(cè)件安裝于滑環(huán)固定端，不僅能夠避免風(fēng)機(jī)運(yùn)行中葉片轉(zhuǎn)動(dòng)帶來(lái)的測(cè)量盲區(qū)，提高測(cè)量的可靠性和準(zhǔn)確性，而且滑環(huán)固定端靜止不動(dòng)，進(jìn)一步保證測(cè)量的可靠性；另外風(fēng)速檢測(cè)件直接檢測(cè)葉片正前方位置處的風(fēng)速，從而也能夠避免葉片擾動(dòng)影響風(fēng)速測(cè)量，進(jìn)一步提高風(fēng)速檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型在具體應(yīng)用時(shí)的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本實(shí)用新型在具體應(yīng)用時(shí)的立體結(jié)構(gòu)圖。

圖3為本圖2的局部放大圖。

圖4為本實(shí)用新型中風(fēng)速檢測(cè)件的立體安裝圖。

圖5為本實(shí)用新型中風(fēng)速檢測(cè)件的側(cè)視安裝圖。

圖6為本實(shí)用新型的測(cè)速原理圖。

圖中標(biāo)號(hào)表示：1、輪轂罩；2、滑環(huán)固定端；3、安裝組件；31、環(huán)形抱箍；32、支桿；4、風(fēng)速檢測(cè)件；5、葉片。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。

如圖1至6所示，本實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)速測(cè)量裝置，包括用于檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉片5正前方預(yù)設(shè)位置處風(fēng)速的風(fēng)速檢測(cè)件4，其中風(fēng)速檢測(cè)件4安裝于滑環(huán)固定端2。在風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)，葉片5和輪轂旋轉(zhuǎn)，將風(fēng)速檢測(cè)件4安裝于滑環(huán)固定端2，正對(duì)輪轂罩1，能夠避免風(fēng)機(jī)運(yùn)行中葉片5轉(zhuǎn)動(dòng)帶來(lái)的測(cè)量盲區(qū)，提高測(cè)量的可靠性和準(zhǔn)確性，而且滑環(huán)固定端2在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)靜止不動(dòng)，進(jìn)一步提高測(cè)量的可靠性；風(fēng)速檢測(cè)件4直接檢測(cè)葉片5正前方位置處的風(fēng)速，從而也能夠避免葉片5擾動(dòng)而影響風(fēng)速測(cè)量，進(jìn)一步提高風(fēng)速檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

本實(shí)施例中，風(fēng)速檢測(cè)件4為激光測(cè)速儀，其測(cè)量原理為：以激光為光源向大氣發(fā)射激光脈沖，接收大氣粒子（主要是氣溶膠粒子和大氣分子）后散射信號(hào)，通過(guò)分析發(fā)射激光和散射激光的多普勒頻移來(lái)計(jì)算出風(fēng)速。具體為激光測(cè)速儀的激光發(fā)生器產(chǎn)生激光光束，發(fā)射器則將激光光束沿風(fēng)機(jī)正前方水平直線發(fā)射出去；激光束定點(diǎn)聚焦于需要測(cè)量風(fēng)速的位置處（預(yù)設(shè)位置處的測(cè)量點(diǎn)）；激光束碰到確定距離大氣中的粒子后發(fā)生散射，接收器接收到散射回來(lái)的激光束，通過(guò)與發(fā)射時(shí)的激光束進(jìn)行對(duì)比，得出測(cè)量點(diǎn)大氣粒子的運(yùn)動(dòng)速度。由于大氣中的氣溶膠粒子對(duì)大氣運(yùn)動(dòng)具有很好的跟隨性，大氣粒子對(duì)激光束的散射主要是由氣溶膠粒子和大氣分子散射造成的，因此，測(cè)量點(diǎn)處大氣粒子的運(yùn)動(dòng)速度等于測(cè)量點(diǎn)處的風(fēng)速。利用激光測(cè)速儀（如激光測(cè)速雷達(dá)）可以定點(diǎn)聚焦，同時(shí)測(cè)量風(fēng)機(jī)正前方若干個(gè)點(diǎn)的風(fēng)速。

如圖4和圖5所示，本實(shí)施例中，風(fēng)速檢測(cè)件4通過(guò)一安裝組件3安裝于滑環(huán)固定端2。其中安裝組件3包括安裝在滑環(huán)固定端2的環(huán)形抱箍31，環(huán)形抱箍31上設(shè)置有支桿32，風(fēng)速檢測(cè)件4則安裝于支桿32上。風(fēng)機(jī)輪轂在旋轉(zhuǎn)時(shí)，滑環(huán)固定端2不旋轉(zhuǎn)，將激光測(cè)速儀安裝于滑環(huán)固定端2，避免了風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)葉片5轉(zhuǎn)動(dòng)帶來(lái)的測(cè)量盲區(qū)。另外，為了保障激光測(cè)速儀的正常工作，將輪轂前端的輪轂罩1設(shè)置成透明罩，保證激光發(fā)射與接收的可靠性。當(dāng)然，也可以將激光測(cè)速儀的前端伸出至輪轂罩1。

本實(shí)施例中，風(fēng)速的測(cè)量原理如圖6所示：S1點(diǎn)的風(fēng)速V₁，可以矢量分解為正對(duì)于風(fēng)輪掃風(fēng)面積的風(fēng)速為V_1r，垂直于V_1r且與地面平行的風(fēng)速為V_1x，風(fēng)向角為Φ。推廣到Sn點(diǎn)，則有：

①

②

③

由以上③式能測(cè)量和計(jì)算出葉輪前方任意位置（S1、S2……Sn）的風(fēng)速風(fēng)向，并可以通過(guò)建模計(jì)算出t時(shí)刻后葉輪上的風(fēng)速和風(fēng)向，從而為風(fēng)電機(jī)組主控系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)變槳系統(tǒng)提供依據(jù)（具體過(guò)程為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述）。

雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本實(shí)用新型技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。