专利名称：一种风机运行方法、风速测量装置及风力发电机组的制作方法
技术领域：
本发明涉及风力发电技术领域，具体地，涉及一种风机运行方法、风速测量装置及应用上述方法和/或装置的风力发电机组。
背景技术：
在风力发电机组的工作过程中，需要时刻测量风机叶轮所处环境中的自然风速， 然后根据所测的风速对叶轮的桨距角进行调整，从而使叶轮的旋转速度随风速的改变而实时变化，以降低风机输出功率的波动，并提高风力发电机组的实际发电效率。请参阅图1，为一种常见的风力发电机组的结构示意图。图中A点处为目前常用的机械式风速测量装置。该装置类似于气象监测中所使用的叶轮测速装置，即，叶轮随着空气流动进行旋转，并且叶轮的转速与风速具有正比关系，从而根据叶轮的转速即可获知此时的风速。然而，采用上述风速测量方式的风力发电机组在实际应用中存在下述问题其一，由于上述风速测量装置多被安装在叶轮的后方位置处，而空气在流动过程中会首先经过叶轮并损失一定的动能后才会经过该风速测量装置。因此，在上述位置处无法准确测得叶轮前方的风速值，而将该位置处所测量的风速用于对风机叶轮进行变桨控制时，势必会给风机运行带来一定的控制误差。其二，上述风速测量装置采用机械结构的测量方式，因而在测量过程中容易受到例如各种磨擦、机械误差和环境等因素的影响，从而影响其测量精度，进而降低风机对叶轮桨距角的调节精度，并最终影响风机的发电效率。其三，基于上述原因，技术人员试图通过采用发电机转速作为控制参数而实现对变桨系统的精确控制。然而，由于发电机的转速是由风速间接决定的，因此只能在发电机转速发生变化之后才能对桨距角进行调整，这就势必造成一定的滞后性。更严重的问题在于，上述控制方式会使风机的输出功率始终处于不断波动的状态，不但降低风机的实际发电量，而且还会增加叶轮系统的载荷，加速其老化过程，进而影响风机的正常使用寿命。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种风机运行方法，其能够为风机提供准确的风速参数，以提高风机运行的稳定性和发电效率。为解决上述问题，本发明还提供一种风速测量装置，其同样能够为风机提供准确的风速参数，并提高风机运行的稳定性和发电效率。为解决上述问题，本发明还提供一种应用上述风机运行方法和/或风速测量装置的风力发电机组，其采用更为精确的风速作为风机运行的控制参数，因而具有更高的运行稳定性和发电效率。为此，本发明提供一种风机运行方法，用于提高风力发电机组的发电效率，其包括下述步骤10)预先测量气流在到达风机叶轮之前的风速；20)使风力发电机组的运行状态与预先测得的风速相匹配，以提高风力发电机组的发电效率；30)连续而重复地执行步骤 10)和步骤20)，以使风力发电机组进行持续高效地运行。其中，在步骤10)中，预先测量的风速为气流在风机叶轮前方一定距离位置处的风速。其中，步骤10)具体包括101)向风机叶轮前方一定距离位置处发射特定频率的测量波；102)接收经过空气中的粒子反射回来的测量波；103)根据多普勒效应的原理，将反射回来的测量波的频率与发射初始时的测量波的频率进行比较和计算，以得出风机叶轮前方一定距离位置处的风速。其中，测量波包括激光或超声波。其中，步骤10)中，在步骤10 之前还包括对反射回来的测量波和发射初始时的测量波进行放大的步骤。其中，步骤20)具体包括间隔一定的补偿时间，再使风力发电机组的运行状态与预先测得的风速相匹配；上述补偿时间大致等于气流按照被预先测得的风速，从预先测量风速的位置处流动至风机叶轮所在位置处所需的时长；补偿时间随风速的变化而改变，并与风速成反比。其中，在步骤20)中，使风力发电机组的运行状态与预先测得的风速相匹配的步骤具体包括将风机叶轮的桨距角调整为与当前风速相对应的角度。此外，本发明还提供一种风速测量装置，用于在上述本发明提供的风机运行方法中预先测量气流在到达风机叶轮之前的风速。该风速测量装置包括测量波发射模块、测量波接收�？�、数据分析�？橐约笆涑瞿？�。其中，测量波发射�？橛靡韵蚍缁堵智胺揭欢ň嗬胛恢么Ψ⑸涮囟ㄆ德实牟饬坎ǎ徊饬坎ń邮漳？橛靡越邮站掌械牧Ｗ臃瓷浠乩吹牟饬坎ǎ皇莘治瞿？橛靡越瓷浠乩吹牟饬坎ǖ钠德视敕⑸涑跏际钡牟饬坎ǖ钠德式斜冉虾图扑悖缘贸龇缁堵智胺揭欢ň嗬胛恢么Φ姆缢伲皇涑瞿？橛靡越莘治瞿？樗贸龅姆缢偈涑龈辽僖惶ǚ缌Ψ⒌缁椤Ｆ渲校饬坎òす猓幌嘤Φ兀饬坎ǚ⑸淠？榘す夥⑸淦鳎饬坎ń邮漳？榘榧す饨邮掌�。其中，测量波包括超声波；相应地，测量波发射�？榘ǔǚ⑸淦鳎饬坎ń邮漳？榘槌ń邮掌�。其中，数据分析�？榘ǚ糯笃�、频率比较器以及计算器，其中，放大器用以将测量波接收模块所接收到的测量波进行放大；频率比较器用以将反射回来的测量波的频率与发射初始时的测量波的频率进行比较，以得出经过反射回来的测量波的频率与发射初始时的测量波的频率相比较的变化量；计算器用以根据变化量计算出风机叶轮前方一定距离位置处的风速。其中，风速测量装置还包括机舱支架，用于将风速测量装置固定于风力发电机组的机舱外部。其中，风速测量装置还包括地面支架，用以将风速测量装置固定于风力发电机组附近的地面上。其中，风速测量装置具体根据多普勒效应的原理计算风机叶轮前方一定距离位置处的风速。
作为另一种技术方案，本发明还提供一种风力发电机组，其应用有上述本发明提供的风机运行方法进行运行控制，以提高其发电效率。另外，本发明还提供一种风力发电机组，其包括上述本发明提供的风速测量装置， 用以预先测量风力发电机组的叶轮前方的风速，风力发电机组根据预先测量的风速对自身的运行状态进行调整。本发明具有下述有益效果本发明提供的风机运行方法，首先预先测量气流在到达风机叶轮之前的风速 ’然后使风力发电机组的运行状态与上述预先测得的风速相匹配，以达到提高风力发电机组的发电效率的目的；并且通过连续而重复地执行上述步骤，可使风力发电机组进行持续高效地运行。相对于现有技术中采用机械式风速测量装置而言，本发明提供的运行方法能够在气流达到风机叶轮之前测知其风速，并将该风速作为控制风机运行的主要参数之一，从而可避免现有技术中测量叶轮后方风速所导致的控制误差，进而提高风机的控制精度及其运行的稳定性；在此基础上，可使风力发电机组具有较高的风能转化及利用效率，从而获得较高的发电效率。而且，由于本发明提供的风机运行方法所测得的风速能够作为风机运行的控制参数，因而无需再采用发电机转速作为风机的控制参数，也就有效避免了采用发电机转速作为控制参数的诸多问题。并且，在一个优选实施中，本发明提供的风机运行方法借助特定频率的测量波而实现对风速的非接触式测量，从而避免了现有技术中的机械式风速测量装置容易受到各种机械误差和环境因素影响的问题，进而可有效提高风机运行的控制精度及稳定性。本发明提供的风速测量装置包括测量波发射�？�、测量波接收�？�、数据分析�？橐约笆涑瞿？�。借助上述测量波发射�？榭梢韵蚰勘攴较�(诸如风机叶轮前方一定距离的位置处)发射特定频率的测量波，并通过测量波接收�？槎跃掌械牧Ｗ臃瓷浠乩吹纳鲜霾饬坎ń薪邮眨缓缶墒莘治瞿？槎陨鲜龇瓷浠乩吹牟饬坎ǖ钠德视敕⑸涑跏际钡牟饬坎ǖ钠德式斜冉虾图扑阋缘贸錾鲜瞿勘攴较蛏系姆缢伲蛔詈笥墒涑瞿？榻鲜龇缢俅椭练缌Ψ⒌缁榈目刂葡低�。由上述过程可知，本发明提供的风速测量装置能够实现对风机叶轮前方一定距离位置处的风速进行非接触式的测量，从而能够在气流到达风机叶轮之前获得精确的风速值，进而为风机的运行提供精确的控制参数，并最终提高风机发电效率和运行稳定性。本发明提供的风力发电机组中应用有上述本发明提供的风机运行方法和/或设置有上述本发明提供的风速测量装置。因此，在风力发电机的运行过程中，能够预先获得风机叶轮前方的风速，并将该风速作为风力发电机组的控制参数，从而可有效提高风力发电机组的运行稳定性及发电效率。
图1为一种目前常见的风力发电机组的结构示意图；图2为本发明提供的风机运行方法一个具体实施例的流程示意图；图3为本发明提供的风机运行方法另一个具体实施例中风速测量步骤的流程示意图4为本发明提供的风速 测量装置一个具体实施例的结构框图；以及图5为图4所示风速测量装置中的数据分析�？榈囊恢�具体实施方式
的结构框图。
具体实施例方式为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的风机运行方法、风速测量装置及应用上述方法和/或装置的风力发电机组进行详细描述。请参阅图2，为本发明提供的风机运行方法一种具体实施例的流程示意图。如图所示，本实施例中，该风机运行方法包括下述步骤10)预先测量气流在到达风机叶轮之前的风速；20)使风力发电机组的运行状态与预先测得的风速相匹配，以提高风力发电机组的发电效率；30)连续而重复地执行步骤10)和步骤20)，以使风力发电机组进行持续高效地运行。其中，步骤10)具体是指采用一定的技术手段在气流到达风机叶轮之前就对其风速进行测量，例如在风机叶轮前方一定距离的某一位置处设置风速测量装置，借助该风速测量装置对该位置处的风速进行实时测量。容易理解的是，步骤10)中所测得的风速是气流尚未经过风机叶轮而未损失动能的流动速度，因此在将该风速作为风机运行的控制参数时可有效提升风机的控制精度，降低风机输出功率的波动性，从而在大幅提高对风能的转化利用率，即提高发电效率。此外，对于上述步骤10)进行风速测量的位置可以灵活选�。咛迦缦缕湟唬杂谏鲜龇缢俨饬课恢糜敕缁堵值南喽苑较颍缈梢匝≡穹缁堵值恼胺剑部梢匝≡穹缁堵智胺降囊欢ń嵌确段诘哪掣龇较蛭恢茫箍筛莘缌Ψ⒌缁榈目刂凭纫�、安装场地及周边环境对风速的影响等因素而进行调整；当然，优选的风速测量位置应位于风机叶轮的正前方。其二，上述测量风速的位置与风机叶轮之间的距离同样可以根据实际需要和/或实地测验进行确定，该距离的确定原则是只要能够确保气流从上述测量风速的位置流动到风机叶轮所在位置处时其风速大致保持不变的距离均可，基于上述原则及其变形的技术方案均应视为本发明的保护范围；例如，在叶轮直径约为100米的风力发电机组的叶轮前方约20米范围内所测得的风速值与叶轮所在位置处的风速值大致相等，那么就可将上述叶轮前方约20米范围内所测得的风速视为叶轮所在位置处的风速，而上述约20米的距离范围即可作为进行风速测量的位置与叶轮之间距离的可选范围。此外，对于上述风速测量过程中所采用的风速测量装置，例如可以采用现有技术中的机械式风速测量装置，也可以采用专用的感应式的风速测量装置，或者，还可以采用其他类型的非接触式的风速测量装置。在上述步骤20)中所述的使风力发电机组的运行状态与预先测得的风速相匹配的步骤，在实际应用中，例如可以包括根据上述预先测得的风速对风机叶轮的桨距角进行调整，从而调节风机的叶轮载荷，并进而调节风机的实际输出功率的步骤。这里，可以通过实验得到一系列的或连续的风速值与风机叶轮的桨距角之间的函数关系，并将这一函数关系预存在风力发电机组的控制系统中，从而在控制系统每获得一个新的风速值之后，即可立即得出叶轮桨距角的对应角度值，然后对叶轮进行相应的调节。
上述步骤30)，具体是指连续地执行步骤10)，从而对风机叶轮前方的风速值进行连续测量，并将上述连续的风速值持续不断地传送至风力发电机组；相应地，步骤20) 中，控制风力发电机组根据上述连续的风速值对诸如风机叶轮桨距角等的运行状态进行不断调整，从而使风力发电机组能够持续稳定且高效地向外输出电能。通过上述描述可知，本发明提供的风机运行方法能够有效提高作为风机控制参数的风速值的测量精确度，从而使风机运行参数与经过风机叶轮位置的实际风速进行精确匹配，进而提高风机的运行稳定性和发电效率。请参阅图3，为本发明提供的风机运行方法另一个具体实施例中步骤10)的流程示意图。本实施例中的步骤20)和步骤30)与上述第一种实施例基本相同或类似，在此不予赘述。下面将对本实施例中步骤10)的风速测量过程进行详细说明。本实施例中，步骤10)具体包括下述步骤101)向风机叶轮前方一定距离位置处发射特定频率的测量波；10 接收经过空气中的粒子反射回来的测量波；10 根据多普勒效应的原理，将上述反射回来的测量波的频率与发射初始时的测量波的频率进行比较和计算，以得出风机叶轮前方一定距离位置处的风速。其中，多普勒效应是指波源和观察者有相对运动时，观察者接受到波的频率与波源发出的频率并不相同的现象。在实际应用中，上述测量波可以是激光或超声波，而至于具体采用何种测量波进行风速测量可根据精度需要及成本核算等因素而定；也可同时采用两种测量波，并根据实际需要在二者的测量结果中进行选取。此外，为了获得更为准确的风速测量数据，在本实施例中的步骤10 之前，还包括对反射回来的测量波和发射初始时的测量波进行放大的步骤。在一个优选实施例中，为了进一步提高风机运行控制的精确性，本发明提供的风机运行方法的步骤20)具体包括下述过程间隔一定的补偿时间，再使风力发电机组的运行状态与步骤10)中所预先测得的风速相匹配。这样设置的原因在于，步骤10)中进行测量风速的位置通常位于风机叶轮的前方，被测气流从该测量位置流动到风机叶轮所在位置处还需要一定的时间，因此采取上述补偿措施是为了使风力发电机组的运行状态更好地与实际经过风机叶轮的风速相匹配。由此可知，上述补偿时间应该大致等于气流以被测得的风速从预先测量风速的位置处流动至风机叶轮所在位置处所需的时长。并且，当步骤10)连续进行风速测量时，上述补偿时间应当随着所测得的风速的变化而改变，并且其数值大致与所测风速成反比(即，风速越高，补偿时间越短)，从而对风力发电机组的运行控制进行连续的补偿操作。综上所述，本发明所提供的风机运行方法能够在风机运行过程中，使风机叶轮的桨距角等参数的运行状态与气流经过叶轮所在位置处时的实际风速进行精确地匹配；并且，当连续测得的风速发生变化时，还可以使风机运行参数相应地进行调整，从而在对风能进行充分利用同时，可有效降低风机输出功率的波动以及降低风机叶轮所受到的风力载荷的冲击。因此，本发明所提供的风机运行方法能够有效提高风机的发电效率和运行稳定性。作为另一种技术方案，本发明还提供一种风速测量装置。该装置可被用于上述本发明提供的风机运行方法中预先测量气流在到达风机叶轮之前的风速。请参阅图4，为本发明提供的风速测量装置一个具体实施例的结构框图。如图所示，本发明提供的风速测量装置包括测量波发射�？�、测量波接收�？�、数据分析�？橐约笆涑瞿？�。其中，测量波发射�？橛靡韵蚍缁堵智胺揭欢ň嗬胛恢么Ψ⑸涮囟ㄆ德实牟饬坎ǎ徊饬坎ń邮漳？橛靡越邮站掌械牧Ｗ臃瓷浠乩吹牟饬坎ǎ皇莘治瞿？橛靡越瓷浠乩吹牟饬坎ǖ钠德视敕⑸涑跏际钡牟饬坎ǖ钠德式斜冉虾图扑悖缘贸龇缁堵智胺揭欢ň嗬胛恢么Φ姆缢伲皇涑瞿？橛靡越莘治瞿？樗贸龅姆缢偈涑龈辽僖惶ǚ缌Ψ⒌缁椤Ｇ氩卧耐�5，为一个具体实施例中的数据分析�？榈慕峁箍蛲�。如图所示，上述数据分析�？榻徊接职ǚ糯笃�、频率比较器以及计算器。其中，放大器用以将测量波接收�？樗邮盏降牟饬坎ń蟹糯螅员阌谄渌？榻蟹治龊图扑愕却恚碧岣咦钪占扑憬峁木范龋黄德时冉掀饔靡越瓷浠乩吹牟饬坎ǖ钠德视敕⑸涑跏际钡牟饬坎ǖ钠德式斜冉希缘贸鼍瓷浠乩吹牟饬坎ǖ钠德视敕⑸涑跏际钡牟饬坎ǖ钠德氏啾冉系谋浠浚患扑闫饔靡愿荼浠考扑愠龇缁堵智胺揭欢ň嗬胛恢么Φ姆缢�。其中，上述测量波可以采用激光，也可以采用超声波。当采用激光作为测量波时， 相应地，测量波发射�？榫咛灏す夥⑸淦鳎饬坎ń邮漳？榫咛灏榧す饨邮掌鳎坏辈捎贸ㄗ魑饬坎ㄊ保嘤Φ兀饬坎ǚ⑸淠？榫咛灏ǔǚ⑸淦鳎饬坎ń邮漳？榫咛灏槌ń邮掌鳌Ｏ旅嬉约す庾魑饬坎ㄎ员痉⒚魈峁┑姆缢俨饬孔爸玫墓ぷ鞴探芯咛逅得�。首先，设定风速测量的具体位置，例如可以选定距离风机叶轮正前方20米处的某一小范围区域作为测量位置，并将风速测量装置的激光发射器和激光接收器均对准该位置；之后，启动风速测量装置的激光发射器和激光接收器，几乎在启动的同时，激光接收器即可接收到在上述测量位置处的空气粒子所反射回来的激光；同时，可以在激光发射器的发射端设置一个类似分光镜等具有光线分离功能的装置而使一部分激光在发射初始即反射回激光接收器；这样，在激光接收器上即可同时获得发射初始时的激光和经由测量位置处的空气粒子反射回的激光，并且上述两种不同频率的激光在激光接收器内被转化为电信号，继而被传输至后续的各个模块进行处理；接下来，放大器对上述电信号进行放大以防止信号在后续处理中失真；经放大处理后的电信号被传输至频率比较器，频率比较器可以对上述来自发射初始时的激光所转换的电信号的频率以及来自测量位置反射回来的激光所转换的电信号的频率进行比较，从而得到二者频率的变化量，也就得到了上述经空气粒子反射回来的激光频率与发射初始的激光频率的变化量；根据多普勒效应的原理，计算器便可根据上述激光频率的变化量准确计算出测量位置处的风速值；最后，由输出�？榻贸龅姆缢偈涑龈缌Ψ⒌缁椤５鄙鲜黾す夥⑸淦髁叵虿饬课恢梅⑸浼す馐保纯墒迪侄愿梦恢梅缢俚牧饬�。容易理解的是，采用超声波作为测量波进行风速测量的过程与上述激光测量的过程基本相同 或类似，因而不再赘述。当然，在必要时还可以同时采用上述两种不同的测量波，以达到特定的测量目的。此外，上述传输�？榭梢越鱿蛞惶ǚ缌Ψ⒌缁榇浞缢俨饬孔爸盟獾玫姆缢僦担部梢越惶ǚ缢俨饬孔爸盟獾玫姆缢僦低贝涓嗵ǚ缌Ψ⒌缁�。具体可以视各台风力发电机组所处的安装环境、距离以及风场分布情况等实际因素而定。在实际应用中，上述本发明提供的风速测量装置还应当包括将其固定安装于风力发电机组的机舱外部的机舱支架；或者，还包括将风速测量装置固定安装于风力发电机组附近的地面上的地面支架。上述两种支架的结构可以借鉴常用固定技术中的各种机械结构，只要保证在一定强度的风力作用下，能够维持风速测量装置的主体装置的安全和稳固即可。而二者的主要区别在于功能上的不同，具体为当采用机舱支架把风速测量装置安装于机舱外部时，能够使风速测量装置随机舱偏航，并可始终测量叶轮平面正前方的风速，测量精度高，但成本也会相应提高；当采用地面支架把风速测量装置安装于风力发电机组附近的地面上时，同一台风速测量装置就能够同时为处于该装置一定距离范围内的多台风力发电机组提供风速数据，但此时相比于安装在机舱上的方案而言，其测量精度会有所降低，但是能够节约大量的设备成本。综上所述，具体采用何种安装及测量方式可以根据成本预算及测量精度等的要求而进行综合考虑。通过上述描述可知，本发明提供的风速测量装置借助诸如激光和/或超声波等的测量波对预先设定的风速测量位置(例如，风机叶轮前方一定距离的位置处)的风速进行精确的非接触式的测量，从而能够有效保证所测风速的准确性，并且不会受到机械磨擦及环境等因素的影响。因此，本发明提供的风速测量装置能够为风力发电机组的运行控制提供精度的风速参数，从而在保证风机运行稳定性的同时，有效提高风力发电机组的发电效率。此外，本发明还提供了一种风力发电机组，其应用有上述本发明所提供的风机运行方法进行运行控制，从而在其运行过程中能够始终获得准确的风速参数，并根据上述风速参数对诸如叶轮变桨等的运行状态进行准确控制。因此，本发明提供的风力发电机组能够保持较高的运行稳定性，同时获得较高的发电效率。另外，本发明还提供了另一种风力发电机组，其包括上述本发明所提供的风速测量装置，用以预先测量风力发电机组的叶轮前方的风速并传输给风力发电机组的控制系统。该风力发电机组在运行过程中可根据来自上述风速测量装置的预先测量的风速对自身的运行状态进行准确的调节，从而同样具有较高的运行稳定性及发电效率。可以理解的是，上述本发明提供的风力发电机组还可以同时应用上述本发明提供的风机运行方法和风速测量装置而实现更好的运行控制，以获得更为理想的发电效率及运行稳定性。还可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种风机运行方法，用于提高风力发电机组的发电效率，其特征在于，包括下述步骤10)预先测量气流在到达风机叶轮之前的风速；20)使所述风力发电机组的运行状态与所述预先测得的风速相匹配，以提高所述风力发电机组的发电效率；30)连续而重复地执行步骤10)和步骤20)，以使所述风力发电机组进行持续高效地运行。
2.根据权利要求1所述的风机运行方法，其特征在于，在所述步骤10)中，所述预先测量的风速为气流在所述风机叶轮前方一定距离位置处的风速。
3.根据权利要求2所述的风机运行方法，其特征在于，所述步骤10)具体包括101)向所述风机叶轮前方一定距离位置处发射特定频率的测量波；102)接收经过空气中的粒子反射回来的所述测量波；103)根据多普勒效应的原理，将所述反射回来的测量波的频率与发射初始时的测量波的频率进行比较和计算，以得出所述风机叶轮前方一定距离位置处的风速。
4.根据权利要求3所述的风机运行方法，其特征在于，所述测量波包括激光或超声波。
5.根据权利要求3所述的风机运行方法，其特征在于，所述步骤10)中，在所述步骤 103)之前还包括对所述反射回来的测量波和发射初始时的测量波进行放大的步骤。
6.根据权利要求1所述的风机运行方法，其特征在于，所述步骤20)具体包括间隔一定的补偿时间，再使所述风力发电机组的运行状态与所述预先测得的风速相匹配；所述补偿时间大致等于气流按照所述被预先测得的风速，从预先测量风速的位置处流动至风机叶轮所在位置处所需的时长；所述补偿时间随所述风速的变化而改变，并与所述风速成反比。
7.根据权利要求1或6所述的风机运行方法，其特征在于，在所述步骤20)中，使所述风力发电机组的运行状态与所述预先测得的风速相匹配的步骤具体包括将所述风机叶轮的桨距角调整为与当前风速相对应的角度。
8.一种风速测量装置，用于在权利要求1-7中任意一项所述的风机运行方法中预先测量气流在到达风机叶轮之前的风速，其特征在于，所述风速测量装置包括测量波发射�？椤� 测量波接收�？�、数据分析�？橐约笆涑瞿？椋黄渲兴霾饬坎ǚ⑸淠？橛靡韵蛩龇缁堵智胺揭欢ň嗬胛恢么Ψ⑸涮囟ㄆ德实牟饬坎ǎ凰霾饬坎ń邮漳？橛靡越邮站掌械牧Ｗ臃瓷浠乩吹乃霾饬坎ǎ� 所述数据分析�？橛靡越龇瓷浠乩吹牟饬坎ǖ钠德视敕⑸涑跏际钡牟饬坎ǖ钠德式斜冉虾图扑悖缘贸鏊龇缁堵智胺揭欢ň嗬胛恢么Φ姆缢伲凰鍪涑瞿？橛靡越鍪莘治瞿？樗贸龅姆缢偈涑龈辽僖惶ㄋ龇缌Ψ⒌缁�。
9.根据权利要求8所述的风速测量装置，其特征在于，所述测量波包括激光；相应地， 所述测量波发射模块包括激光发射器，所述测量波接收�？榘榧す饨邮掌�。
10.根据权利要求8所述的风速测量装置，其特征在于，所述测量波包括超声波；相应地，所述测量波发射模块包括超声波发射器，所述测量波接收�？榘槌ń邮掌�。
11.根据权利要求8所述的风速测量装置，其特征在于，所述数据分析�？榘ǚ糯笃�、频率比较器以及计算器，其中所述放大器用以将所述测量波接收�？樗邮盏降牟饬坎ń蟹糯螅凰銎德时冉掀饔靡越龇瓷浠乩吹牟饬坎ǖ钠德视敕⑸涑跏际钡牟饬坎ǖ钠德式斜冉希缘贸鼍瓷浠乩吹乃霾饬坎ǖ钠德视敕⑸涑跏际钡牟饬坎ǖ钠德氏啾冉系谋浠浚凰黾扑闫饔靡愿菟霰浠考扑愠鏊龇缁堵智胺揭欢ň嗬胛恢么Φ姆缢佟�
12.根据权利要求8所述的风速测量装置，其特征在于，还包括机舱支架，用于将所述风速测量装置固定于所述风力发电机组的机舱外部。
13.根据权利要求8所述的风速测量装置，其特征在于，还包括地面支架，用以将所述风速测量装置固定于所述风力发电机组附近的地面上。
14.根据权利要求8-13中任意一项所述的风速测量装置，其特征在于，所述风速测量装置具体根据多普勒效应的原理计算所述风机叶轮前方一定距离位置处的风速。
15.一种风力发电机组，其特征在于，应用权利要求1-7中任意一项所述的风机运行方法进行运行控制，以提高其发电效率。
16.一种风力发电机组，其特征在于，包括权利要求8-14中任意一项所述的风速测量装置，用以预先测量所述风力发电机组的叶轮前方的风速，所述风力发电机组根据所述预先测量的风速对自身的运行状态进行调整。
全文摘要
本发明提供一种风机运行方法、风速测量装置及风力发电机组。其中，本发明提供的风机运行方法包括步骤10)预先测量气流在到达风机叶轮之前的风速；20)使风力发电机组的运行状态与上述预先测得的风速相匹配；30)连续而重复地执行步骤10)和步骤20)，以使风力发电机组进行持续高效地运行。上述方法能够有效提高风机的运行控制精度，进而提高风机运行的稳定性和发电效率。本发明提供的风速测量装置可应用于上述风机运行方法的风速测量步骤中，从而为风力发电机组提供准确的风速值。本发明提供的风力发电机组应用有上述本发明提供的风机运行方法和/或风速测量装置，因而同样具有较高的运行稳定性和发电效率。
文档编号G01P5/26GK102200095SQ20111008913
公开日2011年9月28日 申请日期2011年4月7日 优先权日2011年4月7日
发明者唐浩, 杨学军, 田萌 申请人:北京金风科创风电设备有限公司
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