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一种 风 电机组风轮风速的测试装置

阅读：384发布：2020-05-13

专利汇可以提供一种风电机组风轮风速的测试装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种风电机组风轮风速的测试装置，包括竖直设置的测风塔，测风塔安装在被测风电机组的上风向侧，并且，测风塔与被测风电机组的距离为2D-4D，其中，D为被测风电机组的风轮直径；测风塔上安装有自上而下依次排列设置的多个横担，单个横担在测风塔上水平设置，并且，每个横担的两端对称设置有一对风速计，其中，位于最上端的两对风速计在竖直方向上的间隔为D/6，位于最下端的两对风速计在竖直方向上的间隔为D/6，剩余的相邻所述风速计在竖直方向上的间隔为D/3。本实用新型具有测试结果真实可靠、误差小、被测风电机组的风速测量精准的优点，尤其适用于大容量风电机组的风速检测。，下面是一种风电机组风轮风速的测试装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种风电机组风轮风速的测试装置，包括竖直设置的测风塔(2)，其特征在于，所述测风塔(2)安装在被测风电机组的上风向侧，并且，所述测风塔(2)与所述被测风电机组的距离为2D-4D，其中，D为所述被测风电机组的风轮直径；
所述测风塔(2)上安装有自上而下依次排列设置的多个横担，单个所述横担在所述测风塔(2)上水平设置，并且，每个所述横担的两端对称设置有一对风速计，其中，位于最上端的两对所述风速计在竖直方向上的间隔为D/6，位于最下端的两对所述风速计在竖直方向上的间隔为D/6，剩余的相邻所述风速计在竖直方向上的间隔为D/3；
位于最顶端的一对所述风速计在竖直方向上与地面(5)的距离为H+D/2，位于最底端的一对所述风速计在竖直方向上与所述地面(5)的距离为H-D/2，其中，H为所述被测风电机组的轮毂中心距离所述地面(5)的高度；
所述横担包括从上向下依次设置的一号横担(6)、二号横担(7)、三号横担(8)、四号横担(9)、五号横担(10)；
所述风速计包括：
对称设置于所述一号横担(6)的两端的一号风速计(11)和二号风速计(12)，两者在竖直方向上与所述地面(5)的距离为H+D/2；
对称设置于所述二号横担(7)的两端的三号风速计(13)和四号风速计(14)，两者在竖直方向上与所述地面(5)的距离为H+D/3；
对称设置于所述三号横担(8)的两端的五号风速计(15)和六号风速计(16)，两者在竖直方向上与所述地面(5)的距离为H；
对称设置于所述四号横担(9)的两端的七号风速计(17)和八号风速计(18)，两者在竖直方向上与所述地面(5)的距离为H-D/3；
对称设置于所述五号横担(10)的两端的九号风速计(19)和十号风速计(20)，两者在竖直方向上与所述地面(5)的距离为H-D/2；
所述测风塔(2)上安装有位于所述四号横担(9)和所述五号横担(10)之间的气象数据采集装置(3)，并且，该气象数据采集装置(3)与所述风速计信号连接；
所述测风塔(2)的顶端设置有避雷针(1)；
所述测风塔(2)安装在测风塔平台(4)上，该测风塔平台(4)的底端固定在所述地面(5)上；
所述风速计为杯式风速计。

说明书全文

一种风 电机组风轮风速的测试装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种测试装置，尤其涉及一种风电机组风轮风速的测试装置。

背景技术

[0002] 由于风力发电在减轻环境污染、调整能源结构、解决偏远地区居民用电问题等方面的作用非常突出，故近年来风力发电越来越受到世界各国的重视并得到了广泛的开发和应用，使风力发电成为了可再生能源开发中技术最成熟的、最具有规模开发和商业化发展前景的发电方式之一。

[0003] 风电机组的功率特性用以表述风电机组的发电能力，风电机组的输出功率与风速的关系曲线称为该风电机组的功率曲线，可见，功率特性与风速的大小密切相关，是衡量风电机组的发电能力的重要参数，故风电机组的风速测量的精确性也至关重要。目前，大多数采用国家标准GB/T18451.2-2012《风电机组功率特性测试》中给出的风速测试方法来进行风速测定，具体是在被测风电机组上风向2.5倍风轮直径处安装测风塔，使测风塔与风电机组轮毂中心高度同高，并在测风塔顶部安装杯式风速计，运用该杯式风速计测量得到的风速来等效表征轮毂中心高度的风速。

[0004] 然而，随着风电机组的容量越来越大，风电机组的叶片也逐渐加长，扫掠面积随之也在不断变大，例如，目前大容量的风电机组叶片普遍超过100米，此时，若依然按照上述标准沿用原有装置测试风轮扫掠面的风速显然是不准确的，因此，急需开发一种适应于大容量风电机组风轮风速的测试装置。实用新型内容

[0005] 为了解决上述技术所存在的不足之处，本实用新型提供了一种有利于提高风速测量的精确性的风电机组风轮风速的测试装置。

[0006] 为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种风电机组风轮风速的测试装置，包括竖直设置的测风塔，其特征在于，所述测风塔安装在被测风电机组的上风向侧，并且，所述测风塔与所述被测风电机组的距离为2D-4D，其中，D为所述被测风电机组的风轮直径；所述测风塔上安装有自上而下依次排列设置的多个横担，单个所述横担在所述测风塔上水平设置，并且，每个所述横担的两端对称设置有一对风速计，其中，位于最上端的两对所述风速计在竖直方向上的间隔为D/6，位于最下端的两对所述风速计在竖直方向上的间隔为D/6，剩余的相邻所述风速计在竖直方向上的间隔为D/3。

[0007] 优选的，位于最顶端的一对所述风速计在竖直方向上与地面的距离为H+D/2，位于最底端的一对所述风速计在竖直方向上与所述地面的距离为H-D/2，其中，H为所述被测风电机组的轮毂中心距离所述地面的高度。

[0008] 优选的，所述横担包括从上向下依次设置的一号横担、二号横担、三号横担、四号横担、五号横担；所述风速计包括：对称设置于所述一号横担的两端的一号风速计和二号风速计，两者在竖直方向上与所述地面的距离为H+D/2；对称设置于所述二号横担的两端的三号风速计和四号风速计，两者在竖直方向上与所述地面的距离为H+D/3；对称设置于所述三号横担的两端的五号风速计和六号风速计，两者在竖直方向上与所述地面的距离为H；对称设置于所述四号横担的两端的七号风速计和八号风速计，两者在竖直方向上与所述地面的距离为H-D/3；对称设置于所述五号横担的两端的九号风速计和十号风速计，两者在竖直方向上与所述地面的距离为H-D/2。

[0009] 优选的，所述测风塔上安装有位于所述四号横担和所述五号横担之间的气象数据采集装置，并且，该气象数据采集装置与所述风速计信号连接。

[0010] 优选的，所述测风塔的顶端设置有避雷针。

[0011] 优选的，所述测风塔安装在测风塔平台上，该测风塔平台的底端固定在所述地面上。

[0012] 优选的，所述风速计为杯式风速计。

[0013] 采用本实用新型所述的测试装置，由于所述多对风速计根据所述被测风电机组的安装高度和叶片直径尺寸在竖直方向上采用定向预定间隔方式进行有序排列，能够对所述被测风电机组的扫掠面积内的风速进行有效采集，进而确保所采集的风速结果的可靠性、准确性，能够降低误差率，最终确保所获得的所述被测风电机组的风轮等效风速的精准度。这种测试装置尤其适用于大容量风电机组的风速检测。
附图说明

[0014] 图1为本实用新型的测试装置的整体结构示意图；

[0015] 图2为本实用新型的测试装置的五对风速计的安装高度示意图。

[0016] 图中：1、避雷针；2、测风塔；3、气象数据采集装置；4、测风塔平台；5、地面；6、一号横担；7、二号横担；8、三号横担；9、四号横担；10、五号横担；11、一号风速计；12、二号风速计；13、三号风速计；14、四号风速计；15、五号风速计；16、六号风速计；17、七号风速计；18、八号风速计；19、九号风速计；20、十号风速计。

具体实施方式

[0017] 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型所述风电机组风轮风速的测试装置作进一步详细的说明。

[0018] 如图1所示，本实用新型所述测试装置包括竖直设置的测风塔2，该测风塔2安装在被测风电机组的上风向侧，并且，测风塔2与被测风电机组的距离为2D-4D，其中，D为被测风电机组的风轮直径；具体地，本实施例中，测风塔2安装在测风塔平台4上，该测风塔平台4的底端固定在地面5上。

[0019] 在测风塔2上安装有自上而下依次排列设置的多个横担，单个横担在测风塔2上水平设置，并且，每个横担的两端对称设置有一对风速计，其中，位于最上端的两对风速计在竖直方向上的间隔为D/6，位于最下端的两对风速计在竖直方向上的间隔为D/6，剩余的相邻风速计在竖直方向上的间隔为D/3。

[0020] 如图1所示，本实施例中，横担共有五个，各横担平行设置于测风塔2上。横担从上向下依次包括一号横担6、二号横担7、三号横担8、四号横担9、五号横担10。风速计共有十个，分别为一号风速计11、二号风速计12、三号风速计13、四号风速计14、五号风速计15、六号风速计16、七号风速计17、八号风速计18、九号风速计19、十号风速计20，这十个风速计为杯式风速计。

[0021] 具体地，一号风速计11和二号风速计12分别设置于一号横担6的两端，它们在竖直方向上与所述地面5的距离为H+D/2；

[0022] 三号风速计13和四号风速计14分别设置于二号横担7的两端，它们在竖直方向上与所述地面5的距离为H+D/3；

[0023] 五号风速计15和六号风速计16分别设置于三号横担8的两端，它们在竖直方向上与所述地面5的距离为H；

[0024] 七号风速计17和八号风速计18分别设置于四号横担9的两端，它们在竖直方向上与所述地面5的距离为H-D/3；

[0025] 九号风速计19和十号风速计20分别设置于五号横担10的两端，它们在竖直方向上与所述地面5的距离为H-D/2。

[0026] 其中，四号横担9和五号横担10之间的测风塔2上安装有气象数据采集装置3，该气象数据采集装置3与前述十个风速计分别信号连接，前述十个风速计所采集的风速数据传输到气象数据采集装置3上，然后再经由后者传输到与其信号连接的终端装置上，经由终端装置根据预先设定的公式模型来对这些数据进行分析处理来计算出被测风电机组的风轮等效风速。

[0027] 另外，测风塔2的顶端设置有避雷针1。

[0028] 采用本实用新型所述的测试装置，由于所述多对风速计根据所述被测风电机组的安装高度和叶片直径尺寸在竖直方向上采用定向预定间隔方式进行有序排列，能够对被测风电机组的扫掠面积内的风速进行有效采集，进而确保所采集的风速结果的可靠性、准确性，能够降低误差率，最终确保所获得的所述被测风电机组的风轮等效风速的精准度。这种测试装置尤其适用于大容量风电机组的风速检测。

[0029] 上述实施方式并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本实用新型的保护范围。

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