風電機組偏航傳感器設計

文 | 任華彬，徐鳳榮，王明軍

當風電機組葉輪平面與風向垂直，即：葉輪軸線方向與風向一致時，葉輪吸收的風能最大，機組發電效率最高。由于風電場的風向不斷變化，機組需要隨著風向的變化按照一定的邏輯進行偏航對風。因此，偏航準確與否，直接關系到風電機組的發電效率。主動偏航系統偏航接近開關和偏航限位開關分別是偏航系統的檢測元件和偏航極限停機的觸發機構，本文將對這兩個偏航傳感器的設計進行分析和探討。

風電機組偏航系統

風電機組的偏航系統，按驅動方式分為主動系統和被動系統兩種。被動系統指的是依靠風力通過相關機構完成機組風輪對風動作的偏航系統，常見的有尾舵、舵輪和下風向三種；主動系統指由調向電機將風輪調整至迎風位置。主動偏航系統需要測量風向，根據風向和風輪平面法線方向來確定調整方向，雖結構非常復雜，但迎風過程是可控的。

兆瓦級風電機組采用主動偏航系統，通過偏航電機來調整風輪并使其對準風向。研究由電機帶動的主動迎風偏航控制系統，使迎風調向準確穩定，對延長調向機構的壽命和提高發電量均具有十分重要的意義。

偏航系統也稱對風裝置，由控制與檢測部分、驅動機構和扭纜保護裝置三部分組成。偏航系統的主要作用有兩個：其一是與風電機組的控制系統相互配合，使風電機組的風輪始終處于迎風狀態，使風電機組能充分吸收風能，提高機組的發電效率。……