风机如何捕捉四面八方的风？

宋元的水转翻车

明清的风力水车

对于大自然的风

勤劳智慧的中华民族

早在两千多年前就学会利用

在今天的美丽中国

风力发电已遍布大江南北

它的原理很简单

风能→机械能→电能

见到这样的场景

大家不免会发出疑问

为什么每次看到

叶片都是整齐划一的迎风招展

风从四面八方来

它是如何准确捕捉的

今天小编带你一探究竟~

01

什么是偏航系统？

偏航系统，又称对风装置，是风机控制系统中的重要组成部分。其作用在于当风速矢量方向发生变化时，机组能够快速平稳地对准风向，保证风机叶轮时刻处于迎风位置，以便风轮获得最大的风能。

该系统主要包括感应部件、传动部件、控制部件以及其它辅助部件等。

通俗易懂地说

这个系统就好像一个人

控制部件=大脑

（PLC控制器等）

执行部件=肢干

（偏航电机、制动器、回转支承盘等）

检测部件=眼鼻

（风向标、风速仪）

眼鼻发现→大脑分析→肢干行动

依靠这位时刻执勤的哨兵

实现风电机组全天候自动对风

02

如何捕捉四面八方的风？

▲工作状态下的风向标

“眼”► 风向传感器（风向标）是以风向箭头的转动探测、感受外界风向信息，并将其传递给同轴码盘，同时输出对应风向相关数值的一种物理装置。

风吹动风向标尾翼

尾翼带动同轴码盘转动

箭头指出来风方向

为了保持方向的敏感性，同时还采用不同的内部机构，来给风速传感器辨别方向。

▲工作状态下的风速仪

“鼻”► 风速传感器（风速仪）是一种采用可以连续测量风速和风量大小的传感器。

1

风量=风速×横截面积

2

风速∝转速

转速可以用电触点、齿轮或光电计数器等记录。

比较常见的风速传感器是风杯式风速传感器，该传感器相传最早是由英国鲁滨孙发明的，其测量部分是由三个或四个半球形的风杯组成，在风力的作用下风杯绕轴旋转。

▲某机型控制系统工作状态

“大脑”► 风电机组的控制部件接收和评价来自传感器（如风传感系统）的输入信息/信号。

风速信号

风向信号

机舱角度信号

控制系统

这些输入的信息/信号与系统内设置的参考数值进行比较，根据差值进行矫正，用于控制舱根据风向进行旋转、调整转子叶片的位置以及开关系统各装置。

▲偏航电机3D透视图

“四肢”► 传动部件由偏航电机、制动器、回转支承盘等结构组成，偏航电机直接安装在偏航驱动齿轮上。

在接收到控制系统发出的信号指令后，驱动齿轮通过重型小齿轮（副齿轮）将三相制动电机的扭矩传递到回转支承盘（转盘）的外部齿轮齿，实现机舱的旋转，至此叶轮调整到迎风面。

▲风电机组偏航3D透视图

03

系统“亚健康”怎么办？

正常状态下

叶轮与风向垂直方向

始终保持一致

若风机偏航系统

处于“亚健康”状态

势必会造成机组发电能力下降

以额定风速10米/秒计算

误差从1度上升到11度

发电能力降低约5%

损失来之不易的绿色电能

这些肉眼无法识别的“慢性病”

可瞒不过机智的电力小哥

在龙源电力安全生产运营监控中心

依托生产监控系统和智能管控APP

对数据集中采集接收

打破“数据孤岛”

实现“纵向全面解耦、横向全面贯通”

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通过大数据分析临近机组

风向、风速、风功率等差异

精准定位“亚健康”风机

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原标题：《风机如何捕捉四面八方的风？》

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