RS63498B1 - Sistem i metod za određivanje neusklađenosti sa pravcem vetra sa horizontalnom osom na kopnenoj vetroturbini - Google Patents

Description

Opis

Oblast pronalaska

[0001] Pronalazak se odnosi na oblast vetroturbina. Konkretno, pronalazak se odnosi na sistem i metodu za određivanje neusklađenosti sa pravcem vetra kopnene vetroturbine sa horizontalnom osom, na kompjuterski program i računarsku jedinicu za izvođenje metode.

Pozadina pronalaska i termini koji se koriste u pronalasku

[0002] Glavne komponente kopnene vetroturbine su sledeće, uz pozivanje na Sl.1.

- Nekoloko lopatica rotora 1 zahvata vetar podizanjem i rotacijom kada vetar duva preko njih, uzrokujući okretanje rotora 3.

- Glavčina rotora 2 koja drži nekoliko lopatica rotora 1 i rotor 3, pri čemu navedena glavčina rotora 2 povezuje lopatice rotora 1 sa vratilima: vratilom velike brzine 9 i vratilom male brzine 3.

- Vratilo male brzine 3 alternativno nazvano vratilo rotora 3 povezuje glavčinu rotora 2 sa reduktorom 8 pomoću cevi i hidrauličkih sredstava.

- Gondola 4 sadrži ključne komponente turbine uključujući reduktor 8, osovine male i velike brzine 3, 9, generator 10, turbinsku računarsku jedinicu 7 i kočnicu 11. Obično je dovoljno velika da omogućava operaterima da uđu za operacije održavanja i instalacije postavljenih komponenti.

- Toranj 5 za nošenje na njegovom vrhu gondole 4 i rotora 2.

- Ananemometar 6 i vetrokaz se koriste za merenje brzine i pravca vetra. Obično anemometar 6 meri brzinu vetra, dok vetrokaz obično određuje pravac vetra. Podaci sa anemometra 6 se koriste za kontrolu rotacionih položaja lopatica rotora 1, dok se podaci sa vetrokaza koriste za kontrolu rotacionog položaja gondole 4, a time i vetroturbine. Moderne turbine koriste ultrazvučne anemometre koji mere i brzinu i pravac vetra.

- Turbinska računarska jedinica 7 za elektronski rad i kontrolu funkcionisanja vetroturbine, koja uključuje mehanizam za zakretanje 13.

- Reduktor 8 povezuje vratilo male brzine 3 sa vratilom velike brzine 9 da se poveća brzina rotacije za postizanje brzina koje su generatorima potrebne za proizvodnju električne energije.

- Osovina velike brzine 9 pokreće električni generator 10.

- Električni generator 10 energiju vetra koji duva preko lopatica rotora 1 pretvara u električnu energiju.

- Kočnica 11 koja zaustavlja rotor 3 u slučaju nužde.

- Uređaj(i) za kontrolu zakretanja lopatica 12 se koriste za rad i kontrolu brzine i ugla lopatica rotora u vetroturbini.

- Aktuator zakretanja sa motorom, koji se koristi za usmeravanje turbine prema vetru kako bi je držao usmerenu prema vetru kada se pravac vetra promeni.

[0003] U zavisnosti od položaja rotora u odnosu na tlo, postoje dva tipa kopnene vetroturbine: vetroturbine sa horizontalnom osom, kada su dva vratila, odnosno vratila male i velike brzine paralelna sa tlom i vetroturbine sa vertikalnom osom, kada su dva vratila normalna na tlo.

[0004] Relevantne za pronalazak su kopnene vetroturbine sa horizontalnom osom. Stoga će se u daljem tekstu termini "turbina" ili "vetroturbina", koji se koriste alternativno, odnositi na kopnene vetroturbine sa horizontalnom osom.

[0005] Termin "ispred turbine" se odnosi na položaj ispred lopatica rotora koji je pravac odakle vetar duva, pri čemu se pomenuti vetar zove „ulivni vetar" dok se izraz "iza turbine" odnosi na položaj suprotno od lopatica rotora koji je pravac u kome vetar duva od turbine.

[0006] Iz stanja tehnike je poznato da vetroturbina mora biti pravilno i trajno okrenuta prema vetru, kako bi proizvela maksimalnu energiju.

[0007] Pravilno usklađivanje sa vetrom je kada je gondola paralelna sa ulivnim vetrom.

[0008] Da bi se osiguralo da je gondola paralelna sa vetrom, vetroturbine koriste takozvani „ mehanizam za usklađivanje pravca" koji se alternativno naziva "yawing" ili "yaw alignment", svi termini označavaju proces kojim se aktuator koristi za okretanje gondole vetroturbine sa rotorom ka vetru. Izraz „preusmeravanje vetroturbine ka vetru“ se u ovom pronalasku koristi za definisanje situacije kada je gondola poravnata tako da je paralelna sa vetrom.

[0009] Mehanizmom za usklađivanje upravlja aktuator, pri čemu se tim aktuatorom upravlja ili pomoću turbinske računarske jedinice ili pomoću anemometra.

[0010] Kako bi se omogućio mehanizam za usklađivanje, vrlo je važno obezbediti što preciznije i ažurirano merenje neusklađenosti.

[0011] Termin "neusklađenost" se odnosi na relativnu promenu pravca gondole u odnosu na pravac vetra. U idealnom slučaju, kada je gondola poravnata sa vetrom, neusklađenost je 0°.

[0012] U celom ovom pronalasku, termin "pravac vetra" označava horizontalnu komponentu vetra u suštini na visini glavčine, dok izraz "brzina vetra" označava horizontalnu komponentu vetra u suštini na visini glavčine.

[0013] Termin "u suštini na visini glavčine" se odnosi na visinu glavčine merenu vertikalno od tla do horizontalne ose glavčine rotora sa tolerancijom ± do 3 metra zbog uobičajenih dimenzija glavčine rotora i zbog uobičajenog položaja sklopa anemometra i vetrokaza nasuprot glavčine rotora u odnosu na osovinu rotora i iznad pomenutog vratila rotora. Tradicionalno, neusklađenost sa pravcem vetra se određuje pomoću anemometra i vetrokaza. Moderni anemometri izvode prosek neusklađenosti za unapred određeni vremenski interval i, ako je navedeni prosek iznad unapred određenog praga neusklađenosti, šalju instrukcije ili turbinskoj računarskoj jedinici ili direktno aktuatoru, kako bi se vetroturbina uskladila sa vetrom.

[0014] Upotreba anemometara i/ili vetrokaza zajedno sa lidarom montiranim na gondoli jedno je od rešenja poznatih u stanju tehnike. Autori PA Fleming, AK Shcholbrock, A Jeju, S Devoust, E Osler, AD Wright i A Clifton [1] su 2014. godine nakon studije u kojoj je lidar montiran na gondoli korišćen za popravljanje usklađenosti eksperimentalne turbine su zaključili da su "Rezultati pokazali da je korekcija koju je naučio lidar značajno poboljšala iskorišćenje snage u odnosu na nekorigovano merenje lopatice gondole."

[0015] Dokumenti US8901763 i WO2016/008500 su primeri iz prethodnog stanja tehnike koji otkrivaju sistem za određivanje neusklađenosti sa pravcem vetra vetroturbine sa horizontalnom osom.

Nedostaci dosadašnje tehnike

[0016] Na određivanje neusklađenosti samo anemometrom i vetrokazom utiču brojne greške, a većina njih proizilazi iz lokacije navedenog anemometra i vetrokaza na mestu gde se kretanje lopatica i turbulencije vetra utiču na tačnost merenja. Osim toga, poznato je da postoje inherentne greške u dizajnu sistema za određivanje azimutnog pravca pomoću računara turbine. Navedene inherentne greške ometaju korektno određivanje neusklađenosti.

[0017] Uprkos poboljšanju određivanja neusklađenosti pomoću laserskog zračenja ili lidara u poređenju sa merenjima koja se vrše samo anemometrom i vetrokazom, korišćenje laserskog zračenja ili korišćenje lidara za određivanje neusklađenosti vetroturbine sa pravcem vetra je i dalje podložno mnogim greškama, kako sistematskim tako i slučajnim greškama. Na primer, u slučaju lidara, teza Alternativne Metodologije za kalibraciju LIDAR sistema, autora Ki In Banga [2] kaže da: „Slučajne greške su uzrokovane činjenicom da ponovljena opažanja obično prikazuju normalnu distribuciju frekvencija, dok sistematske greške prate neki fizički zakon i zbog toga se mogu predvideti (Mikhail i Ackerman, 1976; Wolf i Ghilani, 1997)" i da: "Sistematske greške su sa druge strane uglavnom uzrokovane biasima uglova posmatranja i pomaka poluge u odnosu na komponente sistema, kao i biasima u sistemskim merenjima kao što su merenja uglova pomoću enkodera i udaljenosti pomoću lasera.

[0018] Glavne greške pri korišć enju lidara za određivanje neusklađenosti vetroturbine kako su primetili pronalazači, odnose se na GPS orijentaciju unutrašnjeg kompasa lidara i na činjenicu da je na nekim lokacijama GPS signal bio sistematski slab.

Problem rešen pomoću pronalaska

[0019] Problem koji je rešen pomoću ovog pronalaska je unapređena tačnost određivanja neusklađenosti sa pravcem vetra kopnene vetroturbine sa horizontalnom osom.

Suština pronalaska

[0020] U prvom aspektu pronalaska obezbeđen je sistem za određivanje neusklađenosti sa pravcem vetra kopnene vetroturbine T sa horizontalnom osom koji sadrži vetroturbinu T, pomenuta vetroturbina T sadrži više lopatica rotora 1, glavčinu rotora 2 koja se nalazi na visini glavčine HH, vratilo rotora 3 koje ima horizontalnu osu vratila rotora 3, gondolu 4, toranj 5 koji ima bazu tornja: pri čemu pomenuta vetroturbina T dalje sadrži par ciljnih tačaka X i Y na spoljnoj površini gondole 4 na njenoj strani okrenutoj prema tlu raspoređenih tako da se njihov geografski položaj može odrediti pomoću topografske stanice S, i tako da segment XY koji povezuje ciljne tačke X i Y odgovara uzdužnoj osi navedene strane gondole 4 okrenute prema tlu, ciljna tačka X je postavljena na kraju gondole 4 nasuprot nekoliko lopatica rotora 1 a ciljna tačka Y je postavljena u neposrednoj blizini tornja 5;

pri čemu turbina T ima referentni položaj turbine, u kojem vratilo rotora 3 ima referentni položaj horizontalne ose vratila rotora 3, pri čemu sistem dalje sadrži:

- zemaljski lidar L, čija osa je orijentisana vertikalno, ovaj lidar L sadrži lidarsku merno-računarsku jedinicu LMCU, pomenuta lidarska merno-računarska jedinica LMCU je konfigurisana:

- da odredi ugao Ө pravca vetra u odnosu na Geografski Sever u suštini na visini glavčine HH;

- da odredi brzinu vetra v u suštini na visini glavčine HH;

- da pošalje preko telekomunikacione mreže N eksternoj računarskoj jedinici EC rezultate utvrđivanja; pri čemu lidar L ima lidarsku referentni položaj B, u kojem je lidar L postavljen na tlo ispred turbine T u referentnom položaju turbine na projekciju na tlo referentnog položaja vratila rotora 3 sa horizontalnom osom, na rastojanju d1, od projekcije na tlo C1 krajnje tačke C glavčine rotora 2, i

pri čemu se gondola 4 može pomerati u zavisnosti od pravca vetra ka više položaja na svakoj strani projekcije na tlo referentnog položaja horizontalne ose vratila rotora 3, čineći ugao α1između projekcije na tlo referentnog položaja horizontalne ose vratila rotora 3 i projekcije na tlo horizontalne ose vratila rotora 3 koja odgovara svakom od mnoštva položaja i,

- zemaljsku topografsku stanicu S, koja sadrži topografsku stanicu za merenje i računarsku jedinicu SMCU, topografsku stanicu za merenje i jedinicu za računanje SMCU konfigurisanu:

- da odredi najmanje geografsku poziciju para ciljnih tačaka X i Y;

- da pošalje preko telekomunikacione mreže N eksternoj računarskoj jedinici EC rezultate utvrđivanja; pri čemu je zemaljska topografska stanica (S) postavljena na bilo koju od dva referentna položaja topografske stanice D' i D" iza glavčine rotora 2 i bočno u odnosu na projekciju na tlo referentnog položaja horizontalne ose vratila rotora 3 na udaljenosti d2od baze tornja 5, tako da, kada se gondola 4 pomera u zavisnosti od pravca vetra: ! lopatice rotora 1 ne ometaju laserski snop merno-računarske jedinice topografske stanice SMCU, i ! jedinica za merenje i računanje topografske stanice SMCU može da odredi geografski položaj para ciljnih tačaka X i Y gondole 4 tokom kretanja navedene gondole 4 ka više položaja i,

- eksternu računarsku jedinicu EC konfigurisanu:

- da prima ulazne podatke preko telekomunikacione mreže N:

- ugao Ө pravca vetra od lidarske merno-računarske jedinice LMCU;

- geografski položaj para ciljnih tačaka X i Y, iz topografske stanice merno-računarske jedinice SMCU; I da memoriše primljene ulazne podatke;

- da odredi ugao orijentacije gondole 4 u odnosu na Geografski Sever na osnovu geografskog položaja para ciljnih tačaka X i Y i sačuva sve ove vrednosti;

- da odredi podešeni ugao od Өadjpravca vetra;

- da uproseči podešeni ugao Өadjpravca vetra i brzine vetra v, da proveri da li se prosečna brzina vetra Vavgnalazi u okviru unapred određenog intervala brzina vetra v1- v2za koje se može odrediti neusklađenost sa pravcem vetra, i da se sačuva prosečni ugao Өavgpravca vetra i prosečnu brzinu vetra Vavg;

- da odredi neusklađenost sa pravcem vetra σ turbine T u odnosu na pravac vetra i da sačuva svako određivanje;

- da odredi prosečnu neusklađenost sa pravcem vetra σavgturbine T u odnosu na pravac vetra koji odgovara trajanju ∆t, da memoriše prosečnu neusklađenost σavgi da uporedi navedenu prosečnu neusklađenost σavgsa unapred određenim pragom neusklađenosti,

- telekomunikacionu mrežu N konfigurisanu:

- da obezbedi komunikaciju između eksterne računarske jedinice EC i lidarske merno-računarske jedinice LMCU i topografske stanice S,

pri čemu je sistem konfigurisan tako da eksterna računarska jedinica EC može da odredi neusklađenost sa pravcem vetra turbine T u odnosu na pravac vetra na osnovu određivanja dobijenih od zemaljske topografske stanice S i zemaljskog lidara L.

[0021] U drugom aspektu pronalaska je obezbeđena metoda za određivanje neusklađenosti sa pravcem vetra kopnene vetroturbine T sa horizontalnom osom korišć enjem sistema prema ovom pronalasku, pri čemu metoda obuhvata sledeć e korake koji se izvode tokom trajanja ∆t: S1 Određivanje za n broj puta, pomo ć u lidarske merne i računarske jedinice LMCU zemaljskog lidara L, ugla Ө pravca vetra u odnosu na Geografski Sever u suštini na visini glavčine HH,

određivanje pomo ć u lidarske merne i računarske jedinice (LMCU), brzine vetra v u suštini na visini glavčine HH, i

slanje rezultata određivanja pomoć u lidarske merne i računarske jedinice LMCU, eksternoj računarskoj jedinici EC preko telekomunikacione mreže N,

određivanje za m puta, pomoću merno-računarske jedinice topografske stanice SMCU, najmanje geografskog položaja para ciljnih tačaka X i Y, i slanje rezultata utvrđivanja eksternoj računarskoj jedinici EC preko telekomunikacione mreže ( N),

S2 Primanje od strane eksterne računarske jedinice EC ulaznih podataka preko telekomunikacione mreže N: ugla Ө pravca vetra, i najmanje geografskog položaja para ciljnih tačaka X i Y, i memorisanje primljenih ulaznih podataka,

S3 Određivanje ugla Ɛ orijentacije gondole 4 u odnosu na Geografski Sever od strane eksterne računarske jedinice EC na osnovu geografskog položaja para ciljnih tačaka X i Y i memorisanje rezultata ovog koraka, S4 Primena uslova validacije proverom da li ugao Ө pravca vetra ima vrednost koja se nalazi u okviru vrednosti zatvorenog intervala definisanog unapred određenom maksimalnom vrednošć u αmaxugla αi, na svakoj od strana referentnog položaja horizontalne ose vratila rotora 3, birajuć i samo one vrednosti ugla Ө pravca vetra koje zadovoljavaju navedeni uslov validacije, određivanje podešenog ugla Өadjpravca vetra za svaku od validovanih vrednosti koristeć i prvi uslov ruže kompasa i memorisanje rezultata ovog koraka,

S5 Uprosečavanje pomoću eksterne računarske jedinice EC za vreme uprosečavanja ∆tt, gde je ∆tt < ∆t, podešenog ugla Өadjpravca vetra i brzine vetra v, čime se dobija prosečan ugao Өavgpravca vetra i prosečna brzina vetra vavg,

verifikovanje da li je prosečna brzina vetra vavgobuhvaćena unapred određenim intervalom brzina vetra v1– v2za koje se primenjuje metoda sledeć ih koraka i memorisanje rezultata ovog koraka,

S6 Određivanje pomoću eksterne računarske jedinice EC neusklađenosti σ turbine T u odnosu na pravac vetra kao razlike između prosečnog ugla Өavgpravca vetra i ugla Ɛ orijentacije gondole 4, korišćenjem jednačine: σ = Өavg- Ɛ [Eq.4],

i memorisanje rezultata ovog koraka,

S7 Utvrđivanje pomoću eksterne računarske jedinice EC po isteku trajanja ∆t, prosečne neusklađenosti σavgturbine T u odnosu na pravac vetra koja odgovara navedenom trajanju ∆t kao aritmetičke sredine više vrednosti neusklađenosti σ sa pravcem vetra tokom trajanja ∆t, memorisanje prosečne neusklađenosti σavgturbine T kao rezultat metode i upoređivanja pomenute prosečne neusklađenosti σavg, sa unapred određenim pragom neusklađenosti kako bi se proverilo da li ponovno mora da se izvrši usklađivanje turbine T sa pravcem vetra.

[0022] U trećem aspektu pronalaska je obezbeđen kompjuterski program koji sadrži instrukcije koje, kada se program izvršava od strane eksterne računarske jedinice EC sistema uzrokuje da računar izvrši korake metode od koraka 2 do koraka 7 uključno.

[0023] U četvrtom aspektu pronalaska je obezbeđena eksterna računarska jedinica EC sistema koja ima memorisan kompjuterski program iz trećeg aspekta pronalaska.

Prednosti pronalaska

[0024]

- Poboljšanje tačnosti određivanja neusklađenosti sa pravcem vetra kopnene vetroturbine sa horizontalnom osom; - Kao rezultat poboljšane tačnosti određivanja, poboljšana je korekcija položaja gondole u odnosu na vetar, što dovodi do povećanja iskorišćenja u proizvodnji energije pomoću turbine.

Kratak opis crteža

[0025]

Sl.1 komponente horizontalne ose obalske turbine prema prethodnom stanju tehnike

Sl.2 komponente sistema prema pronalasku u pogledu odozgo

Sl.3 detalj označavanja ciljnih tačaka X i Y na površini gondole

Sl.4 detalj pozicioniranja lidara L sa njegovom osom postavljenom vertikalno

Sl.5 detalj montaže lidara L u odnosu na turbinu u vertikalnom pogledu

Sl.6 šematski prikaz uglova prema pronalasku

Spisak oznaka na crtežima:

Komponente vetroturbine prema prethodnom stanju tehnike:

[0026]

1 lopatice rotora

2 glavčina rotora

3 vratilo rotora

4 gondola

5 toranj

6 anemometar

7 računarska jedinica turbine

8 reduktor

9 vratilo velike brzine

10 električni generator

11 kočnica

12 uređaj za kontrolu zakretanja lopatica

13 mehanizam za zakretanje

Komponente sistema prema pronalasku:

T vetroturbina

L zemaljski lidar sa horizontalnom osovinom

S topografska stanica

EC eksterna računarska jedinica

N komunikacion mreža

Komponente vetroturbine T koje su relevantne za pronalazak:

[0028]

1 lopatice rotora, alternativno nazvane lopatice

2 glavčina rotora, alternativno zvana glavčina

3 vratilo rotora sa horizontalnom osom glavčine rotora 3

4 gondola

X, Y par ciljnih tačaka na spoljnoj površini gondole 4

TCU turbinska računarska jedinica koja sadrži komponentu za primenu vremenskih oznaka turbine

Komponente zemaljskog lidara L koje su relevantne za pronalazak:

[0029]

LMCU lidarska merno-računarska jedinica

B referentni položaj lidara

A tačka u kojoj vertikalna osa lidara L korespondira visini glavčine HH

AB vertikalna osa AB lidara L

λ ugao emisije laserskog zraka koji se okreć e oko vertikalne ose AB lidara L

C krajnja tačka glavčine rotora 2

C1 projekcija na tlo krajnje tačke C glavčine rotora 2

αiugao između projekcije na tlo referentnog položaja horizontalne ose glavčine rotora 3 i projekcije na tlo horizontalne ose vratila rotora kada, ova poslednja odgovara kretanju gondole 4 u zavisnosti od pravca vetra u više položaja i sa svake strane projekcije na tlo referentnog položaja horizontalne ose

αmaxmaksimalna unapred određena vrednost ugla α;

d1rastojanje između projekcije na tlu C1 krajnje tačke C glavčine rotora 2 i

LMCU lidarska merno-računarska jedinica

Komponente topografske stanice S koje su relevantne za pronalazak:

[0030]

SMCU merno-računarska jedinica topografske stanice

D, D' referentni položaji topografske stanice

d2udaljenost topografske stanice S od baze tornja 5

Uglovi, broj određivanja i brzine:

[0031]

∆t trajanje metode

v brzina vetra u suštini na visini glavčine HH određena pomoću LMCU;

v1– v2unapred određeni interval brzina vetra za koji se može odrediti neusklađenost sa pravcem vetra, što odgovara koracima 8-12 ove metode;

ωavgprosečan ugao položaja gondole 4 u odnosu na Geografski Sever;

Ө ugao pravca vetra u odnosu na Geografski Sever;

Өadjpodešeni ugao pravca vetra u odnosu na Geografski Sever u suštini na visini glavčine HH;

Өavgprosečni ugao pravca vetra u odnosu na Geografski Sever u suštini na visini glavčine HH, određen od strane spoljne računarske jedinice EC na osnovu podešenih uglova Өadjpravca vetra tokom trajanja uprosečavanja ∆tt:

n broj određivanja ugla Ө pravca vetra,

Ɛ ugao orijentacije gondole 4 u odnosu na Geografski Sever na osnovu geografskog položaja para ciljnih tačaka X i Y;

Ɛkkorigovani ugao položaja gondole 4 u odnosu na Geografski Sever, određen eksternom računarskom jedinicom EC;

Ɛadjpodešeni ugao Ɛadjorijentacije gondole 4 u odnosu na Geografski Sever, određen pomoću eksterne računarske jedinice EC;

m broj određivanja ugla Ɛ

∆tt trajanje uprosečavanja za podešeni ugao Өadjpravca vetra i za prosečnu brzinu vetra vavg;

vavgprosečna brzina vetra u suštini na visini glavčine HH tokom trajanja uprosečavanja ∆tt određena pomoću eksterne računarske jedinice EC;

k korekcioni ugao gondole, izračunat kao razlika između vrednosti prosečnog ugla ωavgpozicije gondole 4 i ugla ω orijentacije gondole 4;

kavgprosečni ugao korekcije gondole, koji odgovara uprosečavanju do m određivanja korekcionog ugla gondole k;

σ neusklađenost turbine T u odnosu na pravac vetra, određena pomoću eksterne računarske jedinice EC; σavgprosečna neusklađenost turbine T u odnosu na pravac vetra izračunata pomoću eksterne računarske jedinice EC koja odgovara trajanju metode ∆t;

Sever Geografski Sever

Detaljan opis i primer realizacije

[0032] Sistem prema pronalasku se sastoji od sledećih komponenti, u vezi sa Sl.2: vetroturbina sa horizontalnom osom T, zemaljski lidar L, topografska stanica S, eksterna računarska jedinica EC i komunikaciona mreža N.

[0033] Zemaljski lidar L i topografska stanica S se zajednički nazivaju ulaznim aparatom.

[0034] Turbina T može biti bilo koja kopnena vetroturbina sa horizontalnom osom, pod uslovom da je posebno konfigurisana za ovaj pronalazak, što će biti detaljno opisano u nastavku.

[0035] Vetroturbina T se sastoji od više lopatica rotora 1, glavčine rotora 2 koja se nalazi na visini glavčine HH, vratila rotora 3, gondole 4, tornja 5 koji ima bazu tornja.

[0036] U celom pronalasku, izrazi "vrednost" i "određivanje" se koriste naizmenično da bi se generalno definisao rezultat određivanja ulaznog aparata. Termin "merenje" se odnosi na trenutno razumevanje te reči, dok se izraz "određivanje" odnosi na neko izračunavanje zasnovano na merenju. Izrazi "trenutna vrednost" ili "trenutno određivanje" se odnose na vrednost utvrđenu u određenom trenutku.

[0037] Da bi se koristila kao komponenta sistema prema pronalasku, turbina T ima posebne konfiguracije.

[0038] Za bolje razumevanje suštine pronalaska, turbina T ima referentni položaj pre merenja i određivanja, u kojem vratilo rotora 3 ima referentni položaj horizontalne ose vratila rotora 3.

[0039] Lidar L i topografska stanica S se postavljaju u odgovarajuće referentne položaje korišćenjem, kao reference, referentnog položaja horizontalne ose vratila rotora 3.

[0040] Pozivajući se na Sliku 3, vetroturbina T je konfigurisana tako da sadrži par ciljnih tačaka X i Y na spoljnoj površini gondole 4 na njenoj strani okrenutoj prema tlu raspoređene tako da se njihov geografski položaj može odrediti pomoću topografske stanice S, i tako da segment XY koji povezuje ciljne tačke X i Y odgovara uzdužnoj osi pomenute strane gondole 4 koja je okrenuta prema tlu, ciljna tačka X je postavljena na kraju gondole 4 nasuprot nekoliko lopatica rotora 1, a ciljna tačka Y je postavljena u neposrednoj blizini tornja 5.

[0041] Termin "neposredna blizina" se odnosi na toleranciju do 1 metar od kontaktne tačke između gondole 4 i tornja 5 zbog uobičajenih dimenzija tornja 5.

[0042] Lidar L u pronalasku je konfigurisan za merenje brzine vetra v u suštini na visini glavčine HH, koja se u daljem tekstu radi jednostavnosti naziva brzina vetra v, i za određivanje pravca vetra u odnosu na Sever. Upotreba lidara L kao komponente sistema prema pronalasku ima prednost preciznog merenja brzine vetra v, odnosno određivanje pravca vetra i prednost lake i brze instalacije.

[0043] Zemaljski lidar L sistema prema ovom pronalasku, u daljem tekstu lidar L se postavlja na tlo sa svojom osom orijentisanom vertikalno kao što je prikazano na Sl.4.

[0044] Postavljanje lidara na tlo umesto postavljanja na vrh gondole 4, kao što je uobičajeno u stanju tehnike, ima prednost ograničavanja uticaja smetnji na merenja pomoću lidra L zbog smetnji sa stalnom rotacijom lopatica 1.

[0045] U vezi sa Sl. 2, u referentnoj poziciji lidara B, lidar L je postavljen na tlo ispred referentnog položaja turbine T na projekciji na tlo referentnog položaja horizontalne ose vratila rotora 3, na rastojanju d1od projekcije na tlo C1 krajnje tačke C glavčine rotora 2 koja tako gradi ugao α1između projekcije na tlo referentnog položaja horizontalne ose vratila rotora 3 i projekcije na tlo referentnog položaja horizontalne ose vratila rotora 3 koja odgovara svakom od mnoštva položaja i, kada se gondola 4 kreće zavisno od pravca vetra u više položaja i sa svake strane projekcije na tlo referentnog položaja horizontalne ose vratila rotora 3.

[0046] Radi jednostavnosti, Sl.2 prikazuje samo jedan položaj i od mnoštva položaja.

[0047] Lidar L sadrži lidarsku mernu i računarsku jedinicu LMCU koja sadrži lidarski visoko-precizni sat.

[0048] Lidarska jedinica za merenje i računanje LMCU je konfigurisana da odredi brzinu vetra v i ugao Ө pravca vetra u odnosu na Geografski Sever u suštini na visini glavčine HH.

[0049] Jedinica za merenje i računanje lidara LMCU je konfigurisana da šalje preko telekomunikacione mreže N eksternoj računarskoj jedinici EC rezultate određivanja zajedno sa lidarskom vremenskom oznakom koja odgovara svakom određivanju.

[0050] Primena lidarske vremenske oznake za svako određivanje je u skladu sa prethodnim stanjem tehnike. Interval između dva uzastopna određivanja naziva se granularnost. Tipično, granularnost određivanja lidara L je između 3s i 15s, uključno, pri čemu njena vrednost ne ograničava obim pronalaska jer je data samo u ilustrativne svrhe.

[0051] Prednost postavljanja lidara L kako je gore opisano je u tome što osigurava optimizaciju kapaciteta lidara L za određivanje ugla pravca vetraӨ i brzine vetra v.

[0052] Topografska stanica S sadrži topografsku stanicu za merenje i računarsku jedinicu SMCU koja ima dve konfiguracije.

[0053] Prva konfiguracija je da se odredi barem geografski položaj para ciljnih tačaka X i Y. Neke mernoračunarske jedinice topografske stanice SMCU mogu odrediti, na osnovu geografskog položaja para ciljnih tačaka X i Y, ugao Ɛ orijentacije gondole 4 koji segment XY zaklapa sa Severom.

[0054] Druga konfiguracija je da se pošalju rezultati određivanja zajedno sa vremenskom oznakom topografske stanice koja odgovara svakom određivanju.

[0055] Topografska stanica S može biti ručna ili automatizovana. Merno-računarska Jedinica topografske stanice SMCU uključuje teodolit koji sadrži elektronski uređaj za merenje udaljenosti i sistem globalnog pozicioniranja topografske stanice za orijentaciju topografske stanice S prema Severu pre njene upotrebe korišćenjem trenutnog nacionalnog referentnog sistema. Orijentacija topografske stanice S prema Severu je izvedena prema prethodnom stanju tehnike.

[0056] Minimalne karakteristike preciznosti topografske stanice S da bi se koristila pronalaskom su sledeće:

- preciznost za merenje udaljenosti od 2mm+2ppm svake 3s;

- preciznost za merenje udaljenosti do para ciljnih tačaka X i Y do 500 m bez refleksione prizme;

- u slučaju da merno-računarska jedinica topografske stanice SMCU može da određuje uglove, preciznost za merenje ugla koji zaklapa segment XY sa severom između 1"- 5", uključno, odnosno 0.3 mgon do 1.5 mgon uključno.

[0057] Kao što je prikazano na Slici 2, zemaljska topografska stanica S je postavljena na bilo koji od dva referentna položaja topografske stanice D' i D" iza glavčine rotora 2 i bočno u odnosu na projekciju na tlo referentnog položaja horizontalne ose vratila rotora 3 na udaljenosti d, od baze tornja 5, tako da, kada je gondola 4 pomična u zavisnosti od pravca vetra:

- lopatice terotora 1 ne ometaju laserski snop merno-računarske jedinice SMCU topografske stanice, i - merno-računarska jedinica topografske stanice SMCU može da odredi geografski položaj para ciljnih tačaka X i Y gondole 4 tokom kretanja pomenute gondole 4 ka više položaja i.

[0058] Mogući položaji D' i D" se nalaze u dva imaginarna kružna sektora čija je poluprečnik d2centar baze tornja 5. Kada je u pitanju merenje udaljenosti d2, prihvatljiva tolerancija je do 2 m.

[0059] Određivanje geografskog položaja para ciljnih tačaka X i Y gondole 4 se vrši prema prethodnom stanju tehnike.

[0060] Granularnost određivanja, koja predstavlja interval između dva uzastopna određivanja m od strane jedinice za merenje i računanje topografske stanice SMCU zavisi od tipa topografske stanice S. Prema prethodnom stanju tehnike, ako je topografska stanica S ručna, granularnost od interesa za pronalazak se obično kreće između 8-15 minuta, a ako je topografska stanica S automatizovana, granularnost se obično kreće između 10 i 20 s. Gore navedene vrednosti granularnosti su date samo u ilustrativne svrhe, one ne ograničavaju obim pronalaska.

[0061] Eksterna računarska jedinica EC je računarska mašina kao što je računar ili više računara koji su udaljeni jedan od drugog, koji komuniciraju unutar računarskog komunikacionog sistema.

[0062] Prva konfiguracija eksterne računarske jedinice EC je da prima ulazne podatke preko telekomunikacione mreže N:

- ugao Ө pravca vetra od lidarske merno-računarske jedinice LMCU;

- geografski položaj para ciljnih tačaka X i Y, iz merno-računarske jedinice topografske stanice SMCU;

[0063] Eksterna računarska jedinica EC može da objedini, ako je potrebno, jedinice merenja uglova iz ulaznih podataka, i može ih sortirati na osnovu vremenske oznake. Na primer, eksterna računarska jedinica EC može koristiti kao referencu za sortiranje ulaznih podataka lidarske vremenske oznake, na osnovu poznatog nivoa preciznosti lidarskog visoko-preciznog sata.

[0064] Unifikacija mernih jedinica uglova može biti neophodna jer ulazni aparat može imati različite načine izražavanja mere uglova: neki od njih mogu meriti uglove u stepenima, drugi u radijanima, broj cifara može biti različit, pravac merenja uglova može biti različit itd.

[0065] Druga konfiguracija eksterne računarske jedinice EC je da odredi ugao Ɛ orijentacije gondole 4 u odnosu na Geografski Sever na osnovu geografskog položaja para ciljnih tačaka X i Y, i da sačuva svako određivanje. Ugao Ɛ orijentacije gondole 4 zaklapa segment XY, čiji geografski položaj je određen merno-računarskom jedinicom topografske stanice SMCU i Geografski Sever. Iz načina na koji su definisane tačke X i Y, proizilazi da orijentacija segmenta XY u odnosu na Sever odgovara orijentaciji gondole 4 prema Severu. Ova konfiguracija eksterne računarske jedinice EC zavisi od sposobnosti merne i računarske jedinice topografske stanice SMCU da odredi ugao Ɛ , odnosno:

- ako merno-računarska jedinica topografske stanice SMCU može da odredi navedeni ugao Ɛ orijentacije gondole 4, što je obično slučaj kada je topografska stanica S automatizovana na primer, eksterna računarska jedinica EC je konfigurisana tako da dobije isti ugao Ɛ orijentacije gondole 4, kao što je primljeno;

- ako merno-računarska jedinica topografske stanice SMCU nije u mogućnosti da odredi pomenuti ugao Ɛ orijentacije gondole 4, na primer u slučaju mnogih ručnih topografskih stanica S, spoljna računarska jedinica EC je konfigurisana da odredi ugao Ɛ orijentacije gondole 4 koristeći geografski položaj para ciljnih tačaka X i Y primljenih od merno-računarske jedinice topografske stanice SMCU;

[0066] Druga konfiguracija eksterne računarske jedinice EC je primena uslova validacije na ugao Ө pravca vetra i određivanje podešenog ugla Өadjpravca vetra za svaku od validovanih vrednosti ugla Ө korišćenjem prvog uslova ruže kompasa i memorisanje rezultata ovog koraka.

[0067] Druga konfiguracija eksterne računarske jedinice EC je da nađe prosečnu vrednost podešenog ugla Өadjpravca vetra i brzinu vetra v, da bi proverila da li se prosečna brzina vetra vavg, nalazi u okviru unapred određenog intervala brzina vetra v1– v2za koje se može odrediti neusklađenost sa pravcem vetra i da memoriše prosečni ugao Qavgpravca vetra i prosečnu brzinu vetra Vavg:

[0068] Druga konfiguracija spoljne računarske jedinice EC treba da odredi neusklađenost σ turbine T u odnosu na pravac vetra i memoriše svako određivanje.

[0069] Poslednja konfiguracija spoljne računarske jedinice EC je da, po isteku trajanja ∆t, odredi prosečnu neusklađenost σavgturbine T u odnosu na pravac vetra koja odgovara navedenom trajanju ∆t, da sačuva prosečnu neusklađenost σavgi da se uporedi navedenu prosečnu neusklađenost σavgsa unapred određenim pragom neusklađenosti.

[0070] Telekomunikaciona mreža N je konfigurisana da obezbedi komunikaciju između eksterne računarske jedinice EC i lidarske merno-računarske jedinice LMCU i merno-računarske jedinice topografske stanice SMCU.

[0071] U poželjnoj varijanti, granularnost određivanja merne i računarske jedinice topografske stanice SMCU je veća od unapred određenog praga vremenskog intervala. Ovo je posebno slučaj kada se koristi ručna topografska stanica S. Unapred određeni prag vremenskog intervala zavisi od granularnosti određivanja lidara L. Na primer, granularnost određivanja merne i računarske jedinice topografske stanice SMCU ne bi trebala biti veća od 150% granularnosti određivanja lidara L. Na primer: ako lidar L određuje ugao Ө pravca vetra svakih 10s, unapred određeni prag vremenskog intervala za određivanje ugla Ɛ orijentacije gondole 4 je 150% x 10s, odnosno 15s.

[0072] Ukoliko je granularnost određivanja merno-računarske jedinice topografske stanice SMCU veća od unapred određenog praga vremenskog intervala, sistem dalje sadrži treći ulazni aparat, odnosno turbinsku računarsku jedinicu TCU turbine T, pomenuta turbinska računarska jedinica TCU koja je konfigurisana da odredi prosečni ugao ωavgpoložaja gondole 4 u odnosu na Geografski Sever i konfigurisana da šalje rezultat određivanja eksternoj računarskoj jedinici EC.

[0073] Određivanje srednjeg ugla ωavgpoložaja gondole 4 je u skladu sa stanjem tehnike. Turbinska računarska jedinica TCU postoji u nedostatku ovog pronalaska, ali je deo sistema samo ako je ispunjen gore navedeni uslov u pogledu unapred određenog praga vremenskog intervala.

[0074] Tipično, granularnost određivanja turbinske merne jedinice TMU je između 8s i 15s, uključno, i njena vrednost ne ograničava obim pronalaska.

[0075] Turbinska merna jedinica TMU može biti, na primer, ultrazvučni anemometar.

[0076] Kada se turbinska računarska jedinica TCU koristi kao ulazni aparat, eksterna računarska jedinica EC ima sledeće konfiguracije:

- da primi preko telekomunikacione mreže (N) prosečni ugao ωavgpoložaja gondole (4);

- da odredi prosečan korekcioni ugao kavggondole (4) za korekciju položaja navedene gondole (4) i da memoriše svako određivanje;

- da odredi korigovani ugao Ɛkpoložaja gondole (4) u odnosu na Geografski Sever, i da memoriše svako određivanje,

- da odredi podešeni ugao Ɛadjorijentacije gondole (4) u odnosu na Geografski Sever, i memoriše svako određivanje,

[0077] Kada se koristi turbinska računarska jedinica TCU kao ulazni aparat, telekomunikaciona mreža N je dalje konfigurisana tako da osigura komunikaciju između eksternih računara jedinica EC i turbinske računarske jedinice TCU.

[0078] Pozivajući se na Sliku 5, u drugoj poželjnoj realizaciji, udaljenost d1zavisi od dva parametra: ugla λ emisije laserskog zraka koji se okreće oko vertikalne ose AB lidara L sa jedne strane, i visine glavčine HH sa druge strane. Kako se laserski zrak emituje prema rotirajućem ogledalu(ima) koje se stalno okreć e oko vertikalne ose AB lidara L, emisija pomenutog laserskog zraka se vrši pod uglom A. Proces skeniranja određuje konus koji ima ugao od 2 λ i početak konusa u tački B gde je lidar L postavljen u referentnu poziciju lidara B. Dakle, određivanje minimalne vrednosti d1se vrši pomoć u trigonometrije u pravouglom trouglu ABC, gde je segment AB jednak visini glavčine HH, dok je segment AC=BC1=d1prema sledeć oj jednačini:

[Jedn. 1]

[0079] Određivanje maksimalne vrednosti d1je izvršeno pomoć u slede ć e jednačine:

[Jedn. 2]

[0080] Vrednost 2 koja se koristi u drugoj jednačini je konstanta koja zavisi od karakteristika lidara L.

[0081] U slučaju λ = 30°, što je često za mnoge lidare:

[0082] Prema tome, u neograničavajućem primeru kada je HH = 100 m, a λ=30° minimalna vrednost udaljenosti d1je:

[0083] Dok je maksimalna vrednost udaljenosti d1:

[0084] I minimalne i maksimalne vrednosti udaljenosti d1se mogu zaokružiti. Tolerancija do 5% je prihvaćena. U gornjem primeru d1minse može zaokružiti do 60m, dok se d1maxmože zaokružiti do 115m

[0085] U još jednoj poželjnoj realizaciji, udaljenost d2zavisi od visine glavčine HH i od sposobnosti merne i računarske jedinice topografske stanice SMCU da odredi geografski položaj tačaka X I Y, pomoću jednakosti:

d2min= 2*HH [Jedn. 3]

[0086] Maksimalna udaljenost d2maxzavisi od mogućnosti da merno-računarska jedinica topografske stanice SMCU odredi geografski položaj tačaka X i Y. Obično je domen maksimalne udaljenosti oko 500m za minimalnu konfiguraciju potrebnu za topografsku stanicu S, međutim njena vrednost ne ograničava pronalazak.

[0087] Prednost postavljanja topografske stanice S kako je gore opisano je u tome što osigurava optimizaciju merne i računarske jedinice topografske stanice SMCU za određivanje barem geografskog položaja para ciljnih tačaka X i Y.

[0088] I lidar L i topografska stanica S se održavaju u svom odgovarajućem fiksnom položaju tokom merenja i određivanja.

[0089] Moguće je kombinovati postavljanje lidara L kao što je gore opisano sa gore opisanim postavljanjem topografske stanice S. Kombinacijom poželjnih realizacija se osigurava optimizacija sposobnosti svakog ulaznog aparata da odredi pravac i brzinu vetra i barem geografski položaj para ciljnih tačaka X i Y.

[0090] Eksterna računarska jedinica EC se može postaviti bilo gde u odnosu na turbinu T, lidar L i topografsku stanicu S sve dok je povezana preko telekomunikacione mreže N sa lidarom L i topografskom stanicom S i, respektivno, u poželjnoj realizaciji korišćenjem turbinske računarske jedinice TCU za pomenutu turbinsku računarsku jedinicu TCU.

[0091] Sistem prema pronalasku je konfigurisan tako da eksterna računarska jedinica EC može da odredi neusklađenost σavgturbine T u odnosu na pravac vetra na osnovu određivanja primljenih iz zemaljskih topografskih stanica (S) i zemaljskog lidara L.

[0092] U drugom aspektu pronalaska dat je metod za određivanje neusklađenosti sa pravcem vetra kopnene turbine T sa horizontalnom osom pomoću sistema prema ovom pronalasku. Metoda se sastoji od sedam koraka koje treba izvesti tokom trajanja ∆t.

[0093] Određivanje neusklađenosti sa pravcem vetra prema pronalasku je završeno kada su sledeći uslovi ispunjeni istovremeno:

- brzina vetra se nalazi u intervalu između v1– v2uključno,

- vetroturbina T nema unutrašnja ili spoljna ograničenja kao što su ograničenja snage, aerodinamičke greške ili bilo koje druge greške koje mogu uticati na rad turbine T.

[0094] Obrazloženje prvog uslova je objašnjeno u nastavku:

- u slučaju da je brzina vetra v ispod v1lidarska merno-računarska jedinica LMCU ne može precizno da odredi njegov pravac;

- u slučaju da je brzina vetra v iznad v2, lidarska merna i računarska jedinica LMCU je i dalje sposobna da precizno izmeri brzinu i odredi pravac, međutim topografska stanica za merenje i računanje jedinica SMCU ne može precizno da izmeri udaljenosti do para ciljnih tačaka X i Y , pri čemu je navedena udaljenost neophodna za određivanje geografskog položaja para ciljnih tačaka X i Y, jer je oscilacija gondole 4 napred-nazad previše pojačana vetrom 4 i činjenicom da je sklop toranj 5 i gondola 4 fleksibilna struktura.

[0095] I v1i v2zavise od karakteristika turbine T, kao što su, ali ne ograničavajući se na veličinu i težinu turbine T, visina glavčine HH, stepen fleksibilnosti gondole 4.

[0096] Obrazloženje drugog uslova je objašnjeno u nastavku:

- unutrašnja ograničenja se odnose na bilo koji kvar ili kvar koji može uticati na funkcionisanje turbine T pri njenim odgovarajućim unapred određenim parametrima;

- eksterna ograničenja se odnose na bilo koju vrstu ograničenja količine energije koju turbina T treba da osigura kao rezultat zahteva energetske kompanije koja kupuje i/ili transportuje energiju koju proizvodi više turbina T;

- aerodinamičke greške ili bilo koje druge greške koje mogu uticati na rad turbine odnose se generalno na greške merenja zbog atmosferskih uslova koji narušavaju funkcionisanje turbine T: magla, led na lopaticama rotora, jaka kiša.

[0097] Metoda se primenjuje za svaku turbinu T za vreme trajanja ∆t kada su montirani i lidar L i topografska stanica S, svako u svom odgovarajućem referentnom položaju na početku trajanja ∆t, i kada su lidar L i topografska stanica stanice S preko telekomunikacione mreže N povezani sa eksternim računarom EC. Tokom metode, i lidar L i topografska stanica S ostaju fiksni, dok se gondola 4 pomera zavisno od pravca vetra ka više položaja i sa svake strane projekcije na tlo referentnog položaja horizontalne ose vratila rotora 3.

[0098] Korak 1 metode, jedinica za merenje i računanje lidara LMCU zemaljskog lidara L nekoliko puta tokom trajanja ∆t određuje ugao Ө pravca vetra u odnosu na Geografski Sever suštinski na visini glavčine HH.

[0099] U isto vreme, lidarska merno-računarska jedinica LMCU određuje brzinu vetra v u suštini na visini glavčine HH i šalje rezultate određivanja spoljnoj računarskoj jedinici EC preko telekomunikacione mreže N;

[0100] Istovremeno, merno-računarska jedinica topografske stanice SMCU određuje za m broj puta tokom trajanja ∆t, uključujući na početku navedenog trajanja ∆t, najmanje geografsku poziciju para ciljnih tačaka X i Y, i šalje rezultate određivanja zajedno eksternoj računarskoj jedinici EC preko telekomunikacione mreže N. Za automatizovane topografske stanice S, broj m određivanja ugla Ɛ orijentacije gondole 4 se odvija ravnomerno tokom čitavog trajanja ∆t. Za ručne topografske stanice S, broj m određivanja ugla Ɛ orijentacije gondole 4 se može ili grupisati zajedno, u slučaju da se određivanja odvijaju na početku metode ili se može grupisati u manje grupe određivanja m1, m2, mn, gde je Σmi=m, u poslednjem slučaju jedna od grupa mije na početku metode.

[0101] U koraku 2 metode, spoljna računarska jedinica EC prima ulazne podatke preko tele-komunikacione mreže N: ugao Ө pravca vetra i barem geografski položaj para ciljnih tačaka X i Y.

[0102] Eksterna računarska jedinica EC objedinjuje, ako je potrebno, jedinice merenja uglova, zatim memoriše navedene ulazne podatke i sortira ih na osnovu vremenske oznake koristeći na primer kao referencu vremenske oznake lidara.

[0103] U koraku 3 metode, eksterna računarska jedinica EC određuje ugao Ɛ orijentacije gondole 4 u odnosu na Geografski Sever na osnovu geografskog položaja para ciljnih tačaka X i Y i memoriše rezultat ovog koraka.

[0104] Ako merno-računarska jedinica topografske stanice SMCU može da odredi navedeni ugao Ɛ orijentacije gondole 4, eksterna računarska jedinica EC preuzima u ovom koraku isti ugao Ɛ orijentacije gondole 4 koji je primljen od merno-računarske jedinice topografske stanice SMCU:

[0105] Ako merno-računarska jedinica topografske stanice SMCU nije u stanju da odredi navedeni ugao Ɛ orijentacije gondole 4, eksterna računarska jedinica EC određuje u ovom koraku ugao Ɛ orijentacije gondole 4 koristeć i geografsku položaj para ciljnih tačaka X i Y primljen od merno-računske jedinice topografske stanice SMCU.

[0106] Određeni ugao Ɛ orijentacije gondole 4 predstavlja tačno određivanje stvarne orijentacije gondole 4 u odnosu na Sever, na osnovu poznate preciznosti određivanja topografskih stanica uopšte.

[0107] U koraku 4 metode, eksterna računarska jedinica EC primenjuje uslov validacije proveravajući da li ugao Ө pravca vetra ima vrednost koja je u okviru vrednosti zatvorenog intervala definisanog unapred određenom maksimalnom vrednošću αmaxugla αi, na svakoj od strana referentnog položaja horizontalne ose vratila rotora 3, bira samo vrednosti ugla Ө pravca vetra koji zadovoljavaju navedeni uslov validacije i određuje podešeni ugao Өadjpravca vetra za svaku od validovanih vrednosti korišćenjem prvog uslova ruže kompasa i memoriše rezultat ovog koraka.

[0108] Primena uslova validacije je neophodna kako bi se ograničio raspon pikova apsolutnih trenutnih vrednosti koje se koriste za određivanje prosečne neusklađenosti sa pravcem vetra σavgu S7 i ograničavanje grešaka određivanja ugla Ө pravca vetra.

[0109] Jedan od izvora vrednosti pikova je način na koji su uglovi izraženi. Uzimajući u obzir ružin kompas koji ima 360° i dve proizvoljne tačke na svom obimu, jednu postavljenu na 30°, a drugu na 350°, razlika uglova između dve proizvoljne tačke se može izračunati kao 350°-30° =320 ° ili kao (360°-350°) 30° =40°. Prilikom izračunavanja proseka, kako bi se eliminisali pikovi, poželjno je koristiti ugao od 40° radije nego ugao od 320°, zbog čega je potrebno podešavanje uglova Ө pravca vetra.

[0110] Greške u određivanju vrednosti ugla Ө pravca vetra kako su primljene u S2 mogu nastati zbog promene relativnog položaja gondole 4 u odnosu na položaj lidara L tokom trajanja ∆t, na primer, lidar L može biti iza gondole 4.

[0111] Na određivanje uglaӨ pravca vetra od strane lidarske merno-računarske jedinice LMCU utiče položaj lidara L u odnosu na gondolu 4 tokom merenja na kojima se zasniva određivanje ugla Ө pravca vetra. Pronalazači su došli do zaključka da se minimalne greške merenja i određivanja dobijaju ako je ugao αina obe strane horizontalne ose vratila rotora 3 ne prelazi maksimalnu unapred određenu vrednost αmax. Za ograničavanje grešaka merenja i određivanja validuju se samo one trenutne vrednosti ugla Ө pravca vetra utvrđene dok je lidar L ispred turbine T.

[0112] U jednom neograničavajućem primeru, αmax= 30°, tako da relativni položaj gondole 4 tokom merenja ne sme prelaziti 30° na obe strane horizontalne ose vratila rotora 3 kako bi se potvrdile vrednosti ugla Ө pravca vetra. Nalaz pronalazača se zasniva na činjenici da, ako se vratilo rotora 3 gondole 4 tokom merenja postavi izvan intervala validacije od 2 x αmax= 60°, postoji veća verovatnoća da lopatice 1 proizvode smetnje koje menjaju rezultat određivanja ugla Ө pravca vetra.

[0113] Relativni položaj lidara L u odnosu na gondolu 4 tokom trajanja ∆t se može odrediti ako se zna referentni položaj lidara B i orijentacija gondole 4 kao određeni ugao Ɛ . Na primer, radi jednostavnosti, u referentnom položaju B lidara, lidar L je orijentisan prema severu (0°). Dakle, interval validacije 2 X αmax= 60° u ovom slučaju je od 330° do 30° ili se može alternativno izraziti od -30° do 30°. Ako tokom merenja orijentacija gondole 4 čini ugao Ɛ = 300° sa Geografskim Severom, to je izvan intervala od 330° do 30°.

[0114] Mogu se postaviti različiti uslovi ruže kompasa kako bi se prilagodili specifičnim uslovima vezanim za karakteristike turbine T, kao što su, ali ne ograničavajući se na veličinu i težinu turbine T, visinu glavčine HH, stepen fleksibilnosti gondole 4, i lidara L.

[0115] Neograničavajući primer u odnosu na gornji primer u kojem kada je lidara u referentnom položaju B, pri čemu je lidar L orijentisan prema Severu, odnosno 0° i interval validacije je 2 x αmax= 60° je sledeće:

-uslov validacije: trenutne vrednosti uglaӨ pravca vetra se validuju samo ako je 330°≤ αi< 360° ili 0°≤ αi< 30°.

[0116] Za trenutne vrednosti ugla Ө pravca vetra koje zadovoljavaju gornji uslov validacije, prvi uslov ruže kompasa za određivanje podešenog ugla Өadjpravca vetra za svaku od validovanih vrednosti je sledeć i: ako je 0°≤ Ө < 180° tada je Өadj= Ө i ako je 180° < Ө < 360° onda Өadj= Ө - 360°. Prvi uslov ruže kompasa ima za cilj da izabere samo one vrednosti koje imaju apsolutne vrednosti koje su modul vrednosti između 0° i 180°.

[0117] U koraku 5 metode, eksterna računarska jedinica EC određuje prosek za prosečno trajanje ∆tt, gde je ∆tt < ∆t podešenog ugla Өadjpravca vetra, korišćenjem vrednosti određenih u S4, kao i brzine vetra v, rezultujuću prosečni ugao Өavgpravca vetra i prosečnu brzinu vetra vavg.

[0118] Prosečno trajanje ∆tt se obično kreć e između 2-5 minuta uključno.

[0119] U ovom koraku, nakon usrednjavanja, eksterna računarska jedinica EC proverava da li se prosečna brzina vetra vavgnalazi u unapred određenom intervalu brzina vetra v1– v2za šta se primenjuju koraci metode od 8 do 12. Ako je prosečna brzina vetra vavgizvan unapred određenog intervala brzina vetra v1– v2, koraci 6 metode se ne primenjuju sve dok je prosečna brzina vetra vavgizvan unapred određenog intervala brzina vetra v1– v2. Međutim, prva četiri koraka metode se i dalje sprovode sve dok se prosečna brzina vetra vavgponovo ne nađe u okviru unapred određenog intervala brzina vetra v1– v2.

[0120] Zatim, eksterna računarska jedinica EC memoriše rezultat ovog koraka.

[0121] U koraku 6 metode, u vezi sa Slikom 6, eksterna računarska jedinica EC određuje neusklađenost σ turbine T u odnosu na pravac vetra kao razliku između prosečnog ugla Өavgpravca vetra i ugla Ɛ orijentacije gondole 4. Određivanje se vrši pomoć u jednačine:

[Jedn. 4]

[0122] Zatim, eksterna računarska jedinica EC memoriše rezultat ovog koraka.

[0123] U koraku 7 metode, eksterna računarska jedinica EC po isteku trajanja ∆t određuje prosečnu neusklađenost σavgturbine T u odnosu na pravac vetra koja odgovara navedenom trajanju ∆t. Pomenuta prosečna neusklađenost sa pravcem vetra σavgturbine T se izračunava kao aritmetička sredina većeg broja neusklađenosti sa pravcem vetra σ tokom trajanja ∆t.

[0124] Prosečna neusklađenost sa pravcem vetra σavgse memoriše i upoređuje sa unapred određenim pragom neusklađenosti kako bi se proverilo da li treba izvršiti ponovno usklađivanje sa pravcem vetra turbine T. Ako je prosečna neusklađenost sa pravcem vetra σavgturbine T veća od navedenog unapred određenog praga neusklađenosti, mora se preduzeti radnja da se turbina T ponovo poravna prema vetru, a navedena radnja je izvan okvira ovog pronalaska.

[0125] Prosečna neusklađenost sa pravcem vetra σavgturbine T kao rezultat metode prema pronalasku ima prednost što predstavlja preciznije određivanje neusklađenosti sa pravcem vetra turbine T u poređenju sa prethodnom tehnikom, pošto ga određuje kao prosek više vrednosti neusklađenosti sa pravcem vetra σ turbine T, a svaka od vrednosti neusklađenosti sa pravcem vetra σ se određuje na osnovu vrednosti ugla Ө pravca vetra koje su podešene da izravnaju i uproseče trenutne pikove.

[0126] Imajuć i u vidu tačnije određivanje neusklađenosti sa pravcem vetra turbine T, još jedna prednost je u tome što poboljšava korekciju položaja gondole u odnosu na vetar i na taj način poveć ava prinos proizvodnje energije turbine T.

[0127] Ako je granularnost određivanja merno-računarske jedinice topografske stanice SMCU jednaka ili manja od unapred određenog praga vremenskog intervala koji zavisi od granularnosti određivanja lidara L, tačno je koristiti mnoštvo trenutnih vrednosti ugla Ɛ orijentacije gondole 4 za određivanje prosečne neusklađenosti sa pravcem vetra σavgturbine T, pošto se ne očekuje da se stalno kretanje gondole 4 radikalno promeni u subminutnim vremenskim intervalima, tako da se ne očekuju značajni pikovi ni greške.

[0128] Međutim, ako je granularnost određivanja merno-računarske jedinice topografske stanice SMCU veća od unapred određenog praga vremenskog intervala, eksterna računarska jedinica EC prima podatke od lidarske merne i računarske jedinice LMCU koji odgovaraju trenutnim određivanjima ugla Ө pravca vetra sa subminutnom granularnošću, dok podaci primljeni od strane eksterne računarske jedinice EC od merno-računarske jedinice topografske stanice SMCU imaju znatno veću granularnost. Ovo se dešava kada se koriste ručne topografske stanice S. Problem je koje vrednosti ugla Ɛ orijentacije gondole 4 koristiti između dva uzastopna m određivanja, kada se navedena uzastopna m određivanja dešavaju obično između 8-15 minuta.

[0129] Iz tog razloga, u svrhu poboljšanja tačnosti određivanja neusklađenosti sa pravcem σ turbine T ako je granularnost određivanja merne i računarske jedinice topografske stanice SMCU veća od unapred određenog praga vremenskog intervala , podešeni ugao Ɛadjorijentacije gondole 4 se koristi u S6 umesto ugla Ɛ orijentacije gondole 4. To znači da su, u poželjnoj varijanti, metode S1, S2 i S6 modifikovane i da su dodata tri nova koraka između S5 i S6.

[0130] U ovoj poželjnoj realizaciji, metoda uključuje dodatni pod-korak u koraku 1 i dodatni pod-korak u koraku 2:

U podkorak u 1A, turbinska računarska jedinica TCU određuje prosečne uglove 4, položaja gondole 4 u odnosu na Geografski Sever i šalje ih eksternoj računarskoj jedinici EC preko telekomunikacione mreže N.

[0131] U podkorak u 2A, eksterna računarska jedinica EC prima od turbinske računarske jedinice TCU prosečni ugao ωavgpoložaja gondole 4 preko telekomunikacione mreže N;

[0132] U ovoj poželjnoj realizaciji, metoda uključuje tri nova koraka između S5 i S6.

[0133] Korak 5.1. eksterna računarska jedinica EC određuje prosečni korekcioni ugao kavg, gondole 4, za korekciju položaja navedene gondole 4 u odnosu na Geografski Sever, kao prosek više korekcionih uglova k gondole, svaki od korekcionih uglova gondole k se određuje pomoću jednačine:

k = ℇ - ωavg<[Jedn. 5]>

i rezultat ovog koraka memoriše.

[0134] Korekcioni ugao gondole k je razlika između ugla Ɛ orijentacije gondole 4 određenog topografskom stanicom S, odnosno prosečnog ugla ωavgpoložaja gondole 4 određenog pomoću turbinske računarske jedinice TCU koji odražava razliku u tačnosti prilikom određivanja pomoću dva ulazna aparata, topografske stanice S i turbinske računarske jedinice TCU.

[0135] S obzirom na to da su određivanja srednjeg ugla ωavgpoložaja gondole 4 napravljena sa manjom granularnošću od određivanja ugla Ɛ, između dva uzastopna određivanja navedenog ugla Ɛ, koristi se prethodna trenutna vrednost ugla Ɛ orijentacij e gondole 4. Tako se, na primer, određivanje m, ugla Ɛ orijentacije gondole 4 odvija u 9.00 a sledeće određivanje mi+1ugla Ɛ orijentacije gondole 4 se vrši u 9.15, u ovom vremenskom intervalu od 15 minuta, prosečni ugao ωavgpoložaja gondole 4 ima više trenutnih vrednosti, dok ugao Ɛ orijentacije gondole 4 ima jednu vrednost, odnosno vrednost utvrđenu u 9.00. Zbog toga su korekcioni uglovi gondole k uprosečeni.

[0136] Određivanje prosečnog korekcionog ugla kavggondole 4 se može izvesti na različite načine uzimajući u obzir različite faktore kao što su, ali ne ograničavajući se na:

- karakteristike turbine T, kao što su, ali ne ograničavajući se na veličinu i težinu turbine T, visinu glavčine HH, stepen fleksibilnosti gondole 4,

- karakteristike vetra u pogledu relativne stabilnosti njegovog pravca i brzine.

[0137] U poželjnoj varijanti, prosečni korekcioni ugao kavggondole 4 se izračunava kao aritmetička sredina više korekcionih uglova k gondole od početka metode pa do i uključujući trenutno određivanje korekcionog ugla gondole k.

[0138] U koraku 5.2, eksterna računarska jedinica EC određuje korigovani ugao Ɛk, položaja gondole 4, pomenuti korigovani ugao Ɛkkoji predstavlja rezultat korekcije prosečnog ugla ωavgpoložaja gondole 4 sa prosečnim korekcionim uglom kavggondole 4 i memoriše rezultat ovog koraka. Određivanje se vrši pomoću jednačine:

[0139] U k orak u 5.3, eksterna računarska jedinica EC primenjuje uslov validacije proveravajući da li korigovani ugao Ɛkpoložaja gondole 4 ima vrednost koja se nalazi u okviru vrednosti zatvorenog intervala definisanog unapred određenom maksimalnom vrednošću αmaxugla αi, na svakoj od strana referentnog položaja horizontalne ose glavčine rotora 3, kako bi odabrala samo vrednosti korigovanog ugla Ɛkpoložaja gondole 4 koje zadovoljavaju navedeni uslov validacije, i određuje podešeni ugao Ɛadjpoložaja gondole 4 korišćenjem drugog uslova ruže kompasa i memoriše rezultat ovog koraka.

[0140] Podešavanje se vrši primenom drugog uslova ruže kompasa koji može biti drugačiji od prvog uslova ruže kompasa. Prema tome, koristeći isti primer kao u S5. 1.2 primena drugog uslova ruže kompasa je ilustrovana u nastavku:

- ako je ωavg+ kavg> 360°, onda Ɛk= ωavg+ kavg- 360°

Primer: ωavg= 180°, kavg=190°, Ɛk=370°- 360° = 10°

- ako je ωavg+ kavg≤ 360°, onda Ɛk= ωavg+ kavgPrimer: ωavg= 180°, Kavg=170, Ɛk= 350°

[0141] Podešeni ugao 4; položaja gondole 4 se koristi u modifikovanom koraku 6, umesto trenutne vrednosti Ɛ ugla orijentacije gondole 4 za određivanje neusklađenosti σ sa pravcem vetra pomoću jednačine:

[0142] Prosečna neusklađenost σavgsa pravcem vetra turbine T kao što je otkriveno u poželjnoj realizaciji ima tu prednost što najbolje koristi mogućnosti svakog od tri ulazna aparata: lidara L, topografske stanice S i turbine T smanjujuć i na ovaj način uticaj inherentnih grešaka projektovanja sistema za određivanje azimutnog pravca turbine T pomoć u računara.

[0143] Činjenica da je u koraku 5.1 moguć e odrediti prosečni korekci oni ugao kavgpredstavlja još jednu prednost pronalaska pošto omoguć ava prilagođavanje metode i sistema iz pronalaska karakteristikama svakog od tri ulazna aparata u cilju dobijanja najvećeg prinosa proizvodnje energije pomenute turbine T.

[0144] U treć em aspektu pronalaska je obezbeđen računarski program koji sadrži uputstva koja, kada program izvršava eksterna računarska jedinica EC sistema uzrokuje da računar izvrši korake metode od koraka 2 do koraka 7 uključno.

[0145] U četvrtom aspektu pronalaska, predviđena je eksterna računarska jedinica EC sistema koja ima memorisan kompjuterski program za izvođenje koraka metode od koraka 4 do koraka 7 uključno.

[0146] Moguće je, u drugoj poželjnoj realizaciji pronalaska, konfigurisati turbinsku računarsku jedinicu TCU, pomoću kompjuterskog programa, tako da pomenuta turbinska računarska jedinica TCU postane eksterna računarska jedinica EC. Ova mogućnost je pogodna jer poboljšava funkcionisanje postojećeg ulaznog aparata bez potrebe za drugim računarom.

[0147] Dok je opis pronalaska detaljno razotkriven u vezi sa poželjnim realizacijama, stručnjaci će razumeti da sve poželjne realizacije služe samo za bolje razumevanje pronalaska i ne ograničavaju pronalazak na njih i da se mogu napraviti promene kako bi se određena situacija prilagodila bez odstupanja od suštinskog obima pronalaska.

Reference:

[0148]

[1] P A Fleming et al.: "Field-test results using a nacelle-mounted lidar for improving wind turbine powercapture by reducing yaw misalignment" objavljeno u Journal of Physics: Conference Series 524 (2014) 012002, doi: 10.188/1742-6596/524/1/012002.

[2] Ki In Bang: "Alternative Methodologies for LIDAR System Calibration", 2010 objavljeno od Research

Gate na sledećoj adresi https://www.researchgate.net/publication/258435577 Alternativne Metodologije za Kalibraciju LiDAR Sistema

[3] US8901763

[4] WO2016/008500

Claims (11)

1. Patentni zahtevi: 1. Sistem za određivanje neusklađenosti pravca vetra (T) sa horizontalnom osom kopnene vetroturbine (T), koji se sastoji od vetroturbine (T), pri čemu pomenuta vetroturbina (T) sadrži nekoliko lopatica rotora (1), glavčinu rotora (2) smeštenu na visini glavčine (HH), vratilo rotora (3) koje ima horizontalnu osu vratila rotora (3), gondolu (4), toranj (5) koji ima bazu tornja, naznačeno time što: - pomenuta vetroturbina (T) dalje sadrži par ciljnih tačaka X i Y na spoljnoj površini gondole (4) na njenoj strani okrenutoj prema tlu, raspoređenih tako da se njihovi geografski položaji mogu odrediti pomoću topografske stanice (S), i da segment XY koji povezuje ciljne tačke X i Y odgovara uzdužnoj osi pomenute strane gondole (4) okrenute prema tlu, pri čemu je ciljna tačka X postavljena na kraj gondole (4) naspram nekoliko lopatica rotora (1) a ciljna tačka Y je postavljena u neposrednoj blizini tornja (5); pri čemu turbina (T) ima referentni položaj turbine, u kojem vratilo rotora (3) ima referentni položaj horizontalne ose vratila rotora (3), pri čemu sistem dalje sadrži: - zemaljski lidar (L), postavljen tako da mu je osa orijentisana vertikalno, ovaj lidar (L) sadrži mernu i računarsku jedinicu lidara (LMCU), pomenuta merna i računarska jedinica lidara (LMCU) je konfigurisana: - da odredi ugao Ө pravca vetra u odnosu na Geografski Sever , suštinski na visini glavčine (HH); - da odredi brzinu vetra v, suštinski na visini glavčine (HH): - da pošalje putem telekomunikacione mreže (N) do eksterne računarske jedinice (EC) rezultate određivanja; pri čemu lidar (L) ima referentni položaj (B) lidara, u koji je lidar (L) postavljen na tlo ispred turbine (T) u referentni položaj turbine na projekciju na tlo referentnog položaja horizontalne ose vratila rotora (3), na udaljenosti d1od projekcije na tlo (C1) krajnje tačke (C) glavčine rotora (2), i pri čemu gondola (4) može da se pokreće u zavisnosti od pravca vetra u više položaja sa svake strane projekcije na tlo referentnog položaja horizontalne ose vratila rotora (3), gradeći ugao αiizmeđu projekcije na tlo referentnog položaja horizontalne ose vratila rotora (3) i projekcije na tlo horizontalne ose vratila rotora (3) koja odgovara svakom od više položaja i, - zemaljsku topografsku stanicu (S), koja sadrži mernu i računarsku jedinicu topografske stanice (SMCU), mernu i računarsku jedinicu topografske stanice (SMCU) konfigurisanu: - da odredi najmanje geografski položaj para ciljnih tačaka X i Y: - da pošalje preko telekomunikacione mreže (N) do eksterne računarske jedinice (EC) rezultate određivanja; pri čemu je zemaljska topografska stanica (S) postavljena u bilo koji od dva referentna položaja topografske stanice (D)' i (D)" iza glavčine rotora (2) i bočno u odnosu na projekciju na tlo referentnog položaja horizontalne ose vratila rotora (3) na udaljenosti d2od baze tornja (5), tako da, kada je gondola (4) pokretna u zavisnosti od pravca vetra: - lopatice rotora (1) ne ometaju laserski zrak merno-računarske jedinice topografske stanice (SMCU), i - merno-računarska jedinica topografske stanice (SMCU) može da odredi geografski položaj para ciljnih tačaka X i Y gondole (4) tokom kretanja pomenute gondole (4) u više položaja i, - eksternu računarsku jedinicu (EC) konfigurisanu: - da primi ulazne podatke preko telekomunikacione mreže (N): - ugao Ө pravca vetra od lidarske merno-računarske jedinice (LMCU); - geografski položaj para ciljnih tačaka X i Y, sa merno-računarske jedinice topografske stanice (SMCU); i da memoriše primljene ulazne podatke; - da odredi ugao Ɛ orijentacije gondole (4) u odnosu na Geografski Sever na osnovu geografskog položaja para ciljnih tačaka X i Y i da memoriše svako određivanje; - da odredi podešeni ugao Өadjpravca vetra; - da uproseči podešeni ugao Өadjpravca vetra i brzinu vetra v, da proveri da li se prosečna brzina vetra vavgnalazi u okviru unapred određenog intervala brzina vetra v1- v2za koje se može odrediti neusklađenost sa pravcem vetra, i memoriše prosečni ugao Өavgpravca vetra i prosečnu brzinu vetra vavg; - da odredi neusklađenost σ turbine T u odnosu na pravac vetra i da memoriše svako određivanje; - da odredi prosečnu neusklađenost σavgturbine (T) u odnosu na pravac vetra koja odgovara trajanju ∆t, da memoriše prosečnu neusklađenost σavgi da uporedi navedenu prosečnu neusklađenost σavgsa unapred određenim pragom neusklađenosti, - telekomunikacionu mrežu N konfigurisanu: - da obezbedi komunikaciju između eksterne računarske jedinice (EC) i merno-računarske jedinice lidara (LMCU) i topografske stanice (S) pri čemu je sistem konfigurisan tako da eksterna računarska jedinica (EC) može da odredi neusklađenost σavgturbine (T) u odnosu na pravac vetra na bazi determinanti primljenih od zemaljske topografske stanice (S) i zemaljskog lidara (L).
2. 2. Sistem prema patentnom zahtevu 1, pri čemu, ako je granularnost određivanja merne i računarske jedinice topografske stanice (SMCU) veća od prethodno određenog praga vremenskog intervala, sistem dalje sadrži turbinsku računarsku jedinicu (TCU) turbine (T), pri čemu je pomenuta turbinska računarska jedinica (TCU) konfigusirana da odredi prosečni ugao ωavgpoložaja gondole (4) u odnosu na Geografski Sever i da šalje rezultate određivanja telekomunikacionoj mreži N, - eksterna računarska jedinica (EC) je dalje konfigurisana: - da primi preko telekomunikacione mreže (N) prosečni ugao ωavgpoložaja gondole (4); - da odredi prosečni korekcioni ugao kavggondole (4), za korigovanje položaja navedene gondole (4), i da memoriše svako određivanje; - da odredi korigovani ugao Ɛkpoložaja gondole (4) u odnosu na Geografski Sever, i da memoriše svako određivanje, - da odredi podešeni ugao Ɛadjorijentacije gondole (4) u odnosu na Geografski Sever, i da memoriše svako određivanje, - telekomunikaciona mreža N je dalje konfigurisana: - da obezbedi komunikaciju između eksterne računarske jedinice (EC) i turbinske računarske jedinice (TCU).
3. 3. Sistem prema patentnom zahtevu 2, pri čemu je turbinska merna jedinica (TMU) je ultrazvučni anemometar.
4. 4. Sistem prema patentnim zahtevima 1 ili 2, ili 3, pri čemu je udaljenost d1zavisna od vrednosti ugla λ emisije laserskog zraka koji se okreć e oko vertikalne ose (AB) lidara (L) i od vrednosti visin e glavčine (HH), korišćenjem jednačina:

   [Jedn. 2]
5. 5. Sistem prema bilo kojem od patentnih zahteva od 1 do 4, pri čemu udaljenost d2zavisi od visine glavčine (HH) i od mogućnosti merne i računarske jedinice topografske stanice (SMCU) da odredi geografski položaj tačaka X i Y, korišćenjem jednačine: d2min= 2*HH [Jedn. 3] gde je 2 konstanta.
6. 6. Metoda za određivanje neusklađenosti pravca vetra sa horizontalnom osom na kopnenoj vetroturbini (T) koriš ć enjem sistema prema bilo kojem od zahteva 1 do 5, naznačeno time što obuhvata sledeć e korake koje treba sprovesti tokom trajanja ∆t: S1 Određivanje za n broj puta, pomoć u lidarske merne i računarske jedinice (LMCU) zemaljskog lidara (L), ugla Ө pravca vetra u odnosu na Geografski Sever u suštini na visini glavčine (HH), određivanje pomoć u lidarske merne i računarske jedinice (LMCU), brzine vetra v u suštini na visini glavčine (HH), i slanje, od strane lidarske merno-računarske jedinice (LMCU), rezultata utvrđivanja eksternoj računskoj jedinici (EC) preko telekomunikacione mreže (N); određivanje za m broj puta, pomoću merno-računske jedinice topografske stanice (SMCU), najmanje geografskog položaja para ciljnih tačaka X i Y, i slanje rezultata određivanja eksternoj računarskoj jedinici (EC) putem telekomunikacione mreže (N), S2 Primanje od strane eksterne računarske jedinice (EC) ulaznih podataka preko telekomunikacione mreže (N): ugla Ө pravca vetra i najmanje geografskog položaja para ciljnih tačaka X i Y, i memorisanje primljenih ulaznih podataka, S3 Određivanje ugla Ɛ orijentacije gondole (4) u odnosu na Geografski Sever pomoću eksterne računarske jedinice (EC) na osnovu geografske pozicije para ciljnih tačaka X i Y i memorisanje rezultata ovog koraka, S4 Primena uslova validacije proverom da li ugao Ө pravca vetra ima vrednost koja se nalazi u okviru vrednosti zatvorenog intervala definisanog prethodno određenom maksimalnom vrednošć u αmaxugla αi, na svakoj od strana referentnog položaja horizontalne ose vratila rotora 3, biranje samo onih vrednosti uglaӨ pravca vetra koje zadovoljavaju navedeni uslov validacije, određivanje podešenog ugla Өadjpravca vetra za svaku od validovanih vrednosti korišćenjem prvog uslova ruže kompasa i memorisanje rezultata ovog koraka, S5 Uprosečavanje pomoću eksterne računarske jedinice (EC) za vreme uprosečavanja ∆tt, gde je ∆tt < ∆t, podešenog Өadjpravca vetra i brzine vetra v, što rezultira prosečnim uglom Өavgpravca vetra i prosečnom brzinom vetra vavg. provera da li se prosečna brzina vetra vavgnalazi u okviru unapred određenog intervala brzina vetra v1– v2za koje se primenjuje metoda iz sledećih koraka i memorisanje rezultata ovog koraka, S6 Određivanje pomoću eksterne računarske jedinice (EC) neusklađenosti σ sa pravcem vetra vetroturbine (T) u odnosu na pravac vetra kao razlike između prosečnog ugla Өavgpravca vetra i ugla Ɛ orijentacije gondole (4), korišćenjem jednačine: [Jedn. 4] i memorisanje rezultata ovog koraka, S7 Određivanje pomoću eksterne računarske jedinice (EC) po isteku trajanja ∆t, prosečne neusklađenosti σavgturbine (T) u odnosu na pravac vetra koja odgovara navedenom trajanju ∆t kao aritmetičke srednje vrednosti za više vrednosti neusklađenosti sa pravcem vetra σ tokom trajanja ∆t, memorisanje prosečne neusklađenosti σavgturbine (T) kao rezultat metode i poređenje navedene prosečne neusklađenosti σavgsa unapred određenim pragom neusklađenosti kako bi se proverilo da li se mora izvršiti preusmeravanje turbine (T) prema vetru.
7. 7. Metoda prema patentnom zahtevu 6, pri čemu je granularnost određivanja merne i računarske jedinice topografske stanice (SMCU) veća od unapred određenog praga vremenskog intervala, u svrhu poboljšanja tačnosti određivanja neusklađenosti σ sa pravcem vetra turbine (T) se u S6 umesto ugla Ɛ orijentacije gondole (4) koristi podešeni ugao Ɛadjorijentacije gondole (4), koja metoda uključuje: i. Dodatni pod-korak u koraku 1: S1A Određivanje prosečnih uglova ωavgpoložaja gondole 4 u odnosu na Geografski Sever pomoću turbinske računarske jedinice TCU i slanje istih eksternoj računarskoj jedinici EC preko telekomunikacione mreže N, ii. Dodatni pod-korak u koraku 2: S2A Primanje pomoću eksterne računarske jedinice (EC) od turbinske računarske jedinice (TCU) prosečnog ugla ωavgpoložaja gondole (4) preko telekomunikacione mreže (N); iii. Tri dodatna koraka između koraka 5 i koraka 6 za određivanje podešenog ugla Ɛadj: S. 5.1. Određivanje pomoću eksterne računarske jedinice (EC) prosečnog ugla korekcije kavggondole 4, za korekciju položaja navedene gondole 4 u odnosu na Geografski Sever, kao prosek većeg broja korekcionih uglova gondole k, svaki od korekcionih uglova gondole k se određuje pomoću jednačine:

   i memorisanje rezultata ovog koraka, S.5.2 Određivanje pomoću eksterne računarske jedinice (EC) korigovanog ugla Ɛkpoložaja gondole (4), pomenuti korigovani ugao Ɛk, predstavlja rezultat korekcije prosečnog ugla ωavgpoložaja gondole 4 sa prosečnim korekcionim uglom gondole kavgpomoču jednačine

   i memorisanje rezultata ovog koraka, S.5.3 Primena uslova validacije proverom da li korigovani ugao Ɛkpoložaja gondole (4) ima vrednost koja se nalazi u okviru vrednosti zatvorenog intervala definisanog unapred određenom maksimalnom vrednošć u αmaxugla αi, na svakoj od strana referentnog položaja horizontalne ose vratila rotora 3, biraju ć i samo vrednosti korigovanog ugla Ɛkpoložaja gondole (4) koji zadovoljavaju navedeni uslov validacije, određivanje podešenog ugla Ɛadjpoložaja gondole (4) korišć enjem drugog uslova ruže kompasa i memorisanje rezultata iz ovog koraka, iv. Koriš ć enje podešenog ugla Ɛadjumesto ugla Ɛ orijentacije gondole (4) u S6 za određivanje neusklađenosti σ sa pravcem vetra pomoć u jednačine:

   i čuvanje rezultata iz ovog koraka.
8. 8. Metoda prema patentnom zahtevu 6, pri čemu se za svako trenutno određivanje korekcionog ugla gondole k, prosečni korekcioni ugao kavggondole (4) izračunava kao aritmetička sredina više korekcionih uglova gondole k od početka metode do i uključuju ć i pomenuto odgovaraju ć e trenutno određivanje korekcionog ugla k gondole.
9. 9. Računarski program koji sadrži instrukcije koje, kada se program izvršava pomoću eksterne računarske jedinice (EC) sistema prema bilo kojem od patentnih zahteva od 1 do 5, dovode do toga da računar izvodi korake ove metode od koraka 2 do uključujući koraka 7, prema bilo kojem od patentnih zahteva 6 do 8.
10. 10. Eksterna računarska jedinica (EC) sistema prema bilo kojem od patentnih zahteva od 1 do 5, koja ima memorisan kompjuterski program prema zahtevu 9.
11. 11. Eksterna računarska jedinica (EC), prema patentnom zahtevu 10, pri čemu pomenuta eksterna računarska jedinica (EC) je turbinska računarska jedinica (TCU).