本發(fā)明涉及一種水電渦輪機測試方法，其允許通過模擬通過渦輪機的潮汐水流而在最后布置于海床上之前來測試渦輪機。

背景技術：
對環(huán)境的關注日益增加以及不希望依賴于不可再生能源，已經導致更多地使用可再生能量系統(tǒng)，例如，太陽能、風能、熱能和潮汐能。潮汐能涉及在潮汐流的區(qū)域中安裝渦輪發(fā)電機，并將潮汐能轉換成電能。將這種水電渦輪發(fā)電機定位在潮汐流的區(qū)域中，從而，海水通過發(fā)電機的運動作用于葉片上，導致轉子在定子內的旋轉。磁體相對于定子的線圈的運動導致磁體所產生的磁場在每個線圈中感應EMF。這些感應的EMF從渦輪發(fā)電機提供電能輸出。利用潮汐能作為動力會對渦輪機的維護提出重大挑戰(zhàn)，以確保苛刻的水下環(huán)境中連續(xù)且有效的操作。水下渦輪發(fā)電機的安裝和拆卸（decommissioning）相對昂貴，并且，在系統(tǒng)中的各種部件上執(zhí)行常規(guī)維護是不經濟的。另外，為了在經濟上可行，必須將這些渦輪機建造為大尺度。結果，渦輪機和相關的基部/支撐部是大且重的部件，并需要大型提升和運輸設備來實現布置。使用這種重型提升設備通常是危險的，并且，當在海上操作此設備時，甚至是更危險的。由于市場上缺少適當的船和設備來執(zhí)行這種工作，并且相關潛水者在大潮汐流位置中非常危險，所以會使安裝過程進一步復雜。因此，本發(fā)明的一個目的是，提供一種在將渦輪機安裝并固定在海床上之前測試水電渦輪機的方法，以確保渦輪機按照預期操作。然后，這將減小在出現故障的情況中必須突然從海床收回水電渦輪機的可能性，如上所述，這是昂貴的、耗時的且技術上存在挑戰(zhàn)的操作。

技術實現要素：
根據本發(fā)明，提供一種測試水電渦輪機的方法，水電渦輪機包括定子和被容納為在定子內旋轉的轉子，該方法包括以下步驟：將渦輪機固定至運輸船；將渦輪機和船運輸至開闊水面；定位該渦輪機，使得至少轉子位于水下；以及移動運輸船和渦輪機，使其通過水，以實現轉子的旋轉。優(yōu)選地，該方法包括步驟：在將渦輪機運輸至開闊水面之前，將渦輪機固定在運輸船的下方。優(yōu)選地，該方法包括步驟：在移動船和渦輪機通過水的步驟之前，降低渦輪機使其遠離船。優(yōu)選地，該方法包括步驟：當移動船和渦輪機通過水時，記錄和/或分析來自渦輪機的操作數據。優(yōu)選地，該方法包括步驟：將來自渦輪機的操作數據無線地發(fā)送至數據記錄器/分析器。優(yōu)選地，該方法包括步驟：改變拖曳渦輪機通過水的速度。優(yōu)選地，該方法包括，在改變速度的步驟中，改變速度以模擬渦輪機在使用過程中可能受到的潮汐速度的變化。優(yōu)選地，該方法包括，在移動渦輪機使其通過水的步驟中，在第一方向上移動渦輪機通過水，然后，在與第一方向相反的第二方向上移動渦輪機通過水。優(yōu)選地，該方法包括，在移動運輸船和渦輪機通過水以實現轉子的旋轉的步驟中，在沒有與渦輪機連接的電負載的情況下，移動船和渦輪機。優(yōu)選地，該方法包括，在移動運輸船和渦輪機通過水以實現轉子的旋轉的步驟中，在具有與渦輪機連接的電負載的情況下，移動船和渦輪機。優(yōu)選地，該方法包括步驟：分析操作數據，以確定通過渦輪機的水流的速度與渦輪機的一個或多個操作參數之間的關系。優(yōu)選地，該方法包括步驟：分析操作數據，以確定通過渦輪機的水流的速度與轉子的角速度之間的關系。優(yōu)選地，該方法包括步驟：分析操作數據，以確定通過渦輪機的水流的速度與渦輪機產生的功率之間的關系。優(yōu)選地，該方法包括步驟：分析操作數據，以確定通過渦輪機的水流的速度與渦輪機的電特性之間的關系。優(yōu)選地，該方法包括步驟：用多個主線繩和相應的副線繩，將渦輪機和基部固定至船。附圖說明圖1示出了懸掛在布置船（deploymentvessel）下方的基部安裝的水電渦輪機的透視圖；圖2示出了圖1所示的布置的側視圖。具體實施方式現在參考附圖，描述并示出了一種用于測試水電渦輪機10的方法，在所示實施方式中，通過以下方式將水電渦輪機10安裝至基部12，在使用中，以已知方式將渦輪機10定位并固定在海床上的適當位置中。如將變得顯然的，本發(fā)明的方法允許，在將渦輪機10最后布置在海床上之前，使水電渦輪機10經歷操作模擬和測試，從而，在進行最后的海床布置處理之前，確保渦輪機10按預期操作。在所示實施方式中，基部12包括三角形框架14，其具有三個腿部16，但是從本發(fā)明的方法的以下描述中將理解，基部12是一個示例性實施方式，并且，可以是任何其他形狀和/或結構。為了執(zhí)行渦輪機10的測試，將基部12和渦輪機10安裝在船18的下方，優(yōu)選地，船18是與在渦輪機10和基部12的最后海床布置中將使用的相同的船。因此，在測試開始之前，首先必須將渦輪機10和基部12安裝在船18上的適當位置。這可能以許多種方式來實現，例如，取決于當地可獲得的設備。還將理解，不需要將渦輪機10直接安裝在船的下方，其可位于任何其他適當位置和/或方位中，這些位置和/或方位將允許，為了如上所述的測試目的而將渦輪機10定位在水中。船18設置有絞盤（未示出）形式的承載裝置，每個絞盤可用來將基部12升高至船18下方的位置中，從而，渦輪機10通過入口20伸出，入口20限定在船18的一對浮筒22和交叉件24之間。在測試過程中，優(yōu)選地，用一對線繩（主線繩26和拖曳測試備用線繩28）將基部12在每個腿部16處固定至船18。將每條主線繩26纏繞在相應的絞盤（未示出）上，因此，主線繩26用來降低渦輪機10和基部12，使其遠離船14，到達所需的測試深度。優(yōu)選地，將拖曳測試備用線繩28連接在船18上的固定點和基部12上的適當位置（例如，相應的腿部16）之間，并且，拖曳測試備用線繩28的長度為，當渦輪機10和基部12處于正確的測試深度時，完全延伸。然而，渦輪機10和基部12的主負載由主線繩26支承，將一部分負載傳遞至拖曳測試備用線繩28上。這樣，拖曳測試備用線繩28將處于張力之下，并將完全延伸。因此，在一條或多條主線繩26出現故障的情況中，渦輪機10和基部12將由完全延伸的拖曳測試備用線繩28支撐，從而將保持在相同的深度。由于拖曳測試備用線繩28已經處于張力狀態(tài)下，所以，在一條或多條主線繩26出現故障的情況中，拖曳測試備用線繩28上的“回彈（bounceback）”將很小至沒有。通過將基部12安全地固定在船18的下方，可將船18和渦輪機10運輸至開闊水面，以開始測試。為此，船18可包含其自己的推進源，但是，在所示實施方式中，將船18系在圖1中用T示出的拖船上，然后，可用拖船將船18和渦輪機10拖出至開闊水面。一旦船18位于開闊水面中，便用絞盤（未示出）降低基部12和渦輪機10，使其遠離船18，使得渦輪機10完全位于水下，優(yōu)選地，位于船18的底面下方的適當距離處，以減小或消除來自船18產生的湍流的干擾，其可能另外影響所獲得的結果。優(yōu)選地，在船18靜止的同時，降低渦輪機10，使其遠離船18，但是當然將理解，可在船18運動的同時降低渦輪機10。然后，可用拖船T來拖曳船18，并由此拖曳水下的渦輪機10，使其以所需速度通過水，從而測試渦輪機10的操作。例如，可以2至3節(jié)的速度拖曳船18，使其通過水，同時監(jiān)測渦輪機10的操作?？筛淖兇怂俣?，以模擬將最后布置渦輪機10和基部12的位置處的主要條件。另外，在測試過程中，可在監(jiān)測各種操作參數的同時，在第一方向上移動渦輪機10，使其通過水，然后，在與第一方向相反的第二方向上移動，使其通過水，以模擬當最后布置在海床上時渦輪機10將經歷的潮汐流的反向?？梢詫⒎浅＝咏鼫u輪機10將經歷的潮汐流方向的變化的方式，實現從第一方向到第二方向的變化。在測試過程中，由此可使渦輪機10（特別是功率端子（未示出））保持開路，或者，可將其與電負載連接，以允許渦輪機10產生電，從而模擬渦輪機10的最后安裝在海床上的操作。電負載可位于渦輪機10、基部12、船18上，或任何其他適當的位置。因此，優(yōu)選地，當移動船18和渦輪機10使其通過水時，分析和/或記錄自動測量記錄傳導數據和其他操作數據，諸如，來自渦輪機10的電特性/功率輸出、渦輪機10的轉子的旋轉速度或角速度，等等。因此，船18可設置有適當的設備，以允許操作數據的這種此監(jiān)測/記錄。因此，在渦輪機10和/或基部12與所述分析/記錄設備之間提供數據連接。此數據連接可經由實體電纜30，或通過無線連接（諸如，海底聲調制解調器（未示出））。因此，通過移動渦輪機10使其通過水，可模擬通過渦輪機10的潮汐水流，并且，在各種速度下，以模擬渦輪機10在正常操作條件下將經歷的潮汐速度的變化。因此，該測試可提供有用的信息，諸如，渦輪機10的啟動速度、通過渦輪機10的各種水流速下產生的功率、以及當使船18停止時渦輪機10的停止速度/時間。然后，可分析此數據，以確定通過渦輪機10的水流的速度和渦輪機10的一個或多個操作參數之間的關系。該測試還可表明其他與渦輪機10的操作相關的問題，諸如，流過渦輪機10和在渦輪機10周圍流動的水的水力行為，該信息可能是有利的，不管是在渦輪機10的最后布置和繼續(xù)操作的過程中，還是為了其他目的。因此，將理解，本發(fā)明的方法提供一種在開始完全海床安裝之前測試大型水電渦輪機10的方式。