專利名稱：控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)中至少一個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的方法、風(fēng)力發(fā)電機(jī)以及風(fēng)力發(fā)電站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)中至少一個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的方法、一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)以
及一種風(fēng)力發(fā)電站。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機(jī)中轉(zhuǎn)子葉片的控制可包括并且組合多個(gè)槳距策略。組合的策略通 常包括與預(yù)先確定的功率/風(fēng)速曲線相關(guān)地來控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的共用槳距策略、以及 根據(jù)測量的環(huán)境及風(fēng)力發(fā)電機(jī)數(shù)值而確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)的部件不被損壞或者過快磨損的覆 蓋槳距策略。當(dāng)葉片移動(dòng)經(jīng)過風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架時(shí)，覆蓋槳距策略可例如提供轉(zhuǎn)子葉片的循 環(huán)槳距，從而避免由負(fù)載變化引起的轉(zhuǎn)子葉片疲勞。 歐洲專利申請(qǐng)no. 1 666 723中公開了一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的公知的組合槳距策 略的示例。 這種公知的組合槳距策略的一個(gè)問題是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的較低效率、以及為了保護(hù)如
上所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)能的較低利用。 本發(fā)明的目的是提供沒有上述缺點(diǎn)的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)的至少一個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的方法，所述方法包 括以下步驟 確立風(fēng)力發(fā)電機(jī)的至少一個(gè)負(fù)載或操作數(shù)值， 根據(jù)確立的至少一個(gè)負(fù)載或操作數(shù)值從一組不同控制策略中選擇至少兩種控制 策略的組合；以及 應(yīng)用選擇的控制策略的組合以控制所述至少一個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。 不同并且預(yù)先確定的控制策略的示例是共用葉片槳距控制策略(common blade pitch control strategy)，根據(jù)該策略所有葉片都被共同并且均等地調(diào)節(jié)槳距；單獨(dú)葉片 槳距控制策略(individual blad印itch control strategy)，根據(jù)該策略所有葉片都被單 獨(dú)地調(diào)節(jié)槳距；集合葉片槳距控制策略(collective blade pitch control strategy);偏 航控制策略(yaw control strategy);或者共用葉片槳距策略以及單獨(dú)葉片槳距策略、集 合葉片槳距策略、偏航控制策略的組合；或者上述策略的組合。此外應(yīng)當(dāng)理解的是，進(jìn)一步 地，共用、集合或單獨(dú)葉片槳距控制策略可以單獨(dú)地或者以組合方式應(yīng)用，例如用于低風(fēng)速 的共用葉片槳距策略以及用于高風(fēng)速的共用葉片槳距策略。 集合葉片槳距控制策略是一種目的在于通過減小風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上的傾斜及偏 航力矩從而降低疲勞負(fù)載的控制策略，所述傾斜及偏航力矩是由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)上的風(fēng)切變 (即轉(zhuǎn)子平面上方的風(fēng)速差值)而引起的。集合槳距控制策略包括根據(jù)各個(gè)葉片的瞬時(shí)方 位角位置而調(diào)節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的槳距，瞬時(shí)方位角位置根據(jù)一種用于所有葉片的槳距算
3法而確定。 單獨(dú)葉片槳距策略是一種減小單獨(dú)葉片上疲勞負(fù)載的策略。該策略可以通過測量 葉片上的負(fù)載而執(zhí)行并且根據(jù)該負(fù)載而執(zhí)行。同樣地，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)葉片和/或槳距特性或 者類似量進(jìn)行更改會(huì)影響單獨(dú)葉片槳距策略。 偏航控制策略是對(duì)偏航角度進(jìn)行調(diào)節(jié)從而補(bǔ)償轉(zhuǎn)子上的偏航力矩，該偏航力矩是 由于水平面上不均勻的風(fēng)力分布(例如由于上游風(fēng)力發(fā)電機(jī)的尾流而引起)而引起的。
選擇控制策略是沖突性利益之間的折衷，例如最高的可能年發(fā)電量以及風(fēng)力發(fā)電 機(jī)部件的最小磨損及斷裂之間的折衷。根據(jù)上述概括的本發(fā)明得以確保，在給定情況下僅 僅使用風(fēng)力發(fā)電機(jī)的必要控制策略，從而優(yōu)化風(fēng)力發(fā)電機(jī)效率，而不會(huì)犧牲安全性。在低風(fēng) 速下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以例如僅由共用控制策略控制，原因是風(fēng)力發(fā)電機(jī)疲勞在這種低風(fēng)速 下已經(jīng)降低到不會(huì)出現(xiàn)問題的水平。由此，可以降低由于集合或單獨(dú)葉片槳距控制策略和 /或偏航控制策略在低風(fēng)速下的應(yīng)用所引起的0.5_1%的發(fā)電量的年損耗?？梢越档驼{(diào)節(jié) 結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步磨損。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)磨損的降低是非常有利的，原因是這種機(jī)構(gòu)的維護(hù)是相對(duì)昂 貴的，特別是對(duì)于遠(yuǎn)程位置的風(fēng)力發(fā)電機(jī)(例如離岸風(fēng)力發(fā)電機(jī))而言。
根據(jù)實(shí)施例，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是葉片槳距機(jī)構(gòu)。由此，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的效率得以保持，同時(shí) 葉片被保護(hù)免受過載和疲勞。 根據(jù)附加或者可選實(shí)施例，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是偏航機(jī)構(gòu)。由此，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的效率得以保 持，同時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)部件被保護(hù)免受過載和疲勞。 在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述控制策略至少包括共用控制策略。由此確保了風(fēng)力發(fā) 電機(jī)在任何時(shí)刻的基本控制，而不管所做出的選擇如何。 在本發(fā)明的另一個(gè)方面，所述一組控制策略包括共用葉片槳距控制策略，以及集 合葉片槳距控制策略、單獨(dú)葉片槳距控制策略或者偏航控制策略中的至少一種。偏航控制 策略還能夠通過將控制策略適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的給定使用環(huán)境從而在效能上獲益。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述方法包括調(diào)節(jié)所述選擇的控制策略的組合之間的權(quán)重。 選擇的控制策略的組合之間的權(quán)重調(diào)節(jié)可以是例如調(diào)節(jié)通過一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)葉 片槳距控制策略而設(shè)定的單獨(dú)葉片槳距的量、通過一個(gè)或多個(gè)集合葉片槳距控制策略而設(shè) 定的集合槳距的量、通過一個(gè)或多個(gè)共用葉片槳距控制策略以及一個(gè)或多個(gè)偏航控制策略 進(jìn)行的共用槳距的量之間的權(quán)重。這種調(diào)節(jié)的示例可以是保持共用槳距量恒定同時(shí)增加單 獨(dú)槳距量以及降低集合槳距量。選擇的控制策略的組合之間的這種權(quán)重可以給予降低發(fā)電 量年損耗的進(jìn)一步可能性，以及同時(shí)具有降低疲勞負(fù)載的優(yōu)點(diǎn)。選擇的控制策略之間的權(quán) 重調(diào)節(jié)可以即刻地執(zhí)行以獲得權(quán)重的快速改變，也可以逐步地執(zhí)行以降低由于控制策略權(quán) 重的改變而引起的風(fēng)力發(fā)電機(jī)部件中的應(yīng)力?？刂撇呗缘慕M合之間的權(quán)重可以引起風(fēng)力發(fā) 電機(jī)輸出功率的進(jìn)一步優(yōu)化，并且同時(shí)降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片和/或其它風(fēng)力發(fā)電機(jī)部件上 的疲勞負(fù)載。權(quán)重可以在負(fù)載或操作數(shù)值的基礎(chǔ)上完成。應(yīng)當(dāng)理解的是，一種或多種控制 策略的調(diào)節(jié)可以即刻地執(zhí)行，而其它控制策略的調(diào)節(jié)可以逐步地執(zhí)行。 在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述負(fù)載或操作數(shù)值是基于一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的測量值、計(jì) 算值或估計(jì)值，所述參數(shù)諸如風(fēng)速、風(fēng)剪切力、風(fēng)向、風(fēng)擾動(dòng)、溫度、偏航誤差、發(fā)電量、轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)數(shù)、葉片負(fù)載(例如應(yīng)力、力矩等)以及疲勞極限。通過測量風(fēng)速以及方向，可以確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)部件上疲勞的清晰且有利的指示，但是控制還可以基于對(duì)風(fēng)速不久將來的氣象預(yù) 測。如果適當(dāng)?shù)乜紤]，參數(shù)可以是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值或者適用于當(dāng)?shù)厍闆r(例如引起風(fēng)湍流以及由 此當(dāng)風(fēng)從特定方向吹來時(shí)引起疲勞的高障礙物)的數(shù)值。其它參數(shù)，例如風(fēng)波動(dòng)、發(fā)電量和 /或風(fēng)力發(fā)電機(jī)上測量的機(jī)械負(fù)載測量值可以被包括在內(nèi)，從而通過包含更多的參數(shù)來確 保比較盡可能地接近風(fēng)力發(fā)電機(jī)的情形，這些參數(shù)同樣顯示出一個(gè)或多個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)部件 上的負(fù)載。 在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述負(fù)載或操作數(shù)值包括滯環(huán)，從而避免過多的控制策略 轉(zhuǎn)換。由此獲得了本發(fā)明的有利實(shí)施例。 在本發(fā)明的一個(gè)方面，多個(gè)相鄰的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，例如風(fēng)力發(fā)電站，被相同控制策略 獨(dú)立地控制或者共同地控制。盡管風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以被設(shè)置成相距幾百米，但是風(fēng)力發(fā)電機(jī) 的環(huán)境情況通常是可以相比的并且由此控制系統(tǒng)可以通過控制來自于僅僅一個(gè)系統(tǒng)的風(fēng) 力發(fā)電機(jī)而被減小。 本發(fā)明還涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括
包括至少一個(gè)葉片的轉(zhuǎn)子； 所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)還包括至少一個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和控制器，所述控制器適于根據(jù)控制策 略控制所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)； 用于確立風(fēng)力發(fā)電機(jī)的至少一個(gè)負(fù)載或操作數(shù)值的裝置；以及 決策單元，其適于根據(jù)所述至少一個(gè)負(fù)載或者操作數(shù)值在一組不同控制策略中選 擇至少一個(gè)控制策略，其中所述選擇的至少一個(gè)控制策略能夠包括控制策略的組合。
此外，在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是葉片槳距機(jī)構(gòu)和/或偏航機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)是變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其具有至少一個(gè) 并網(wǎng)功率變流器。 由此，通過使控制策略適應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的給定使用情形，可以獲得具有高效率的 現(xiàn)代化風(fēng)力發(fā)電機(jī)。 在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括控制器，該控制器適于調(diào)節(jié)所述選擇 的控制策略的組合之間的權(quán)重。 本發(fā)明還涉及一種包括至少兩個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電站。 在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述至少兩個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)獨(dú)立地或者共同地控制。由此獲 得了本發(fā)明的有利實(shí)施例。


接下來參考附圖描述本發(fā)明，其中 圖1顯示了大型現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機(jī)的前視圖； 圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)的方法的基本流程圖； 圖3a和3b顯示了不同風(fēng)速下槳距策略的示例； 圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的優(yōu)選實(shí)施例； 圖5顯示了由根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的方法所控制的多個(gè)相鄰風(fēng)力發(fā)電機(jī)；以及 圖6a-d顯示了控制策略權(quán)重的示例。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示了現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機(jī)1的前視圖，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有設(shè)置在基座8上的塔 架2。機(jī)艙3和輪轂4設(shè)置在塔架的頂部上。機(jī)艙通過偏航機(jī)構(gòu)9連接到塔架頂部，該偏航 機(jī)構(gòu)允許機(jī)艙相對(duì)于塔架轉(zhuǎn)動(dòng)。 包括至少一個(gè)葉片(例如2個(gè)或者如圖所示的3個(gè)葉片5)的轉(zhuǎn)子6通過槳距機(jī) 構(gòu)7連接到輪轂4。每個(gè)槳距機(jī)構(gòu)都包括葉片軸承以及允許葉片調(diào)節(jié)槳距的槳距致動(dòng)裝置。
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的用于控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)的方法的基本流程圖。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括被葉片槳距控制策略所控制的槳距可調(diào)的轉(zhuǎn)子葉片，該控制策略 從一組預(yù)先確定的葉片槳距控制策略選擇，例如共用槳距策略、或者與集合和/或單獨(dú)槳 距策略相組合的共用槳距策略。
該方法包括以下步驟，確立風(fēng)力發(fā)電機(jī)數(shù)值(thr)，該數(shù)值限定出可以單獨(dú)使用共用槳距策略的情形以
及共用槳距策略必須與集合或單獨(dú)槳距策略相組合從而避免過度疲勞的情形。該數(shù)值可以
通過對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)類型以及使用部件的了解、風(fēng)力發(fā)電機(jī)位置的特點(diǎn)(例如來自于高障礙
物的湍流)和/或風(fēng)力發(fā)電機(jī)的其它經(jīng)驗(yàn)數(shù)值以及當(dāng)?shù)仫L(fēng)力發(fā)電機(jī)環(huán)境而預(yù)先確定。
連續(xù)地確立風(fēng)力發(fā)電機(jī)的當(dāng)前負(fù)載或操作數(shù)值(EPG)，例如當(dāng)前風(fēng)速的數(shù)值、發(fā)
電量或者其它風(fēng)力發(fā)電機(jī)負(fù)載數(shù)值以及所述數(shù)值的組合。
將EPG數(shù)值與預(yù)先確定的風(fēng)力發(fā)電機(jī)數(shù)值thr進(jìn)行對(duì)比。
在控制槳距可調(diào)轉(zhuǎn)子葉片時(shí)，使用該結(jié)果從而在不同的并且預(yù)先確定的槳距策 略(例如共用槳距策略(例如在低風(fēng)速下)、以及與集合或單獨(dú)槳距策略相組合的共用槳距 策略(例如在高風(fēng)速下))之間進(jìn)行選擇。 圖3a和3b顯示了在波動(dòng)的風(fēng)速下在風(fēng)力發(fā)電機(jī)中使用共用及集合槳距策略的示 例。 圖3a顯示了第一個(gè)示例，其中風(fēng)速在預(yù)先確定風(fēng)速數(shù)值以下和以上發(fā)生波動(dòng)。
當(dāng)風(fēng)速低于該數(shù)值時(shí)，沒有應(yīng)用集合葉片槳距策略。僅僅被共用槳距策略控制的 轉(zhuǎn)子葉片允許發(fā)電量根據(jù)功率曲線而進(jìn)行優(yōu)化。當(dāng)風(fēng)速超過預(yù)先確定風(fēng)速數(shù)值時(shí)，集合槳 距策略被引入，從而保護(hù)轉(zhuǎn)子葉片以免過載以及損壞，直到風(fēng)速根據(jù)所示再一次低于該數(shù)值。 圖3b顯示了相同風(fēng)速的示例，然而加入了滯環(huán)，目的是如果風(fēng)速在預(yù)先確定風(fēng)速 數(shù)值附近波動(dòng)的話避免過多的控制策略轉(zhuǎn)換。可以看到，與圖3a相比，轉(zhuǎn)換要發(fā)生得更晚 勝。 在本發(fā)明中不局限于圖3a和3b的示例而且可以實(shí)施成本發(fā)明任意其它實(shí)施例 的實(shí)施例中，除了風(fēng)速之外的其它負(fù)載或操作數(shù)值也可以影響共用控制策略以及與集合和 /或單獨(dú)控制策略相組合的共用控制策略之間的轉(zhuǎn)換。這種負(fù)載或操作參數(shù)可以例如是一 個(gè)或多個(gè)參數(shù)的測定值、計(jì)算值或者估計(jì)值，例如風(fēng)速、風(fēng)切變、風(fēng)向、風(fēng)湍流、溫度、偏航誤 差、發(fā)電量、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速(rpm)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)部件上的葉片負(fù)載和/或其它負(fù)載(例如應(yīng)力、力 矩等)以及疲勞極限，連同與確定何時(shí)在共用控制策略以及與集合和/或單獨(dú)槳距控制策 略相組合的共用控制策略、和/或偏航控制策略之間適當(dāng)轉(zhuǎn)換相關(guān)的有利的任意其它數(shù)值 (例如經(jīng)驗(yàn)數(shù)值)。應(yīng)當(dāng)理解的是，控制策略之間的轉(zhuǎn)換可能取決于多個(gè)參數(shù)之間的組合和
6/或權(quán)重，從而確定出控制策略和/或控制策略組合之間的轉(zhuǎn)換。 圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)l，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括決策單元 IO，其適于根據(jù)上面提到的負(fù)載或操作數(shù)值(或者EPG數(shù)值)在一組不同控制策略中選擇 出至少一個(gè)控制策略。負(fù)載或操作數(shù)值通過裝置12確立，該裝置12用于確立至少一個(gè)負(fù) 載或操作數(shù)值，例如用于測量風(fēng)速、風(fēng)向或類似的儀器。 圖5顯示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中參考圖2進(jìn)行解釋的方法被用于控制例 如風(fēng)力發(fā)電站11中多個(gè)相鄰的風(fēng)力發(fā)電機(jī)1。 風(fēng)力發(fā)電站通常占據(jù)一定區(qū)域，不存在或者僅僅存在極少的隨著時(shí)間具有顯著計(jì) 量差值的示例，并且風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以被一種相同的方法所控制。 附圖還顯示出可被用于確立EPG數(shù)值的不同數(shù)值，例如測定的風(fēng)速或方向。該數(shù) 值可以部分地或者完全地基于對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)地址上不久將來(例如第二天)的計(jì)量預(yù)測數(shù) 據(jù)，例如對(duì)于風(fēng)速、風(fēng)向、強(qiáng)風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)等的預(yù)測。此外，可以使用數(shù)據(jù)庫中的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，例如對(duì) 風(fēng)力發(fā)電機(jī)位置的每年不同時(shí)期的天氣知識(shí)。 圖6a-d顯示了本發(fā)明的實(shí)施例，其中風(fēng)力發(fā)電機(jī)的至少一個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的控制可 包括一種或多種狀態(tài)，其中一個(gè)或多個(gè)集合葉片槳距控制策略和/或單獨(dú)葉片槳距控制策 略之間的權(quán)重被調(diào)節(jié)。應(yīng)當(dāng)理解的是，權(quán)重還可包括調(diào)節(jié)共用槳距控制策略、偏航控制策略 和/或類似策略的權(quán)重。當(dāng)特定負(fù)載數(shù)值、操作數(shù)值或者其它數(shù)值如上所述在預(yù)先確定時(shí) 間間隔等、在時(shí)刻A所發(fā)生的獲得特定數(shù)值時(shí)(圖6a)，控制從只有共用控制策略(圖6b) 到還包括集合葉片槳距控制策略以及甚至單獨(dú)葉片槳距控制策略(圖6c和6d)。如圖6c 和6d所示，在從A到B的時(shí)間間隔內(nèi)，單獨(dú)葉片槳距控制策略、集合葉片槳距控制策略以及 共用控制策略之間的權(quán)重可被調(diào)節(jié)，從而獲得有利的轉(zhuǎn)子葉片槳距和/或機(jī)艙偏航。
此外，如圖6c和6d所示，單獨(dú)控制策略與集合控制策略之間的權(quán)重的調(diào)節(jié)可以在 F立即地執(zhí)行，這對(duì)于快速地改變控制策略之間的權(quán)重是有利的。 同樣地，控制策略的組合之間的權(quán)重可包括過渡部，如圖6c和6d中所示，在從C 到D的間隔以及從B到E的間隔，通過對(duì)選擇的控制策略權(quán)重的逐漸調(diào)節(jié)而完成。這樣可 以在調(diào)節(jié)選擇的控制策略的權(quán)重時(shí)有利地避免風(fēng)力發(fā)電機(jī)部件上負(fù)載/應(yīng)力的突然改變。
在沒有在任何附圖中顯示的本發(fā)明實(shí)施例中，集合葉片槳距控制策略和/或單獨(dú) 葉片槳距控制策略可以在某些情況下被選擇出來并且單獨(dú)地應(yīng)用，從而控制調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，而 不使用共用槳距控制策略。 本方法主要針對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片槳距機(jī)構(gòu)而進(jìn)行說明，但是應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的 是，本發(fā)明還可用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的偏航機(jī)構(gòu)。 所描述的方法已經(jīng)在上面通過參考特定的環(huán)境示例以及發(fā)電數(shù)值(例如風(fēng)速)而 進(jìn)行闡明。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明沒有限制于特定示例并且還可以在如權(quán)利要求中確 定的發(fā)明范圍內(nèi)進(jìn)行多種設(shè)計(jì)和改變。
參考標(biāo)記列表 在附圖中，下面的參考標(biāo)記表示 1.風(fēng)力發(fā)電機(jī) [ooeg] 2.風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架 3.風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)艙[OO71] 4.風(fēng)力發(fā)電機(jī)輪轂 5.風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片 6.具有至少一個(gè)葉片的風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子 7.葉片槳距機(jī)構(gòu) 8.風(fēng)力發(fā)電機(jī)基座 9.風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航機(jī)構(gòu) 10.決策單元 11.包括至少兩個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電站 12.用于確立至少一個(gè)負(fù)載或操作數(shù)值 裝置
權(quán)利要求
一種用于控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)的至少一個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的方法，所述方法包括以下步驟確立風(fēng)力發(fā)電機(jī)的至少一個(gè)負(fù)載或操作數(shù)值；根據(jù)確立的至少一個(gè)負(fù)載或操作數(shù)值從一組不同控制策略中選擇至少兩個(gè)控制策略的組合；以及應(yīng)用所選擇的控制策略的組合以控制所述至少一個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是葉片槳距機(jī)構(gòu)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述一組控制策略至少包括共用葉片槳 距控制策略。
4. 如權(quán)利要求l-3任一所述的方法，其特征在于，所述一組控制策略包括共用葉片槳 距控制策略，以及集合葉片槳距控制策略、單獨(dú)葉片槳距控制策略或偏航控制策略中的至 少一種。
5. 如權(quán)利要求l-4任一所述的方法，其特征在于，所述方法包括調(diào)節(jié)所述選擇的控制 策略的組合之間的權(quán)重。
6. 如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述負(fù)載或操作數(shù)值基于一個(gè)或多 個(gè)參數(shù)的測量值、計(jì)算值或估計(jì)值，所述參數(shù)諸如風(fēng)速、風(fēng)切變、風(fēng)向、風(fēng)湍流、溫度、偏航誤 差、發(fā)電量、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、葉片負(fù)載例如應(yīng)力、力矩等以及疲勞極限。
7. 如權(quán)利要求1-6任一所述的方法，其特征在于，所述負(fù)載或操作數(shù)值包括滯環(huán)，以避 免過多的控制策略轉(zhuǎn)換。
8. 如權(quán)利要求l-7任一所述的方法，其特征在于，諸如風(fēng)力發(fā)電站的多個(gè)相鄰風(fēng)力發(fā) 電機(jī)由相同控制策略獨(dú)立地或共同地控制。
9. 一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括 風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子包括至少一個(gè)葉片；所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)還包括至少一個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以及控制器，所述控制器適于根據(jù)控制策略 控制所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；用于確立風(fēng)力發(fā)電機(jī)的至少一個(gè)負(fù)載或操作數(shù)值的裝置；以及決策單元，其適于根據(jù)所述至少一個(gè)負(fù)載或者操作數(shù)值在一組不同控制策略中選擇至 少一個(gè)控制策略，其中所述選擇的至少一個(gè)控制策略能夠包括控制策略的組合。
10. 如權(quán)利要求9所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是葉片槳距機(jī)構(gòu)。
11. 如權(quán)利要求9-10任一所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)(l)，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)是變速 風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其具有至少一個(gè)并網(wǎng)功率變流器。
12. 如權(quán)利要求9-11任一所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)包括控制 器，所述控制器適于調(diào)節(jié)所述選擇的控制策略組合之間的權(quán)重。
13. —種風(fēng)力發(fā)電站，其特征在于，包括至少兩個(gè)如權(quán)利要求9-12任一所述的風(fēng)力發(fā) 電機(jī)。
14. 如權(quán)利要求13所述的風(fēng)力發(fā)電站，其特征在于，所述至少兩個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)由相同 控制策略獨(dú)立地或者共同地控制。
全文摘要
用于控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)的至少一個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的方法，所述方法包括以下步驟確立風(fēng)力發(fā)電機(jī)的至少一個(gè)負(fù)載或操作數(shù)值，根據(jù)確立的至少一個(gè)負(fù)載或操作數(shù)值從一組不同控制策略中選擇至少兩個(gè)控制策略的組合，以及應(yīng)用選擇出的控制策略的組合從而控制所述至少一個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明還涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)和風(fēng)力發(fā)電站。
文檔編號(hào)F03D7/02GK101784791SQ200880103810
公開日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2008年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日
發(fā)明者H·H·勞森 申請(qǐng)人:維斯塔斯風(fēng)力系統(tǒng)集團(tuán)公司