本發(fā)明涉及一種用于估計(jì)風(fēng)力渦輪機(jī)的位置處的風(fēng)速的方法。根據(jù)本發(fā)明的方法，能夠以穩(wěn)定且可靠的方式快速估計(jì)風(fēng)速。

背景技術(shù)：

當(dāng)操作風(fēng)力渦輪機(jī)時(shí)，有時(shí)期望能夠估計(jì)風(fēng)力渦輪機(jī)處占優(yōu)勢(shì)的風(fēng)速，更具體地，風(fēng)力渦輪機(jī)的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片經(jīng)歷的風(fēng)速。當(dāng)測(cè)量風(fēng)速時(shí)，這通常在風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子之后的點(diǎn)來(lái)進(jìn)行。由此，測(cè)得的風(fēng)速受到轉(zhuǎn)子對(duì)風(fēng)的影響的影響，并且因此其不能反映轉(zhuǎn)子前面的位置處的風(fēng)速。此外，因?yàn)榈湫偷卦趩蝹€(gè)點(diǎn)測(cè)量風(fēng)速，所以其將不反映風(fēng)速在由轉(zhuǎn)子限定的區(qū)域上的變化。因而，基于這樣測(cè)得的風(fēng)速來(lái)控制風(fēng)力渦輪機(jī)可能導(dǎo)致對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)的不精確的控制。

因此，先前進(jìn)行了各種嘗試以提供對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)處的風(fēng)速的估計(jì)。

us5155375公開(kāi)了一種控制器和一種方法，用于操作可變速度風(fēng)力渦輪機(jī)以更好地追隨風(fēng)速波動(dòng)，從而在風(fēng)能至電能的轉(zhuǎn)換中獲得更大效率。以風(fēng)觀察器(observer)提供的風(fēng)速來(lái)控制轉(zhuǎn)子速度，風(fēng)觀察器預(yù)測(cè)相繼的時(shí)間點(diǎn)風(fēng)力渦輪機(jī)呈現(xiàn)給風(fēng)的橫截面上的平均風(fēng)速。作為存在的(先前預(yù)測(cè)的)風(fēng)速和校正項(xiàng)的函數(shù)來(lái)預(yù)測(cè)風(fēng)速，校正項(xiàng)包括凈力矩(nettorque)以及預(yù)測(cè)的轉(zhuǎn)子速度與實(shí)際轉(zhuǎn)子速度之間的差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例的目的是提供一種用于估計(jì)風(fēng)力渦輪機(jī)處的風(fēng)速的方法，其能夠被以快速且可靠的方式執(zhí)行。

該方法提供一種用于估計(jì)風(fēng)力渦輪機(jī)處的風(fēng)速的方法，所述風(fēng)力渦輪機(jī)包括轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子帶有一組風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，每一個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)葉片具有能夠變化的槳距角，所述方法包括以下步驟：

-獲得所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度ω；

-獲得所述風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的槳距角θ；

-基于所獲得的槳距角θ導(dǎo)出最小端速比(tipspeedratio)λmin，所述最小端速比λmin限定穩(wěn)定的控制區(qū)與潛在地不穩(wěn)定的控制區(qū)之間的界限；

-選擇初始端速比λinit，其中λinit>λmin；

-基于所選擇的初始端速比λinit和所獲得的旋轉(zhuǎn)速度ω導(dǎo)出初始估計(jì)的風(fēng)速vinit；以及

-基于所獲得的旋轉(zhuǎn)速度ω和所獲得的槳距角θ，并使用所導(dǎo)出的初始估計(jì)的風(fēng)速vinit作為開(kāi)始點(diǎn)，迭代地導(dǎo)出估計(jì)的風(fēng)速vest。

本發(fā)明提供了一種用于估計(jì)風(fēng)力渦輪機(jī)處的風(fēng)速的方法，所述風(fēng)力渦輪機(jī)包括轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子帶有一組風(fēng)力渦輪機(jī)葉片。風(fēng)力渦輪機(jī)葉片捕捉風(fēng)，由此使得轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，即將風(fēng)的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。轉(zhuǎn)子連接至發(fā)電機(jī)，例如經(jīng)由傳動(dòng)鏈。由此，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)形式的機(jī)械能被轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢员惶峁┙o電網(wǎng)的電能。

估計(jì)的風(fēng)速可以有利地為在風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子前面占優(yōu)勢(shì)的風(fēng)速，即轉(zhuǎn)子所帶的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片所經(jīng)歷的風(fēng)速。

每一個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)葉片具有能夠變化的槳距角(pitchangle)。從而，風(fēng)力渦輪機(jī)葉片中的每一個(gè)葉片能夠繞縱軸旋轉(zhuǎn)，以調(diào)整風(fēng)和風(fēng)力渦輪機(jī)葉片之間的攻角(angleofattack)。因而，風(fēng)力渦輪機(jī)為槳距受控類(lèi)型的。

根據(jù)本發(fā)明的方法，獲得轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度ω和風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的槳距角θ。這可以包括測(cè)量旋轉(zhuǎn)速度和/或槳距角。作為替代，可以從控制風(fēng)力渦輪機(jī)、風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子和/或槳距系統(tǒng)的控制單元獲得旋轉(zhuǎn)速度和/或槳距角。

接下來(lái)，基于所獲得的槳距角θ導(dǎo)出最小端速比λmin。以使得最小端速比λmin限定穩(wěn)定的控制區(qū)與潛在地不穩(wěn)定的控制區(qū)之間的界限的方式選擇最小端速比λmin。在本上下文中，術(shù)語(yǔ)‘穩(wěn)定的控制區(qū)’應(yīng)當(dāng)被解釋為意指其中以穩(wěn)定的方式估計(jì)風(fēng)速的控制區(qū)。例如，穩(wěn)定的控制區(qū)能夠是其中風(fēng)速估計(jì)收斂的區(qū)。類(lèi)似地，在本上下文中，術(shù)語(yǔ)‘潛在地不穩(wěn)定的控制區(qū)’應(yīng)當(dāng)被解釋為意指其中風(fēng)速的估計(jì)可以變得不穩(wěn)定的控制區(qū)。例如，不穩(wěn)定的控制區(qū)能夠是其中風(fēng)速估計(jì)不收斂的控制區(qū)。因而，在當(dāng)風(fēng)力渦輪機(jī)以最小端速比λmin以下的端速比操作時(shí)，風(fēng)速的估計(jì)不穩(wěn)定，并且當(dāng)風(fēng)力渦輪機(jī)以最小端速比λmin以上的端速比操作時(shí)，風(fēng)速的估計(jì)穩(wěn)定，的意義上，最小端速比λmin限定界限或邊界。

接下來(lái)，以使得λinit>λmin的方式選擇初始端速比λinit。從而，初始端速比λinit在穩(wěn)定的區(qū)之內(nèi)，即如果風(fēng)力渦輪機(jī)以初始端速比λinit操作，則風(fēng)速的估計(jì)穩(wěn)定。

然后，基于所選擇的初始端速比λinit和所獲得的旋轉(zhuǎn)速度導(dǎo)出初始估計(jì)的風(fēng)速vinit。端速比限定為：

其中，ω為轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度，r為轉(zhuǎn)子的半徑，并且v為風(fēng)速。因而，能夠?qū)⒊跏脊烙?jì)的風(fēng)速vinit導(dǎo)出為：

最終，基于所獲得的旋轉(zhuǎn)速度ω和所獲得的槳距角θ，并使用所導(dǎo)出的初始估計(jì)的風(fēng)速vinit作為開(kāi)始點(diǎn)，迭代地估計(jì)估計(jì)的風(fēng)速vest。從而，將初始估計(jì)的風(fēng)速vinit用作用于估計(jì)風(fēng)力渦輪機(jī)處的風(fēng)速的迭代過(guò)程的開(kāi)始點(diǎn)。因?yàn)槌跏脊烙?jì)的風(fēng)速vinit對(duì)應(yīng)于穩(wěn)定的控制區(qū)之內(nèi)的端速比λinit，所以其提供用于迭代過(guò)程的好的開(kāi)始點(diǎn)，這確保了迭代過(guò)程快速且可靠地收斂。從而，確保了以穩(wěn)定的方式，諸如以收斂的方式，估計(jì)風(fēng)速。這甚至在實(shí)際的端速比不在穩(wěn)定的控制區(qū)之內(nèi)時(shí)，例如，在風(fēng)力渦輪機(jī)葉片上結(jié)冰的情況下或在迎角(yaw)誤差的情況下，處于失速(stall)狀況時(shí)，這也是真的，因?yàn)樵诖饲闆r下仍然在穩(wěn)定的控制區(qū)中選擇初始端速比λinit。

從而，本發(fā)明提供了用于估計(jì)風(fēng)速的迭代方法，并且其確保以快速且可靠的方法達(dá)到對(duì)風(fēng)速的精確估計(jì)。

該方法還可以包括根據(jù)所述估計(jì)的風(fēng)速vest來(lái)控制所述風(fēng)力渦輪機(jī)的步驟。根據(jù)此實(shí)施例，本發(fā)明還提供一種用于控制風(fēng)力渦輪機(jī)的方法。

控制風(fēng)力渦輪機(jī)的步驟可以例如包括控制風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的槳距角，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度、風(fēng)力渦輪機(jī)的功率輸出等。

替代地或附加地，估計(jì)的風(fēng)速vest可以用于其它目的，諸如風(fēng)力渦輪機(jī)中的故障檢測(cè)。

導(dǎo)出最小端速比λmin的步驟可以包括使用最小端速比查找表，所述最小端速比查找表包括槳距角θ和最小端速比λmin的相互關(guān)聯(lián)的值。根據(jù)此實(shí)施例，在啟動(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)的操作之前提供最小端速比查找表，并且在操作期間，在任何需要查閱先前的端速比查找表的時(shí)候查閱先前的端速比查找表，以導(dǎo)出最小端速比。使用查找表是簡(jiǎn)單的途徑，這限制了用于執(zhí)行該方法所需的處理功率。

最小端速比查找表可以提供槳距角θ和最小端速比λmin的離散的相互關(guān)聯(lián)的值。在此情況下，在基于槳距角θ導(dǎo)出最小端速比λmin時(shí)可以執(zhí)行兩個(gè)離散值之間的內(nèi)插。

所選擇的初始端速比λinit可以超過(guò)所述最小端速比λmin至少預(yù)定的量。根據(jù)此實(shí)施例，所選擇的初始端速比λinit充分地在穩(wěn)定的控制區(qū)之內(nèi)，由此表示用于迭代過(guò)程的非常好的開(kāi)始點(diǎn)，確保了以快速且可靠的方式估計(jì)風(fēng)速。

所述方法還可以包括以下步驟：

-在所述估計(jì)的風(fēng)速vest導(dǎo)致低于所述最小端速比λmin的估計(jì)的端速比λest的情況下，設(shè)定指示所述估計(jì)的風(fēng)速vest不可靠的標(biāo)記；以及

-根據(jù)對(duì)應(yīng)于λmin的估計(jì)的風(fēng)速并根據(jù)所述標(biāo)記來(lái)控制所述風(fēng)力渦輪機(jī)。

根據(jù)此實(shí)施例，計(jì)算對(duì)應(yīng)于估計(jì)的風(fēng)速vest的估計(jì)的端速比λest，并且將其與最小端速比λmin進(jìn)行比較。將估計(jì)的端速比λest計(jì)算為：

當(dāng)估計(jì)的端速比λest降低到最小端速比λmin以下時(shí)，這指示進(jìn)入了不穩(wěn)定的控制區(qū)，并且由該方法提供的估計(jì)的風(fēng)速vest不再可靠。因此，設(shè)定向系統(tǒng)和/或操作者指示這個(gè)的標(biāo)記。結(jié)果，不再根據(jù)估計(jì)的風(fēng)速來(lái)控制風(fēng)力渦輪機(jī)。而是，根據(jù)對(duì)應(yīng)于最小端速比λmin的估計(jì)的風(fēng)速，并根據(jù)該標(biāo)記，即記住估計(jì)的風(fēng)速vest不可靠，來(lái)控制風(fēng)力渦輪機(jī)。

該方法還可以包括以下步驟：

-基于所獲得的旋轉(zhuǎn)速度ω和所述估計(jì)的風(fēng)速vest來(lái)估計(jì)端速比λest；以及

-在所估計(jì)的端速比λest增大到所述最小端速比λmin以上的情況下，去除所述標(biāo)記并根據(jù)所述估計(jì)的風(fēng)速vest來(lái)控制所述風(fēng)力渦輪機(jī)。

根據(jù)此實(shí)施例，一旦設(shè)定了指示估計(jì)的風(fēng)速vest不可靠的標(biāo)記，則就以上述方式連續(xù)地計(jì)算估計(jì)的端速比λest，并將其與最小端速比λmin進(jìn)行比較。在估計(jì)的端速比λest增大到最小端速比λmin以上時(shí)，這指示再次進(jìn)入了穩(wěn)定的控制區(qū)。因而，估計(jì)的風(fēng)速vest被再次認(rèn)為是可靠的。

結(jié)果，去除標(biāo)記，并且再次根據(jù)估計(jì)的風(fēng)速vest控制風(fēng)力渦輪機(jī)。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，標(biāo)記可以保持設(shè)定直至估計(jì)的端速比λest已經(jīng)增大到最小端速比λmin以上預(yù)定量和/或達(dá)預(yù)定時(shí)間段為止。由此，避免了在估計(jì)的端速比λest接近最小端速比λmin的情況下，連續(xù)地設(shè)定和去除標(biāo)記。

迭代地導(dǎo)出估計(jì)的風(fēng)速vest的步驟可以包括使用cp查找表，所述cp查找表包括旋轉(zhuǎn)速度ω、風(fēng)速v、槳距角θ、和功率系數(shù)cp的相互關(guān)聯(lián)的值。

根據(jù)此實(shí)施例，在估計(jì)風(fēng)速vest時(shí)通過(guò)cp查找表作為中間步驟獲得功率系數(shù)cp。以此方式作為中間步驟導(dǎo)出的功率系數(shù)cp可以用于估計(jì)風(fēng)速和/或控制風(fēng)力渦輪機(jī)以外的其它目的。例如，功率系數(shù)cp可以用于監(jiān)控目的。

迭代地導(dǎo)出估計(jì)的風(fēng)速vest的步驟可以包括估計(jì)所述風(fēng)力渦輪機(jī)的功率輸出pest并將所估計(jì)的功率輸出pest與所述風(fēng)力渦輪機(jī)的測(cè)得的功率輸出pmeas進(jìn)行比較。如果估計(jì)的功率輸出pest不同于測(cè)得的功率輸出pmeas，則估計(jì)的風(fēng)速vest可能也不同于實(shí)際風(fēng)速。因此，如果確定了估計(jì)的功率輸出pest不同于測(cè)得的功率輸出pmeas，則調(diào)整估計(jì)的風(fēng)速vest用于下一次迭代。

也提供了被配置為實(shí)施上文描述的方法的一個(gè)或多個(gè)特征的一種風(fēng)力渦輪機(jī)和一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。

可以以任何方式組合于此描述的本發(fā)明的所有實(shí)施例和特征。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將參照附圖進(jìn)一步詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中：

圖1是示例根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的框圖；

圖2是示例對(duì)于固定槳距角，作為端速比λ的函數(shù)的功率系數(shù)cp的圖示；

圖3是示例對(duì)于三個(gè)不同的槳距角，作為風(fēng)速的函數(shù)的功率輸出的圖示；以及

圖4是示例根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

圖1是以閉環(huán)近似過(guò)程的形式示例根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的框圖。測(cè)量風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度ω和風(fēng)力渦輪機(jī)的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的槳距角θ并將它們提供給估計(jì)框1。此外，先前估計(jì)的風(fēng)速vest也提供給估計(jì)框1。

在估計(jì)框1中，基于提供的參數(shù)ω、θ和vest來(lái)計(jì)算估計(jì)的功率輸出pest。這包括例如通過(guò)cp查找表，基于估計(jì)的端速比λest和槳距角θ來(lái)導(dǎo)出功率系數(shù)cp。

在比較器2處將估計(jì)的功率輸出pest與測(cè)得的功率輸出pmeas進(jìn)行比較。這導(dǎo)致誤差信號(hào)perr。如果誤差信號(hào)perr為零，則pest＝pmeas，指示提供給估計(jì)器框1的估計(jì)的風(fēng)速vest等于或接近在風(fēng)力渦輪機(jī)處占優(yōu)勢(shì)的實(shí)際風(fēng)速。

如果誤差信號(hào)perr為正，則測(cè)得的功率輸出pmeas大于估計(jì)的功率輸出pest，指示在估計(jì)的風(fēng)速vest，預(yù)期的功率輸出低于實(shí)際功率輸出。這指示估計(jì)的風(fēng)速vest低于在風(fēng)力渦輪機(jī)處占優(yōu)勢(shì)的實(shí)際風(fēng)速，并且因此應(yīng)當(dāng)增大估計(jì)的風(fēng)速vest。

類(lèi)似地，如果誤差信號(hào)perr為負(fù)，則測(cè)得的功率輸出pmeas小于估計(jì)的功率輸出pest，指示在估計(jì)的風(fēng)速vest，預(yù)期的功率輸出高于實(shí)際功率輸出。這指示估計(jì)的風(fēng)速vest高于在風(fēng)力渦輪機(jī)處占優(yōu)勢(shì)的實(shí)際風(fēng)速，并且因此應(yīng)當(dāng)減小估計(jì)的風(fēng)速vest。

按以下方式執(zhí)行上述對(duì)估計(jì)的風(fēng)速vest的調(diào)整。在乘法器3處將誤差信號(hào)perr乘以增益因子kest，并且將得到的信號(hào)提供給積分器4。在積分器4處，對(duì)從乘法器3接收的信號(hào)進(jìn)行積分，得到新的估計(jì)的風(fēng)速vest，將得到的新的估計(jì)的風(fēng)速提供給估計(jì)框1用于下一次迭代。

從而，上述估計(jì)過(guò)程是迭代過(guò)程。為了開(kāi)始迭代過(guò)程，將初始風(fēng)速vinit提供給估計(jì)框1。按以下方式導(dǎo)出初始風(fēng)速vinit。

基于測(cè)得的槳距角θ導(dǎo)出最小端速比λmin。最小端速比λmin限定在測(cè)得的槳距角θ處，穩(wěn)定的控制區(qū)與不穩(wěn)定的控制區(qū)之間的界限。從而，在最小端速比λmin以上的端速比處，以穩(wěn)定的方式估計(jì)風(fēng)速，并且在最小端速比λmin以下的端速比處，以不穩(wěn)定的方式大概地估計(jì)風(fēng)速。

以使得λinit>λmin的方式選擇初始端速比λinit。因而，選擇的初始端速比λinit充分地在穩(wěn)定的控制區(qū)之內(nèi)。然后基于轉(zhuǎn)子的測(cè)得的旋轉(zhuǎn)速度ω和選擇的初始端速比λinit來(lái)導(dǎo)出初始估計(jì)的風(fēng)速vinit。從而，用作用于上述迭代過(guò)程的開(kāi)始點(diǎn)的初始風(fēng)速vinit對(duì)應(yīng)于初始端速比λinit，并且因此在測(cè)得的槳距角θ處也充分地在穩(wěn)定的控制區(qū)之內(nèi)。這確保迭代過(guò)程以快速且可靠的方式收斂，即快速達(dá)到對(duì)風(fēng)速的可靠的估計(jì)。

圖2是示例對(duì)于固定槳距角，作為端速比λ的函數(shù)的功率系數(shù)cp的圖示。圖2的圖示示例了如何確定最小端速比λmin。

如下給出風(fēng)力渦輪機(jī)的功率輸出p：

其中，p是功率輸出，ρ是空氣密度，a是轉(zhuǎn)子掃過(guò)的面積，cp(λ，θ)是取決于端速比λ和槳距角θ的功率系數(shù)，且v是風(fēng)速。

只要功率輸出關(guān)于風(fēng)速的偏導(dǎo)數(shù)為正，則能夠假定風(fēng)力渦輪機(jī)在穩(wěn)定的控制區(qū)之內(nèi)操作。如下給出功率輸出關(guān)于風(fēng)速的偏導(dǎo)數(shù)：

如下給出轉(zhuǎn)子功率系數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)：

其中，

將其插入以上關(guān)于功率輸出的偏導(dǎo)數(shù)的等式中得到：

因此，如果滿(mǎn)足以下條件，則風(fēng)力渦輪機(jī)在穩(wěn)定的控制區(qū)內(nèi)操作：

這設(shè)定了功率系數(shù)cp對(duì)端速比λ的梯度的限制。這示例于圖2的圖示中，其中在對(duì)應(yīng)于特定端速比λ的點(diǎn)處示出了曲線的切線。如果切線在點(diǎn)處橫截縱坐標(biāo)軸，則違反了以上等式，并且風(fēng)力渦輪機(jī)將在不穩(wěn)定的控制區(qū)中操作?；诖耍軌?qū)С鲎钚《怂俦圈薽in，最小端速比限定穩(wěn)定的控制區(qū)與不穩(wěn)定的控制區(qū)之間的界限。能夠以此方式導(dǎo)出對(duì)于各種槳距角θ的最小端速比λmin，并且將其插入到查找表中，能夠在風(fēng)力渦輪機(jī)的操作期間查閱查找表。

圖3是示例對(duì)于三個(gè)不同的槳距角θ＝-4°、θ＝0°、以及θ＝4°，作為風(fēng)速的函數(shù)的功率輸出的圖示。所有的三條曲線表示風(fēng)力渦輪機(jī)以名義旋轉(zhuǎn)速度ω操作?？梢钥闯?，一些曲線具有有負(fù)梯度的部分，即風(fēng)速估計(jì)將不會(huì)收斂的部分。這些部分全都在功率輸出在額定功率輸出以上的區(qū)域中。然而，對(duì)于其它槳距角和/或其它轉(zhuǎn)子，該區(qū)域可以發(fā)生于額定功率以下，在該情況下，必須以上述方式建立最小端速比λmin，以確保穩(wěn)定的風(fēng)速估計(jì)。

圖4是示例根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的流程圖。過(guò)程在步驟5開(kāi)始。在步驟6，測(cè)量或以其它適合的方式獲得風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度ω和風(fēng)力渦輪機(jī)的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的槳距角θ。

在步驟7，基于測(cè)得的槳距角θ導(dǎo)出最小端速比λmin。最小端速比λmin限定用于風(fēng)速估計(jì)的穩(wěn)定的控制區(qū)與不穩(wěn)定的控制區(qū)之間的界限?？梢砸岳缫陨蠀⒄?qǐng)D2描述的方式導(dǎo)出最小端速比λmin。

從而，當(dāng)風(fēng)力渦輪機(jī)以最小端速比λmin以上的端速比操作時(shí)，風(fēng)速估計(jì)在穩(wěn)定的控制區(qū)之內(nèi)。當(dāng)風(fēng)力渦輪機(jī)以最小端速比λmin以下的端速比操作時(shí)，風(fēng)速估計(jì)在不穩(wěn)定的控制區(qū)之內(nèi)。

在步驟8，以使得λint>λmin的方式選擇初始端速比λinit。從而，以使得初始端速比λinit充分地在穩(wěn)定的控制區(qū)之內(nèi)的方式選擇初始端速比λinit。

在步驟9，基于選擇的初始端速比λinit來(lái)導(dǎo)出初始估計(jì)的風(fēng)速vinit。從而，導(dǎo)出的初始估計(jì)的風(fēng)速vinit對(duì)應(yīng)于初始端速比λinit，并且因此初始估計(jì)的風(fēng)速vinit也充分地在穩(wěn)定的控制區(qū)之內(nèi)。因此，初始估計(jì)的風(fēng)速vinit對(duì)于用于估計(jì)在風(fēng)力渦輪機(jī)處占優(yōu)勢(shì)的風(fēng)速的迭代過(guò)程是好的開(kāi)始點(diǎn)。

因而，在步驟10，開(kāi)始迭代過(guò)程，其中，基于初始估計(jì)的風(fēng)速vinit、測(cè)得的旋轉(zhuǎn)速度ω、以及測(cè)得的槳距角θ導(dǎo)出新估計(jì)的風(fēng)速vest。

在步驟11，測(cè)量旋轉(zhuǎn)速度ω、以及槳距角θ，并且在步驟12，風(fēng)力渦輪機(jī)根據(jù)估計(jì)的風(fēng)速vest、測(cè)得的旋轉(zhuǎn)速度ω、以及測(cè)得的槳距角θ操作。然后，過(guò)程返回到步驟10，其中，基于先前估計(jì)的風(fēng)速vest、測(cè)得的旋轉(zhuǎn)速度ω、以及測(cè)得的槳距角θ導(dǎo)出新估計(jì)的風(fēng)速vest。因而，執(zhí)行迭代過(guò)程，以獲得估計(jì)的風(fēng)速vest，其接近在風(fēng)力渦輪機(jī)處占優(yōu)勢(shì)的實(shí)際風(fēng)速。

因?yàn)橛米饔糜诘^(guò)程的開(kāi)始點(diǎn)的初始估計(jì)的風(fēng)速vinit被選擇成使得該初始估計(jì)的風(fēng)速vinit充分地在穩(wěn)定的控制區(qū)之內(nèi)的方式選擇，所以確保了迭代過(guò)程快速且可靠地收斂。從而，快速地達(dá)到了對(duì)于風(fēng)速的可靠估計(jì)。

雖然已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，僅通過(guò)范例的方式描述該實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將想到許多改變、變化和替代，而不脫離如由所附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍。因而，意圖以下權(quán)利要求涵蓋落入本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有該改變或等同物。