[發(fā)明專利]風(fēng)輪機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010209809.7
• 申請日: 2010-05-07
• 公開（公告）號: CN101881254A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C·耶勒夫;J·格勞戈德;A·K·雅各布森;M·約恩森;K·西蒙森;L·特斯比耶格
• 申請（專利權(quán)）人: 維斯塔斯風(fēng)力系統(tǒng)集團(tuán)公司
• 主分類號: F03D7/04
• 分類號: F03D7/04
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 蔡洪貴

1.一種控制風(fēng)輪機(jī)的方法，所述風(fēng)輪機(jī)具有轉(zhuǎn)子和產(chǎn)生電能的發(fā)電機(jī)，所述風(fēng)輪機(jī)被豎立在一個地點(diǎn)并且被設(shè)計一個額定負(fù)載，所述方法包括：

定義出多個扇區(qū)，每個扇區(qū)規(guī)定朝向所述風(fēng)輪機(jī)的風(fēng)向范圍，

對每個扇區(qū)定義根據(jù)規(guī)定風(fēng)向的預(yù)期風(fēng)力負(fù)載、以及基于所述預(yù)期風(fēng)力負(fù)載與所述額定負(fù)載之間的預(yù)定比較的扇區(qū)控制策略，

確定當(dāng)前風(fēng)向、并根據(jù)針對所述當(dāng)前風(fēng)向?qū)?yīng)的扇區(qū)定義的所述扇區(qū)控制策略控制所述風(fēng)輪機(jī)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，每個扇區(qū)控制策略基于從風(fēng)向的對應(yīng)扇區(qū)朝向規(guī)定地理位置的風(fēng)輪機(jī)的風(fēng)的預(yù)期風(fēng)力負(fù)載被定義。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，針對風(fēng)速范圍定義作為風(fēng)速函數(shù)的風(fēng)輪機(jī)給定功率輸出，所述作為風(fēng)速函數(shù)的給定功率輸出對于所有扇區(qū)都是相同的；每個扇區(qū)的扇區(qū)控制策略控制風(fēng)輪機(jī)以使得風(fēng)輪機(jī)的功率輸出為下列之一：

低于給定風(fēng)速下的給定功率輸出；

等于給定風(fēng)速下的給定功率輸出；

或者高于給定風(fēng)速下的給定功率輸出。

4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于，所述風(fēng)輪機(jī)的所述功率輸出通過選自以下組的至少一個功率控制策略來控制，所述組包括：轉(zhuǎn)子葉片槳距控制、轉(zhuǎn)子速度控制、發(fā)電機(jī)功率控制。

5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其特征在于，所述方法包括定義多個槳距控制策略，每個槳距控制策略用于設(shè)置作為風(fēng)速函數(shù)的風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的槳距，從而調(diào)節(jié)作為風(fēng)速函數(shù)的風(fēng)輪機(jī)的輸出功率。

6.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其特征在于，所述方法包括定義多個功率控制策略，每個功率控制策略用于調(diào)節(jié)作為風(fēng)速函數(shù)的風(fēng)輪機(jī)功率輸出。

7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，所述功率輸出通過控制作為風(fēng)速函數(shù)的風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子速度來控制。

8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其特征在于，每個扇區(qū)的扇區(qū)控制策略確定關(guān)于作為風(fēng)速函數(shù)的風(fēng)輪機(jī)功率輸出的功率曲線，所述每個扇區(qū)的功率曲線具有：

風(fēng)速低于額定風(fēng)速的部分負(fù)載區(qū)；以及

風(fēng)速等于或者高于額定風(fēng)速的全負(fù)載區(qū)。

9.根據(jù)權(quán)利要求5和8的方法，其特征在于，每個扇區(qū)的扇區(qū)控制策略由用于在部分負(fù)載區(qū)調(diào)節(jié)風(fēng)輪機(jī)功率輸出的所述多個槳距控制策略之一定義。

10.根據(jù)權(quán)利要求6和8的方法，其特征在于，每個扇區(qū)的扇區(qū)控制策略由用于在全負(fù)載區(qū)調(diào)節(jié)風(fēng)輪機(jī)功率輸出的所述多個功率控制策略之一定義。

11.根據(jù)權(quán)利要求5至8的方法，其特征在于，每個扇區(qū)的扇區(qū)控制策略用于在部分負(fù)載區(qū)調(diào)節(jié)風(fēng)輪機(jī)功率輸出的多個槳距控制策略之一、和/或用于在全負(fù)載區(qū)調(diào)節(jié)風(fēng)輪機(jī)功率輸出的多個功率控制策略之一定義。

12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其特征在于，每個扇區(qū)內(nèi)風(fēng)輪機(jī)的功率輸出由用于所述扇區(qū)的槳距控制策略、和/或用于所述扇區(qū)的功率控制策略確定。

13.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其特征在于，所述預(yù)期風(fēng)力負(fù)載根據(jù)以下至少一個來定義：實(shí)際測量或計算的風(fēng)速的平均值、實(shí)際測量或計算的紊流的平均值、實(shí)際測量或計算的風(fēng)速的極端值、實(shí)際測量或計算的紊流值、每個扇區(qū)內(nèi)來自多個風(fēng)向的風(fēng)的頻率。

14.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其特征在于，每個扇區(qū)的扇區(qū)控制策略具有預(yù)定的切入風(fēng)速和切出風(fēng)速，超過所述切入風(fēng)速所述風(fēng)輪機(jī)發(fā)電機(jī)開始輸出功率，超過所述切出風(fēng)速風(fēng)輪機(jī)發(fā)電機(jī)停止輸出功率；每個扇區(qū)的所述預(yù)定切入風(fēng)速和切出風(fēng)速基于所述預(yù)期風(fēng)力負(fù)載與所述額定負(fù)載之間的預(yù)定比較。

15.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其特征在于，每個扇區(qū)的扇區(qū)控制策略按照臨時策略控制風(fēng)輪機(jī)，以使得風(fēng)輪機(jī)根據(jù)一天的時間和/或一年的時間被控制。

16.一種風(fēng)輪機(jī)控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括存儲結(jié)構(gòu)和控制結(jié)構(gòu)，其中存儲結(jié)構(gòu)包含定義多個扇區(qū)的數(shù)據(jù)，每個所述扇區(qū)規(guī)定朝向所述風(fēng)輪機(jī)的風(fēng)向的范圍；并且所述數(shù)據(jù)對每個扇區(qū)定義來自規(guī)定風(fēng)向的預(yù)期風(fēng)力負(fù)載、以及為每個扇區(qū)定義扇區(qū)控制策略，所述扇區(qū)控制策略基于所述預(yù)期風(fēng)力負(fù)載和所述額定負(fù)載之間的預(yù)定比較，并且所述控制結(jié)構(gòu)適合于基于當(dāng)前的風(fēng)向按照為當(dāng)前風(fēng)向?qū)?yīng)的扇區(qū)定義的所述扇區(qū)控制策略控制風(fēng)輪機(jī)。