[發(fā)明專利]風(fēng)力渦輪機(jī)和相關(guān)的控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210139667.0
• 申請日: 2012-05-07
• 公開（公告）號: CN102777322A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·V·雷布斯多夫;M·弗里德里希
• 申請（專利權(quán)）人: 遠(yuǎn)景能源（丹麥）有限公司
• 主分類號: F03D7/06
• 分類號: F03D7/06;F03D3/06
• 代理公司: 廣州新諾專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44100
• 代理人: 羅毅萍

1.一種用于減小雙葉片風(fēng)力渦輪機(jī)在極端風(fēng)力條件下經(jīng)受的最大載荷的控制方法，該風(fēng)力渦輪機(jī)包括塔架、位于所述塔架頂部的機(jī)艙、可轉(zhuǎn)動的安裝于所述機(jī)艙處的轉(zhuǎn)子輪轂、通過轉(zhuǎn)軸聯(lián)接于所述轉(zhuǎn)子輪轂的發(fā)電機(jī)、一對設(shè)于所述轉(zhuǎn)子輪轂上的至少35米長的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片以及聯(lián)接于所述機(jī)艙的偏航系統(tǒng)，該方法包括以下步驟：

在極端風(fēng)力條件的情況下，使得所述轉(zhuǎn)子葉片大致水平對齊；

對齊所述轉(zhuǎn)子葉片，使得一個所述轉(zhuǎn)子葉片的尖端面向風(fēng)，以減小所述轉(zhuǎn)子葉片經(jīng)受的極端風(fēng)力載荷，其中，所述對齊步驟包括通過啟動所述偏航系統(tǒng)，主動偏航所述機(jī)艙和所述轉(zhuǎn)子輪轂；

探測所述渦輪機(jī)處的風(fēng)向，其中，所述對齊步驟基于所述探測的風(fēng)向；

探測所述轉(zhuǎn)子葉片的所述尖端的當(dāng)前方向，其中，當(dāng)所述探測的尖端方向和所述探測的風(fēng)向之間的差值超出臨界誤差值時，執(zhí)行所述對齊步驟；

其特征在于，所述方法包括探測渦輪機(jī)處的當(dāng)前風(fēng)速的步驟，其中，所述臨界誤差值基于所述風(fēng)力渦輪機(jī)處的探測的風(fēng)速而選擇。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括選擇臨界誤差值的步驟，包括選擇風(fēng)速低于臨界風(fēng)速的第一誤差值和風(fēng)速高于臨界風(fēng)速的第二誤差值。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，對于低于所述臨界風(fēng)速的風(fēng)速，所述第一誤差值與風(fēng)速成比例地變化，對于高于所述臨界風(fēng)速的風(fēng)速，所述第二誤差值是恒定的。

4.根據(jù)之前任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，對于高于最小風(fēng)速值的風(fēng)速，執(zhí)行所述對齊步驟。

5.根據(jù)之前任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述偏航系統(tǒng)包括用于偏航所述機(jī)艙的控制裝置，使得所述轉(zhuǎn)子葉片面向探測的風(fēng)向，其中，所述對齊步驟包括應(yīng)用約+/-90度的偏移量至所述控制裝置的輸入，使得偏航系統(tǒng)調(diào)整轉(zhuǎn)子葉片，使其以成90度的角度面向探測的風(fēng)向。

6.根據(jù)之前任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，使所述轉(zhuǎn)子葉片在大致水平對齊的所述步驟包括在大致水平位置鎖定所述轉(zhuǎn)子葉片。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述鎖定步驟包括在所述發(fā)電機(jī)的至少一個輸出端應(yīng)用短路，導(dǎo)致所述發(fā)電機(jī)中的電流載荷在所述轉(zhuǎn)軸中產(chǎn)生制動扭矩，以制動轉(zhuǎn)子輪轂。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述鎖定步驟包括在所述發(fā)電機(jī)輸出端應(yīng)用直流電流，導(dǎo)致所述發(fā)電機(jī)中的發(fā)電機(jī)扭矩在所述轉(zhuǎn)軸中產(chǎn)生制動扭矩，以制動轉(zhuǎn)子輪轂。

9.根據(jù)之前任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述方法包括切換至向所述偏航系統(tǒng)提供動力的應(yīng)急電源的步驟。

10.根據(jù)之前任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述風(fēng)力渦輪機(jī)為雙葉片部分變槳風(fēng)力渦輪機(jī)，所述轉(zhuǎn)子葉片具有內(nèi)葉片段和外葉片段，所述外葉片段可相對于所述內(nèi)葉片段俯仰，其中，所述方法包括俯仰步驟，俯仰第一個所述外葉片段至大致90度的槳距角，同時將第二個所述外葉片段維持在大致0度的槳距角。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，設(shè)置所述俯仰步驟，使得所述第一外葉片段包括面向風(fēng)的所述轉(zhuǎn)子葉片的尖端。

12.一種風(fēng)力渦輪機(jī)，包括：

塔架，

位于所述塔架頂部的機(jī)艙，

可旋轉(zhuǎn)地安裝于所述機(jī)艙處的轉(zhuǎn)子輪轂，

通過轉(zhuǎn)軸聯(lián)接于所述轉(zhuǎn)子輪轂的發(fā)電機(jī)，

一對設(shè)于所述轉(zhuǎn)子輪轂上的至少35米長的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，

聯(lián)接于所述機(jī)艙的偏航系統(tǒng)，其中，風(fēng)力渦輪機(jī)進(jìn)一步包括控制裝置，其用于執(zhí)行權(quán)利要求1-11中任一權(quán)利要求所述的步驟。