[發(fā)明專利]基于操作軌跡驗證的風力渦輪機的控制手段有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201580049333.6 | 申請日： | 2015-08-14 |
| 公開（公告）號： | CN107076113B | 公開（公告）日： | 2021-03-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | K·哈默魯姆;T·G·霍夫高;D·斯蒂爾 | 申請（專利權(quán)）人： | 維斯塔斯風力系統(tǒng)集團公司 |
| 主分類號： | F03D7/02 | 分類號： | F03D7/02;F03D7/04 |
| 代理公司： | 永新專利商標代理有限公司 72002 | 代理人： | 李隆濤 |
| 地址： | 丹麥*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 操作 軌跡 驗證 風力 渦輪機 控制 手段 | ||
1.一種用于風力渦輪機的控制系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)被劃分為兩個子系統(tǒng)，包括：
第一子系統(tǒng)，其是主控制器，所述主控制器設(shè)置成用于計算一個或多個預(yù)測的操作軌跡，所述一個或多個預(yù)測的操作軌跡包括預(yù)測的控制軌跡，其中，軌跡包括至少一個變量的時間序列；
第二子系統(tǒng)，其是經(jīng)安全認證的安全性控制器，所述安全性控制器設(shè)置成用于接收所述一個或多個預(yù)測的操作軌跡，并根據(jù)至少一個驗證程序，對用作未來時間段的成立的操作軌跡的至少一個預(yù)測的操作軌跡進行驗證，以確定所述操作軌跡成立或不成立；
其中，如果驗證成立，則所述主控制器利用所述預(yù)測的控制軌跡來控制所述風力渦輪機；如果驗證不成立，則所述安全性控制器利用安全模式控制軌跡來控制所述風力渦輪機；以及
其中，所述主控制器還設(shè)置成用于計算一個或多個預(yù)測的安全模式控制軌跡，并且所述一個或多個預(yù)測的操作軌跡還包括所述一個或多個預(yù)測的安全模式軌跡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中，
所述主控制器還設(shè)置成用于計算預(yù)測的操作狀態(tài)軌跡，并且所述一個或多個預(yù)測的操作軌跡還包括所述預(yù)測的操作狀態(tài)軌跡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制系統(tǒng)，其中，
所述安全性控制器還設(shè)置成用于計算一個或多個安全模式控制軌跡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制系統(tǒng)，其中，
所述主控制器采用狀態(tài)計算器，所述狀態(tài)計算器設(shè)置成用于接收所述風力渦輪機的當前操作狀態(tài)并基于所述當前操作狀態(tài)來計算所述一個或多個預(yù)測的操作軌跡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制系統(tǒng)，其中，
所述安全模式控制軌跡信號包括至少一個停機控制軌跡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制系統(tǒng)，其中，
所述一個或多個預(yù)測的操作軌跡包括兩個或更多的安全模式控制軌跡，并且
如果驗證不成立，則所述安全性控制器利用從所述兩個或更多的安全模式控制軌跡中選擇的安全模式控制軌跡來控制所述風力渦輪機。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制系統(tǒng)，其中，
所述驗證程序?qū)⑺鲆粋€或多個操作軌跡的一個或多個參數(shù)值與這些參數(shù)的預(yù)定約束值進行比較，并且
如果所述一個或多個經(jīng)過比較的參數(shù)值不超過所述約束值，則所述驗證程序成立。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制系統(tǒng)，其中，
所述驗證程序計算并估計用于所述至少一個操作軌跡的最優(yōu)條件，并且
如果滿足所述最優(yōu)條件，則所述預(yù)測的控制軌跡成立。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制系統(tǒng)，其中，
所述安全性控制器采用簡化的系統(tǒng)模型，所述簡化的系統(tǒng)模型設(shè)置成用于接收所述風力渦輪機的當前操作狀態(tài)，
并且，所述安全性控制器使用所述簡化的系統(tǒng)模型基于所述當前操作狀態(tài)來計算簡化的預(yù)測的操作軌跡，
所述驗證程序?qū)⑺龊喕念A(yù)測的操作軌跡的一個或多個值與此類參數(shù)的預(yù)定約束值進行比較，并且
如果所述一個或多個經(jīng)過比較的參數(shù)值不超過所述約束值，則所述驗證程序成立。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制系統(tǒng)，其中，
在物理地隔離但通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)相連的控制系統(tǒng)模塊中實現(xiàn)所述主控制器和所述安全性控制器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制系統(tǒng)，其中，
在邏輯上相互獨立的控制系統(tǒng)模塊中實現(xiàn)所述主控制器和所述安全性控制器。
12.一種風力渦輪機，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的控制系統(tǒng)。
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