[發(fā)明專利]考慮疲勞量度的風(fēng)力渦輪機(jī)控制

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680030598.6
• 申請日: 2016-05-24
• 公開（公告）號: CN107667220B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K·哈默魯姆;T·G·霍夫高
• 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: F03D7/02
• 分類號: F03D7/02;F03D7/04
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 陳松濤;夏青

1.一種控制風(fēng)力渦輪機(jī)的方法，包括：

接收所述風(fēng)力渦輪機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)；

基于所述當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)計(jì)算一個或多個預(yù)測運(yùn)行軌跡，所述一個或多個預(yù)測運(yùn)行軌跡包括預(yù)測控制軌跡，其中，軌跡包括至少一個變量的時間序列；

由至少一個預(yù)測運(yùn)行軌跡確定至少一個疲勞載荷量度；

基于所述至少一個疲勞載荷量度確定控制軌跡；以及

基于所述控制軌跡控制所述風(fēng)力渦輪機(jī)；

其中，所述一個或多個預(yù)測運(yùn)行軌跡是通過優(yōu)化至少一個代價函數(shù)計(jì)算的，所述代價函數(shù)中包括所述至少一個疲勞載荷量度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述一個或多個預(yù)測運(yùn)行軌跡是通過優(yōu)化至少一個代價函數(shù)計(jì)算的，并且其中，所述優(yōu)化中包括所述至少一個疲勞載荷量度作為一個或多個約束條件。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述一個或多個預(yù)測運(yùn)行軌跡是具有預(yù)測時界的滾動時界軌跡，并且其中，所述至少一個疲勞載荷量度是針對所述預(yù)測時界確定的。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述一個或多個預(yù)測運(yùn)行軌跡是通過使用模型預(yù)測控制例程計(jì)算的。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述至少一個疲勞載荷量度包括雨流計(jì)數(shù)算法。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述至少一個疲勞載荷量度是以由Palmgren-Miner和確定的損傷信號為基礎(chǔ)的。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述至少一個疲勞載荷量度是以譜矩為基礎(chǔ)的。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述代價函數(shù)包括含有所述至少一個疲勞載荷量度的權(quán)重元素。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述權(quán)重與歷史疲勞量度有關(guān)，所述歷史疲勞量度包括在過去時段內(nèi)經(jīng)歷的疲勞。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，用于優(yōu)化所述至少一個代價函數(shù)的優(yōu)化準(zhǔn)則是使所述疲勞載荷量度保持在預(yù)定義水平以下的優(yōu)化準(zhǔn)則。

11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述風(fēng)力渦輪機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)是基于來自傳感器的傳感器讀數(shù)獲得的，所述傳感器被布置為測量與所述風(fēng)力渦輪機(jī)的物理狀態(tài)有關(guān)的傳感器數(shù)據(jù)。

12.一種用于控制風(fēng)力渦輪機(jī)的設(shè)備，包括：

存儲器，其中存儲軟件代碼；以及

處理器，耦合所述存儲器，并被配置用于執(zhí)行所述軟件代碼以使所述處理器：接收所述風(fēng)力渦輪機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)；基于所述當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)計(jì)算一個或多個預(yù)測運(yùn)行軌跡，所述一個或多個預(yù)測運(yùn)行軌跡包括預(yù)測控制軌跡，其中，軌跡包括至少一個變量的時間序列；由至少一個預(yù)測運(yùn)行軌跡確定至少一個疲勞載荷量度；基于所述至少一個疲勞載荷量度確定控制軌跡；以及基于所述控制軌跡計(jì)算用以控制所述風(fēng)力渦輪機(jī)的控制信號；其中，所述一個或多個預(yù)測運(yùn)行軌跡是通過優(yōu)化至少一個代價函數(shù)計(jì)算的，所述代價函數(shù)中包括所述至少一個疲勞載荷量度。

13.一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)的控制系統(tǒng)，包括：

控制器，所述控制器被布置為用于接收所述風(fēng)力渦輪機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)并且基于所述當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)計(jì)算一個或多個預(yù)測運(yùn)行軌跡，所述一個或多個預(yù)測運(yùn)行軌跡包括預(yù)測控制軌跡，其中，軌跡包括至少一個變量的時間序列；

其中，所述控制器還被布置為由至少一個預(yù)測運(yùn)行軌跡確定至少一個疲勞載荷量度，并且基于所述至少一個疲勞載荷量度確定控制軌跡；并且

基于所述控制軌跡控制所述風(fēng)力渦輪機(jī)；

其中，所述一個或多個預(yù)測運(yùn)行軌跡是通過優(yōu)化至少一個代價函數(shù)計(jì)算的，所述代價函數(shù)中包括所述至少一個疲勞載荷量度。