[發明專利]用于控制風力渦輪機以管理邊緣葉片振動的方法和系統

有效

• 申請號: 201880083820.8
• 申請日: 2018-11-05
• 公開（公告）號: CN111512043B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: T·H·巴赫曼;A·S·尼爾森
• 申請（專利權）人: 維斯塔斯風力系統集團公司
• 主分類號: F03D7/02
• 分類號: F03D7/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王永建

1.一種用于控制風力渦輪機以避免邊緣振動的方法，所述方法包括以下步驟：

根據測量的轉子頻率和轉子葉片的預定邊緣振動頻率來確定所述風力渦輪機的轉子葉片的回轉模式頻率；

基于所述回轉模式頻率確定回避區域，所述回避區域為轉子速度范圍；以及，

接收轉子速度設定點，

其中，所述方法還包括以下步驟中的一個：

如果所述轉子速度設定點在所述轉子速度范圍內，則將轉子速度調整為所述轉子速度范圍之外的值；或者，

如果所述轉子速度設定點在所述轉子速度范圍之外，則將所述轉子速度調整為與所述轉子速度設定點相對應的值。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，控制和調整所述轉子速度的步驟還包括以下步驟：

當所接收的轉子速度設定點在所述轉子速度范圍內時，將所述轉子速度維持在等于或低于與所述轉子速度范圍的下限閾值相對應的轉子速度的值；以及，

如果所述轉子速度設定點等于或超過所述轉子速度范圍的上限閾值，則增大所述轉子速度；或者，

當所述轉子速度設定點在所述轉子速度范圍內時，將所述轉子速度維持在等于或高于與所述轉子速度范圍的上限閾值相對應的轉子速度的值；以及，

如果所述轉子速度設定點等于或低于所述轉子速度范圍的下限閾值，則減小所述轉子速度。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所確定的回轉模式頻率是前向回轉模式和后向回轉模式中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的方法，還包括以下步驟：

測量指示所述風力渦輪機的所述轉子葉片的移動的信號；

確定所測量的信號在所確定的回轉模式頻率附近的頻譜；

從所述頻譜中獲取中心頻率；以及，

相對于所述中心頻率調整所確定的回轉模式頻率。

5.根據權利要求4所述的方法，其中，所確定的回轉模式頻率被調整為等于所述中心頻率。

6.根據權利要求4或5所述的方法，其中，所述信號指示所述轉子葉片的邊緣振動。

7.根據權利要求4或5所述的方法，其中，所述信號是指示所述風力渦輪機的塔架頂部的移動的加速度信號。

8.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述回避區域的下限閾值和上限閾值分別被計算為所確定的回轉模式頻率的百分比。

9.根據權利要求1或2所述的方法，還包括增大或減小所述回避區域的寬度的步驟。

10.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述回避區域的中心值為所確定的回轉模式頻率。

11.根據權利要求2所述的方法，其中，當所述轉子速度設定點等于或超過所述轉子速度范圍的所述上限閾值達預定時間段時，發生如果所述轉子速度設定點等于或超過所述轉子速度范圍的所述上限閾值則增大所述轉子速度的步驟。

12.根據權利要求2所述的方法，其中，當所述轉子速度設定點等于或低于所述轉子速度范圍的所述下限閾值達預定時間段時，發生如果所述轉子速度設定點等于或低于所述轉子速度范圍的所述下限閾值則減小所述轉子速度的步驟。

13.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述轉子速度范圍內的所述轉子速度是風速的非線性函數。

14.根據權利要求2所述的方法，其中，所述轉子速度相對于風速非線性地增大或減小。

15.一種用于風力渦輪機控制系統的控制器，其包括處理器和存儲模塊，其中，所述存儲模塊包括一組程序代碼指令，所述一組程序代碼指令在由所述處理器執行時實施根據權利要求1至14中任一項所述的方法。