[發(fā)明專(zhuān)利]用于基于集體俯仰偏移來(lái)控制風(fēng)力渦輪的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911005284.2
• 申請(qǐng)日: 2019-10-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112696317A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B.蘭達(dá);S.B.沙策爾;S.古
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類(lèi)號(hào): F03D7/04
• 分類(lèi)號(hào): F03D7/04;F03D17/00
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 危凱權(quán);金飛

1.一種用于基于集體俯仰偏移來(lái)控制風(fēng)力渦輪的方法，所述方法包括：

經(jīng)由控制器來(lái)確定所述風(fēng)力渦輪處的風(fēng)況；

設(shè)定對(duì)于多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的第一集體俯仰角，所述多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片安裝到所述風(fēng)力渦輪的轉(zhuǎn)子的可旋轉(zhuǎn)轂；

在所述第一集體俯仰角下操作帶有所述多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的所述風(fēng)力渦輪；

經(jīng)由所述控制器至少部分地基于所述風(fēng)況來(lái)確定所述轉(zhuǎn)子的推力；

經(jīng)由所述控制器至少部分地基于所述推力來(lái)計(jì)算對(duì)于所述多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的實(shí)際集體俯仰角；

經(jīng)由所述控制器基于所述第一集體俯仰角與所述實(shí)際集體俯仰角之間的差異來(lái)確定所述集體俯仰偏移；

將所述集體俯仰偏移與至少一個(gè)俯仰設(shè)定點(diǎn)命令集成；以及

經(jīng)由所述控制器將集成的至少一個(gè)俯仰設(shè)定點(diǎn)命令傳送到所述風(fēng)力渦輪的俯仰控制機(jī)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定所述轉(zhuǎn)子的推力還包括：

經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)傳感器來(lái)測(cè)量風(fēng)力渦輪塔的彎曲應(yīng)變或所述塔的偏轉(zhuǎn)中的至少一個(gè)；以及

根據(jù)所述彎曲應(yīng)變或所述偏轉(zhuǎn)中的至少一個(gè)來(lái)計(jì)算所述推力。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，計(jì)算所述實(shí)際集體俯仰角包括：

基于所述轉(zhuǎn)子的推力來(lái)計(jì)算推力系數(shù)；

計(jì)算在所述風(fēng)況下對(duì)于所述轉(zhuǎn)子的末端速度比；以及

基于所述轉(zhuǎn)子的空氣動(dòng)力性能圖來(lái)推導(dǎo)在所述末端速度比下對(duì)于所述推力系數(shù)的所述實(shí)際集體俯仰角。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括計(jì)算優(yōu)化在所述風(fēng)況下所述推力系數(shù)的所述至少一個(gè)俯仰設(shè)定點(diǎn)命令，其中所述風(fēng)況小于閾值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定所述集體俯仰偏移是不斷地、以預(yù)定間隔或響應(yīng)于所指定傳感器輸入中的至少一種來(lái)執(zhí)行的。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定所述集體俯仰偏移在葉片安裝或俯仰控制機(jī)構(gòu)安裝中的至少一個(gè)之后執(zhí)行，所述方法還包括：

將俯仰控制機(jī)構(gòu)反饋與所述集體俯仰偏移集成，以便校準(zhǔn)所述控制器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

利用所述控制器來(lái)執(zhí)行系統(tǒng)檢查，以便檢查俯仰控制機(jī)構(gòu)故障；

當(dāng)檢測(cè)到所述俯仰控制機(jī)構(gòu)故障時(shí)忽略所述集體俯仰偏移；以及

當(dāng)檢測(cè)到所述俯仰控制機(jī)構(gòu)故障時(shí)生成維護(hù)信號(hào)或渦輪停機(jī)信號(hào)中的至少一個(gè)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制器包括渦輪控制器或通信地耦合到所述渦輪控制器的單獨(dú)控制器模塊中的至少一個(gè)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

將所述集體俯仰偏移與集體俯仰偏移極限比較；以及

當(dāng)超過(guò)所述集體俯仰偏移極限時(shí)生成輸出信號(hào)來(lái)觸發(fā)維護(hù)事件。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括計(jì)算限制所述風(fēng)況下推力產(chǎn)生的所述至少一個(gè)俯仰設(shè)定點(diǎn)命令，其中所述風(fēng)況大于閾值。