[發明專利]液壓變槳系統的速度前饋控制

在審

• 申請號: 201980046314.6
• 申請日: 2019-06-07
• 公開（公告）號: CN112384694A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: C·耶珀森;F·卡波內蒂
• 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;F03D7/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王永建

本文的實施例描述了一種液壓變槳系統，其中速度(例如，液壓缸或缸中的活塞桿的速度)被向前饋送并與槳距控制器輸出的設定相組合。液壓缸的速度從控制系統中的參考槳距角或連續槳距信號(例如，循環槳距或升降速率)導出。無論哪種情況，都可以通過監測參考槳距角或連續槳距信號的變化來確定速度。使用增益控制，將速度轉換為液壓變槳系統的位置設定(例如，閥中的閥芯設定)，并將其與槳距控制器生成的另一個位置設定組合在一起。

技術領域

在本公開中提出的實施例總體上涉及在控制設定風力渦輪機葉片的槳距角的液壓變槳系統時向前饋送與液壓缸相關聯的速度。

背景技術

許多風力渦輪機使用液壓變槳系統來控制轉子葉片的槳距角，以優化風能生產，并確保在強風期間轉子葉片不會承受極端負荷。每個葉片具有變槳裝置，該變槳裝置包括：位于轉子輪轂與葉片之間的變槳軸承；以及呈液壓致動器形式的變槳機構，該變槳機構提供用于使葉片變槳并將其保持在給定位置的力。該液壓致動器通常由液壓泵和液壓閥提供動力。

發明內容

本公開的一個實施例是一種控制風力渦輪機中的葉片的槳距的方法。所述方法包括：接收參考槳距角；將所述參考槳距角和從其導出的信號中的至少一個與風力渦輪機的實際設定進行比較，以輸出槳距誤差信號；以及基于所述槳距誤差信號生成用于液壓缸的第一設定，其中所述液壓缸控制葉片的槳距。所述方法還包括：使用前饋路徑生成用于液壓缸的第二設定，其中所述第二設定基于液壓缸的速度；組合所述第一設定和所述第二設定以輸出組合設定；以及基于所述組合設定來控制液壓缸。

本文描述的另一實施例是用于控制風力渦輪機中的葉片的槳距的控制系統。所述控制系統包括：液壓缸，其被配置為控制葉片的槳距；第一求和模塊，其被配置為將參考槳距角和從其導出的信號中的至少一個與風力渦輪機的實際設定進行比較，以輸出槳距誤差信號；槳距控制器，其被配置為基于所述槳距誤差信號生成用于液壓缸的第一設定；前饋路徑，其被配置為生成用于液壓缸的第二設定，其中所述第二設定基于液壓缸的速度。所述控制系統還包括：第二求和模塊，其被配置為組合所述第一設定和所述第二設定以輸出組合設定；以及液壓控制器，其被配置為基于所述組合設定來控制液壓缸。

本文描述的另一實施例是一種計算機可讀存儲介質，其存儲有指令，所述指令在處理器上被執行時，執行用于控制風力渦輪機中的葉片的槳距的操作，所述操作包括：接收參考槳距角；將所述參考槳距角和從其導出的信號中的至少一個與風力渦輪機的實際設定進行比較，以輸出槳距誤差信號；以及基于所述槳距誤差信號生成用于液壓缸的第一設定，其中所述液壓缸控制葉片的槳距。所述操作還包括：使用前饋路徑生成用于液壓缸的第二設定，其中所述第二設定基于液壓缸的速度；組合所述第一設定和所述第二設定以輸出組合設定；以及基于所述組合設定來控制液壓缸。

附圖說明

因此，為了能夠詳細地理解本公開的上述特征的方式，可以通過參考實施例來對以上簡要總結的本公開進行更具體的描述，所述實施例中的一些在附圖中進行圖示。然而，應當注意，附圖僅圖示了本公開的典型實施例，并且因此不應被認為是對其范圍的限制，因為本公開可以允許其他等效的實施例。

圖1圖示了根據本公開中描述的實施例的風力渦輪機的示意圖。

圖2圖示了根據本公開中描述的實施例的在風力渦輪機的機艙和塔架內部的部件的示意圖。

圖3圖示了根據本公開中描述的實施例的液壓變槳系統的圖。

圖4是根據本公開中描述的實施例的用于使用前饋參考速度來控制液壓變槳系統的流程圖。

圖5圖示了根據本公開中描述的實施例的用于使用前饋速度來控制液壓變槳系統的控制系統。

圖6圖示了根據本公開中描述的實施例的用于使用前饋速度來控制液壓變槳系統的控制系統。

圖7圖示了根據本公開中描述的實施例的在前饋路徑中具有主動增益控制的控制系統。