基于位置的风力涡轮机的机舱运动的减振.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110651120A(43)申请公布日2020.01.03(21)申请号201880033030.9(74)专利代理机构永新专利商标代理有限公司720(22)申请日2018.05.1502代理人李隆涛(30)优先权数据PA2017703582017.05.19DK(51)Int.Cl.F03D7/02(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2019.11.18(86)PCT国际申请的申请数据PCT/DK2018/0501042018.05.15(87)PCT国际申请的公布数据WO2018/210390EN2018.11.22(71)申请人维斯塔斯风力系统集团公司地址丹麦奥胡斯(72)发明人F·卡波内蒂J·S·汤姆森P·B·克里斯滕森权利要求书2页说明书8页附图5页(54)发明名称基于位置的风力涡轮机的机舱运动的减振(57)摘要本发明涉及风力涡轮机的控制，其中机舱振动通过使用叶片变桨或发电机扭矩调节来减小。机舱振动基于机舱位置信号来减小。致动器信号基于位置信号来确定并且被应用于能够减小机舱振动的致动器。致动器信号基于转子频率与塔架振动频率之间的间隔来进行增益调节。CN110651120ACN110651120A权利要求书1/2页1.一种控制风力涡轮机的方法，风力涡轮机包括支撑机舱的塔架结构和具有多个桨距可调节转子叶片的转子，转子布置成驱动发电机，所述方法包括：获得指示在机舱运动方向上的机舱位置的位置信号；基于位置信号确定第一信号，第一信号被确定以减小在机舱运动方向上的机舱振动；确定塔架振动本征模式的塔架振动频率；确定影响塔架结构的激励频率；确定调节增益，调节增益具有由激励频率与塔架振动频率之间的间隔定义的操作符号，并且将调节增益应用于第一信号；以及基于增益调节后的第一信号确定致动器信号，并且将致动器信号应用于风力涡轮机的能够减小在机舱运动方向上的机舱振动的致动器。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：获得指示在机舱运动方向上的机舱运动速度的速度信号；基于速度信号确定第二信号，第二信号被确定以减小机舱振动，并且将调节增益应用于第二信号；以及使致动器信号进一步基于增益调节后的第二信号。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：确定用于桨距可调节转子叶片的共同桨距参考，共同桨距参考基于转子速度来确定，将所得桨距信号应用于桨距可调节转子叶片，所得桨距信号被独立地应用于桨距可调节转子叶片，并且每个独立叶片基于共同桨距参考和致动器信号的组合信号。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括将致动器信号从表示在机舱运动方向上的期望的力或扭矩的信号变换为每个桨距可调节转子叶片的所得桨距贡献。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：确定用于发电机的功率参考，功率参考基于转子速度来确定，将所得功率参考信号应用于发电机，所得功率参考基于功率参考和致动器信号的组合信号。6.根据权利要求3-5中任一项所述的方法，其中共同桨距参考或功率参考由反馈控制来确定，所述反馈控制基于将实际转子速度与参考转子速度之间的速度误差最小化。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中风力涡轮机包括定位成测量机舱的加速度信号的加速度计，并且其中所述方法包括：获得在机舱运动方向上的加速度信号；通过依次应用加速度信号的第一积分以获得估算出的速度信号以及应用速度信号的第二积分以获得位置信号，来获得指示在所述方向上的塔架顶部位置的位置信号，作为估算出的位置信号。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述方法还包括：获得指示塔架顶部移动速度的速度信号，作为估算出的速度信号。9.根据权利要求7所述的方法，其中第一信号被确定为估算出的位置乘以第一增益。10.根据权利要求8所述的方法，其中第二信号被确定为估算出的速度乘以第二增益。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在确定第一信号之前，位置信号被高通过滤。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中激励频率是选定的正整数n乘以转子2CN110651120A权利要求书2/2页频率。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中激励频率与塔架振动频率之间的间隔基于激励频率与塔架振动频率之间的差异或者基于激励频率与塔架振动频率之间的比率。14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中机舱的运动方向是横向方向或扭转方向。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中调节增益还基于对转子速度的功能依赖来确定。16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中调节增益还包括增益调度项，增益调度项取决于风力涡轮机的操作点。17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中风力涡轮机的能够减小在机舱运动的横向方向上的机舱振动的致动器是以下之一或两者：