用于控制风力涡轮机的方法和装置.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CN104662289A(43)申请公布日2015.05.27(21)申请号201380050867.1(51)Int.Cl.(2006.01)(22)申请日2013.03.21F03D7/02(30)优先权数据12186571.12012.09.28EP(85)PCT国际申请进入国家阶段日2015.03.27(86)PCT国际申请的申请数据PCT/EP2013/0558942013.03.21(87)PCT国际申请的公布数据WO2014/048583EN2014.04.03(71)申请人西门子公司地址德国慕尼黑(72)发明人T.埃斯本森R.克里什纳(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人邹松青李婷权利要求书2页说明书11页附图4页(54)发明名称用于控制风力涡轮机的方法和装置(57)摘要描述了一种控制风力涡轮机（100）的方法，风力涡轮机（100）具有与至少一个转子叶片（107）连接的转子（109），所述方法包括：根据第一旋转速度参考值（219）操作转子；以及当转子的实际旋转速度的波动降低到波动阈值以下时和/或当转子叶片的叶片桨距角（213）增加到叶片桨距角阈值（225）以上时，根据大于第一旋转速度参考值的第二旋转速度参考值（227）操作转子。CN104662289ACN104662289A权利要求书1/2页1.一种控制风力涡轮机（100）的方法，所述风力涡轮机（100）具有与至少一个转子叶片（107）连接的转子（109），所述方法包括：根据第一旋转速度参考值（219）操作所述转子；以及当所述转子的实际旋转速度的波动降低到波动阈值以下时和/或当转子叶片的叶片桨距角（213）增加到叶片桨距角阈值（225）以上时，根据大于第一旋转速度参考值的第二旋转速度参考值（227）操作所述转子。2.如权利要求1所述的方法，其中，当转子的实际旋转速度的波动增加到大于所述波动阈值的另一波动阈值以上时和/或当转子叶片的叶片桨距角减小到比所述叶片桨距角阈值（225）小、尤其小1°至3°的另一叶片桨距角阈值（231）以下时，根据第一旋转速度参考值（219）操作转子。3.如权利要求1或2所述的方法，其中，叶片桨距角阈值（225、309、409）大于与最佳功率系数（304）相关联的最佳叶片桨距角（307、407）。4.如权利要求3所述的方法，其中，功率系数随叶片桨距角增加的减小量（ΔCp1、ΔCp2）在最佳叶片桨距角（307）处比在叶片桨距角阈值（309）处更小。5.如权利要求3或4所述的方法，其中，空气动力学推力系数（Ct）在最佳桨距角（407）处比在叶片桨距角阈值（409）处更大。6.如前述权利要求之一所述的方法，其中，转子的可控性在大于桨距角阈值（225、307、407）的桨距角处比在小于叶片桨距角阈值的桨距角处更好。7.如前述权利要求之一所述的方法，其中，基于实际叶片桨距角，具体是基于叶片桨距角与叶片桨距角阈值的偏差，确定第二旋转速度参考值（227）。8.如前述权利要求之一所述的方法，其中，将根据第一旋转速度参考值操作转子转变为根据第二旋转速度参考值操作转子包括：将指示第二旋转速度参考值的控制信号供应到涡轮机控制器（123）；基于功率系数（Cp、303）和叶片桨距角（301）之间的关系确定实际桨距角的减小量；以及根据所确定的叶片桨距角的减小量来减小叶片桨距角。9.如前述权利要求之一所述的方法，其中，当转子叶片的叶片桨距角处于包括大于叶片桨距角阈值和小于另一桨距角阈值的桨距角的桨距角范围内时，执行根据第二旋转速度参考值（227）操作转子。10.如前述权利要求之一所述的方法，其中，在风速范围（223）内执行根据第一旋转速度参考值（219）操作转子，在所述风速范围（223）中，实际旋转速度根据第一旋转速度参考值基本保持恒定，其中，在所述风速范围（223）内，通过随着风速的增加而增加叶片桨距角来调整叶片桨距角。11.如权利要求10所述的方法，其中，在大于风速范围（223）的另一风速范围（237）内执行根据第二旋转速度参考值（227）操作转子。12.如前述权利要求之一所述的方法，其中，当根据第二旋转速度参考值（237）操作转子时，风力涡轮机的功率输出（239）相比根据第一旋转速度参考值（219）操作转子时的功2CN104662289A权利要求书2/2页率输出（221）增加。13.如权利要求12所述的方法，进一步包括：监控风力涡轮机的至少一个电气部件（111、115、119）的操作情况；当根据第二旋转速度参考值（227）操作所述转子时，如果电气部件的受监控的操作情况容许增加功率输出，则增加（133）功率输出。14.如权利要求12所述的方法，其中，风力涡轮机的电气