用于控制风力涡轮机的方法和控制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101971109A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101971109A(43)申请公布日2011.02.09(21)申请号200980108106.0(74)专利代理机构北京市中咨律师事务所(22)申请日2009.03.0611247代理人杨晓光郭晓华(30)优先权数据PA2008003412008.03.07DK(51)Int.Cl.61/034,5212008.03.07USG05B9/03(2006.01)F03D7/04(2006.01)(85)PCT申请进入国家阶段日2010.09.07(86)PCT申请的申请数据PCT/EP2009/0526622009.03.06(87)PCT申请的公布数据WO2009/109655EN2009.09.11(71)申请人维斯塔斯风力系统有限公司地址丹麦兰讷斯(72)发明人F·奥梅尔K·汉宁森权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称用于控制风力涡轮机的方法和控制系统(57)摘要公开了一种控制风力涡轮机运行的控制系统、具有这种控制系统的风力涡轮机以及控制风力涡轮机的方法。控制系统包含第一传感器装置和第二传感器装置，其各自被布置为测量用于控制风力涡轮机运行的同一控制参数。第一传感器装置具有第一组运行故障条件，第二传感器装置具有第二组运行故障条件。第一组运行故障条件包含不构成第二组运行故障条件的一部分的至少一个运行故障条件。系统还包含第三传感器装置，用于检测第一传感器装置和/或第二传感器装置的运行故障条件。控制系统适用于，基于借助第三传感器装置进行的测量，在基于由第一传感器装置测量的控制参数或是基于由第二传感器装置测量的控制参数控制风力涡轮机运行之间进行选择。由此，获得了用于测量控制参数的冗余系统，甚至在第一传感器装置故障的条件下允许控制参数的可靠测量。CN1097ACN101971109A权利要求书1/2页1.一种用于基于一个或多于一个的控制参数来控制风力涡轮机运行的控制系统，控制系统包含第一传感器装置，其被布置为测量用于控制风力涡轮机运行的控制参数，所述第一传感器装置具有第一组运行故障条件，第二传感器装置，其被布置为测量所述控制参数，所述第二传感器装置具有第二组运行故障条件，第一组运行故障条件包含不构成第二组运行故障条件的一部分的至少一个运行故障条件，以及第三传感器装置，其被布置为检测第一传感器装置和/或第二传感器装置的运行故障条件，其中，控制系统适用于，基于借助第三传感器装置进行的测量，在基于由第一传感器装置测量的控制参数基础上或在由第二传感器装置测量的控制参数的基础上控制风力涡轮机运行之间进行选择。2.根据权利要求1的控制系统，其中，第二组运行故障行条件包含不构成第一组运行故障条件的一部分的至少一个运行故障条件。3.根据权利要求1或2的控制系统，其中，第一传感器装置适用于在第二传感器装置故障的情况下替代第二传感器装置。4.根据权利要求1-3中任意一项的控制系统，其中，第二传感器装置适用于在第一传感器装置故障的情况下替代第一传感器装置。5.根据权利要求1-4中任意一项的控制系统，其中，第一组运行故障条件和第二组运行故障条件不重叠。6.根据权利要求1-5中任意一项的控制系统，其中，控制系统适用于确定第一传感器信号的有效性和/或第二传感器信号的有效性。7.根据权利要求6的控制系统，其中，控制系统适用于，在判断为第一传感器信号以及第二传感器信号无效的情况下，和/或在第一传感器装置以及第二传感器装置的故障条件被检测到的情况下，产生改变控制策略信号。8.根据权利要求1-7中任意一项的控制系统，其中，控制参数为风速。9.根据权利要求8的控制系统，其中，第一传感器装置为杯形风速计，第二传感器装置为超声波风传感器。10.根据权利要求1-7中任意一项的控制系统，其中，控制参数为风向。11.根据权利要求10的控制系统，其中，第一传感器装置为风向标，第二传感器装置为超声波风传感器。12.根据权利要求1-7中任意一项的控制系统，其中，控制参数为风力涡轮机的至少一个转子叶片上的负荷或偏转。13.根据权利要求12的控制系统，其中，第一传感器装置为布置在一个或多于一个的转子叶片之上或之中的一个或多于一个的电气应变传感器，第二传感器装置为布置在一个或多于一个的转子叶片之上或之中的包含光纤布拉格光栅的一个或多于一个的光纤。14.根据权利要求1-7中任意一项的控制系统，其中，控制参数为风力涡轮机的转子叶片的桨距角。15.根据权利要求14的控制系统，其中，第一传感器装置为桨距传感器，第二传感器装2CN101971109A权利要求书2/2页置为布置在转子叶片之上或之中的全球定位系统(GPS)装置。16.根据权利要求1-7中任意一项的控制系统，其中，控制参数为