[发明专利]在空载状态主动控制桨距角的风力涡轮机

权利要求书

1.一种风力涡轮机，包括：

塔台(13)和外罩(21)，外罩包容由风力转子驱动的发电机(19)，风力转子由轮毂(15)和至少一个叶片(17)构成；

测量装置，分别测量至少风速V、发电机转速Ω、每个叶片的桨距角θi、功率P，两个垂直方向上的风力涡轮机加速度Ax，Ay，偏转角Yw，风力转子的方位角位置Az；

连接到所述测量装置和至少桨距和扭矩控制制动器的控制系统，该控制系统设置为根据停机风速V_out以下风速的预定功率曲线(25)执行风力涡轮机的调节；

其特征在于，所述控制系统还设置为根据至少所述测量的风速V、两个垂直方向上的风力涡轮机加速度Ax，Ay、偏转角Yw、风力转子的方位角位置Az和每个叶片的桨距角θi的测量值，在风力涡轮机处于V_out以上的空载状态下时执行主动桨距角(pitch angle)调节以改变每个叶片的桨距角θi从而最小化风力涡轮机的振动。

2.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其中对于三叶片风力涡轮机，设置为用于执行所述主动桨距角调节的控制系统包括用于获取将被提供给叶片的桨距制动器的桨距角参考值θ_ref1，θ_ref2，θ_ref3的模块，该模块具有：

第一子模块(41)，用于根据所测量的风速V_meas和风力涡轮机测量加速度Ax_meas，Ay_meas计算对于所有叶片公共的第一增益Δ₁；

第二子模块(61)，用于根据第一增益Δ₁、所测量的风力转子的方位角位置AZ_meas和测量的偏转角Yw_meas，对每个叶片各自计算第二增益Δ₂；

第三子模块(71)，用于根据第二增益Δ₂、所测量的发电机转速Ω_meas和平均桨距角θ_mean，对每个叶片各自计算第三增益Δ₃；以及

第四子模块(81)，用于根据第三增益Δ₃和总桨距角参考值θ_ref获得各个桨距角参考值θ_ref1，θ_ref2，θ_ref3。

3.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机，其中所述风力涡轮机的测量加速度Ax_meas，Ay_meas是在两个水平的垂直方向上在外罩(21)处测量的。

4.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机，其中所述风力涡轮机的测量加速度Ax_meas，Ay_meas是在两个水平的垂直方向上在塔台(13)处测量的。

5.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机，其中风力涡轮机的测量加速度Ax_meas，Ay_meas是在两个水平的垂直方向上在外罩(21)和塔台(13)处测量的风力涡轮机加速度的三角运算结果。

6.根据权利要求3-5中任一权利要求所述的风力涡轮机，其中所述风力涡轮机的测量加速度Ax_meas，Ay_meas是考虑测量的偏转角Yw_meas而修正的。

7.根据权利要求1-6中任一权利要求所述的风力涡轮机，其中所述风力涡轮机还包括不间断电源供应装置用于供应空载状态下桨距制动器系统的电能。

8.根据权利要求1-9中任一权利要求所述的风力涡轮机，其中空载状态下供应桨距制动器系统的电能由风力涡轮机连接到的电网提供。