[发明专利]风力涡轮机的控制方法

权利要求书

1.一种控制风力涡轮机的方法，所述风力涡轮机具有包括可变桨距风力涡轮机叶片的风力涡轮机转子以及用于产生电力的发电机，所述方法包括以下步骤：

-确定所述风力涡轮机叶片中的一个或多个风力涡轮机叶片的桨距基准值；

-以时间间隔测量至少一个运转参数，所述运转参数表示由风施加在所述风力涡轮机转子上的负载；

-确定变化参数，所述变化参数反映所述运转参数随着时间的变化；

-根据所述变化参数确定所述桨距基准值的最小桨距极限值；

-仅仅在所述桨距基准值大于或者等于所述最小桨距极限值时，根据所述桨距基准值控制所述风力涡轮机；以及

-如果所述桨距基准值小于所述最小桨距极限值，则根据所述最小桨距极限值控制所述风力涡轮机。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述最小桨距极限值反映用于将所述风力涡轮机转子上的推力保持在最大可允许推力水平以下或者保持在最大可允许推力水平的最小桨距。

3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法进一步包括下述步骤，即确定由所述风力涡轮机转子的旋转所产生的功率和所述风力涡轮机转子的旋转速度，并且根据所述功率以及所述风力涡轮机转子的旋转速度确定所述桨距基准值的最小桨距极限值。

4.根据前述权利要求中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法进一步包括下述步骤，即根据所述变化参数确定所述风力涡轮机转子上的最大可允许推力，并且根据所述最大可允许推力确定所述桨距基准值的所述最小桨距极限值。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法进一步包括下述步骤，即确定所述风力涡轮机转子上的平均风速，并且根据所述平均风速确定所述最大可允许推力。

6.根据权利要求3-4中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括通过预定的查找表确定所述最大可允许推力的步骤。

7.根据前述权利要求中任一项所述的控制方法，其特征在于，测量所述运转参数的步骤包括测量所述风力涡轮机叶片中的一个或多个风力涡轮机叶片上的负载。

8.根据前述权利要求中任一项所述的控制方法，其特征在于，测量所述运转参数的步骤包括测量所述风力涡轮机转子的侧向加速度、轴向加速度和/或角加速度。

9.根据前述权利要求中任一项所述的控制方法，其特征在于，测量所述运转参数的步骤包括测量所述风力涡轮机叶片与风力涡轮机塔架之间的距离、所述风力涡轮机塔架或者机舱的加速度、和/或所述发电机或者所述风力涡轮机转子的旋转速度。

10.根据前述权利要求中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述变化参数被确定作为所述运转参数的标准偏差。

11.根据前述权利要求中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述变化参数通过对所述运转参数进行滤波而确定。

12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述变化参数根据快速低通滤波后的运转参数和慢速低通滤波后的运转参数之间的差值而确定。

13.根据前述权利要求中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法进一步包括以下步骤：

-确定在两个连续时间步长中测量的所述运转参数的改变；

-如果所述运转参数的改变与所述变化参数之间的差值在警报阈值以上，则否决前次控制并且根据安全控制策略控制所述风力涡轮机。

14.根据权利要求13所述的控制方法，其特征在于，所述安全控制策略包括增大所述最小桨距极限值。

15.根据权利要求2和13中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述安全控制策略包括将所述最大可允许推力设定为预先限定的数值。

16.根据权利要求13-15中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述警报阈值是预先限定的常量。