[发明专利]风力涡轮和用于控制风力涡轮载荷的方法

权利要求书

1.一种用于控制风力涡轮载荷的方法，所述方法包括：

确定当前风速；

在至少一个以下条件下确定最大程度地提高功率系数的叶尖速度比和桨距角：

推力值小于或等于预先确立的最大推力；

发电机速度值小于或等于预先确立的最大发电机速度；或者

发电机扭矩小于或等于预先确立的最大发电机扭矩；

基于所述当前风速和所述叶尖速度比来计算期望的发电机速度值；以及

基于所述期望的发电机速度值来计算期望的发电机功率值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括调节所述发电机的扭矩，使得所述发电机的功率输出被调节向所述期望的发电机功率值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括调节所述风力涡轮的多个转子叶片中的至少一个的桨距，使得所述发电机的速度被调节向所述期望的发电机速度值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括将所述风力涡轮的多个转子叶片中的至少一个的桨距调节成所述桨距角。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在以下条件下执行确定最大程度地提高所述功率系数的叶尖速度比和桨距角的步骤：推力值小于或等于预先确立的最大推力，发电机速度值小于或等于预先确立的最大发电机速度，以及发电机扭矩小于或等于预先确立的最大发电机扭矩。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括确立最大发电机扭矩，以及进一步包括基于所述最大发电机扭矩、效率值和齿轮箱比来计算最大空气动力扭矩。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算期望的发电机功率值的步骤包括计算期望的发电机扭矩值，以及利用所述期望的发电机扭矩值和所述期望的发电机速度值来计算所述期望的发电机功率值。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述期望的发电机扭矩值是预先确立的最大发电机扭矩和基于效率值、在最大程度地提高功率系数的叶尖速度比和桨距角下的空气动力扭矩值，以及齿轮箱比的值中的最小值。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前风速是测量出的。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前风速是估计出的。

11.一种风力涡轮，包括：

塔架；

安装在所述塔架上的机舱；

联接到所述机舱上的转子，所述转子包括多个转子叶片；

定位在所述机舱内的发电机；以及

控制器，所述控制器包括处理器，所述处理器可运行来基于当前风速和叶尖速度比来计算期望的发电机速度值，以及基于所述期望的发电机速度值来计算期望的发电机功率值，所述处理器进一步可运行来在至少一个以下条件下，确定最大程度地提高功率系数的叶尖速度比和桨距角：

推力值小于或等于预先确立的最大推力；

发电机速度值小于或等于预先确立的最大发电机速度；或者

发电机扭矩小于或等于预先确立的最大发电机扭矩。

12.根据权利要求11所述的风力涡轮，其特征在于，所述处理器进一步可运行来调节所述发电机的扭矩，使得所述发电机的功率输出被调节向所述期望的发电机功率值。

13.根据权利要求11所述的风力涡轮，其特征在于，所述处理器进一步可运行来调节所述风力涡轮的多个转子叶片中的至少一个的桨距，使得速度所述发电机被调节向所述期望的发电机速度值。

14.根据权利要求11所述的风力涡轮，其特征在于，所述处理器进一步可运行来基于预先确立的最大发电机扭矩、效率值和齿轮箱比来计算最大空气动力扭矩。