[发明专利]包括多轴加速度计的风力涡轮机的控制

权利要求书

1.一种风力涡轮机的控制方法，所述风力涡轮机包括塔架，所述塔架支撑机舱和具有多个桨距可调整的转子叶片的转子，所述风力涡轮机还包括用于改变所述转子叶片的桨距和/或发电机扭矩的控制系统，以及安装于所述机舱中和/或所述塔架的顶部部分中的不同位置处的多个多轴加速度计，每个加速度计沿限定的取向安装，所述方法包括：

获得所安装的每个加速度计的位置和取向；

在所述风力涡轮机的运行期间由每个加速度计沿至少两个不同方向测量加速度；

至少基于所述塔架的尺寸以及由所述塔架支撑的所述机舱和所述转子的重量而获得所述风力涡轮机的移动的多个预定振型；

基于所测量的加速度、每个加速度计的安装位置和取向以及所述预定振型来确定所述加速度计中的至少一个在所述风力涡轮机的运行期间的绝对位置，所述绝对位置是相对于固定坐标系确定的；

根据所确定的所述绝对位置来确定所述风力涡轮机的控制参数；并且

根据所述控制参数来控制所述风力涡轮机；

其特征在于，所述多个预定振型包括在对应于所述风力涡轮机的前-后移动的平面中的至少两个第一固有振型和/或在对应于所述风力涡轮机的侧-侧移动的平面中的至少两个第一固有振型。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括基于所测量的加速度、所安装的每个加速度计的位置和取向以及所述振型来确定所述加速度计中的至少一个在所述风力涡轮机的运行期间的速度。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的控制方法，其特征在于，所述风力涡轮机的所述多个预定振型是根据一端固定且在相反的自由端处具有点质量的梁的固有振型来确定的。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括基于所述加速度计中的所述至少一个在所述风力涡轮机的运行期间的所确定的绝对位置来估计风作用在所述转子叶片上的推力。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括基于所估计的推力以及包括所述转子叶片的旋转速度、所述转子叶片中的每一个的桨距角和空气密度在内的参数来估计风速。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述加速度计的所述绝对位置是借助卡尔曼滤波确定的。

7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述多轴加速度计各自被安装成两个测量轴线布置在基本上水平的平面中。

8.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述多个多轴加速度计中的至少两个被安装成使得所述多轴加速度计的测量轴线沿相同方向定向。

9.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述多个多轴加速度计中的至少两个被安装成使得所述多轴加速度计的所述测量轴线沿不同方向定向。

10.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，第一加速度计安装于第一竖直平面内的第一位置处，所述第一竖直平面平行于所述风力涡轮机的所述转子叶片的旋转轴线，且第二加速度计安装于第二竖直平面内的第二位置处，所述第二竖直平面平行于所述旋转轴线，所述第一平面不同于所述第二平面。

11.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，第一加速度计安装于第一平面内的第一位置处，所述第一平面垂直于所述风力涡轮机的所述转子叶片的旋转轴线，且第二加速度计安装于第二平面内的第二位置处，所述第二平面垂直于所述旋转轴线，所述第一平面不同于所述第二平面。

12.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制参数包括所述转子叶片中的一个或多个的桨距参数，且所述风力涡轮机的控制包括使所述叶片中的一个或多个根据所述桨距参数进行变桨。