[发明专利]用于控制风力涡轮机以管理边缘叶片振动的方法和系统

权利要求书

1.一种用于控制风力涡轮机以避免边缘振动的方法，所述方法包括以下步骤：

根据测量的转子频率和转子叶片的预定边缘振动频率来确定所述风力涡轮机的转子叶片的回转模式频率；

基于所述回转模式频率确定回避区域，所述回避区域为转子速度范围；以及，

接收转子速度设定点，

其中，所述方法还包括以下步骤中的一个：

如果所述转子速度设定点在所述转子速度范围内，则将转子速度调整为所述转子速度范围之外的值；或者，

如果所述转子速度设定点在所述转子速度范围之外，则将所述转子速度调整为与所述转子速度设定点相对应的值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，控制和调整所述转子速度的步骤还包括以下步骤：

当所接收的转子速度设定点在所述转子速度范围内时，将所述转子速度维持在等于或低于与所述转子速度范围的下限阈值相对应的转子速度的值；以及，

如果所述转子速度设定点等于或超过所述转子速度范围的上限阈值，则增大所述转子速度；或者，

当所述转子速度设定点在所述转子速度范围内时，将所述转子速度维持在等于或高于与所述转子速度范围的上限阈值相对应的转子速度的值；以及，

如果所述转子速度设定点等于或低于所述转子速度范围的下限阈值，则减小所述转子速度。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所确定的回转模式频率是前向回转模式和后向回转模式中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

测量指示所述风力涡轮机的所述转子叶片的移动的信号；

确定所测量的信号在所确定的回转模式频率附近的频谱；

从所述频谱中获取中心频率；以及，

相对于所述中心频率调整所确定的回转模式频率。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所确定的回转模式频率被调整为等于所述中心频率。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，所述信号指示所述转子叶片的边缘振动。

7.根据权利要求4或5所述的方法，其中，所述信号是指示所述风力涡轮机的塔架顶部的移动的加速度信号。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述回避区域的下限阈值和上限阈值分别被计算为所确定的回转模式频率的百分比。

9.根据权利要求1或2所述的方法，还包括增大或减小所述回避区域的宽度的步骤。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述回避区域的中心值为所确定的回转模式频率。

11.根据权利要求2所述的方法，其中，当所述转子速度设定点等于或超过所述转子速度范围的所述上限阈值达预定时间段时，发生如果所述转子速度设定点等于或超过所述转子速度范围的所述上限阈值则增大所述转子速度的步骤。

12.根据权利要求2所述的方法，其中，当所述转子速度设定点等于或低于所述转子速度范围的所述下限阈值达预定时间段时，发生如果所述转子速度设定点等于或低于所述转子速度范围的所述下限阈值则减小所述转子速度的步骤。

13.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述转子速度范围内的所述转子速度是风速的非线性函数。

14.根据权利要求2所述的方法，其中，所述转子速度相对于风速非线性地增大或减小。

15.一种用于风力涡轮机控制系统的控制器，其包括处理器和存储模块，其中，所述存储模块包括一组程序代码指令，所述一组程序代码指令在由所述处理器执行时实施根据权利要求1至14中任一项所述的方法。