[发明专利]检测和控制回转振荡的风力涡轮机方法

权利要求书

1.一种用于控制风力涡轮机(100)的方法，所述风力涡轮机(100)包括具有两个或更多个叶片(103)的转子(102)，所述方法包括：

-获得指示至少一个叶片的叶片振荡的测量信号(201,202)，其中所述测量信号在所述风力涡轮机的测量框架中获得，

-基于所述至少一个叶片的关注频率(fi)将所述测量信号(201,202)或其衍生信号从所述测量框架旋转变换(211)到至少一个目标框架，以获得旋转变换后的信号(203)，其中所述至少一个目标框架相对于所述转子的旋转频率(f_hub)以所述关注频率(fi)旋转，并且其中所述旋转变换包括相对于转子旋转方向的向后旋转变换方向或向前旋转变换方向，

-基于所述旋转变换后的信号(203)，获得所述叶片振荡作用在相对于所述转子旋转方向的向后旋转方向或向前旋转方向上的至少一个叶片振荡分量(204)，以及

-基于所述叶片振荡分量来控制所述风力涡轮机。

2.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少一个叶片振荡分量(204)包括所述叶片振荡作用在向前的转子旋转方向上的向前叶片振荡分量(FW_amp,FW_phase)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少一个叶片振荡分量(204)包括所述叶片振荡作用在向后的转子旋转方向上的向后振荡分量(BW_amp，BW_phase)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法包括：对所述旋转变换后的信号(203)进行滤波以获得所述至少一个叶片振荡分量(204)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法包括：在对所述测量信号进行旋转变换之前，基于所述关注频率(fi)对所述测量信号(201,202)进行带通滤波。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述测量框架是与所述转子一起旋转的转子框架，或者其中，所述测量框架是非旋转框架。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述关注频率(fi)是所述至少一个叶片的共振频率。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括：基于所述转子(102)的角位置(Φ)，将来自所述测量框架的测量信号(201)旋转变换为所述非旋转框架中的测量信号(Fx,Fz)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括：基于根据所述关注频率(fi)和所述转子的旋转频率(f_hub)确定的所述叶片振荡频率在所述非旋转框架中的频率，对在所述非旋转框架中获得的测量信号(202)或被变换到所述非旋转框架中的测量信号(Fx,Fz)进行带通滤波。

10.根据权利要求9所述的方法，所述方法还包括：将所述非旋转框架中的带通滤波后的测量信号(202,Fx,Fz)从所述非旋转框架旋转变换到所述转子框架，以获得处于所述关注频率(fi)的叶片振荡的信号。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述风力涡轮机的控制包括取决于所述叶片振荡分量(204)来调节所述转子的旋转频率(f_hub)。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述风力涡轮机的控制基于所述至少一个叶片振荡分量(204)的振幅和/或相位。

13.一种用于控制风力涡轮机的控制系统(250)，所述风力涡轮机包括具有两个或更多个叶片的转子，其中，所述控制系统被布置为执行根据权利要求1至12中任一项所述的方法的步骤。