CN101520027A - 用于风力涡轮机的可变叶尖速比跟踪控制 - Google Patents

用于风力涡轮机的可变叶尖速比跟踪控制 Download PDF

Info

Publication number
CN101520027A
CN101520027A CN200910128107A CN200910128107A CN101520027A CN 101520027 A CN101520027 A CN 101520027A CN 200910128107 A CN200910128107 A CN 200910128107A CN 200910128107 A CN200910128107 A CN 200910128107A CN 101520027 A CN101520027 A CN 101520027A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wind turbine
blade
generator torque
power
described wind
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200910128107A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101520027B (zh
Inventor
K·G·皮尔斯
B·S·格伯
S·赫尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Renovables Espana SL
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=40456174&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN101520027(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of CN101520027A publication Critical patent/CN101520027A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101520027B publication Critical patent/CN101520027B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/04—Automatic control; Regulation
    • F03D7/042—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller
    • F03D7/043—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller characterised by the type of control logic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/022—Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F03D7/0224—Adjusting blade pitch
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0272—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor by measures acting on the electrical generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/028—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor controlling wind motor output power
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/10—Purpose of the control system
    • F05B2270/103—Purpose of the control system to affect the output of the engine
    • F05B2270/1033—Power (if explicitly mentioned)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/10—Purpose of the control system
    • F05B2270/20—Purpose of the control system to optimise the performance of a machine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/32—Wind speeds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/327—Rotor or generator speeds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/328—Blade pitch angle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/331—Mechanical loads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/335—Output power or torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/70—Type of control algorithm
    • F05B2270/708—Type of control algorithm with comparison tables
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

本发明涉及用于风力涡轮机的可变叶尖速比跟踪控制，具体而言，本发明涉及一种通过控制风力涡轮机叶片(108)的叶尖速比(TSR)和/或叶片倾斜设置来控制风力涡轮机叶片(108)的气动载荷以优化功率生成的方法。风力涡轮机叶片(108)经受的气动弹性响应包括为叶片载荷的函数的偏转和扭曲。叶片载荷取决于风速、TSR和倾斜设置。气动弹性响应要求在整个功率曲线上选择不同的TSR和/或倾斜以维持最优的功率生成并从而改善能量捕获。

Description

用于风力涡轮机的可变叶尖速比跟踪控制
技术领域
本发明一般地涉及风力涡轮机，更具体而言，涉及一种用于增加风力涡轮机叶片能量捕获和控制叶尖速比和/或叶片倾斜的方法。
背景技术
近来，风力涡轮机作为环境安全和相对便宜的替代能源已获得更多的关注。随着这种日益增长的兴趣，已做了相当大的努力，以发展可靠而有效的风力涡轮机。
通常，风力涡轮机包括具有多个叶片的转子。转子安装在位于桁架或者管状塔架顶部上的外壳或者机舱(nacelle)里。公用级的风力涡轮机(即，设计用来向公用电网提供电力的风力涡轮机)可具有大的转子(例如，长度达到30米及以上)。此外，风力涡轮机典型地安装在高度至少为60米的塔架上。这些转子上的叶片将风能转化为驱动一个或多个发电机的旋转力矩或者旋转力，发电机通过齿轮箱可旋转地联接到转子上。齿轮箱将涡轮机转子固有的低旋转速度逐步提升，以便发电机高效地将机械能转换成电能，该电能被馈入公用电网。
为了增加能量捕获，风力涡轮机叶片的尺寸已经持续增加。然而，随着叶片尺寸的增加，控制最优的能量捕获已经日益变得更加困难。随着风力涡轮机叶片变大，它们在加载时经受包括偏转和扭曲在内的增加的气动弹性响应，其会负面地影响能量捕获。此外，涡轮机叶片可设计成具有气动弹性响应，且叶片的扭曲取决于叶片上的载荷。叶片载荷取决于风速、叶片叶尖速比(TSR)和/或叶片的倾斜设置。TSR为叶尖的旋转速度相对于风速的比值。优化包括叶片能量捕获在内的风力涡轮机的运行是很重要的，以减少能量生成的成本。
因此，需要一种对于当前的运行条件，通过控制TSR和叶片倾斜角优化能量捕获的用来运行风力涡轮机的方法。
发明内容
本发明的第一个实施例包括一种用来控制转子上具有扭转弯曲联接的转子叶片的风力涡轮机的方法，该转子机械地联接在发电机上。该方法包括确定风力涡轮机的转子叶尖的速度，以及调节发电机的转矩以改变转子叶尖速比，从而增加风力涡轮机的能量捕获功率系数。
本发明的另一方面包括一种用来控制转子上具有扭转弯曲联接的转子叶片的风力涡轮机的方法，该转子机械地联接在发电机上，该方法包括确定风速和调节叶片的倾斜，从而增加风力涡轮机的能量捕获功率系数。
从以下对优选实施例的更为详细的描述，结合以实例的方式说明本发明原理的附图，本发明的其它特征和优点将变得明显。
附图说明
图1为风力涡轮机的示范性结构的图示。
图2为图1中所示的示范性风力涡轮机结构的机舱的剖切透视图。
图3为用于图1中所示的风力涡轮机的控制系统的示范性结构的方框图。
图4为具有被动扭转弯曲联接以及两个抗剪腹板的掠形转子叶片(swept rotor blade)的透视图。
图5为对于扭转刚性叶片和扭转顺应叶片的作为风速的函数的优化叶尖速比的比较。
具体实施方式
参考图1，公开了根据本发明的示范性风力涡轮机100。风力涡轮机100包括安装在高塔架104的顶部的机舱102，图1中只示出了一部分。风力涡轮机100还包括风力涡轮机转子106，该转子106包括附装到旋转轮毂110上的一个或多个叶片108。虽然示于图1中的风力涡轮机100包括三个转子叶片108，但是本专利对转子叶片108的数量不要求具体的限制。塔架104的高度根据本领域已知的因素和情况进行选择。
在某些结构中并参考图2，在位于塔架104的顶部的机舱102中容纳了各种部件。控制面板112中容纳了一个或多个微控制器(未示出)。微控制器包括配置成提供控制系统的硬件和软件，该控制系统提供整体的系统监测和控制，包括倾斜和速度调节、高速轴和偏转制动应用、偏转和泵马达应用以及故障监测。在本公开的备选实施例中，如本领域普通技术人员将会理解的，控制系统可为不单独由控制面板112提供的分布式控制结构。控制系统给可变叶片倾斜驱动114提供控制信号以控制叶片108(图1)的倾斜，在风力作用下，叶片108驱动轮毂110。在一些结构中，叶片108的倾斜由叶片倾斜驱动114单个控制。
风力涡轮机的传动链包括连接到轮毂110上并由主轴承130支撑的主转子轴116(也被称作“低速轴”)，且在轴116的另一端处连接到齿轮箱118上。在某些结构中，齿轮箱118采用双通路几何结构来驱动被包围的高速轴。高速轴(图2中未示出)用于驱动发电机120，发电机120安装在主框架132上。在某些结构中，转子转矩通过联接器122传递。发电机120可为任何合适的类型，例如绕线转子感应发电机。
偏转驱动124和偏转甲板126为风力涡轮机100提供了偏转定向系统。风速风向测定为偏转定向系统提供信息，包括测量的风力涡轮机处的瞬时风向和风速。可由风向标128提供风速风向测定。在某些结构中，偏转系统安装在位于塔架104顶部的法兰上。
在某些结构中并参考图3，用于风力涡轮机100的示范性控制系统300包括总线302或其它通讯装置以传递信息。(多个)处理器304联接到总线302上以处理信息，包括来自配置成测量位移或力矩的传感器的信号。控制系统300还包括随机存储器(RAM)306和/或其它(多个)存储装置308。RAM 306和(多个)存储装置308联接到总线302上，以存储和转发信息和处理器305要执行的指令。RAM 306(如果需要的话，还有(多个)存储装置308)也可以用于存储在(多个)处理器305执行指令过程中的临时变量或其它中间信息。控制系统300还可以包括只读存储器(ROM)和/或其它静态存储装置310，其联接到总线302上以存储和提供到(多个)处理器304的静态(也就是不变的)信息和指令。输入/输出装置312可包括本领域已知的任何装置，以向控制系统300提供输入数据，并提供偏转控制和倾斜控制输出。通过提供到一个或多个电可存取介质等的入口的有线或无线的远程连接，将指令从存储装置，例如磁盘、只读存储器(ROM)集成电路，CD-ROM，DVD等提供给存储器。在某些实施例中，硬布线电路可以用来代替或者和软件指令一起使用。因此，指令的执行序列不限于任何特定的硬件电路和软件指令的组合。传感器接口314是允许控制系统300与一个或多个传感器通信的接口。传感器接口314可以是或者可以包括，例如一个或多个模数转换器，模数转换器将可由(多个)处理器304使用的模拟信号转换为数字信号。
美国专利Patent 7，118,338B公开了一种用于控制转子上具有扭转弯曲联接的转子叶片的风力涡轮机的方法和系统，该转子机械地联接到发电机上；该方法和系统包括确定风力涡轮机的转子叶尖的速度，测量当前的扭曲分布和当前的叶片载荷，以及调节发电机的转矩以改变转子叶尖速比，从而提高风力涡轮机的能量捕获功率系数。该专利通过引用而整体地结合于本文中。
在本发明的某些结构中，提供气动弹性叶片，当向该叶片施加负载时该叶片改变其气动扭曲。举例而言，并参考图1和图4，转子叶片108提供成具有被动气动弹性响应以及一个或多个抗剪腹板(例如，两个抗剪腹板404和406)。在具有带气动弹性响应的叶片108的风力涡轮机100中，对于最大能量捕获最佳的倾斜设置是变化的。然而，为了避免能量捕获损失，通过经由促动器114而调节转子106的速度(也就是旋转速度)和叶片倾斜角，对于最大或至少满意的功率系数而跟踪和变化叶尖速比和叶片倾斜角。在某些结构中，通过使用光学传感器(未示出)或任何其它合适的传感器来测量转子106旋转时的旋转速度而进行该调节。
在某些结构中，轮毂旋转速度从连接到发电机尾端的高速轴上的编码器已知，而已知的叶片长度用来确定叶尖速度。该叶尖速度数据由控制系统300接收，该控制系统300利用一个表格或方程式，该表格或方程式将对于当前叶片载荷下发生的当前扭曲分布的发电机120转矩和最优的或至少满意的叶尖速比(TSR)进行关联，叶尖速比为叶尖的旋转速度与风速的比值。该方程式或表格可由经验确定或采用已知的物理定律计算而得。控制系统300根据该方程式或表格控制发电机120的转矩来产生转子106速度，该速度提供最优的或至少满意的功率系数。该技术可用于增强额定功率以下的倾斜设置或单独用来使能量捕获恢复到更接近与没有联接的叶片相关的额定值(entitlement)的水平。
为了维持最优的功率生成并改善能量捕获，如图5所示，在低于额定风速的功率曲线的整个可变速度区需要不同的叶尖速比和/或倾斜设置。如图5中可见，跟踪低于额定风速的可变TSR和倾斜设置允许涡轮机在使得运行中叶片经受的偏转和弯曲影响最小化的点运行。
对于叶片经受最小气动弹性变形的标准涡轮机运行，为了维持最大功率系数，在选定的倾斜设置下仅可跟踪一个TSR。为了维持风力涡轮机有效的能量捕获，测量风力涡轮机转子的旋转速度，并调节发电机的转矩。如本领域技术人员将会领会的，风力涡轮机的旋转速度可在叶片、轮毂或轴处测得。
对于配备经受气动弹性响应的叶片的风力涡轮机，对于最大能量捕获的倾斜设置和TSR随着风速和引起的叶片载荷而变化。为了维持最优能量捕获，对于当前涡轮机运行状况改变叶片的倾斜角和发电机的转矩，以提供最优或至少满意的能量捕获。控制系统根据方程式或表格控制发电机转矩和倾斜设置，该方程式或表格将发电机转矩和叶片倾斜与旋转速度联系起来，这导致在最优或至少满意的功率系数上的涡轮机运行。这种技术可用于定义低于额定功率的倾斜和转矩设置。这种方法还可相似地通过测量风速、叶片载荷和/或功率来完成，例如通过测量风速和设置期望的叶片倾斜和发电机转矩。
尽管已经参考了一个优选实施例描述了本发明，但本领域技术人员将会理解在不背离本发明的范围的情况下，可以做各种修改并且用等价物替换其要件。此外，在不背离本发明的本质范围的情况下，可进行许多修改以使特定的情况和材料适于本发明的教导。因此，其意图在与本发明不限于作为实施本发明的最佳模式而公开的特定的实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求书范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种用于控制风力涡轮机(100)的方法，包括：
测量所述风力涡轮机(100)的旋转速度或者由所述风力涡轮机(100)产生的功率；以及
调节发电机转矩或叶片倾斜，以增加所述风力涡轮机(100)的能量捕获。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
利用将对于当前扭曲分布和当前叶片载荷的叶尖速比与发电机转矩、叶片倾斜、功率中的任意一个或其任意组合关联起来的表格或方程式来调节发电机转矩或者叶片倾斜。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
利用将对于当前扭曲分布和当前叶片载荷的旋转速度与发电机转矩、叶片倾斜、功率中的任意一个或其任意组合关联起来的表格或方程式来调节发电机转矩或者叶片倾斜。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，测量所述风力涡轮机(100)的所述旋转速度。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，测量由所述风力涡轮机(100)产生的功率。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，调节所述发电机转矩，以增加所述风力涡轮机(100)的能量捕获。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，调节所述叶片倾斜，以增加所述风力涡轮机(100)的能量捕获。
8.一种风力涡轮机(100)，包括：
控制系统(300)，其配置成测量所述风力涡轮机(100)的旋转速度或者由所述风力涡轮机(100)产生的功率，所述控制系统(300)还配置成响应于所测量的所述风力涡轮机(100)的旋转速度或者所述风力涡轮机(100)产生的功率而调节发电机转矩或者叶片倾斜，从而增加所述风力涡轮机(100)的能量捕获。
9.如权利要求8所述的风力涡轮机(100)，其特征在于，所述控制系统(300)还配置成利用将对于当前扭曲分布和当前叶片载荷的叶尖速比与发电机转矩、叶片倾斜、功率中的任意一个或其任意组合关联起来的表格或方程式来调节发电机转矩或者叶片倾斜。
10.如权利要求8所述的风力涡轮机(100)，其特征在于，所述控制系统(300)还配置成利用将对于当前扭曲分布和当前叶片载荷的旋转速度与发电机转矩、叶片倾斜、功率中的任意一个或其任意组合关联起来的表格或方程式来调节发电机转矩或者叶片倾斜。
CN200910128107.3A 2008-02-29 2009-02-27 用于风力涡轮机的可变叶尖速比跟踪控制 Active CN101520027B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/040837 2008-02-29
US12/040,837 2008-02-29
US12/040,837 US8215906B2 (en) 2008-02-29 2008-02-29 Variable tip speed ratio tracking control for wind turbines

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101520027A true CN101520027A (zh) 2009-09-02
CN101520027B CN101520027B (zh) 2014-10-29

Family

ID=40456174

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200910128107.3A Active CN101520027B (zh) 2008-02-29 2009-02-27 用于风力涡轮机的可变叶尖速比跟踪控制

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8215906B2 (zh)
EP (1) EP2096300B1 (zh)
CN (1) CN101520027B (zh)
DK (1) DK2096300T3 (zh)
ES (1) ES2734275T3 (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102900611A (zh) * 2011-05-12 2013-01-30 通用电气公司 风力涡轮机扭矩-速度控制
CN104066976A (zh) * 2012-01-25 2014-09-24 西门子公司 具有几何扫掠的风力涡轮机叶片
CN104153942A (zh) * 2013-05-14 2014-11-19 通用电气公司 风力涡轮和用于控制风力涡轮载荷的方法
CN104314768A (zh) * 2014-09-25 2015-01-28 云南能投能源产业发展研究院 风力涡轮机
CN106089581A (zh) * 2015-03-13 2016-11-09 通用电气公司 用于风轮机的可变末梢速度比控制的系统及方法
CN111577540A (zh) * 2020-04-10 2020-08-25 东方电气风电有限公司 一种风力发电机组等效气动模型实现方法
CN114251222A (zh) * 2020-09-22 2022-03-29 新疆金风科技股份有限公司 风力发电机组的风能捕获方法及装置

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8460223B2 (en) * 2006-03-15 2013-06-11 Hill-Rom Services Pte. Ltd. High frequency chest wall oscillation system
ES2382631B1 (es) * 2009-09-03 2013-05-03 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Metodos y sistemas de control de aerogeneradores
US8035242B2 (en) 2010-11-09 2011-10-11 General Electric Company Wind turbine farm and method of controlling at least one wind turbine
ES2934673T3 (es) * 2011-01-31 2023-02-23 Gen Electric Sistemas y procedimiento para controlar una turbina eólica
US9018787B2 (en) * 2012-04-24 2015-04-28 General Electric Company System and method of wind turbine control using a torque setpoint
US9303626B2 (en) 2012-12-18 2016-04-05 General Electric Company Control system and method for mitigating loads during yaw error on a wind turbine
CN103174590B (zh) * 2013-04-03 2015-12-02 无锡中秀驱动技术有限公司 中型风力机组功率调节器的调节方法
IL225590A0 (en) * 2013-04-04 2013-06-27 Gwind B V Control of a wind turbine with a vertical axis rotor
US9995276B2 (en) * 2014-06-19 2018-06-12 Vestas Wind Systems A/S Control of wind turbines in response to wind shear
ES2563092B1 (es) * 2014-09-10 2016-12-19 Acciona Windpower, S.A. Método de control de un aerogenerador
US11441542B2 (en) 2014-11-21 2022-09-13 Vestas Wind Systems A/S Operating a wind turbine using estimated wind speed while accounting for blade torsion
US11136961B2 (en) * 2017-06-01 2021-10-05 General Electric Company System and method for optimizing power output of a wind turbine during an operational constraint
US10634121B2 (en) 2017-06-15 2020-04-28 General Electric Company Variable rated speed control in partial load operation of a wind turbine
WO2020259774A1 (en) * 2019-06-27 2020-12-30 Vestas Wind Systems A/S Controlling power output of a wind turbine at below-rated wind speed
CN114687922B (zh) * 2020-12-25 2023-12-01 江苏金风科技有限公司 叶片的设计方法、叶片和叶片的制造方法
US11754040B2 (en) 2021-08-16 2023-09-12 Mansberger Aircraft Inc. Automatic-aerodynamic pitch control for wind turbine blade
CN115095481B (zh) * 2022-06-27 2023-03-10 上海拜安传感技术有限公司 风力发电机独立变桨调整方法及调整系统

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4160170A (en) * 1978-06-15 1979-07-03 United Technologies Corporation Wind turbine generator pitch control system
US4161658A (en) * 1978-06-15 1979-07-17 United Technologies Corporation Wind turbine generator having integrator tracking
US4193005A (en) * 1978-08-17 1980-03-11 United Technologies Corporation Multi-mode control system for wind turbines
US4329117A (en) * 1980-04-22 1982-05-11 United Technologies Corporation Wind turbine with drive train disturbance isolation
US4656362A (en) * 1982-11-08 1987-04-07 United Technologies Corporation Blade pitch angle control for large wind turbines
US5213470A (en) 1991-08-16 1993-05-25 Robert E. Lundquist Wind turbine
US5599168A (en) 1995-08-23 1997-02-04 Lund; Arnold M. Wind turbine adaptable to wind direction and velocity
ATE275240T1 (de) * 1999-11-03 2004-09-15 Vestas Wind Sys As Methode zur regelung einer windkraftanlage sowie entsprechende windkraftanlage
USH2057H1 (en) 2001-01-10 2003-01-07 Sandia Corporation Load attenuating passively adaptive wind turbine blade
DE10127451C5 (de) 2001-06-07 2016-09-01 Aloys Wobben Verfahren zur Steuerung einer Windenergieanlage
CA2359535A1 (en) 2001-10-22 2003-04-22 Paul Stearns Wind turbine blade
US7071578B1 (en) 2002-01-10 2006-07-04 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Wind turbine provided with a controller for adjusting active annular plane area and the operating method thereof
US6769873B2 (en) * 2002-10-08 2004-08-03 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Dynamically reconfigurable wind turbine blade assembly
CA2516477C (en) 2003-02-18 2009-09-29 Forskningscenter Riso Method of controlling aerodynamic load of a wind turbine based on local blade flow measurement
US7121795B2 (en) 2004-06-30 2006-10-17 General Electric Company Method and apparatus for reducing rotor blade deflections, loads, and/or peak rotational speed
US7118338B2 (en) * 2004-06-30 2006-10-10 General Electric Company Methods and apparatus for twist bend coupled (TCB) wind turbine blades
US7126236B2 (en) 2005-03-15 2006-10-24 General Electric Company Methods and apparatus for pitch control power conversion
DE102005059888C5 (de) * 2005-12-15 2016-03-10 Nordex Energy Gmbh Verfahren zur Momenten- und Pitchsteuerung für eine Windenergieanlage abhängig von der Drehzahl
US7352075B2 (en) 2006-03-06 2008-04-01 General Electric Company Methods and apparatus for controlling rotational speed of a rotor
US8174136B2 (en) 2006-04-26 2012-05-08 Alliance For Sustainable Energy, Llc Adaptive pitch control for variable speed wind turbines
EP2339743B1 (en) * 2008-10-16 2018-07-25 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Wind power generation system, and its control method

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102900611A (zh) * 2011-05-12 2013-01-30 通用电气公司 风力涡轮机扭矩-速度控制
US9920741B2 (en) 2012-01-25 2018-03-20 Siemens Aktiengesellschaft Wind turbine blade having a geometric sweep
CN104066976A (zh) * 2012-01-25 2014-09-24 西门子公司 具有几何扫掠的风力涡轮机叶片
CN104066976B (zh) * 2012-01-25 2018-01-19 西门子公司 具有几何扫掠的风力涡轮机叶片
CN104153942A (zh) * 2013-05-14 2014-11-19 通用电气公司 风力涡轮和用于控制风力涡轮载荷的方法
CN104153942B (zh) * 2013-05-14 2018-09-28 通用电气公司 风力涡轮和用于控制风力涡轮载荷的方法
CN104314768A (zh) * 2014-09-25 2015-01-28 云南能投能源产业发展研究院 风力涡轮机
CN106089581A (zh) * 2015-03-13 2016-11-09 通用电气公司 用于风轮机的可变末梢速度比控制的系统及方法
US10473088B2 (en) 2015-03-13 2019-11-12 General Electric Company System and method for variable tip-speed-ratio control of a wind turbine
CN106089581B (zh) * 2015-03-13 2020-02-07 通用电气公司 用于风轮机的可变末梢速度比控制的系统及方法
CN111577540A (zh) * 2020-04-10 2020-08-25 东方电气风电有限公司 一种风力发电机组等效气动模型实现方法
CN111577540B (zh) * 2020-04-10 2022-03-29 东方电气风电股份有限公司 一种风力发电机组等效气动模型实现方法
CN114251222A (zh) * 2020-09-22 2022-03-29 新疆金风科技股份有限公司 风力发电机组的风能捕获方法及装置
CN114251222B (zh) * 2020-09-22 2024-01-30 金风科技股份有限公司 风力发电机组的风能捕获方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN101520027B (zh) 2014-10-29
ES2734275T3 (es) 2019-12-05
EP2096300B1 (en) 2019-04-10
EP2096300A2 (en) 2009-09-02
EP2096300A3 (en) 2013-12-11
US8215906B2 (en) 2012-07-10
US20090220340A1 (en) 2009-09-03
DK2096300T3 (da) 2019-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101520027B (zh) 用于风力涡轮机的可变叶尖速比跟踪控制
US7902689B2 (en) Method and system for noise controlled operation of a wind turbine
CN101107441B (zh) 采用结节前缘转子结构的涡轮机和压缩机
DK177188B1 (en) Method and apparatus for controlling the tip speed of a blade of a wind turbine
CN101713375B (zh) 在电网电力失效和变化风况时控制风轮机的系统和方法
US8164213B2 (en) Orbital track wind turbine
EP2306003B1 (en) System and methods for controlling a wind turbine
EP1832743B1 (en) Method for controlling rotational speed of a rotor
US7118338B2 (en) Methods and apparatus for twist bend coupled (TCB) wind turbine blades
CN101169103B (zh) 用于运行风力涡轮机的方法和设备
US8212373B2 (en) Wind plant and method for increasing energy capture in a wind plant
CN101451491A (zh) 多段式风力涡轮机转子叶片及结合该叶片的风力涡轮机
EP2577054B1 (en) Wind turbine with a centrifugal force driven adjustable pitch angle and blades retained by cables
CN201730751U (zh) 一种可调攻角兆瓦级垂直轴风力发电机
CN102116264A (zh) 一种可调攻角兆瓦级垂直轴风力发电机
EP2712403A1 (en) Power management system
CN202117846U (zh) 一种大型风电机组独立变桨控制装置
US20150003982A1 (en) Vertical Axis Wind Turbine with Variable Pitch Mechanism
KR102042259B1 (ko) 풍력발전시스템 및 그것의 구동 정지 방법
WO2011039777A2 (en) System for controlling cone and pitch angle of a rotor blade assembly of a wind turbine
CN109751189B (zh) 一种风力发电机及其叶片
CN206753816U (zh) 风力发电装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240111

Address after: Barcelona, Spain

Patentee after: Ge renewable energy Spain Ltd.

Address before: New York, United States

Patentee before: General Electric Co.