CN102003339B - 用于从风力涡轮机获取惯性能的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于从风力涡轮机获取惯性能的方法和系统。具体而言,提供了一种用于在削减操作期间操作风力涡轮机(10)的系统,该风力涡轮机包括发电机(26)和具有至少一个转子叶片(24)的风力涡轮机转子(14),该风力涡轮机还包括传动系(40),该传动系(40)包括联接到风力涡轮机转子上且构造成用以驱动发电机的至少一个轴(28)。该系统包括构造成用以在风力涡轮机削减操作期间将风力涡轮机转子的旋转速度增大超过最佳额定速度的控制系统(34),以及构造成用以在解除削减操作时获取存储在传动系中的惯性能的获取装置。

Description

用于从风力涡轮机获取惯性能的方法和系统
技术领域
本文所公开的主题主要涉及风力涡轮机的操作,并且更具体地涉及在解除风力涡轮机削减(curtailment)之后从风力涡轮机获取惯性能。
背景技术
风力涡轮机利用风能发电。风力涡轮机通常包括具有多个叶片的转子,这些叶片将风能转变成传动轴的旋转运动,旋转运动继而用来驱动发电机转子来发电(产生电功率)。多个风力涡轮机可组合在一起,有时称为″风电场(风力田)″。
为了缓解与涡轮机负载、对电网的电力输送和/或一些计划情况(例如,计划的维护活动)相关的问题,可能需要减少风电场内的一些或所有涡轮机的功率输出,这也称为″风力涡轮机削减″。在风力涡轮机削减期间,由涡轮机所产生的功率水平受到控制(即,降低至削减水平)。通常,在风力涡轮机削减期间,转子叶片的桨距角经调整以减慢转子的旋转,这降低了通过风力涡轮机的功率输出。例如,在风力涡轮机削减期间,风力涡轮机可构造成用以输送由风力涡轮机所能产生的最高水平的电功率的百分之四十(40%)。在风力涡轮机削减期间,风速可使得将有可能产生由风力涡轮机所能够产生的最高水平的电功率,但出于其它原因而减少所产生的功率。换言之,有意地不俘获存在于风中的空气动力能,且因此使其浪费。
发明内容
一方面,提供了一种用于在削减操作期间操作风力涡轮机的系统。该风力涡轮机包括发电机和具有至少一个转子叶片的风力涡轮机转子。风力涡轮机还包括传动系,该传动系包括联接到风力涡轮机转子上且构造成用以驱动发电机的至少一个轴。该系统包括构造成用以在风力涡轮机的削减操作期间将风力涡轮机转子的旋转速度增大超过最佳额定速度的控制系统,以及构造成用以在解除削减操作时获取存储在传动系中的惯性能的获取装置。
另一方面,提供了一种用于在风力涡轮机的削减期间操作风力涡轮机的方法。该风力涡轮机包括发电机和具有至少一个转子叶片的转子。风力涡轮机还包括传动系,该传动系包括联接到转子上且构造成用以驱动发电机的至少一个轴。该方法包括将控制系统可操作地联接到风力涡轮机上,该控制系统构造成用以调整风力涡轮机的操作,以有助于在风力涡轮机的削减期间增大转子的旋转速度。该方法还包括将获取装置可操作地联接到发电机上,该获取装置构造成用以在解除削减时获取存储在传动系中的惯性能。
又一方面,提供了一种风力涡轮机。该风力涡轮机包括具有至少一个转子叶片的转子,以及经由至少一个转子轴可操作地联接到转子上的发电机。该风力涡轮机还包括可操作地联接到转子和发电机上的控制系统。控制系统构造成用以调整风力涡轮机的操作,以有助于在风力涡轮机的削减期间将转子速度增大超过最佳额定速度。该风力涡轮机还包括可操作地联接到发电机和控制系统上的变频器。变频器构造成用以在解除削减时增大发电机上的转矩需求。
附图说明
图1为示例性风力涡轮机的透视图。
图2为图1中所示的风力涡轮机的一部分的局部剖面透视图。
图3为用于从风力涡轮机获取惯性能的示例性方法的流程图。
图4为随着时间的推移所产生的示例性转子速度和对应功率的示图。
图5为示出一定时间周期内的发电机速度变化的示图。
图6为示出也在图5中示出的时间周期内的发电机输出功率变化的示图。
图7为示出图5中所示的时间周期内的发电机输出能量水平变化的示图。
零件清单
10风力涡轮机
12本体
14转子
16旋转轴线
18塔架
20基座
22桨毂
24叶片
26发电机
28主转子轴
30转子轴
30高速轴
32齿轮箱
34控制面板
36控制系统
38叶片桨距驱动装置
40传动系
42主机架
44变频器
46盘式制动器
48偏航系统
50旋转轴线
60流程图
70监测风力涡轮机操作
72启动风力涡轮机削减
74在风力涡轮机削减期间促进转子速度增大
76解除风力涡轮机削减
78在解除削减时获取存储在传动系中的惯性能
80示图
82转子速度
84产生的功率
90削减水平
92第一时间
94时间
96时间
98产生的功率
100阴影区域
102阴影区域
104时间
106功率水平
108功率水平
120示图
122发电机速度
124在时间周期内
130示图
132发电机输出功率
140示图
142发电机输出能量水平
148时间
150时间
152时间
154时间
具体实施方式
如文中所用,用语″叶片″旨在代表在相对于周围的流体运动时提供反作用力的任何装置。如文中所用,用语″风力涡轮机″旨在代表通过风能产生旋转能、且更具体而言是将风的动能转换成机械能的任何装置。如文中所用,用语″风力发电机″旨在代表通过风能所产生的旋转能来发电、且更具体而言是将风的动能转换来的机械能转换成电功率的任何风力涡轮机。
本文所述的系统、方法和设备的技术效果包括以下的至少一种:(a)将控制系统构造成用以调整风力涡轮机的操作,以有助于在风力涡轮机削减期间增大转子的转子速度;以及(b)将获取装置构造成用以在解除削减时获取存储在风力涡轮机传动系中的惯性能。
图1为示例性风力涡轮机10的透视图。图2为风力涡轮机10的一部分的局部剖面透视图。本文所述和所示的风力涡轮机10构造成用以利用风能来产生电功率(发电)。此外,本文所述和所示的风力涡轮机10包括水平轴线构造。然而,在一些实施例中,除水平轴线构造之外或作为水平轴线构造的替代,风力涡轮机10还可包括垂直轴线构造(未示出)。风力涡轮机10可联接到电负载(未示出)上,例如但不限于电力网,用于自其接收电功率以驱动风力涡轮机10和/或相关构件的操作,以及/或者用于将风力涡轮机10所产生的电功率供送至其上。尽管图1和图2中仅示出了一个风力涡轮机10,但在一些实施例中,多个风力涡轮机10可组合在一起以形成风电场。
风力涡轮机10包括本体12(有时称为″机舱″),以及联接到本体12上用于围绕旋转轴线16相对于本体12旋转的转子(大体上以14标示)。在示例性实施例中,本体12安装在从基座20延伸的塔架18上。然而,在一些实施例中,除安装在塔架上的本体12之外或作为其替代,风力涡轮机10包括邻近地面和/或水面的本体12。塔架18的高度可以是使风力涡轮机能10能起到如本文所述的作用的任何适合的高度。转子14包括桨毂22,以及从桨毂22沿径向向外延伸用于将风能转换成旋转能的多个叶片24(有时称为″翼型件″)。尽管转子14在文中描述和示为具有三个叶片24,但转子14可具有任何适合数目的叶片24。各叶片24均可具有容许风力涡轮机10起到如本文所述的作用的任何适合的长度。例如,在一些实施例中,一个或多个叶片24为大约二分之一米长,而在一些实施例中,一个或多个叶片24为大约五十米长。叶片24长度的其它实例包括十米或更短、大约二十米、大约三十七米以及大约四十米。还有的其它实例包括转子叶片处在大约五十米至大约一百米长之间。
不管图1中所示叶片24怎样,转子14都可具有任何适合形状的叶片24,且可具有任何类型和/或任何构造的叶片24,而不论这些形状、类型和/或构造是否在文中描述和/或示出。叶片24的另一类型、形状和/或构造的一个实例为具有容纳在导管(未示出)内的涡轮(未示出)的导管转子(未示出)。叶片24的另一类型、形状和/或构造的另一实例包括在有时称为″打蛋器型″涡轮机的达利埃斯(Darrieus)风力涡轮机内。叶片24的另一类型、形状和/或构造的又一实例包括在萨沃纽斯(Savonious)风力涡轮机内。叶片24的另一类型、形状和/或构造的还一实例包括在用于抽水的常规风车内,例如但不限于具有木制闸板和/或织物帆的四叶片式转子。此外,在一些实施例中,风力涡轮机10可为具有大致面向逆风以利用风能的转子14的风力涡轮机,和/或可为具有大致面向顺风以利用能量的转子14的风力涡轮机。当然,在任何实施例中,转子14都不可能精确地面向逆风和/或顺风,但可能的是相对于风向大致以任一角度面向而利用其中的能量。
现在参看图2,风力涡轮机10包括联接到转子14上的利用由转子14所产生的旋转能来发电的发电机26。发电机26可为任何适合类型的发电机,例如但不限于绕线转子感应发电机(如双馈感应发电机)。发电机26包括定子(未示出)和转子(未示出)。转子14包括联接到桨毂22上以便与其一起旋转的主转子轴28(也称为″低速轴″)。发电机26联接到主转子轴28上,以便使主转子轴28的旋转驱动发电机转子旋转,且因此驱动发电机26操作。在示例性实施例中,发电机转子具有联接到其上且经由齿轮箱32联接到主转子轴28上的转子轴30(也称为″高速轴″)。在其它实施例中,发电机转子直接联接到主转子轴28上,这有时称为″直接驱动式风力涡轮机″。
在一些实施例中,控制面板34内的一个或多个处理器(图2中未示出)形成了用于整个系统监测和控制的控制系统36,其中,监测和控制包括桨距和速度调节、高速轴和偏航制动应用、偏航和泵用马达应用,以及功率水平和故障的监测。在一些实施例中可使用备选的分布式或集中式控制体系。如文中所用,用语“处理器”是指中央处理单元、微处理器、微控制器、简化指令集电路(RISC)、专用集成电路(ASIC)、逻辑电路,以及能够执行本文所述的功能的任何其它电路或处理器。
在各种实施例中,控制系统36将控制信号提供给可变叶片桨距驱动装置38,用以控制由于风而驱动桨毂22的叶片24的桨距。桨毂22和叶片24共同形成风力涡轮机的转子14。风力涡轮机10的传动系40包括连接到桨毂22和齿轮箱32上的主转子轴28,在一些实施例中,主转子轴28利用双通道几何形状来驱动围在齿轮箱32内的高速轴30。高速轴30用于驱动由主机架42支承的发电机26。作为非限制性实例,另一适合类型的发电机为多极发电机,其可在直接驱动构造中以主转子轴28的速度操作,而不需要齿轮箱32。
转子14的转矩驱动发电机转子,从而通过转子14的旋转来产生可变频率的AC电功率。发电机26在发电机的转子与定子之间具有与转子14的转矩相反的空气间隙转矩。变频器44联接到发电机26上,用于将可变频率的AC转换成固定频率的AC以便输送给电负载(图2中未示出),例如但不限于联接到发电机26上的电力网。变频器44可定位在风力涡轮机10内或远离风力涡轮机10的任何位置上。例如,在示例性实施例中,变频器44定位在塔架18的基座20内。
在一些实施例中,风力涡轮机10可包括转子速度限制器,例如但不限于盘式制动器46。盘式制动器46对转子14的旋转进行制动,以例如减慢转子14的旋转、克服全风量转矩使转子14制动,和/或减少由发电机26所产生的电功率。此外,在一些实施例中,风力涡轮机10可包括偏航系统48,其用于使本体12围绕旋转轴线50旋转以改变转子14的偏航,且更具体而言是改变转子14所面向的方向,以便例如调整转子14所面向的方向与风向之间的角度。
图3为示出用于在风力涡轮机10削减期间操作风力涡轮机如风力涡轮机10(图2中所示)的示例性方法的流程图60。更具体而言,流程图60示出了用于例如从风力涡轮机10获取惯性能的示例性方法。该方法包括监测70风力涡轮机的操作。例如,可在风力涡轮机10本地和/或远离风力涡轮机10监测70发电和电力网需求。在一些实例中,控制系统36(图2中所示)构造成用以监测70发电和电力网需求。该方法还可包括在削减事件发生时启动72风力涡轮机10的削减。通过启动72风力涡轮机10的削减,降低了由风力涡轮机10所输出的功率水平。通常,削减是通过调整转子叶片如转子叶片24(图2中所示)的叶片桨距来启动72的。叶片桨距经调整以减小转子如转子14(图2中所示)的旋转速度。通过减小转子14的旋转速度,降低了由风力涡轮机10所输出的功率。
在示例性实施例中,启动72风力涡轮机10的削减包括降低发电机26上的转矩需求,而非减小转子14的旋转速度。更具体而言,变频器,例如变频器44(图2中所示),构造成用以在启动削减时减小发电机26上的转矩需求。通过减小发电机26上的转矩需求,风力涡轮机10所输出的功率举例而言降低至削减水平。
如上文所述,该方法包括在削减事件发生时启动72风力涡轮机10的削减。削减事件可包括功率产生超过电力网需求、功率产生超过存储的削减功率水平,和/或低功率需求时间周期。作为备选,削减可遵循削减进度表。例如,可确定的是,在用电高峰时间周期期间,电力网能够输送的由风力涡轮机10所产生的功率水平为风力涡轮机10能够产生的最大可能的功率的80%。在非高峰时间周期期间,电力网可能仅能够输送由风力涡轮机10所产生的一定功率水平,该一定功率水平为风力涡轮机10能够产生的最大可能功率的50%。削减有助于向电力网提供能够输送的电力网功率水平。
在示例性实施例中,该方法还包括在风力涡轮机削减期间促进74转子速度增大。更具体而言,控制系统36构造成例如通过控制可变叶片桨距驱动装置38(图2中所示)来调整一个或多个叶片24的桨距角。调整转子叶片24的桨距角有助于在风力涡轮机10的削减期间增大转子14的旋转速度。在示例性实施例中,降低了发电机26上的转矩需求,将风力涡轮机10的输出功率保持在削减水平或以下,同时容许转子14的旋转速度增大。如上文所述,通常在削减期间,叶片24进行变桨,以便风掠过叶片24,从而最大限度地减小风对叶片24的影响并降低转子14的旋转速度。相比之下,在示例性实施例中,该方法包括调整风力涡轮机10的操作,以有助于在削减期间将转子14的旋转速度增大到高于转矩-功率曲线的最佳额定速度。在备选实施例中,控制系统36构造成用以通过控制偏航系统48(图2中所示)来调整本体12(图2中所示)的偏航角。控制系统36可构造成用以调整叶片24的桨距角和/或本体12的偏航角,以便转子速度可增大到高于转矩-功率曲线的最佳额定速度,但不会增大到高于预设的额定最大转子速度。预设的额定最大转子速度有助于防止或最大限度地减小因超速状态所造成的对风力涡轮机10的破坏。调整风力涡轮机10的操作有助于俘获空气中的空气动力能(例如,其将会由于削减而浪费),且将空气动力能作为惯性能存储在风力涡轮机10的旋转传动系40中。
在示例性实施例中,该方法还包括解除76风力涡轮机的削减。在示例性实施例中,控制系统36至少部分地基于监测70到的功率产生和电力网需求来确定何时解除76削减。作为备选,控制系统36至少部分地基于削减进度表来确定何时解除削减。尽管描述为由控制系统36确定,但确定何时解除76削减也可由集中式风电场控制器(图3中未示出)或由任何其它适合的装置执行。解除76风力涡轮机削减包括调整风力涡轮机10的操作以容许风力涡轮机10所输出的功率增大到高于削减水平的功率水平。例如,可调整叶片桨距、偏航角和/或发电机26上的转矩需求。
在示例性实施例中,该方法还包括在解除76削减时获取78存储在传动系40中的惯性能。在示例性实施例中,获取装置构造成用以获取78存储在传动系40中的惯性能。变频器,例如变频器44(图2中所示),可构造成用以在解除76削减时获取78存储在传动系40中的惯性能。尽管本文描述为变频器,但获取装置可为容许风力涡轮机10起到如本文所述的作用的任何装置。为了获取78存储在传动系40中的惯性能,变频器44可构造成用以在解除风力涡轮机削减时增大发电机26上的转矩需求。增大发电机26上的转矩需求有助于将存储在风力涡轮机10的传动系40中的惯性能转换成输送给电力网的电功率。更具体而言,为了增大发电机26上的转矩需求,变频器44可构造成用以调整发电机26的相位以增大发电机转矩。
图4为一定时间(t)内的示例性转子速度(n)82和例如由发电机26(图2中所示)所产生的对应功率(P)84的示图80。例如,所产生的功率84可按千瓦(kW)计量,转子速度82可按弧度/秒(rad/s)计量,而时间可按秒(s)计量。在示例性实施例中,削减水平90预先确定为例如由风力涡轮机10(图1中所示)所能够产生的最大功率的X%。在示例性实施例中,在第一时间92,转子速度82增大到所产生的功率84升高到高于削减水平90的水平。在示例性实施例中,为了使所产生的功率84保持在或低于削减水平90,减小了发电机26上的转矩需求。在示例性实施例中,转子速度82容许例如在时间94增大到高于削减水平90。例如,控制系统36构造成用以调整叶片24(图2中所示)的桨距,以便转子速度82增大超过削减水平90,但不会增大超过额定最大转子速度。通过主动地促进转子速度82这样增大,来自风中的空气动力作为惯性能得以俘获,该惯性能存储在风力涡轮机10的传动系40(即,旋转构件)中。
在示例性实施例中,例如当转子速度82由于风速减小、叶片桨距调整和/或偏航角调整而降低时,所产生的功率84在时间96降低至削减水平90以下。在示例性实施例中,在时间96解除削减。而且,在时间96,指示期望有更多输出功率的信号例如提供给控制系统36,或由其产生。信号可由控制系统36自动产生(例如,在所产生的功率84降低到削减水平90以下时)和/或可由风力涡轮机10的操作人员手动地提供。在示例性实施例中,控制系统36向获取装置,例如变频器44(图2中所示),提供增大的转矩需求值。增大的转矩需求值导致变频器44改变发电机26的激励(excitation),这导致所产生的功率84增大至所产生的功率98。增大转矩需求值有助于将存储在风力涡轮机10的旋转构件中的惯性能转换成输送给电力网的电功率。图4中以阴影区域100和阴影区域102示出了由惯性能转换的附加电功率。例如,在时间104,在没有俘获惯性能的情况下,所产生的功率84将处于功率水平106。功率水平106仅通过将当前可用的风能由叶片24转换成旋转能而获得。相比之下,在时间104,所产生的功率98为除了将当前可用的风能转换成电功率之外还通过将存储的惯性能转换成电功率而产生的功率水平108。
图5为示出在以秒计量的时间周期124内,以每分钟的回转数(rpm)计量的发电机速度122的变化的示图120。图6为示出在时间周期124内,以千瓦(kW)计量的发电机输出功率132的变化的示图130。图7为示出在时间周期124内,以千瓦秒(kWs)计量的发电机输出能量水平142的变化的示图140。图5至图7示出了风力涡轮发电机如风力涡轮机10(图2中所示)的发电机26(图2中所示)的图示。在所示的实例中,自时间148到时间150的大致恒定的发电机速度122产生了大致恒定的发电机输出功率132。在时间148与时间150之间,发电机26和转子14是平衡的。在所示的实例中,指示期望有更多输出功率132的信号在时间150例如提供给控制系统36,或例如由控制系统36产生。信号可由控制系统36自动地产生(例如,在输出功率132降低至削减水平以下时,例如在时间96(图4中所示)),和/或可由风力涡轮机10的操作人员手动地提供。在示例性实施例中,控制系统36向获取装置,例如变频器44(图2中所示),提供指示变频器44获取存储在传动系40中的惯性能的信号。例如,控制系统36可向变频器44提供增大的转矩需求值。增大的转矩需求值导致变频器44改变发电机26的激励,这导致在时间150与时间152之间所示的输出功率132增大。变频器44施加到发电机26上的转矩大于由风施加到转子14上的,这导致在时间150之后,转子速度降低,且因此发电机速度122也降低。
即使在发电机速度122在时间150后降低时,发电机输出功率132也会由于存储在风力涡轮机10传动系40中的惯性能的释放而增大。在时间152,发电机输出功率132达到最大功率,且在存储的惯性能转换成电功率(即,输出功率132)时开始减小。此外,在时间154,存储在风力涡轮机10的传动系40中的惯性能耗散。在时间154,发电机输出功率132仅通过叶片24从风中俘获的空气动力能产生。
本文所述的是用于从风力涡轮机获取惯性能的示例性方法和系统。更具体而言,本文所述的方法和系统使得在风力涡轮机削减操作期间能够主动存储惯性能,且在解除削减操作时将惯性能转换成电功率。本文所述的方法和系统有助于在风速下降期间,除俘获的空气动力能之外由惯性能来产生电功率。
本文所述的方法和系统有助于风力涡轮机高效和经济地操作。该方法和系统的示例性实施例在文中详细地描述和/或示出。该方法和系统不限于本文所述的特定实施例,而是相反,各系统的构件以及这些方法的步骤可与本文所述的其它构件和步骤分开和独立地使用。各构件和各方法步骤也可结合其它构件和/或方法步骤使用。尽管本文以风力涡轮机为背景进行了描述,但本文所述的方法和系统例如但不限于还可应用于包括水电涡轮机或蒸汽涡轮机的动力设备。
在介绍本文所述和/或所示的方法和系统的元件/构件/等时,用词″一″、″一个″、″该″和″所述″旨在表示存在一个或多个元件/构件/等。用语″包括″、″包含″和″具有″旨在为包含性,且意指可存在除所列元件/构件/等之外的附加元件/构件/等。
本书面说明使用了包括最佳模式的实例来公开本发明,且还使本领域的技术人员能够实施本发明,包括制作和使用任何装置或系统,以及执行任何所结合的方法。本发明可取得专利的范围由权利要求限定,并且可包括本领域的技术人员所想到的其它实例。如果这些其它的实例具有与权利要求的书面语言并无不同的结构元件,或者,如果这些其它实例包括与权利要求的书面语言无实质差异的同等结构元件,则认为这些实例处在权利要求的范围之内。

Claims (20)

1.一种用于在削减操作期间操作风力涡轮机的系统,所述风力涡轮机包括发电机和具有至少一个转子叶片的风力涡轮机转子,所述风力涡轮机还包括传动系,所述传动系包括联接到所述风力涡轮机转子上且构造成用以驱动所述发电机的至少一个轴,所述系统包括:
控制系统,其构造成用以在所述风力涡轮机的削减操作期间降低发电机上的转矩需求,将所述风力涡轮机转子的旋转速度增大超过最佳额定速度;以及
获取装置,其构造成用以在解除所述削减操作时获取存储在所述传动系中的惯性能。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述获取装置构造成用以在解除所述削减操作时增大所述发电机上的转矩需求,以有助于将存储在所述传动系中的惯性能转换成输送给电网的电功率。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述获取装置包括变频器,所述变频器构造成用以控制所述发电机的激励,以便在解除所述削减操作时增大所述发电机上的转矩需求。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制系统构造成用以在所述削减操作期间将所述转子的旋转速度增大超过所述最佳额定速度,以有助于将可用的空气动力能转换成惯性能。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述最佳额定速度至少部分地基于最佳转矩-功率曲线。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制系统构造成用以容许所述转子速度增大至额定最大转子速度。
7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制系统构造成用以控制所述风力涡轮机的操作,以便容许所述转子的旋转速度增大超过所述最佳额定速度。
8.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制系统构造成用以调整所述至少一个转子叶片的桨距和所述风力涡轮机的偏航角中的至少一个,以有助于控制所述转子的旋转速度。
9.一种用于在风力涡轮机的削减期间操作所述风力涡轮机的方法,所述风力涡轮机包括发电机和具有至少一个转子叶片的转子,所述风力涡轮机还包括传动系,所述传动系包括联接至所述转子并构造成用以驱动所述发电机的至少一个轴,所述方法包括:
将控制系统操作性地联接至所述风力涡轮机,所述控制系统构造成用以调整风力涡轮机的操作以有助于在所述风力涡轮机的削减期间降低发电机上的转矩需求,增加所述转子的旋转速度;以及,
将获取装置操作性地联接至所述发电机,所述获取装置构造成用以在解除所述削减时获取存储在所述传动系中的惯性能。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述获取装置构造成用以在解除所述削减时增大所述发电机上的转矩需求,以有助于将存储在所述传动系中的惯性能转换成输送给电力网的电功率。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,操作性地联接所述获取装置包括将变频器操作性地联接至所述发电机,所述变频器构造成用以控制所述发电机的激励,以便在解除所述削减时增大所述发电机上的转矩需求。
12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述方法还包括将所述控制系统构造成用以:
检测发电;
检测电力网需求;以及,
当功率产生超过电力网需求时启动所述风力涡轮机的削减。
13.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括将所述控制系统构造成用以:
检测所述发电机的功率产生;以及,
当功率产生超过所存储的功率产生水平时启动所述风力涡轮机的削减。
14.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述控制系统还构造成用以调整风力涡轮机本体偏航角和至少一个转子叶片的桨距角中的至少一个,以有助于增大所述转子的旋转速度直至额定最大转子速度。
15.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述控制系统还构造成用以调整所述至少一个转子叶片的桨距角,以有助于增大所述转子的旋转速度高于预定转矩-功率曲线的最佳额定速度。
16.一种风力涡轮机,包括:
包括至少一个转子叶片的转子;
经由至少一个转子轴操作性地联接到所述转子上的发电机;
操作性地联接到所述转子和所述发电机上的控制系统,所述控制系统构造成用以调整风力涡轮机的操作,以有助于在所述风力涡轮机的削减期间降低发电机上的转矩需求,将所述转子的旋转速度增大超过最佳额定速度;以及
操作性地联接到所述发电机和所述控制系统上的变频器,所述变频器构造成用以在解除所述削减时增大所述发电机上的转矩需求。
17.根据权利要求16所述的风力涡轮机,其特征在于,所述控制系统还构造成用以:
监测所述发电机的功率产生;
当监测的功率产生水平超过存储的功率削减水平时启动所述风力涡轮机的削减;以及
当所述监测的功率产生水平低于所述存储的功率削减水平时消除所述风力涡轮机的削减。
18.根据权利要求16所述的风力涡轮机,其特征在于,所述控制系统构造成用以调整所述至少一个转子叶片的桨距角和风力涡轮机本体的偏航角中的至少一个,以有助于在所述风力涡轮机的削减期间将所述转子的旋转速度增大至额定最大转子速度。
19.根据权利要求16所述的风力涡轮机,其特征在于,所述最佳额定速度与转矩-功率曲线相关联。
20.根据权利要求16所述的风力涡轮机,其特征在于,所述变频器构造成用以调整所述发电机的激励来增大所述发电机上的转矩需求,从而有助于增大通过所述风力涡轮机的功率输出。
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