CN103717885A - 风力发电厂和控制风力发电厂中的风力涡轮发电机的方法 - Google Patents

风力发电厂和控制风力发电厂中的风力涡轮发电机的方法 Download PDF

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Abstract

一种风力发电厂,其至少包括第一以及一个或多个其它风力涡轮发电机(10、20、30、40),其中第一风力涡轮发电机和一个或多个其它风力涡轮发电机可通讯地耦连,以便在第一风力涡轮发电机和一个或多个其它风力涡轮发电机之间交换信息,并且预定传递关系在第一风力涡轮发电机和一个或多个其它风力涡轮发电机之间建立,所述预定传递关系指示出第一风力涡轮发电机可以以何种程度使用来自一个或多个其它风力涡轮发电机中的每个的信息用于控制第一风力涡轮机。

Description

风力发电厂和控制风力发电厂中的风力涡轮发电机的方法
技术领域
本发明的实施方式大体上涉及一种风力发电厂,其至少包括第一风力涡轮发电机和一个或多个其它风力涡轮发电机,并且涉及一种控制风力发电厂中的第一风力涡轮发电机的方法。
背景技术
近年来,已越来越多地关注于降低由燃烧化石燃料产生的温室气体的排放。用于降低温室气体排放的一个解决方案是发展可再生能源。具体地,从风中获得的能量已证明是环境上安全并且可靠的能源,其能够降低对于化石燃料的依靠。
风中的能量能够由风力涡轮机获取,所述风力涡轮机是将风的动能转换为机械能、并且继而将机械能转换为电能的旋转机械。常见的水平轴风力涡轮机包括塔架、定位在塔架顶部的机舱、以及借助于轴杆支撑在机舱中的转子。轴杆将转子与容置在机舱内部的发电机的转子组件或直接或间接地耦连。多个风力涡轮发电机可以一起布置在风场中或风力发电厂中,以便产生足够的能量以支持电网。
发明内容
本发明的实施方式大体上涉及一种风力发电厂,其至少包括第一风力涡轮发电机和一个或多个其它风力涡轮发电机,并且涉及一种控制风力发电厂中的第一风力涡轮发电机的方法。
本发明一个实施方式提供一种风力发电厂,其至少包括第一风力涡轮发电机和一个或多个其它风力涡轮发电机,其中第一风力涡轮发电机和一个或多个其它风力涡轮发电机可通讯地耦连,以便交换信息,并且预定传递关系在第一风力涡轮发电机和一个或多个其它风力涡轮发电机之间建立,所述预定传递关系指示出第一风力涡轮发电机可以以何种程度使用来自一个或多个其它风力涡轮发电机的信息用于控制第一风力涡轮机。信息的交换至少包括在第一风力涡轮发电机处接收来自一个或多个其它风力涡轮发电机的信息。风力发电厂中的风力涡轮发电机可以布置以便通讯,即一起工作,例如借助于在出现有害状况的情况下彼此支持。从而,所述实施方式可以增加风力发电厂的可靠性、可行性、和/或生产率。
本发明的另一实施方式提供一种控制风力发电厂中的第一风力涡轮机的方法,所述风力发电厂包括一个或多个其它风力涡轮发电机,所述方法包括下述步骤:经由通讯型耦连件在第一风力涡轮发电机和一个或多个其它风力涡轮发电机之间交换信息,以及根据风力涡轮发电机和一个或多个其它风力涡轮发电机之间的预定传递关系使用来自一个或多个其它风力涡轮发电机的信息控制第一风力涡轮机,所述预定传递关系指示出第一风力涡轮发电机可以以何种程度使用来自一个或多个其它风力涡轮发电机中的每个的信息。
本发明的又一实施方式涉及一种包含计算机代码的计算机程序制品,其在计算机上执行时施行本发明的方法。
其它实施方式在从属权利要求、下述描述以及附图中列出。
附图说明
本发明的实施方式借助于实施例以及参照附图而解释。要注意的是附图仅展示本发明的实施方式的示例并且因此不被考虑为限制其范围,因为本发明可以认可其它等同效力的实施方式。
图1展示了根据本发明的实施方式的示例性风力涡轮机100;
图2展示了根据本发明的实施方式的机舱120的更详细视图。
图3至5展示了根据本发明的实施方式的在风力涡轮发电机之间的传递曲线的实施例;以及
图6展示了根据本发明的方法的流程图。
具体实施方式
在下述描述中,参照本发明的实施方式。然而,应当理解的是,本发明不被限制到特定描述的实施方式中。相对地,下述特征和元件的任何组合,无论是否涉及不同的实施方式,均被考虑以实施和实践本发明。
再者,在各种实施方式中,本发明与现有技术相比提供多种优点。然而,尽管本发明的实施方式与其它可能的解决方案和/或与现有技术相比可以实现优点,但是特定优点是否由给定实施方式实现并不限制本发明。从而,下述方面、特征、实施方式以及优点仅仅是展示性的,并且不被认为是所附权利要求的元素或限制,除非在一个或多个权利要求中特别提出。类似地,对于“本发明”的引用不应当被解释为对于在此公开的任何创造性主题的概括,并且不应当被认为是所附权利要求的元素或限制,除非在一个或多个权利要求中特别地引用。
如所提到的,本发明的一个实施方式提供一种风力发电厂,其至少包括第一风力涡轮发电机和一个或多个其它风力涡轮发电机,其中第一风力涡轮发电机和一个或多个其它风力涡轮发电机可通讯地耦连,以便交换信息,并且预定传递关系在第一风力涡轮发电机和一个或多个其它风力涡轮发电机之间建立,所述预定传递关系指示出第一风力涡轮发电机可以以何种程度使用来自一个或多个其它风力涡轮发电机中的每个的信息用于控制第一风力涡轮机。其优点在于,风力涡轮发电机可以使用从另一风力涡轮机获得的信息。在传感器瞬间失效的情况下,其输出对于风力涡轮机的运行是必须的,风力涡轮机可以借助于来自另一风力涡轮机的相应的信息维持运行。在另一非限制性实施例中,风力涡轮发电机可以在出现有害状况时接收来自其它风力涡轮发电机的信息。从而,风力涡轮发电机可以变得更加安全、更加一致地运行和/或提供额外功率。
将会在第一风力涡轮发电机和一个或多个其它风力涡轮发电机之间交换的信息是包括空气动力学信息和/或状况信息的信号。状况信息包括与下述状态中的一个或多个有关的信息:风力发电厂从电网断开连接;雷电;风力涡轮发电机跳闸;极端突风;传感器故障。状况信息可以被视为数字信息,因为在大多数情况下其可以被视为开/关信号,诸如“电网断开连接”、“雷暴”、“锋利涡轮发电机已跳闸”。
空气动力学信息包括与下述参数中的一个或多个有关的信息:风向;风速;风切;风湍流;突风深度;温度;电网功率特性。空气动力学信息可以被视为模拟信息,其具有在特定范围中的量级。这种空气动力或模拟信息的示例可以是:“风向”、“风速”、“突风深度”、“温度”、“电网电压”、“电网电流”等。
在第一风力涡轮发电机和一个或多个其它风力涡轮发电机之间的预定传递关系指示出用于潜在风向的传递值,所述传递值指示出第一风力涡轮发电机对于给定风向可以以何种程度使用来自一个或多个其它风力涡轮机中的每个的信息。在包围风力涡轮发电机的空间被划分为一系列与潜在风向相对应的角方向的情况下,每个角方向被分配有一传递值。从而,在实际风向或当前风向下于特定角方向内或特定角方向处时,与所述风向相对应的传递值可以用于确定第一风力涡轮发电机可以以何种程度使用来自其它风力涡轮发电机的信息。一组传递值可以表示为传递曲线。在所述信息可以在所有风向下以同一程度使用的情况下,传递曲线是传递圆。替代地,传递曲线可以是其它形状,并且在特定情况下,传递曲线的一些部分可以切除,指示出来自其它风力涡轮发电机的信息在与传递曲线的切除部分相对应的风向下不能用于控制第一风力涡轮发电机。
在与当前风向相对应的预定关系中的用于潜在风向的传递值乘以来自一个或多个其它风力涡轮发电机的信号,以便得出在第一风力涡轮发电机的控制单元中使用的信号。
在与当前风向相对应的预定关系中的用于给定区段的传递值乘以来自一个或多个其它风力涡轮发电机的信号,以便得出在第一风力涡轮发电机的控制单元中使用的信号。这提供了一种容易的方式以使用来自一个或多个其它风力涡轮发电机的信息用于控制第一风力涡轮发电机。
传递值可以包括用于特定类型的信息的信息特定传递值。在此,以预定传递关系指示出的第一风力涡轮发电机可以以何种程度使用来自一个或多个其它风力涡轮发电机的信息可以包括信息可被使用的不同级别。从而,例如可以存在下述情况:一些信息不能使用或没有信息可以使用,一些类型的信息能够使用而其它类型的信息不能使用;或所有类型的信息均能够使用。
预定传递关系取决于在第一风力涡轮发电机处和/或在一个或多个其它风力涡轮发电机处的风特性。这种风特性可以是风向、风切、以及风湍流。此外,预定传递关系取决于第一风力涡轮发电机和/或一个或多个其它风力涡轮发电机所定位在的地形。从而,在风力发电厂定位在山地地形中的情况下,传递值可以在风向改变处显著地改变。
预定传递关系可以存储在第一风力涡轮发电机的控制单元中或存储在能够由第一风力涡轮发电机访问的SCADA服务器中。
预定传递关系在风力发电厂运转之前确定,和/或预定传递关系周期性地更新。
第一风力涡轮发电机还可通讯地耦连至气象测量杆,所述气象测量杆包括一个或多个气象传感器,以便交换信息,并且气象杆传递关系已被建立,所述气象杆传递关系指示出第一风力涡轮发电机可以以何种程度使用来自气象杆的信息。
如以上所提到的,本发明还涉及一种控制风力发电厂中的第一风力涡轮机的方法,以及一种包含计算机代码的的计算机程序制品,其在计算机上执行时施行本发明的方法。其优点是上文中针对风力发电厂描述的那样。
下述内容是在附图中描绘的本发明实施方式的详细描述。实施方式是实施例并且如此详细以便清晰地表达本发明。然而,所提供的细节的量不适于限制实施方式的所设想的变体;而是相反,适于覆盖落入由所附权利要求限定的本发明保护范围中的所有改型、等同方案、以及替代例。
图1展示了根据本发明的实施方式的示例性风力涡轮机100。如图1所示,风力涡轮机10包括塔架110、机舱120、以及转子130。在本发明的一个实施方式中,风力涡轮机100可以是陆上风力涡轮机。然而,本发明的实施方式不仅限制于陆上风力涡轮机。在替代实施方式中,风力涡轮机100可以是定位在水体(诸如,例如湖泊、海洋等)上的离岸风力涡轮机。
风力涡轮机100的塔架110可以配置成将机舱120和转子130提升至使得强大的、较少湍流的、并且大体上不受阻碍的空气流动可以由转子130接收的高度。塔架110的高度可以是任何合理的高度。塔架110可以由任何类型材料(例如钢、混凝土等)制成。在一些实施方式中,塔架110可以由单块材料制成。然而,在替代实施方式中,塔架110可以包括多个区段,例如,两个或更多的管状钢区段111和112,如图1所示。在本发明的一些实施方式中,塔架110可以是格状塔架。因此,塔架110可以包括焊接钢型材。
转子130可以包括转子轮毂(在下文中简单称作“轮毂”)131以及至少一个叶片132(在图1中示出了三个这种叶片132)。转子轮毂131可以配置成将至少一个叶片132耦连至轴杆(未示出)。在一个实施方式中,叶片132可以具有空气动力轮廓,从而使得在预定风速下,叶片132经受提升,从而导致叶片围绕轮毂径向地旋转。机舱120可以包括一个或多个部件,其配置成将叶片的空气-机械能转换成轴杆的旋转能量,并且将轴杆的旋转能量转换成电能。
风力涡轮机100可以包括多个传感器,用于监视与例如环境状况、风力涡轮机负载、性能指标等相关联的多个参数。例如,应变计133在叶片132上示出。在一个实施方式中,应变计133可以配置成检测叶片132的弯曲和/或扭转。关于叶片的弯曲和扭转的信息可能对于执行一个或多个操作以降低可能出现在叶片132上的负载(例如在高速突风期间)而言是必要的。在这种情况下,叶片可以变桨以降低负载,从而防止对于叶片的损伤。
图1还展示了可以放置在塔架110上的加速度计113。加速度计113可以配置成检测可能由于在风力涡轮机100上的负载而导致的塔架110的水平运动和弯曲。由加速度计113获取的数据可以用于执行一个或多个操作,用于降低在风力涡轮机100上的负载。在本发明的一些实施方式中,加速度计113可以放置在机舱120上。
图1还描绘了风传感器123。风传感器123可以配置成检测在风力涡轮机100处或靠近所述风力涡轮机的风向。借助于检测风向,风传感器123可以提供有用的数据,所述数据可以确定将风力涡轮机100偏航入风的操作。风传感器123还可以检测风速。风速数据可以用于确定适当的变桨角,以便允许叶片132从风中获取期望量的能量。在一些实施方式中,风传感器123可以与可以提供关于风力涡轮机周围环境的附加数据的温度传感器、压力传感器等整合。这种数据可以用于确定风力涡轮机的一个或多个操作参数,以便协助风力涡轮机100获取期望量的能量。
尽管应变计133、加速度计113、以及风传感器123在此描述,但是本发明的实施方式不限制于上述类型传感器。总体上,任何类型和数量的传感器可以放置在风力涡轮机100的各种位置以协助获取关于结构健康度、性能、损伤防止、声学等的数据。例如,变桨角传感器可以放置在风力涡轮机叶片处或靠近所述风力涡轮机叶片,以便确定叶片的当前变桨角。
图2展示了根据本发明的实施方式的机舱120的更详细视图。如图2所示,机舱120可以至少包括低速轴杆210、高速轴杆211、齿轮箱220、以及发电机230。在一个实施方式中,低速轴杆210可以将齿轮箱230耦连至转子130,如图2所示。齿轮箱230可以依靠传动系中的变速比以提供从低速轴杆210的旋转经由高速轴杆211至发电机230的转子组件的速度和扭矩转换。
在替代实施方式中,低速轴杆210可以将轮毂130直接与发电机230的转子组件相连接,以使得转子130的旋转直接驱动转子组件相对于发电机230的定子组件转动。在低速轴杆210直接耦连至轮毂130的实施方式中,可以不包括齿轮箱220,从而允许机舱120更小和/或更轻。
发电机230可以配置成产生基于一个或多个电网需求的三向交流电流。在一个实施方式中,发电机230可以是同步发电机。同步发电机可以配置成以恒定速度运转,并且可以直接连接至电网。在一些实施方式中,发电机230可以是永磁体发电机。在替代实施方式中,发电机230可以是异步发电机,有时也称为感应发电机。感应发电机可以直接连接至电网,也可以不直接连接至电网。例如,在一些实施方式中,发电机230可以经由一个或多个电气设备耦连至电网,所述电气设备配置成例如调节电流、电压、以及其它电力参数以符合一个或多个电网需求。示例性电气设备包括例如逆变器、变流器、电阻、断路器、变压器等。
本发明的实施方式不限制于与电网有关的任何特定类型发电机或发电机和与发电机相关联的一个或多个电气设备的组合布置。包括(但不限制于)感应发电机、永磁体发电机、同步发电机等且配置成根据电网需求产生电力的任何适当类型发电机均落入本发明的保护范围中。
在一些实施方式中,可以在机舱120中包括多个传感器以监视其中部件的结构健康度和性能、所产生电力的质量等。例如,传感器221可以放置在齿轮箱220中以检测齿轮箱220的机械应变和磨损。传感器231可以放置在发电机230中以检测发电机转速、发电状况等。
图3示出了两个风力涡轮发电机10、20。所述两个风力涡轮发电机可以处于包括两个或更多风力涡轮发电机的风力发电厂(未示出)中。风力发电厂可以包括最多一百个或更多的风力涡轮发电机。在所述两个风力涡轮发电机10、20之间的水平箭头指示出风力涡轮发电机10、20处于通讯连接状态,即,其布置成传送和/或接收来自彼此的信息。这种通讯连接状态可以借助于任何适当的有线或无线手段,并且其可以直接处于风力涡轮发电机10、20之间,在这种情况下从风力涡轮发电机10、20中的一个至另一个实现信号导通,而不涉及任何中间控制器或风力涡轮发电机。替代地,通讯连接状态可以是间接通讯,例如使用SCADA系统作为传递中心。
对于风力涡轮发电机10,在风力涡轮发电机10自身和另一风力涡轮发电机20之间的传递关系包括传递曲线TC1010。传递曲线1010在极坐标系统中示出,在这种情况下风力涡轮发电机10定位在原点。
传递曲线1010可以与特定类型的信息有关,或其可以涉及所有类型的信息。从而,其它传递曲线(图3中未示出)可以涉及风力涡轮发电机10可以以何种程度使用来自风力涡轮发电机30的其它类型的信息。在风力涡轮发电机10可以以类似程度使用来自风力涡轮发电机30的所有信息的情况下,仅需要一个传递曲线1010。在除此之外的情况下,传递曲线应当对于可以在风力涡轮发电机10、20之间共享的所有不同特定类型的信息而存在。例如,信息特定传递曲线可以对于下述类型的信息中的每个而存在:风向、风速、压力、温度、电网电压、电网电流、电网频率、风切、突风。
传递曲线1010示出了对于所有可能风向(与从x-轴的0°至360°的角相对应),风力涡轮发电机10可以以何种程度使用从风力涡轮发电机20接收的信息。所述程度对应于与在风力涡轮机10处的当前风向相对应的传递曲线的绝对值。从而,在风力涡轮发电机10处的当前风向决定了应当使用传递曲线1010的哪一点来确定风力涡轮发电机10可以以何种程度重新使用来自风力涡轮发电机20的信息。从而,在风向是北的情况下,将会使用传递曲线的与从x-轴的90°相对应的点;在风是东北风的情况下,将会使用传递曲线的与从x-轴的45°相对应的点,在风是南风时,将会使用传递曲线的与从x-轴的270°相对应的点;等等。
传递曲线1010的与在风力涡轮发电机10处的当前风向相对应的值可以乘以来自风力涡轮发电机20的信号,以便得出用于在风力涡轮发电机10的控制单元中使用的信号。在图3的实施例中,传递曲线至少基本上是半径为1的传递圆。这指示出来自风力涡轮机20的信息可以在风力涡轮机10的控制中原样不变地使用,即对应于乘以1。这种信息可以涉及任何适当类型的信息。一些示例可以是:温度、压力、风向、风速、突风、风切、电网状况、风力发电厂从电网断开连接、雷暴等。
在风力涡轮发电机10和风力涡轮发电机20之间的传递关系还可以包括可以使用何种类型的信息的指示(图3中未示出),其中可以是一些类型的信息可以使用而其它类型的信息不能使用的情况,或替代地可以是来自风力涡轮发电机20的所有类型的信息可以在风力涡轮发电机10中使用的情况。
图3还示出了传递曲线TC1020,其指示出来自风力涡轮发电机10的信息可以以何种程度在控制风力涡轮发电机20中使用。在这种情况下,传递曲线1020类似于传递曲线1010,指示出信息可以在两个风力涡轮发电机10、20之间对称地共享。此外,传递曲线1010、1020是半径为1的传递圆的这一事实指示出风力涡轮发电机10、20可以使用来自彼此的信息。然而,将会使用的信息可以限制于如上所述的一些类型的信息。
图4示出了风力发电厂的两个风力涡轮发电机10、20。如图3所示,在两个风力涡轮发电机10、20之间的水平箭头意图于指示出风力涡轮发电机10、20处于通讯连接状态。对于风力涡轮发电机10,在风力涡轮发电机10自身和另一风力涡轮发电机20之间的传递关系包括传递曲线TC1011,而在风力涡轮发电机20和风力涡轮发电机10之间的传递关系包括传递曲线TC1013。再次地,传递曲线在极坐标系中示出,在这种情况下有问题的风力涡轮发电机定位在原点处。
如与图3有关的描述,传递曲线1011示出了对于所有可能的风向(与从x-轴的0°至360°的角相对应),风力涡轮发电机10可以以何种程度使用从风力涡轮发电机30接收的信息。所述程度对应于传递曲线的与在风力涡轮机10处的当前风向相对应的绝对值。从而,在风力涡轮发电机10处的当前风向确定应当使用传递曲线1010的哪一点以便确定风力涡轮发电机10可以以何种程度重新使用来自风力涡轮发电机30的信息,如参照图3所作描述。传递曲线1010的与在风力涡轮发电机10处的当前风向相对应的值可以乘以来自风力涡轮发电机30的信号,以便得出用于在风力涡轮发电机10的控制单元中使用的信号。
在风力涡轮发电机10和风力涡轮发电机30之间的传递关系还可以包括可以使用何种类型的信息的指示(图4中未示出),其中可以是一些类型的信息可以使用而其它类型的信息不能使用的情况,或替代地可以是来自风力涡轮发电机30的所有类型的信息可以在风力涡轮发电机10中使用的情况。
具有带有传递圆1010、1012(具有统一的值)的风力涡轮机的风力发电厂的实施例可以是离岸风力发电厂或处于平坦地形上的风力发电厂,在这种情况下风力涡轮发电机以距彼此足够远的距离定位,使得风力涡轮机10、20均不经受来自其它风力涡轮发电机的沿任何风向的尾流效应。
图4还示出了传递曲线TC1013,其指示出来自风力涡轮发电机10的信息可以以何种程度在控制风力涡轮发电机30中使用。在图4中,传递曲线1013与传递曲线1011不同,指示出信息不可以在两个风力涡轮发电机10、30之间对称地共享。
在图4的实施例中,传递曲线1011、1013不是半径为1的传递圆。这指示出风力涡轮机10、30的来自彼此的信息不能对于所有风向在风力涡轮机10的控制中原样不变地使用,即对应于乘以1,如将会在下文中更详细描述的那样。根据传递曲线1011,可以看出对于在风力涡轮机10处的在约45°(与东北相对应)至约225°(与西南相对应)之间的现行风向,传递曲线1011的值大致是1,指示出风力涡轮发电机10可以与乘以1相对应重新使用来自风力涡轮发电机30的未改变的信息。在其它风向下,传递曲线1011的值大于1,指示出来自风力涡轮机30的信息必须被放大(与乘以传递曲线的值相对应),以便在控制风力涡轮发电机10中使用。例如,传递曲线的在朝南风向下的与270°相对应的值是1.5。
传递曲线1013还示出了对于在风力涡轮机30处的在约45°角(与东北相对应)至约225°(与西南相对应)之间的现行风向,传递曲线1013的指大致是1,指示出风力涡轮发电机30可以重新使用来自风力涡轮发电机10的未改变的信息。在其它风向下,传递曲线1013的值小于1,指示出来自风力涡轮机10的信息必须被缩小(与乘以传递曲线的值相对应),以便在控制风力涡轮发电机30中使用。例如,传递曲线的在朝南风向下的与270°相对应的值是约0.6-0.7。
具有带有传递圆1011、1013风力涡轮机的风力发电厂的实施例可以是定位在山丘地形的风力发电厂,在这种情况下例如得知的是在一个风力涡轮机处的在特定风向下测得的风速大于在其它风力涡轮机处的在特定风向下测得的风速。
如与图3有联系的描述,将会共享的信息可以涉及任何适当类型的信息。一些示例可以是:温度、压力、风向、风速、突风、风切、电网状况、风力发电厂从电网断开连接、雷暴等。然而,将会使用的信息可以限制于如在传递关系中指示出的一些类型的信息,如上所述。
如与图3有关的描述,传递曲线1011、1013可以与特定类型的信息有关,并且其它传递曲线(图4中未示出)可以分别涉及风力涡轮发电机10、30可以以何种程度使用分别来自风力涡轮发电机30、10的其它类型的信息。在风力涡轮发电机10、30分别可以以类似程度使用分别来自风力涡轮发电机30、10的所有信息的情况下,仅分别需要一个传递曲线1011、1013。在除此之外的情况下,传递曲线应当对于可以在风力涡轮发电机10、30之间共享的所有不同特定类型的信息而存在。
图5示出了在风力涡轮发电机10、40之间的传递曲线1012、1014。图3和4的与传递曲线有关的大部分描述总体上也与图5相关,并且因此将不会在此重复。图5的两个传递曲线1012、1014中的每个均具有与传递值为零相对应的从约240°至约345°的切除区段。从而,在从东南偏南至约345°的方向的风向下,来自风力涡轮发电机10、40中的一个的信息不能在另一风力涡轮发电机40、10处使用。
与图3和4有关的描述相对应,传递曲线1012、1014可以与一个或多个特定类型的信息有关,或其可以涉及所有类型的信息。
在对图3至5的全部描述中,提到度(°)的地方涉及具有在0°和360°之间的角极坐标的极坐标系。
图6展示了根据本发明的用于控制风力发电厂中的第一风力涡轮机的方法900的流程图。所述方法在步骤910中开始,并且继续至步骤920,其中第一风力涡轮发电机经由通讯型耦连件接收来自一个或多个其它风力涡轮发电机的信息。在后继步骤930中,使用来自一个或多个其它风力涡轮发电机的信息根据在第一风力涡轮发电机和一个或多个其它风力涡轮发电机之间的预定传递关系控制第一风力涡轮发电机。如上所述,预定传递关系指示出第一风力涡轮发电机可以以何种程度使用来自一个或多个其它风力涡轮发电机中的每个的信息。所述方法在步骤940中结束。
尽管本发明以借助于对各种实施方式的描述而展示,并且尽管这些实施方式已相当详细描述,但是申请人的意图并非将所附权利要求约束或以任何方式限制于这种细节。附加的优点和改型对于本领域中的技术人员将会是显然的。因此本发明在其更广泛的方面中不限制于所示出和描述的特定细节、代表性方法、以及展示性实施例。因此,可以偏离这种细节而不背离申请人的总体发明概念的精神或范围。

Claims (25)

1.一种风力发电厂,其至少包括第一风力涡轮发电机(10、20、30、40)以及一个或多个其它风力涡轮发电机(10、20、30、40),其中第一风力涡轮发电机和一个或多个其它风力涡轮发电机(10、20、30、40)可通讯地耦连,以便在第一风力涡轮发电机(10、20、30、40)和一个或多个其它风力涡轮发电机(10、20、30、40)之间交换信息,并且预定传递关系在第一风力涡轮发电机和一个或多个其它风力涡轮发电机(10、20、30、40)之间建立,所述预定传递关系指示出第一风力涡轮发电机(10、20、30、40)能够以何种程度使用来自一个或多个其它风力涡轮发电机中的每个的信息用于控制第一风力涡轮机(10、20、30、40)。
2.根据权利要求1所述的风力发电厂,其中将会在第一风力涡轮发电机和一个或多个其它风力涡轮发电机(10、20、30、40)之间交换的信息是包括空气动力学信息和/或状况信息的信号。
3.根据权利要求2所述的风力发电厂,其中状况信息包括与下述状态中的一个或多个有关的信息:风力发电厂从电网断开连接;雷电;风力涡轮发电机跳闸;极端突风;传感器故障。
4.根据权利要求2所述的风力发电厂,其中空气动力学信息包括与下述参数中的一个或多个有关的信息:风向;风速;风切;风湍流;突风深度;温度;电网功率特性。
5.根据权利要求1所述的风力发电厂,其中在第一风力涡轮发电机和一个或多个其它风力涡轮发电机(10、20、30、40)中的每个之间的预定传递关系指示出潜在风向的传递值,所述传递值指示出第一风力涡轮发电机对于给定风向能够以何种程度使用一个或多个其它风力涡轮机中的每个的信息。
6.根据权利要求5所述的风力发电厂,其中与当前风向相对应的预定关系中的用于潜在风向的传递值乘以来自一个或多个其它风力涡轮发电机的信号,以便得出在第一风力涡轮发电机的控制单元中使用的信号。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的风力发电厂,其中传递值包括用于特定类型的信息的信息特定传递值。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的风力发电厂,其中预定传递关系取决于在第一风力涡轮发电机处和/或在一个或多个其它风力涡轮发电机处的风特性。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的风力发电厂,其中预定传递关系取决于第一风力涡轮发电机和/或一个或多个其它风力涡轮发电机所位于的地形。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的风力发电厂,其中预定传递关系存储在第一风力涡轮发电机的控制单元中或存储在能够由第一风力涡轮发电机访问的SCADA服务器中。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的风力发电厂,其中预定传递关系在风力发电厂运转之前确定,和/或预定传递关系周期性地更新。
12.根据权利要求1所述的风力发电厂,其中第一风力涡轮发电机(10、20、30、40)还可通讯地耦连至气象测量杆,所述气象测量杆包括一个或多个气象传感器以便交换信息,并且气象杆传递关系已被建立,所述气象杆传递关系指示出第一风力涡轮发电机能够以何种程度使用来自气象杆的信息。
13.一种控制风力发电厂中的第一风力涡轮机(10、20、30、40)的方法(900),所述风力发电厂包括一个或多个其它风力涡轮发电机,所述方法包括下述步骤:
-在第一风力涡轮发电机处,经由通讯型耦连件接收(920)来自一个或多个其它风力涡轮发电机的信息,
-根据第一风力涡轮发电机和一个或多个其它风力涡轮发电机中的每个之间的预定传递关系使用来自一个或多个其它风力涡轮发电机的信息控制(930)第一风力涡轮机,所述预定传递关系指示出第一风力涡轮发电机能够以何种程度使用一个或多个其它风力涡轮发电机中的每个的信息。
14.根据权利要求13所述的控制风力发电厂中的第一风力涡轮机的方法(900),其中将会在第一风力涡轮发电机和一个或多个其它风力涡轮发电机之间交换的信息包括一信号,所述信号包括空气动力学信息和/或状况信息。
15.根据权利要求14所述的控制风力发电厂中的第一风力涡轮机的方法(900),其中状况信息包括与下述状态中的一个或多个有关的信息:风力发电厂从电网断开连接;雷电;风力涡轮发电机跳闸;极端突风;传感器故障。
16.根据权利要求14所述的控制风力发电厂中的第一风力涡轮机的方法(900),其中空气动力学信息包括与下述参数中的一个或多个有关的信息:风向;风速;风切;风湍流;突风深度;温度;电网功率特性。
17.根据权利要求13所述的控制风力发电厂中的第一风力涡轮机的方法(900),其中第一风力涡轮发电机和一个或多个其它风力涡轮发电机中的每个之间的预定传递关系指示出用于潜在风向的传递值,所述传递值指示出第一风力涡轮发电机对于给定风向能够以何种程度使用来自一个或多个其它风力涡轮机中的每个的信息。
18.根据权利要求17所述的控制风力发电厂中的第一风力涡轮机的方法(900),其中控制第一风力涡轮机的步骤包括:
-确定当前风向和与当前风向相对应的传递值;
-将来自一个或多个其它风力涡轮发电机的信号与用于当前风向的传递值相乘,以便得出用于在第一风力涡轮发电机的控制中使用的信号。
19.根据权利要求18所述的控制风力发电厂中的第一风力涡轮机的方法(900),其中传递值包括用于特定类型的信息的信息特定传递值。
20.根据权利要求13至19中任一项所述的控制风力发电厂中的第一风力涡轮机的方法(900),其中预定传递关系取决于在第一风力涡轮发电机处和/或在一个或多个其它风力涡轮发电机处的风特性。
21.根据权利要求13至20中任一项所述的控制风力发电厂中的第一风力涡轮机的方法(900),其中预定传递关系取决于第一风力涡轮发电机和/或一个或多个其它风力涡轮发电机所位于的地形其中。
22.根据权利要求13至21中任一项所述的控制风力发电厂中的第一风力涡轮机的方法(900),其中所述方法包括将预定传递关系存储在第一风力涡轮发电机的控制单元中或存储在能够由第一风力涡轮发电机访问的SCADA服务器中。
23.根据权利要求13至22中任一项所述的控制风力发电厂中的第一风力涡轮机的方法(900),其中预定传递关系在风力发电厂运作之前确定,和/或预定传递关系周期性地更新。
24.根据权利要求13所述的控制风力发电厂中的第一风力涡轮机的方法(900),其中第一风力涡轮发电机还可通讯地耦连至气象测量杆,所述气象测量杆包括一个或多个气象传感器,以便交换信息,并且气象杆传递关系已被建立,所述气象杆传递关系指示出第一风力涡轮发电机能够以何种方式使用来自气象杆的信息,并且所述方法包括下述步骤:使用气象杆转化关系控制第一风力涡轮机。
25.一种包含计算机代码的计算机程序制品,其在计算机上执行时施行权利要求13至24中任一项所述的方法。
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