CN108223275A - 操作风力涡轮机 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于操作风力涡轮机的方法，包括以下步骤：a）在限定的控制器设定（122）的基础上操作风力涡轮机，b）在第一替代控制器设定（123）的基础上操作风力涡轮机，c）获得（131）根据第一替代控制器设定（123）操作的风力涡轮机的第一性能信息，d）在第二替代控制器设定（124）的基础上操作风力涡轮机，e）获得（133）根据第二替代控制器设定（124）操作的风力涡轮机的第二性能信息，f）在获得的第一和第二性能信息的基础上操作风力涡轮机。此外，本发明提出了一种风力涡轮机和装置以及计算机程序产品和计算机可读介质以用于执行所述方法。

Description

操作风力涡轮机

技术领域

本发明涉及一种方法、一种风力涡轮机以及用于操作风力涡轮机的装置。另外，本发明提出了对应的计算机程序产品和计算机可读介质。

背景技术

除了其他的以外，在风力涡轮机的操作期间提供最佳性能需要最佳的控制器设定或者风力涡轮机的最佳配置，例如，其基于最佳的一组操作参数或者一个或者多个软件功能的最佳配置。

例如，操作参数可以是风力涡轮机的至少一个转子叶片的叶片俯仰角或者风力涡轮机的偏航角调整的偏移，该风力涡轮机的偏航角调整的偏移表示风力涡轮机的转子平面朝向来风的方向的未对准量。

在风力涡轮机的操作期间的一个或者多个操作参数的每个变化或改变可能对于例如与风力涡轮机的动力生产、估计的风速、结构负荷或者声学噪声排放相关的风力涡轮机的性能具有显著的影响。

基于最佳的一组操作参数来操作风力涡轮机可以带来高达1-2％的年电能产量的示例性改进以及结构负荷和噪音排放的显著减少。

例如，可以通过使用表示风力涡轮机的模型和/或风力涡轮机的部件的模型来导出最佳的一组操作参数。然而，为了提供风力涡轮机的最佳性能，由于所应用的模型限制或者假设的风力涡轮机的简化和/或由于不可预测的外部条件（风、地形、环境等）以及最终产品的可能偏差（生产公差、校准公差等），在风力涡轮机操作期间（“在现场”）的操作参数的优化将是建设性的。

优化风力涡轮机的性能可以涉及一个或者多个比较步骤，由此评估例如一组给定的操作参数是否比一个或者多个交替组的操作参数带来更好的性能。

取决于比较结果，例如，能够通过应用例如递归或者迭代优化步骤来优化类似操作参数的控制器设定。

比较不同组的操作参数可以涉及例如限定的目标函数，其允许在不同的控制器设定的情况下操作的风力涡轮机的性能的有效比较。

由此，目标函数可以反映风力涡轮机的结果或者性能，例如，改进的动力生产或者改进的负荷降低。

应用这种目标函数可能会导致一些问题，例如，风的高度随机性使得难以实施操作参数的直接优化。作为示例，来风的波动可能妨碍对通过连续测量获得的操作参数的预期评估或者分析。

US 2006 / 0216148涉及一种用于控制风力涡轮机的方法，该风力涡轮机构被造成使得特别地由于动能的转换中的变化（例如，在转子传动系和发电机中）而导致的产量损失尽可能地被最小化。由此，至少一个操作设定在预先限定的极限内变化。

US 7, 603, 202涉及用两组不同的操作参数（例如，风力）来操作目标风力涡轮机。目标涡轮机的目标变量和参考涡轮机的参考输出被检测以用于这两个组。通过基于参考输出的质量水平的评估来分析变量。目标涡轮机以具有最佳质量水平的一组操作参数操作。

EP 2 679 813 A1涉及在两个时间段期间根据两个参数设定操作两个风力涡轮机。通过确定目标函数的两个结果来评估风力涡轮机的操作。结果被比较。基于比较结果来调整参数设定以便在不使用任何参考结果的情况下优化目标函数，其中，参数设定包括用于相应风力涡轮机的一组操作参数的设定。

发明内容

因此，本发明的目标是克服上述缺点，并且特别地提供一种用于优化风力涡轮机的操作的改进方法。

该问题根据独立权利要求的特征而解决。另外的实施例由从属权利要求产生。

为了克服这个问题，一种用于操作风力涡轮机的方法被提供，包括以下步骤：

a）在限定的控制器设定的基础上操作风力涡轮机；

b）在第一替代控制器设定的基础上操作风力涡轮机；

c）获得根据第一替代控制器设定操作的风力涡轮机的第一性能信息；

d）在第二替代控制器设定的基础上操作风力涡轮机；

e）获得根据第二替代控制器设定操作的风力涡轮机的第二性能信息；

f）在获得的第一和第二性能信息的基础上操作风力涡轮机。

所提出的解决方案的一个方面是在操作期间对风力涡轮机的限定的或者预定的控制器设定的预期的优化，例如，带来风力涡轮机的改进的性能。

例如，控制器设定可以包括软件功能的配置、控制器的配置和/或风力涡轮机的一个或者多个操作参数。

在限定的控制器设定的基础上操作风力涡轮机可以是根据预定的或者限定的工作点（例如，反映对相同模型的所有风力涡轮机共同的标准控制器设定）来操作风力涡轮机，从而允许取决于一个或者多个内部和/或外部条件（例如，风速、风向、温度、转子速度或者转子叶片的俯仰角）的风力涡轮机的有效操作。

替代控制器设定（与限定的控制器设定不同）可以包括：

- 软件功能的改变的配置，

- 控制器的改变的配置，和/或

- 至少一个改变的（例如，变化的或者修改的）操作参数，

从而允许根据所提出的解决方案（即，基于不同的/替代控制器设定）进行风力涡轮机的性能比较或者评估。

例如，操作参数可以是表示下列内容的信息或值：

- 风力涡轮机的至少一个转子叶片的叶片俯仰角，以便优化与风力涡轮机的增加的动力生产或者降低的潜在负荷相关的迎角（angle-of-attack），或者

- 速度-功率（或者速度-扭矩）轨迹的偏移，以便优化与增加的动力生产相关的转子叶片的尖端速度比（即，空气动力学），或者

- 风向对准的偏移（例如，风力涡轮机的转子平面的“偏航角”），以便优化与风力涡轮机的增加的动力生产或者降低的负荷相关的风力涡轮机朝向来风的对准。

一组操作参数可以包括一个或者多个前述操作参数。

性能信息可以包括以下信息中的至少一个，以下信息表示：

- 基于有效电功率的风力涡轮机的动力生产，或者

- 例如从当前的转速、有效电功率、俯仰角和模型特定数据导出的估计的风速，或者

- 结构负荷或者负荷估计。

在WO 2010 / 139372中公开了用于确定估计的风速的示例。

上述性能信息可以通过使用合适的获得和/或测量装置（例如，风速计、应变计传感器或者风向传感器）来获得。

所获得的性能信息可以被记录或者存储在数据处理系统中，从而允许例如之后对所存储的信息进行后处理。

所提出的解决方案集中在单个风力涡轮机上，以便在假设位于风力发电场中的相同类型的风力涡轮机在构造、校准和环境条件上本质上不同并且因此具有不同的最佳控制器设定的情况下获得最大或者最佳可能的优化潜力。

根据所提出的解决方案的一个方面，风力涡轮机可以在两个或者更多个不同的（即，替代的）控制器设定的基础上操作，由此获得或者记录基于每个不同的控制器设定的目标函数的变量。

优选地，目标函数的变量（也称为“目标变量”）可以表示获得的性能信息，其中，获得的目标变量值可以表示性能信息的值或量。

基于所获得或者记录的目标变量（例如，性能信息），不同的/替代控制器设定的有效性是可比较的，从而允许风力涡轮机的性能优化。

识别风力涡轮机的最佳控制器设定可以基于遵循上述方面的算法：

在第一步骤期间，风力涡轮机在限定的控制器设定（也可称为初始的“基线设定”）的基础上操作。

在接下来的步骤期间，初始基线设定通过分别向基线设定添加例如正值（“高设定”）或者负值（“低设定”）偏移而以逐步交替的方式改变。

长期来看，基于在高设定和低设定期间应用于获得的目标变量的统计评估或计算的结果的比较，基线设定可以朝向最佳结果（“最终的最佳设定”）变化或者改变。

应该注意的是，所提出的解决方案可以包括在第三步或者另外的步骤的基础上（即，在第三替代控制器设定或者另外的替代控制器设定的基础上）操作风力涡轮机，由此相应地获得目标变量的第三值或者另外值，其中，可以基于目标变量的所有获得值来实现风力涡轮机的优化操作。

初始基线设定可以是对于相同模型类型的所有风力涡轮机共同的标准控制器设定。相反，最终的最佳设定是指示对于特定风力涡轮机有效的优化的控制器设定。

以逐步交替的方式（高设定和低设定）操作风力涡轮机可以如下文所述被示例性地实施。

基线设定：

风力涡轮机根据代表基线设定的限定的工作点操作允许低于额定功率的风力涡轮机的最佳动力生产。最佳动力生产假定能够应用最佳的俯仰角并且能够在低于风力涡轮机的额定转速的情况下追踪最佳的转子尖端速度比（即，转子轴速度与有效风速之比）。这通过调整预定的俯仰角以及发电机（或者转换器）参考功率或者转矩以便平衡转子空气动力学转矩而反映在控制器设定中。低于额定功率时，俯仰角通常固定在可变速区域中，并且功率（或者转矩）参考值被设定为根据转速（或者风速）而变化。在恒定速度区域中低于额定功率时，俯仰角可以改变为根据功率、转矩或者风速而变化，同时调整功率（或者转矩）参考值以便保持期望的速度。在额定动力生产时，叶片被倾斜以便保持恒定的功率输出。

高设定：

风力涡轮机接收第一替代控制器设定，从而作为响应启动操作的改变或者变化。为了示例性解释的目的，高设定可以表示相对于示例性基线设定“0”的“+2”的偏移设定。

作为示例，偏移设定可以表示相对于给定的操作参数（例如，风力涡轮机的被调整的偏航角）增加或者减少的偏移值或者信息。而且，偏移值的替代的数学组合也是可能的。

为了解决操作变化的潜在动态，允许经过一段特定的时间间隔，从而允许目标变量（即，性能信息）在变化的操作模式期间准确地反映风力涡轮机的性能。

该特定的时间间隔也被称为“过渡阶段”，其可以示例性地包括30和180秒之间的范围。

根据一个改进的实施例，随机因子或者随机时间间隔（例如，根据0.1和1秒之间的时间范围）可以被添加到过渡阶段。在包括多个安装的风力涡轮机的风力发电场中，使用随机因子防止实施了相同的本发明的解决方案的多个风力涡轮机在完全相同的时间点改变其当前的控制器设定，否则这可能导致与风力发电场连接的电网的操作中的不受期望的波动。作为示例，这种波动可能由多个的风力涡轮机同时开始改变其偏航角由此需要大量的能量而造成的。

目标变量（即，目标变量的量或值）可以被获得或者记录达限定的或者预定的时间间隔或者时间段。该时间间隔也被称为“测量阶段”，其可以包括5至60秒的范围。

低设定：

风力涡轮机接收第二替代控制器设定，从而对应地启动操作的其它变化。第二替代控制器设定可以关于基线设定的与高设定相反，即为“-2”。

应该注意的是，偏移设定的绝对值可以关于高设定和低设定独立地选择。

再次，可以允许特定的时间间隔（“过渡阶段”）经过以便确定操作变化的潜在动态，从而允许目标变量在操作模式的其它变化期间准确地反映风力涡轮机的性能（“过渡阶段”）。

在随后的“测量阶段”期间，目标变量再次被获得达确定的时间间隔。

在一个实施例中，

- 第一替代控制器设定包括根据第一改变规则改变的至少一个改变的控制器设定，以及

- 第二替代控制器设定包括根据第二改变规则改变的至少一个改变的控制器设定。

改变规则可以是对控制器设定的任何类型的变化、修改或者改变。例如，这种规则可以是指示的步长或者数学或者统计规则。

在另一个实施例中，该方法包括另外的步骤：

e1）在至少一个另外的替代控制器设定的基础上操作风力涡轮机，

e2）获得根据至少一个另外的替代控制器设定操作的风力涡轮机的至少一个另外的性能信息，

其中，风力涡轮机在所获得的第一和第二性能信息以及至少一个另外的性能信息的基础上操作。

实施另外的替代控制器设定可以带来对控制器设定的更精确的优化，即，更准确地确定最终的最佳设定，从而允许风力涡轮机的增强的性能。

在另外的实施例中，该方法包括：

- 根据步骤b）和步骤c）操作风力涡轮机达预定的第一时间间隔，由此至少部分地在第一时间间隔内获得第一性能信息，以及

- 根据步骤d）和步骤e）操作风力涡轮机达预定的第二时间间隔，由此至少部分地在第二时间间隔内获得第二性能信息。

第一和第二时间间隔在时间长度上可以相同或者不同。

此外，第一和第二时间间隔可以分别包括过渡阶段和测量阶段。

在测量阶段期间，可以记录目标变量（性能信息）的一个或者多个值。由此，可以在测量阶段的整个时间间隔内或者至少部分地记录目标变量。

在测量阶段期间记录的一组目标变量值可以被分配给样本。由此，值的分配可以基于例如导出目标变量的相应记录值的平均值的数学规则。

在下一个实施例中，该方法进一步包括：

重复步骤b）至e）n次，由此获得风力涡轮机的n + 1个第一和第二性能信息。

重复步骤b）至e）可以基于控制器设定的交替周期。表示多个测量阶段的结果的所得到的一组记录样本表示在单个样本对上的改进的统计强度。

由此另一个实施例是：

- 评估所获得的n + 1个第一和第二性能信息的至少一部分，

- 基于评估的结果操作风力涡轮机。

所记录的性能信息或者样本可以被分类为“有效”或者“无效”，从而表示考虑其在另外的处理或者稍后处理中作为更复杂算法的一部分。

根据另一个实施例，性能信息由目标函数的变量表示。

根据一个实施例，评估包括基于所获得的n + 1个第一和第二性能信息的至少一部分的统计分析的目标函数的优化。

交替控制器设定的循环可以重复多次，从而根据所提出的解决方案导出或者收集配对成时段的多个样本。在已经收集了预定数量的时段之后，可以执行统计分析以便评估是否能识别获得的样本之间的显著差异。评估可以基于相应样本的平均信息。

根据另一个实施例，统计分析包括学生T检验，由此确定所获得的第一和第二性能信息是否不同，特别是显著不同。

在又一个实施例中，性能信息包括以下信息中的至少一个，以下信息表示：

- 风力涡轮机的动力生产，

- 估计的风速，

- 结构负荷。

根据下一个实施例，控制器设定包括以下中的至少一个：

- 软件功能的配置，

- 控制器的配置，和/或

- 风力涡轮机的至少一个操作参数。

基于至少一个操作参数来应用控制器设定可以通过以下内容示例性地实施：

a）在限定的一组操作参数的基础上操作风力涡轮机，

b）在第一替代组操作参数的基础上操作风力涡轮机，

c）获得根据第一替代组操作参数操作的风力涡轮机的第一性能信息，

d）在第二替代组操作参数的基础上操作风力涡轮机，

e）获得根据第二替代组操作参数操作的风力涡轮机的第二性能信息，

f）在所获得的第一和第二性能信息的基础上操作风力涡轮机。

根据另外的实施例，至少一个操作参数表示：

- 至少一个转子叶片的叶片俯仰角，或者

- 速度-功率或者速度-转矩轨迹的偏移，或者

- 偏航角调整的偏移。

上面所述的问题还通过包括处理单元的风力涡轮机来解决，该处理单元被设置用于：

a）在限定的控制器设定的基础上操作风力涡轮机；

b）在第一替代控制器设定的基础上操作风力涡轮机；

c）获得根据第一替代控制器设定操作的风力涡轮机的第一性能信息；

d）在第二替代控制器设定的基础上操作风力涡轮机；

e）获得根据所述第二替代控制器设定操作的风力涡轮机的第二性能信息；

f）在所获得的第一和第二性能信息的基础上操作风力涡轮机。

上面所述的问题还通过包括处理单元和/或硬连线电路和/或逻辑装置和/或与处理单元和/或硬连线电路和/或逻辑装置相关联的装置来解决，该处理单元和/或硬连线电路和/或逻辑器件被设置成使得能够在其上执行本文中描述的方法。

所述处理单元可以包括以下内容中的至少一个：处理器、微控制器、硬连线电路、ASIC、FPGA、逻辑装置。

本文中提供的解决方案进一步包括能够直接加载到数字计算机的存储器中的计算机程序产品，包括用于执行如本文中所述的方法的步骤的软件代码部分。

此外，上面所述的问题通过计算机可读介质（例如，任何类型的存储器）来解决，该计算机可读介质具有适于使计算机系统执行如本文中描述的方法的计算机可执行指令。

附图说明

在以下附图中示出并图示了本发明的实施例：

图1示出了根据关于初始的基线设定的两个替代控制器设定来操作风力涡轮机的示例性实施例，由此在获得的性能信息的基础上操作风力涡轮机；

图2示出了提出的解决方案的改进实施例；

图3以曲线的形式示出了本发明的示例性结果，该曲线表示在60天的示例性时间间隔内的控制器设定的多次改变。

具体实施方式

图1在左侧示意性地示出了根据两个替代控制器设定操作的风力涡轮机100的第一示例性场景110和第二示例性场景111。根据第一情景110，风力涡轮机100根据 “高设定”进行操作，该“高设定”例如表示“+2”的被调整的偏航角偏移。对应地，风力涡轮机100在第二情景111中根据“低设定”进行操作，该“低设定”表示“-2”的被调整的偏航角偏移。

图1的右侧部分示出了基于时间线121的图表120，其示意性地图示了在第一场景110和第二场景111的基础上的控制器设定交替的示例性时间顺序或周期。曲线125表示偏航角偏移的交替控制器设定的示例性改进。

由此，在过渡阶段130期间，风力涡轮机的偏航角相对于初始基线设定“0”122变化或者改变了示例性的想象的偏移设定“+2”（“高设定”）123，该初始基线设定“0”122表示风力涡轮机的准确定向，即，其转子平面朝向来风方向。

在测量阶段131期间，表示目标变量（例如，风力涡轮机的当前动力生产）的性能信息被获得或者记录。

在过渡阶段132期间，风力涡轮机的偏航角相对于初始基线设定122再次被改变示例性虚拟偏移设定“-2”（“低设定”）124。

在测量阶段133期间再次获得所得到的目标变量。

在两个测量阶段131、133中的每一个期间，可以分别记录目标变量的一个或者多个值。

有利地，在测量阶段131、133期间记录的一组目标变量值可以相应地被分配给“样本”。

包括两个过渡阶段130、132和两个测量阶段131、133的由图表120示出的控制器设定的交替周期可以重复多次（由图1中的箭头140表示）。表示多个测量阶段的结果的所得到的一组记录样本表示在循环的单次运行（即，单个样本对）中提高了统计强度。

样本可以被分类为“有效”或者“无效”，指示其能够考虑在另外的或者稍后的处理中作为更复杂的算法的一部分。

记录样本的有效性可以基于下述标准来验证，该标准反映风力涡轮机在测量阶段中记录目标变量期间是否以非缩减模式（即，正常操作模式）操作。与此相反，只要例如环境条件在测量阶段期间不符合正常操作模式，则样本可能被认为是无效的。非正常操作模式的示例可以是风速超出预定的上阈值或者低于预定的下阈值，或者是风向在期望的角度区段之外。

根据下一个可能的实施例，被记录的样本可以被分组为“时段（period）”。作为示例，每个时段可以包括两个有效样本，例如，具有：第一样本，该样本代表在高设定期间记录的有效样本（“高样本”）；以及第二样本，该样本代表在低设定期间记录的有效样本（“低样本”）。

因此，时段的数量等于或者小于被记录的样本数量的一半。如果样本被分类为无效，则其不能作为时段的一部分。

一个时段可以包括两个连续的有效样本，优选地按照“高-低-样本”或者“低-高-样本”的顺序，以便通过固定的选择方案避免引入偏差。

图2示出基于样本顺序的可能的时段选择的示例性示意图概览200。

在时间轴210的基础上，以交替顺序（由附图标记220指示）示出了多个高样本“H”和低样本“L”。相应的有效性指标（由附图标记230指示）被分配给每个样本，其中“是”代表有效样本，并且“否”代表无效样本。

根据所提出的解决方案的示例性实施例，两个连续的有效样本被选择或者分配给也被称为“有效高样本和低样本的配对”的“时段”，如由图2中的附图标记241、242和243示例性地指示。

如上面已经示出，交替的控制器设定的循环可以重复多次，例如，根据所提出的解决方案，导出或者收集例如40个至200个配对为时段的样本。在收集了预定数量的时段之后，可以在被选择的时段的基础上执行统计分析，以便评估是否能够识别获得的高样本和低样本之间的显著差异。评估可以基于相应样本的平均信息，即平均地基于被选择的高样本并且平均地基于被选择的低样本。

统计分析可以基于学生T检验（Student’s T-test），从而确定两组数据（即，高样本和低样本）是否彼此显著不同。

如在维基百科中示例性示出：

https://en.wikipedia.org/wiki/Student's_t-test

t检验是检验统计遵循零假设下的学生t分布的任意统计假设检验。其能够用于确定两组数据彼此是否显著不同。

如果检验统计中的尺度项的值是已知的，则当检验统计遵循正态分布时，通常应用t检验。当尺度项未知并且被基于数据的估测所取代时，检验统计（在特定条件下）遵循学生 t分布。参见维基百科。

如前面已经提到的，评估“高”（表示有效的高样本）或者“低”（表示低样本）更好的一种可能方式可以是分别针对每个高样本和低样本计算目标变量的均值（即，平均值）。

基于本发明的方法，可能有多个结果或者判定：

重置：

统计检验没有通过，即，基于所记录的高样本和低样本，风力涡轮机的性能没有显著差异。这样一来，将不会改变当前的基线控制器设定。

增加偏移：

统计检验通过，从而识别在高样本和低样本期间涡轮机性能之间的显著差异具有正向结果，即，高样本代表更好的性能。这样一来，当前的基线控制器设定被改变，即，增加限定的或者预定的偏移值（“指示的步长”）。

减少偏移：

统计检验通过，从而识别在高样本和低样本期间涡轮机性能之间的显著差异具有负向结果，即，低样本代表更好的性能。这样一来，当前的基线控制器设定被减少限定的或者预定的偏移值。

根据本发明的有利实施例，基线控制器设定可以从单个值（也被称为“标量”）扩展到（多维的）向量或者值矩阵，从而

- 将收集到的数据或者信息分成区（bins），并且进一步地，

- 使统计分析朝向上述维度扩展。

为了改进优化的收敛，可以利用可变步长，例如，通过在控制器设定的预期优化的开始处应用较大的指示步长来加速优化，并且通过在预定的时间间隔经过之后应用较小的指示步长。

改进上述优化的另外的可能选择是：

- 应用适当数量的优化步骤，

- 收敛质量的适当估测，

以便提高收敛精度和/或避免在最终的最佳设定附近的振荡。

用于改进优化收敛性的另一个选择可以是在应用任何统计分析之前收集待收集的有效样本的可变数量的时段。

图3示出图表300，该图表300示出基于时间310的变化的提出的解决方案的示例性结果。由此，曲线312表示多个判定320、...、331，即在60天的示例性时间间隔内的控制器设定的改变。每个判定320、...、331表示在有效样本的统计评估的基础上由纵坐标311表示的偏移设定的改变（例如，风力涡轮机的偏航控制器的偏移设定），如由本发明的方法所建议的。

作为示例，判定320表示“增加偏移”，即，将偏移设定增加0.5的预定量（“指示的步长”）。进一步地，判定325表示“重置”而没有改变任何偏移设定。作为另外的示例，判定326表示“减小偏移量”，由此将偏移设定减小指示的步长。根据图3的示例，用于风力涡轮机的偏航控制器的最佳偏移设定（由虚线340表示）在60天之后朝向最终的最佳设定1.5确定下来。

本发明的一个方面涉及在风力涡轮机操作期间风力涡轮机控制器设定的可能的优化，而不需要对外部要求或者如风速之类的环境条件的更深入的了解。所提出的解决方案能够应用于多个不同的控制器设定以及目标函数的多个不同变量，由此克服例如风波动和特定风力涡轮机的功率读数偏差。

根据另一方面，本发明的优化较少受控制器设定的变化或者改变的动态作用的影响，所述控制器设定的变化或者改变可能由于在测量阶段期间应用具有恒定的控制器设定的过渡阶段而引起测量结果（“样本”）的偏差或者噪声。本发明的方法还基于识别不同控制器设定之间的显著差异的可靠方式而示出更好的统计性能。

此外，所提出的解决方案不需要气象桅杆的任何安装或者维护，并且因此不限于相对于风力涡轮机的位置来自桅杆方向的来风。

作为另外的优点，不需要参考涡轮机。

本发明的控制器设定的优化应用于单个风力涡轮机，以便获得各个风力涡轮机的最佳可能优化，这些风力涡轮机可以是风力发电场的一部分，并且可以在构造、校准和环境条件方面具有本质上的不同。这样一来，相同类型的风力涡轮机可以具有不同的（即，单独优化的）控制器设定，即，最终的最佳设定，从而改进各个风力涡轮机和风力发电场的性能。

虽然已经以优选实施例及其变型例的形式公开了本发明，但是应该理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，能够对其进行许多额外的改进和变型。

为了清楚起见，应当理解的是是，在整个本申请中的“一”或者“一个”的使用不排除多个，并且“包括”不排除其它步骤或者元件。对“单元”或者“模块”的提及并不排除使用多个单元或者模块。

Claims (15)

1.一种用于操作风力涡轮机（100）的方法，所述方法包括以下步骤：

a）在限定的控制器设定（122）的基础上操作所述风力涡轮机；

b）在第一替代控制器设定（123）的基础上操作所述风力涡轮机；

c）获得（131）根据所述第一替代控制器设定（123）操作的所述风力涡轮机的第一性能信息；

d）在第二替代控制器设定（124）的基础上操作所述风力涡轮机；

e）获得（133）根据所述第二替代控制器设定（124）操作的所述风力涡轮机的第二性能信息；

f）在获得的第一和第二性能信息的基础上操作所述风力涡轮机。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，

- 所述第一替代控制器设定包括根据第一改变规则改变的至少一个改变的控制器设定，以及

- 所述第二替代控制器设定包括根据第二改变规则改变的至少一个改变的控制器设定。

3.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法包括另外的步骤：

e1）在至少一个另外的替代控制器设定的基础上操作所述风力涡轮机；

e2）获得根据所述至少一个另外的替代控制器设定操作的所述风力涡轮机的至少一个另外的性能信息，

其中，所述风力涡轮机在所述获得的第一和第二性能信息以及所述至少一个另外的性能信息的基础上操作。

4.根据前述权利要求的任一项所述的方法，所述方法进一步包括：

- 根据步骤b）和步骤c）操作所述风力涡轮机达预定的第一时间间隔，由此至少部分地在所述第一时间间隔内获得所述第一性能信息，以及

- 根据步骤d）和步骤e）操作所述风力涡轮机达预定的第二时间间隔，由此至少部分地在所述第二时间间隔内获得所述第二性能信息。

5.根据前述权利要求的任一项所述的方法，所述方法进一步包括：

重复步骤b）至步骤e）达n次，由此获得所述风力涡轮机的n + 1个第一和第二性能信息。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，

- 评估获得的n + 1个第一和第二性能信息的至少一部分，

- 基于所述评估的结果操作所述风力涡轮机。

7.根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中，所述性能信息表示目标函数的变量。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，

所述评估包括基于所述获得的n + 1个第一和第二性能信息的所述至少一部分的统计分析来优化所述目标函数。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述统计分析包括学生 T检验，由此确定所述获得的第一和第二性能信息是否不同。

10.根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中，所述性能信息包括表示以下内容的下述信息中的至少一个：

- 所述风力涡轮机的动力生产；

- 估计的风速；

- 结构负荷。

11.根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中，所述控制器设定包括以下内容中的至少一个：

- 软件功能的配置；

- 所述控制器的配置；和/或

- 所述风力涡轮机的至少一个操作参数。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，

所述至少一个操作参数表示：

- 至少一个转子叶片的叶片俯仰角；或者

- 速度-功率或者速度-转矩轨迹的偏移；或者

- 偏航角调整的偏移。

13.一种风力涡轮机，包括：

被设置用于操作风力涡轮机（100）的处理单元，包括以下步骤：

g）在限定的控制器设定（122）的基础上操作所述风力涡轮机；

h）在第一替代控制器设定（123）的基础上操作所述风力涡轮机；

i）获得（131）根据所述第一替代控制器设定（123）操作的所述风力涡轮机的第一性能信息；

j）在第二替代控制器设定（124）的基础上操作所述风力涡轮机；

k）获得（133）根据所述第二替代控制器设定（124）操作的所述风力涡轮机的第二性能信息；

l）在获得的第一和第二性能信息的基础上操作所述风力涡轮机。

14.一种装置，所述装置包括处理器单元和/或硬连线电路和/或逻辑装置，和/或与处理器单元和/或硬连线电路和/或逻辑装置相关联，所述处理器单元和/或硬连线电路和/或逻辑装置被设置成使得能够在其上执行根据前述权利要求1至12的任一项所述的方法。

15.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品能够直接加载到数字计算机的存储器中，包括用于执行根据权利要求1至12的任一项所述的方法的步骤的软件代码部分。