CN113557358A - 风力涡轮机 - Google Patents

风力涡轮机 Download PDF

Info

Publication number
CN113557358A
CN113557358A CN202080023281.6A CN202080023281A CN113557358A CN 113557358 A CN113557358 A CN 113557358A CN 202080023281 A CN202080023281 A CN 202080023281A CN 113557358 A CN113557358 A CN 113557358A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wind turbine
negative brake
backup power
wind
power supply
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.)
Pending
Application number
CN202080023281.6A
Other languages
English (en)
Inventor
S·达姆加德
S·H·霍金斯
R·尼尔森
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.)
Siemens Gamesa Renewable Energy AS
Original Assignee
Siemens Gamesa Renewable Energy AS
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
Application filed by Siemens Gamesa Renewable Energy AS filed Critical Siemens Gamesa Renewable Energy AS
Publication of CN113557358A publication Critical patent/CN113557358A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • F03D7/0244—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for braking
    • 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
    • F03D7/0204—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for orientation in relation to wind direction
    • F03D7/0208—Orientating out of wind
    • 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
    • F03D7/0264—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for stopping; controlling in emergency situations
    • F03D7/0268—Parking or storm protection
    • 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
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • 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
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/40—Use of a multiplicity of similar components
    • 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
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/90—Braking
    • 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
    • F05B2270/321—Wind directions
    • 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)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

本发明描述了一种风力涡轮机(2)，其包括：主动偏航系统(1)，该主动偏航系统实现为在安全操作条件期间维持风力涡轮机空气动力转子(22)的逆风取向(UW)，该主动偏航系统(1)包括多个偏航驱动单元(10)，并且其中，偏航驱动单元(10)包括负制动器(103)；主电源(25)，其被构造为在所述风力涡轮机(2)的正常操作期间向所述主动偏航系统(1)供应电力；以及专用负制动器备用电源(11)，其被构造为在电网断开的情况下向所述负制动器(103)供应电力。本发明还描述了一种操作这种风力涡轮机的方法。

Description

风力涡轮机
技术领域
本发明描述了风力涡轮机和操作风力涡轮机的方法。
背景技术
在强风条件下，所述强风条件是诸如飓风、气旋、台风等，风力涡轮机通常将脱离操作并处于空转模式。在支撑结构(塔架、基座和子结构)上和转子叶片上的来自风的载荷在很大程度上取决于空气动力转子相对于风向的取向。
大多数水平轴线的风力涡轮机被设计成用于“逆风取向”，即，空气动力转子(毂和转子叶片)在正常操作期间被引导到风中。为了在风力涡轮机停机以安然度过强风事件时减少风载荷，空气动力转子可保持在逆风取向，或转动180°到相反的顺风取向。
如果风力涡轮机的空气动力转子在极端风力条件下处于逆风取向，那么即使非常小的风向变化也会导致作用在空气动力转子上的大的力，并且会迅速地迫使空气动力转子(和机舱)进一步与风不对准。在非常强的风中，风力涡轮机的偏航系统可能不能够校正该未对准以将空气动力转子移动回到逆风位置。当空气动力转子不再处于正确的逆风取向时，风力涡轮机的支撑结构和其他部件上的力会显著增加。如果风力涡轮机没有设计成承受这种极端载荷，则可能对支撑结构产生损坏，并且甚至可能导致灾难性故障。
由于这些原因，如果涡轮机的偏航系统不能校正转子未对准，则优选的是允许风力涡轮机在这种不利的天气条件期间围绕其偏航轴线滑动，并且将空气动力转子转动到顺风位置。顺风位置具有的优点是，空气动力转子的顺风取向与风向之间的任何小偏差都会导致风被动地将空气动力转子朝向最佳顺风对准推回。
风力涡轮机可以实现主动偏航系统，即，由电力供电以将机舱和空气动力转子转动到期望的取向的一组偏航马达。主动偏航系统可用于在不利的风力条件期间将空气动力转子转动到顺风取向。然而，在强烈风暴条件期间可能发生电网中断，并且因此这种主动偏航系统可能没有电力，不能进行任何必要的对准调整。
主动偏航系统可以实现负制动器。在负制动装置中，默认状态是“闭合”，并且需要外力来释放或“打开”制动器。外力可以由液压压力、电磁体等提供。在现有技术“逆风取向”风力涡轮机中通常使用负制动器来帮助在风力涡轮机的正常操作期间维持期望的逆风取向。使用负制动器确保了如果在操作期间发生主动偏航系统的电网电力缺失或其他类型的电力故障，则偏航制动器将接合并防止操作的空气动力转子的潜在危险的快速未对准。
不利的天气条件可能伴随有电网电力的缺乏。即使在这些情况下，也期望保持逆风或顺风取向，以便使载荷最小化。为此，从现有技术中已知提供备用电源，其具有完全为主动偏航系统(即偏航驱动马达和控制器)以及负制动器供电的能力。
这种备用电源必须提供非常大的能量储备，以确保主动偏航系统和负制动器在延长的电网电力中断期间的安全操作，并且因此还显著地增加了风力涡轮机的总成本。这种复杂的系统也易于发生故障，从而降低了在需要时可用的可能性。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种在强烈风力条件期间保护风力涡轮机免受损坏的更可靠的方式。
该目的通过权利要求1的风力涡轮机和通过权利要求13的操作风力涡轮机的方法来实现。
本发明的风力涡轮机包括：主动偏航系统，该主动偏航系统被实现为在安全操作条件期间维持风力涡轮机空气动力转子的逆风取向，该主动偏航系统包括多个偏航驱动单元，并且其中，偏航驱动单元包括负制动器；主电源，其被构造为在所述风力涡轮机的正常操作期间向所述主动偏航系统供应电力；以及专用负制动器备用电源，其被构造为在电网断开的情况下向所述负制动器供应电力。
在本发明的上下文中，术语“专用负制动器备用电源”要理解为其目的仅是向主动偏航系统的负制动器供应电力的备用电源。本发明的风力涡轮机的优点在于不需要大容量主动偏航系统备用电源。同样在本发明的上下文中，术语“主电源”要理解为源自发电机或电网的初级电源或主要电源。只要风力涡轮机在操作，即产生输出电力，该主电源就可用于向主动偏航系统提供电力以驱动偏航马达并且还向负制动器供电。
本发明的风力涡轮机的优点在于，在电网断开期间，专用负制动器备用电源能够保持负制动器打开，使得空气动力转子被动地从风中转动出来。这意味着风本身将使空气动力转子转动到顺风取向，而不需要任何主动偏航。
根据本发明，操作这种风力涡轮机的方法包括以下步骤：由主电源驱动主动偏航系统，以在安全操作条件期间维持风力涡轮机空气动力转子的逆风取向；以及在电网断开的情况下使用专用负制动器备用电源来致动负制动器(即，释放制动扭矩)，以允许空气动力转子被动转动到顺风取向。
本发明的特别有利的实施例和特征由从属权利要求给出，如在以下描述中所揭示的。不同权利要求类别的特征可以适当地组合以给出本文未描述的其他实施例。
在下文中，可以假定风力涡轮机是水平轴线的逆风面向风力涡轮机，即可以连续调节其偏航角使得空气动力转子总是直接面向风的风力涡轮机。重要的是最小化偏航误差（风向与空气动力转子的轴线之间的差异），使得发电机可以从风中提取尽可能多的能量。可以假定风力涡轮机的主动偏航系统包括若干偏航驱动单元，例如六个这样的单元。每个偏航驱动单元可以被理解为包括与带齿的偏航环接合的小齿轮，以及用于转动小齿轮的马达单元（具有齿轮箱）。偏航驱动单元的负制动器用于防止小齿轮的不期望的旋转，即保持小齿轮不动但与偏航环接合。小齿轮的旋转（以及风力涡轮机的偏航）仅在负制动器被释放或打开时才是可能的。
优选地，风力涡轮机还包括备用电源控制器，其被构造为调节对负制动器的电力供应，即，根据需要将电源与负制动器连接/断开。该控制器优选地由专用负制动器备用电源供电，使得即使在电网断开的情况下，该控制器也可以正确地操作。
一旦空气动力转子已经进入顺风取向，它应当保持该位置，直到安全地将它转动回到逆风取向。由于风向可能改变，因此有必要校正空气动力转子的取向。通过保持负制动器打开，空气动力转子总是可以由风被动地移动到顺风取向。然而，风向在延长的间隔期间可保持基本恒定。因此，在本发明的优选实施例中，专用负制动器备用电源的控制器被构造为基于相对风向调节到负制动器的电力，优选地在恒定风向间隔期间从负制动器移除电力。可以使用安装在风力涡轮机外部的适当位置处的风向传感器以通常的方式建立相对风向。恒定的风向间隔可被认为是一定的最小持续时间的间隔，在该间隔期间风向保持基本恒定，例如，风向在至少30秒内平均变化不超过±8°。在这种间隔期间，即使风向可能改变，也认为将空气动力转子保持在固定位置是安全的。一旦所监测的风向离开该范围，专用负制动器备用电源的控制器就被构造成向负制动器施加电力以释放负制动器，使得空气动力转子可以被动地校正其顺风取向。
如上文所提及的，必须避免过大的风荷载，以防止对风力涡轮机的结构部件的损坏。在低风速下，例如在蒲福风级上（on the Beaufort scale）高达4级或5级的风速，风力载荷对于空转或停止的风力涡轮机通常不是关键的。因此，在这些条件下，当与电网断开时，不必维持空气动力转子的顺风取向。因此，在本发明的另一优选实施例中，专用负制动器备用电源的控制器被构造为基于风速调节到负制动器的电力，优选地在低风速间隔期间从负制动器移除电力。如果在一定持续时间内观察到的平均风速小于最小风速阈值，则可假定低风速间隔。例如，如果30秒内的平均风速小于15m/s，则可以假定低风速间隔。可以使用安装在风力涡轮机外部的适当位置处的风速传感器以通常的方式建立风速。一旦低风速间隔已经开始，优选地从制动器移除电力(从而锁定制动器)。当风速增加到最小风速阈值以上时，优选地将电力重新施加到制动器。
在这种最小风速阈值以下，即使风向显著变化，也认为将空气动力转子保持在固定位置处是安全的。一旦所监测的风速增加到超过该最小风速阈值，则专用负制动器备用电源的控制器就被构造成向负制动器施加电力以释放负制动器，使得空气动力转子可以被动地校正其顺风取向。
风向传感器和风速传感器可以是单独的部件或实现为单个部件。为了获得风向读数和风速读数，这种传感器通常包括评估模块和将其连接到电源的装置。如上文所指示的，在没有电网电力的情况下，可取的是将空气动力转子转动到顺风取向。仅由主电源供电的任何传感器将不能在电网断开间隔期间提供读数。
因此，在本发明的另一优选实施例中，专用负制动器备用电源被构造为还向风向传感器和/或风速传感器供应电力。由于这些部件通常不消耗太多电力，所以即使在电网断开的情况下，专用负制动器备用电源也可以舒适地向它们供应电力。
专用负制动器备用电源可以实现为任何合适的模块，例如使用电池、燃料电池、小型柴油发电机等。
优选地，专用负制动器备用电源被构造为冗余系统，例如包括两个电池，使得一个电池在另一个电池失效时可以接管。
优选地，专用负制动器备用电源被实现为在至少六个小时、更优选地至少八个小时的持续时间内向负制动器供应电力。
风力涡轮机可以设计成具有专用备用电源，其唯一目的是在每当负制动器不能由主电源供电时向负制动器提供电力。替代性地，备用电源还可以用于在电网断开的情况下向诸如除湿器、导航和航空照明、卫星通信设备等的部件提供电力。然而，向这些部件供应电力可能导致备用电力水平在风力涡轮机的正常操作能够恢复之前耗尽。因此，在本发明的特别优选的实施例中，风力涡轮机还包括监测装置，所述监测装置实现为监测可用的备用电力并且在可用的备用电力达到预定阈值水平时将备用电力仅限制到负制动器。作为故障安全措施，风力涡轮机可以包括用于备用电源的附加独立监测装置。
附图说明
本发明的其他目的和特征将从结合附图考虑的以下详细描述中变得显而易见。然而，要理解的是，附图仅仅是为了说明的目的而设计的，而不是作为对本发明的限制的定义。
图1示出了本发明的风力涡轮机的实施例中的偏航系统；
图2示出了本发明的风力涡轮机的另一实施例中的偏航系统；
图3示出了处于逆风取向的本发明的风力涡轮机；
图4示出了处于顺风取向的本发明的风力涡轮机；
图5示出了现有技术风力涡轮机中的偏航系统。
在各个图中，相同的标号始终指代相同的对象。各个图中的对象不一定按比例绘制。
具体实施方式
图1示出了本发明的风力涡轮机的实施例中的偏航系统1。该图示出了位于风力涡轮机塔架21的顶部处的偏航环20。可以假定存在其他风力涡轮机部件，诸如机舱、发电机、空气动力转子等，但为了清楚起见未示出所述其他风力涡轮机部件。在图中，仅指示了两个偏航驱动单元10，但应当理解的是，偏航系统1可包括六个或更多个偏航驱动单元10，所述偏航驱动单元布置成使机舱相对于风力涡轮机塔架21转动。每个偏航驱动单元10包括构造成转动带齿的小齿轮102的马达单元101，该小齿轮与带齿的偏航环20啮合。偏航驱动单元10通常都以同步的方式操作，以共同地转动机舱，从而根据需要对准空气动力转子。在风力涡轮机的正常操作期间，即只要风力涡轮机连接到电网，就从电网(指示为主电源25)向马达单元101供电。为了保持期望的对准，每个偏航驱动单元10包括负制动器103，其在闭合时防止小齿轮102的旋转。为了释放或打开负制动器103，有必要向负制动器103提供电力。在风力涡轮机的正常操作期间，负制动器103也从电网或主电源25供电。在电网断开的情况下，负制动器103由专用负制动器备用电源11供电。专用负制动器备用电源11的容量仅需要足以在某个最小时间长度内，例如高达六个小时，向负制动器103提供电力。
图2示出了本发明的风力涡轮机的另一实施例中的偏航系统。为了清楚起见，省去了图1中所解释的主电源25。这里，专用负制动器备用电源11由控制器110管理，该控制器被实现为接通或断开电源11。本发明基于这样的认识，即，当空气动力转子处于顺风位置时，在某些条件下从制动器移除电力可能是安全的。例如，如果风相对稳定和/或风速相对低，则关闭制动器103并由此节省电力可能是安全的。为此，控制器110接收来自风速传感器24的风速信号240和来自风向传感器23的风向信号230。控制器110评估风速信号240以确定风速是否足够低，即，风力条件是否符合低风速间隔的要求。类似地，控制器110评估风向信号230以确定风向是否保持基本恒定或至少稳定在可接受的范围内。如果两个条件都适用，则控制器110可断开电源11，使得负制动器103闭合。空气动力转子现在将保持其位置。控制器110继续监测风速信号240和风向信号230。一旦风向信号230改变了最小量或预定量，控制器110就再次接通电源11以打开制动器。改变的风向导致空气动力转子22被动地移动以返回到更优化的顺风位置。通过控制器110和风力传感器23、24，只要条件允许制动器103关闭，就可以节省电力。这允许专用负制动器备用电源11具有相对低的容量(与较低成本相关联)和/或提供备用电源持续有利地长的持续时间。该图还指示了可选的监测装置111，所述可选的监测装置可以监测可用的备用电力。当可用的备用电力达到低水平时，控制器110可以限制到负制动器103的备用电力。
专用负制动器备用电源11可以包括两个电池，使得一个电池可以在另一个电池失效时接管。作为附加的故障安全措施，风力涡轮机可以包括用于备用电源11的附加监测装置。例如，可以重复控制器110的监测装置111。
图3示出了处于逆风取向UW的本发明的风力涡轮机2的实施例。该图示出了面向风的空气动力转子22。偏航驱动单元10在风力涡轮机2的正常操作期间从电网接收电力。
图4示出了处于顺风取向DW的图3的风力涡轮机2。每当风力条件不安全时（例如，在风暴、飓风等期间）或者每当风力涡轮机与电网断开时，采取该位置。该图示出了面向风外的空气动力转子22。偏航驱动单元10的负制动器103从专用负制动器备用电源11接收电力。专用负制动器备用电源11的控制器110可以通过评估由如图2中所示的风向传感器23和风速传感器24提供的风速和风向信号230、240来节省电力。
图5示出了现有技术风力涡轮机中的偏航系统5。这里，每个偏航驱动单元10还包括马达单元101，该马达单元101被构造成使带齿的小齿轮102转动，该带齿的小齿轮102与带齿的偏航环20接合。为了保持期望的对准，每个偏航驱动单元10包括负制动器103，负制动器103在关闭时防止小齿轮102的旋转。这里，在风力涡轮机的正常操作期间，马达单元101和负制动器103也由电网（指示为主电源55）供电。为了确保现有技术风力涡轮机的安全操作，偏航系统5包括备用电源50，备用电源50具有足够的容量来为驱动单元101以及还为负制动器103供电。因为备用电源50的容量必须足够大以在电网中断期间为这些单元供电，所以备用电源50的成本相应地高。此外，复杂程度使得故障的可能性也相当高。
尽管已经以优选实施例及其变型的形式公开了本发明，但是将理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行许多附加的修改和变型。
为了清楚起见，要理解的是，贯穿本申请的“一”或“一个”的使用不排除多个，并且“包括”不排除其他步骤或元素。

Claims (14)

1.一种风力涡轮机(2)，包括
-主动偏航系统(1)，所述主动偏航系统被实现为在安全操作条件期间维持风力涡轮机空气动力转子(22)的逆风取向(UW)，所述主动偏航系统(1)包括多个偏航驱动单元(10)，并且其中偏航驱动单元(10)包括负制动器(103)；
-主电源(25)，其被构造为在所述风力涡轮机(2)的正常操作期间向所述主动偏航系统(1)供应电力；以及
-专用负制动器备用电源(11)，其被构造为在电网断开的情况下向所述负制动器(103)供应电力。
2.根据权利要求1所述的风力涡轮机，包括备用电源控制器(110)，所述备用电源控制器被构造为调节对所述负制动器(103)的电力供应。
3.根据权利要求2所述的风力涡轮机，其中，所述备用电源(11)被实现为向所述备用电源控制器(110)供应电力。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的风力涡轮机，包括被构造为确定风向的风向传感器(23)，并且其中，所述备用电源(11)被构造为基于所述风向调节到所述负制动器(103)的电力。
5.根据权利要求4所述的风力涡轮机，其中，所述备用电源(11)被构造为在恒定的风向间隔期间从所述负制动器(103)移除电力。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的风力涡轮机，包括风速传感器(24)，所述风速传感器被构造为确定风速，并且其中，所述备用电源(11)被构造为基于所述风速来调节到所述负制动器(103)的电力。
7.根据权利要求6所述的风力涡轮机，其中，所述备用电源(11)被构造为在低风速间隔期间从所述负制动器(103)移除电力。
8.根据权利要求4至7中的任一项所述的风力涡轮机，其中，所述专用负制动器备用电源(11)被构造为还向所述风向传感器(23)和/或向所述风速传感器(24)供应电力。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的风力涡轮机，其中，所述专用负制动器备用电源(11)是电池、燃料电池、柴油发电机中的任一种。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的风力涡轮机，其中，所述专用负制动器备用电源(11)被实现为向所述负制动器(103)供应电力达至少六个小时、更优选地至少八个小时的持续时间。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的风力涡轮机，包括备用电力监测装置(111)，用于监测可用备用电力，并且当所述可用备用电力降低到预定阈值水平时，限制到所述负制动器(103)的备用电力。
12. 根据前述权利要求中的任一项所述的风力涡轮机，包括用于所述专用负制动器备用电源(11)的独立监测装置和/或包括冗余的专用负制动器备用电源。
13. 一种操作根据权利要求1至12中的任一项所述的风力涡轮机(2)的方法，所述方法包括以下步骤
-在安全操作条件期间，由所述主电源()驱动所述主动偏航系统(1)，以维持所述风力涡轮机空气动力转子(22)的逆风取向(UW)；以及
-在电网断开的情况下由所述专用负制动器备用电源(11)致动所述负制动器(103)，以允许所述空气动力转子(22)被动转动到顺风取向(DW)。
14.根据权利要求13所述的方法，包括在所述空气动力转子(22)处于所述顺风取向(DW)时从所述负制动器(103)移除电力的步骤。
CN202080023281.6A 2019-03-22 2020-03-09 风力涡轮机 Pending CN113557358A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19164710.6A EP3712427A1 (en) 2019-03-22 2019-03-22 Wind turbine
EP19164710.6 2019-03-22
PCT/EP2020/056201 WO2020193113A1 (en) 2019-03-22 2020-03-09 Wind turbine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113557358A true CN113557358A (zh) 2021-10-26

Family

ID=65910998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080023281.6A Pending CN113557358A (zh) 2019-03-22 2020-03-09 风力涡轮机

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220186710A1 (zh)
EP (2) EP3712427A1 (zh)
JP (1) JP7305783B2 (zh)
CN (1) CN113557358A (zh)
WO (1) WO2020193113A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3872335A1 (en) * 2020-02-25 2021-09-01 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Wind turbine operable in a reverse mode of operation and corresponding method of operating a wind turbine
JP2022173914A (ja) * 2021-05-10 2022-11-22 ナブテスコ株式会社 風車制動制御装置および風車
EP4390113A1 (en) 2022-12-19 2024-06-26 Nordex Energy SE & Co. KG A method for yaw control of a wind turbine and a wind turbine having a yaw control

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1429025A1 (en) * 2001-12-28 2004-06-16 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Up-wind type windmill and operating method therefor
US20060001268A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-05 Moroz Emilian M Methods and apparatus for rotor load control in wind turbines
US20110211961A1 (en) * 2011-01-04 2011-09-01 General Electric Company Method and system for braking in a wind turbine
CN102312780A (zh) * 2010-06-29 2012-01-11 西门子公司 风力涡轮机偏航系统和控制该偏航系统的方法
US20120282093A1 (en) * 2011-05-06 2012-11-08 Envision Energy (Denmark) Aps Wind turbine and associated control method
JP2013181499A (ja) * 2012-03-02 2013-09-12 Hitachi Ltd 風力発電装置
US20140241879A1 (en) * 2012-02-24 2014-08-28 Fritz Fahrner Method and Apparatus for Braking a Wind Turbine in Case of Emergency
CN106677983A (zh) * 2016-12-29 2017-05-17 科诺伟业风能设备（北京）有限公司 一种风力发电机组抗台风的偏航控制方法
CN108266316A (zh) * 2017-12-27 2018-07-10 太原重工股份有限公司 抗台风风电机组及抗台风控制方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4568735B2 (ja) * 2001-12-28 2010-10-27 三菱重工業株式会社 アップウィンド型風車の運転装置及びその運転方法
JP4722410B2 (ja) * 2004-05-07 2011-07-13 ナブテスコ株式会社 風力発電装置
US7944067B2 (en) * 2008-04-01 2011-05-17 General Electric Company System and method for reducing rotor loads in a wind turbine upon detection of blade-pitch failure and loss of counter-torque
BRPI1012144A2 (pt) * 2009-05-15 2016-03-29 Redriven Power Inc sistema e método para controlar uma turbina eólica
ES2611452T3 (es) * 2011-12-06 2017-05-09 Areva Wind Gmbh Ensamblaje para fijar en posición el ángulo de paso de una pala de rotor de una instalación de energía eólica
US20130259686A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-03 General Electric Company System and method for controlling a wind turbine
US9677540B2 (en) * 2012-11-29 2017-06-13 General Electric Company System and method for providing yaw backup to a wind farm
DE102013101012A1 (de) * 2013-02-01 2014-08-07 2-B Energy Holding B.V. Steuervorrichtung für ein Giersystem einer Windkraftanlage

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1429025A1 (en) * 2001-12-28 2004-06-16 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Up-wind type windmill and operating method therefor
CN1549897A (zh) * 2001-12-28 2004-11-24 三菱重工业株式会社 逆风型风力涡轮机及其操作方法
US20060001268A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-05 Moroz Emilian M Methods and apparatus for rotor load control in wind turbines
CN102312780A (zh) * 2010-06-29 2012-01-11 西门子公司 风力涡轮机偏航系统和控制该偏航系统的方法
US20110211961A1 (en) * 2011-01-04 2011-09-01 General Electric Company Method and system for braking in a wind turbine
US20120282093A1 (en) * 2011-05-06 2012-11-08 Envision Energy (Denmark) Aps Wind turbine and associated control method
US20140241879A1 (en) * 2012-02-24 2014-08-28 Fritz Fahrner Method and Apparatus for Braking a Wind Turbine in Case of Emergency
JP2013181499A (ja) * 2012-03-02 2013-09-12 Hitachi Ltd 風力発電装置
CN106677983A (zh) * 2016-12-29 2017-05-17 科诺伟业风能设备（北京）有限公司 一种风力发电机组抗台风的偏航控制方法
CN108266316A (zh) * 2017-12-27 2018-07-10 太原重工股份有限公司 抗台风风电机组及抗台风控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020193113A1 (en) 2020-10-01
JP2022526318A (ja) 2022-05-24
JP7305783B2 (ja) 2023-07-10
US20220186710A1 (en) 2022-06-16
EP3712427A1 (en) 2020-09-23
EP3927963A1 (en) 2021-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102005980B1 (ko) 계통 연계가 없는 풍력 터빈의 작동 방법 및 풍력 터빈
EP3256723B1 (en) Control system for wind turbine having multiple rotors arranged to control support arm orientation
EP2670978B1 (en) A wind turbine arrangement with a main wind turbine and at least one secondary wind turbine
CN101493075B (zh) 停机期间降低风力涡轮机不对称转子载荷的装置和方法
EP3071831B1 (en) Rotor blade control for high winds
CN113557358A (zh) 风力涡轮机
EP3462017B1 (en) Contingency autonomous yaw control for a wind turbine
US20110280725A1 (en) Long Term Rotor Parking on a Wind Turbine
EP2638281B1 (en) Method and system for operating wind turbine during fault
EP3696403A1 (en) System and method for protecting wind turbines from flutter during high wind speeds
EP4010585A1 (en) Providing auxiliary power using offshore wind turbines
MX2007011442A (es) Metodo y dispositivo para frenar el rotor de una planta de energia eolica.
US11754039B1 (en) Load dependent autonomous yaw control for a wind turbine
US20230184215A1 (en) Methods for operating wind turbines and charging auxiliary power sources

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination