CN115398095A - 用于控制多转子风力涡轮机的方法 - Google Patents

用于控制多转子风力涡轮机的方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种用于控制包括两个或更多个能量生成单元(5)的多转子风力涡轮机(1)的方法。至少一个负载承载结构(3)经由偏航装置(4)连接到底座或塔架(2)，负载承载结构(3)承载至少两个能量生成单元(5)。检测对能量生成单元(5)中的至少第一能量生成单元的操作改变的需求。为安装在同一负载承载结构(3)上的第一能量生成单元(5)和至少第二能量生成单元(5)生成控制命令。控制命令导致所需的操作改变，并且控制命令导致至少第一能量生成单元(5)和第二能量生成单元(5)的协调操作。在偏航装置(4)的偏航力矩(9)维持在预定义的阈值水平以下的约束下生成控制命令。

Description

用于控制多转子风力涡轮机的方法
技术领域
本发明涉及用于控制多转子风力涡轮机，即包括两个或更多个能量生成单元的风力涡轮机的方法。更特别地，根据本发明的方法减少了风力涡轮机上，特别是偏航装置的部件上的不均匀负载。
背景技术
当风作用在风力涡轮机的能量生成单元的风力涡轮机叶片上，从而导致能量生成单元的转子旋转时，例如由于作用在能量生成单元上的推力，负载被引入到风力涡轮机上。
在风力涡轮机是多转子风力涡轮机的情况下，即在风力涡轮机包括两个或更多个能量生成单元的情况下，能量生成单元上的负载可能不同。例如，这可能是由于作用在能量生成单元上的风的差异引起的，例如，由于风切变、部分尾流等。替代地或额外地，能量生成单元上的负载差异可能源于能量生成单元的操作差异。
在至少两个能量生成单元安装在负载承载结构在偏航装置的旋转轴线的相对侧上远离偏航装置延伸的部分上的情况下，如上所述的负载差异可能会在风力涡轮机中，特别是在风力涡轮机的偏航装置中，并且可能在塔架和/或底座中引入不均匀负载。如果在风力涡轮机的设计阶段考虑这种负载，则风力涡轮机的部件中的一些的制造成本可能很高，例如由于添加了额外的材料以承受预期的负载。如果在风力涡轮机的设计阶段不考虑这种负载，则存在可能超过风力涡轮机的设计负载的风险，从而有损坏风力涡轮机的部件中的一些的风险。
发明内容
本发明的实施例的目的是提供一种用于控制多转子风力涡轮机的方法，其中避免了风力涡轮机上的过度不均匀负载。
本发明提供了一种用于控制多转子风力涡轮机的方法，所述多转子风力涡轮机包括：两个或更多个能量生成单元，每个能量生成单元包括转子，所述转子包括一个或多个风力涡轮机叶片；以及至少一个负载承载结构，所述负载承载结构经由偏航装置连接到底座或塔架，并且所述负载承载结构承载所述至少两个能量生成单元，所述方法包括以下步骤：
-检测对所述能量生成单元中的至少第一能量生成单元的操作改变的需求，
-为所述第一能量生成单元和至少第二能量生成单元生成控制命令，所述第一能量生成单元和所述第二能量生成单元安装到同一负载承载结构，所述控制命令导致所需的操作改变，并且所述控制命令导致至少所述第一能量生成单元和所述第二能量生成单元的协调操作，以及
-依据生成的控制命令控制所述能量生成单元，
其中，所述控制命令在所述偏航装置的偏航力矩维持在预定义的阈值水平以下的约束下生成。
因此，根据本发明的方法是用于控制多转子风力涡轮机，即包括两个或更多个能量生成单元的风力涡轮机的方法。每个能量生成单元包括带有一个或多个风力涡轮机叶片的转子。因此，对于每个能量生成单元，风力涡轮机叶片能够捕捉风，从而使转子旋转。然后转子的旋转移动可以被转换为电能。因此，能量生成单元中的每一个能够通过从风中提取能量来单独地生产电能。
所述多转子风力涡轮机还包括至少一个负载承载结构。所述负载承载结构经由偏航装置连接到风力涡轮机的底座或塔架。由此，负载承载结构能够相对于底座或塔架执行偏航移动。此外，负载承载结构承载至少两个能量生成单元。因此，当负载承载结构相对于底座或塔架执行偏航移动时，负载承载结构承载的能量生成单元随之移动。因此，能量生成单元的转子根据来风的方向以同步方式定向。
在根据本发明的方法中，初始地检测对所述能量生成单元中的至少第一能量生成单元的操作改变的需求。所需的操作改变可能由环境条件(诸如风速、风向、尾流条件、湍流条件等)的改变导致。替代地或额外地，所需的操作改变可能由与能量生成单元相关的事件和/或由与整个多转子风力涡轮机相关的事件导致。这将在下面更详细地描述。
接下来，为第一能量生成单元和至少第二能量生成单元生成控制命令。第一能量生成单元和第二能量生成单元安装在同一负载承载结构上，即它们经由同一偏航装置连接到底座或塔架。生成的控制命令导致所需的操作改变，即确保了第一能量生成单元实际上获得所需的操作改变。
此外，生成的控制命令导致至少第一能量生成单元和第二能量生成单元的协调操作。由此，依据为第一能量生成单元生成的控制命令为第二能量生成单元生成控制命令。此外，在用于第一能量生成单元的控制命令必须确保获得所需的操作改变的同时，还确保了用于第一能量生成单元的控制命令与第二能量生成单元的需求不冲突。
最后，依据生成的控制命令控制能量生成单元。由此，第一能量生成单元以导致所需的操作改变的方式被控制，并且第一能量生成单元和第二能量生成单元以协调的方式被控制。
控制命令还在偏航装置的偏航力矩维持在预定义的阈值水平以下的约束下生成。在本上下文中，术语“偏航力矩”应被解释为是指围绕与偏航装置的旋转轴线重合的轴线的力矩。
在由同一负载承载结构承载的两个能量生成单元彼此独立操作的情况下，存在能量生成单元的组合操作可能会导致不同的力作用在偏航装置的旋转轴线的相对侧上的风险。这可能会在偏航装置中引入不期望的偏航力矩，以及潜在的不期望的扭转塔架负载。如果这样的偏航力矩变得太高，则有在风力涡轮机中，特别是在偏航装置中引入不均匀负载的风险。通过在偏航装置的偏航力矩维持在预定义的阈值以下的约束下为能量生成单元生成控制命令，确保了依据生成的控制命令操作能量生成单元不会导致不期望的不均匀负载。
预定义的阈值可以是定义存在偏航力矩在任何环境下将导致不期望的高的不均匀负载的风险的水平的固定值。作为替代方案，可以依据给定环境(诸如风速、包括与其相关联的尾流条件的风向、阵风条件、湍流条件、能量生成单元和/或多转子风力涡轮机的操作状态等)来选择预定义的阈值。例如，可以以使得偏航力矩保持在能量生成单元和/或多转子风力涡轮机的一组设计条件的范围内的方式来选择预定义的阈值。此外，可以在负载承载结构没有主动地执行偏航移动时选择一个预定义的阈值，而可以在偏航期间选择另一个阈值。在这种情况下，还可以依据偏航速度和/或偏航加速度来选择阈值。
负载承载结构可以包括在偏航装置的旋转轴线的相对侧上远离偏航装置延伸的两个臂结构，并且第一能量生成单元可以安装到第一臂结构，第二能量生成单元安装到第二臂结构。
根据该实施例，第一能量生成单元和第二能量生成单元安装在偏航装置的旋转轴线的相对侧上。此外，由于能量生成单元安装在远离偏航装置延伸的臂上，因此它们也布置在从旋转轴线偏离的位置处。能量生成单元定位得离旋转轴线越远，它们可能在偏航装置中导致高偏航力矩的风险就越高。因此，在这种情况下，以确保偏航力矩维持在预定义的阈值以下的协调方式操作能量生成单元是特别相关的。
检测对至少第一能量生成单元的操作改变的需求的步骤可以包括检测第一能量生成单元的操作条件的改变。例如，这可以包括第一能量生成单元检测诸如风向的极端改变、湍流条件的改变、风切变的改变、对能量生成单元的推力影响的改变等的事件。作为替代方案，它可以包括第一能量生成单元从一个速度区域改变操作状态到另一个速度区域，诸如改变到空闲状态、正常生产状态、停机状态、启动状态、防御操作状态、降级(derated)状态，例如以避免共振等。
因此，根据该实施例，对操作改变的需求由在第一能量生成单元处可检测到的事物导致。
生成控制命令的步骤可以包括为第一能量生成单元和第二能量生成单元设置相同的推力限制。作用在能量生成单元上的推力对偏航装置的偏航力矩有很大的影响，特别是当能量生成单元布置在远离偏航装置延伸的臂上时。因此，为第一能量生成单元和第二能量生成单元设置相同的推力限制是确保作用在两个能量生成单元上的推力的差异最小化并且因此引入的偏航力矩也最小化的有效方式。
作为替代方案，检测对至少第一能量生成单元的操作改变的需求的步骤可以基于请求多转子风力涡轮机的操作改变的命令来执行。这可以例如由操作条件的改变导致，诸如对降级电力生产、降级转子的旋转速度、启动风力涡轮机、停止风力涡轮机等的需求。因此，根据该实施例，对操作改变的需求与整个风力涡轮机的总体操作有关。风力涡轮机然后向能量生成单元中的每一个生成控制命令，该控制命令确保满足风力涡轮机的总体操作要求，同时确保偏航装置的偏航力矩维持在预定义的阈值水平以下。
生成控制命令的步骤可以包括为第一能量生成单元和第二能量生成单元生成相同的控制命令。根据本实施例，确保了第一能量生成单元和第二能量生成单元以同样的方式被控制。例如，如果第一能量生成单元接收到导致其停机的控制命令，那么第二能量生成单元也接收到导致其停机的控制命令。
替代地，生成控制命令的步骤可以包括为第一能量生成单元生成第一控制命令以及为第二能量生成单元生成第二控制命令，第二控制命令不同于第一控制命令，并且控制能量生成单元的步骤可以包括根据不同的控制命令以协调的方式控制第一能量生成单元和第二能量生成单元。
根据本实施例，第一能量生成单元和第二能量生成单元不是以相同的方式被控制。然而，能量生成单元的控制依然是协调的，以便将偏航装置的偏航力矩维持在预定义的阈值以下。
例如，生成控制命令的步骤可以包括：
-为第一能量生成单元生成第一控制命令，第一控制命令导致第一能量生成单元停机，以及
-为第二能量生成单元生成第二控制命令，第二控制命令导致第二能量生成单元在降低的负载水平下继续电力生产。
根据本实施例，对操作改变的需求是使第一能量生成单元停机的需求。因此，为第一能量生成单元生成的控制命令必须导致第一能量生成单元停机。然而，使在偏航装置的旋转轴线的第一侧安装在负载承载结构上的一个能量生成单元停机，同时允许在偏航装置的旋转轴线的相对侧上安装在负载承载结构上的另一个能量生成单元继续完全操作，可能会在偏航装置中产生显著的偏航力矩，因为作用在进行操作的能量生成单元上的推力比作用在停机的能量生成单元上的推力大得多(例如由于能量生成单元之间的转子的旋转速度和/或桨距角差异)。为了避免这种情况，根据该实施例，为第二能量生成单元生成的控制命令导致第二能量生成单元继续进行操作，但是在降低的负载水平下进行操作，例如通过将电力生产降低到预定义的阈值水平以下。这将作用在两个能量生成单元上的推力的差异减小到确保偏航装置上的偏航力矩维持在预定义的阈值水平以下的水平。然而，第二能量生成单元没有停机。由此，风力涡轮机在第一能量生成单元停机期间继续生产能量。此外，当第一能量生成单元再次准备好启动时，不需要启动第二能量单元。
用于降低第二能量生成单元的电力生产的控制命令可以包括用于降低转子的旋转速度、降低能量生成单元的推力限制、使能量生成单元降级等的控制命令。
在导致风力涡轮机上的高负载的操作条件期间要求第一能量生成单元停机的情况下(例如在高风速的情况下)，用于第二能量生成单元的控制命令可能会在用于第二能量生成单元的控制命令被执行之前引入延迟。根据该实施例，当确定这是被需要的时，可以立即使第一能量生成单元停机。然而，在第一能量生成单元是对偏航力矩提供最大贡献的能量生成单元的情况下，期望的是在第二能量生成单元也开始停机之前允许第一能量生成单元减速，因为否则可能会发生偏航力矩的增加。因此，在允许第二能量生成单元执行其控制命令之前引入延迟。
根据另一个实施例，用于第一能量生成单元的控制命令可以导致第一能量生成单元移动到空闲状态，并且用于第二能量生成单元的控制命令可以导致第二能量生成单元降低电力生产、降低推力限制、降低转子的旋转速度和/或使能量生成单元降级等。
第一能量生成单元和第二能量生成单元的协调操作可以是时间协调操作。根据该实施例，用于第一能量生成单元的控制命令和用于第二能量生成单元的控制命令同时执行，或者在其间有明确定义的时序。
该方法还可以包括监测偏航装置的偏航力矩的步骤，并且可以基于该偏航力矩来执行生成控制命令的步骤，并且用于第二能量生成单元的控制命令可以在偏航力矩在预定义的阈值水平以下时提供指令以依据控制命令控制第二能量生成单元。
根据该实施例，偏航力矩被监测，例如以确保它实际上被维持在预定义的阈值水平以下。在这种情况下，允许第二能量生成单元依据生成的控制命令进行操作。另一方面，当偏航力矩增加到超过预定义的阈值水平时，立即执行为第二能量生成单元生成的控制命令可能是不可行的。例如，如上所述，取而代之，可以在执行用于第二能量生成单元的控制命令之前引入延迟。例如，在第二能量生成单元是对偏航力矩提供最小贡献的能量生成单元的情况下，那么使该能量生成单元停机可能会导致偏航力矩增加，因此可能期望延迟该能量生成但愿的停机，直到使第一能量生成单元停机已经使偏航力矩减小到可接受的水平为止。
该方法还可以包括以下步骤：
-依据生成的控制命令在操作期间监测能量生成单元的操作，以及
-在第一能量生成单元和第二能量生成单元的操作失去时间协调性的情况下调整能量生成单元中的至少一个的操作。
根据本实施例，一旦响应于对操作改变的需求为第一能量生成单元和第二能量生成单元生成了控制命令，则依据生成的控制命令以协调的方式控制第一能量生成单元和第二能量生成单元，并且监测能量生成单元的实际操作，以确保能量生成单元实际上以协调的方式继续进行操作。
在发现第一能量生成单元和第二能量生成单元的操作失去时间协调性的情况下，则调整能量生成单元中的至少一个的操作，以确保恢复时间协调性，并且偏航装置上的偏航力矩可以维持在预定义的阈值水平以下。
能量生成单元的操作失去时间协调性可能例如由能量生成单元执行控制命令的方式的差异导致。例如，即使第一能量生成单元以及第二能量生成单元被请求停机，并且即使同时启动停机过程，实际的停机过程也可能不会由两个能量生成单元相同地或以同一步调执行。在这种情况下，可能需要调整能量生成单元中的至少一个的操作，例如请求领先于另一能量生成单元的能量生成单元减慢停机过程等，以允许另一能量生成单元跟上。
检测对操作改变的需求的步骤可以由能量生成单元中的一个来执行。根据该实施例，对操作改变的需求由能量生成单元中的一个，优选地是需要进行操作改变的那个在本地检测。例如，这可以包括能量生成单元检测环境条件(诸如风速、风向、阵风条件、湍流条件等)的改变。替代地或额外地，它可以包括能量生成单元例如基于来自传感器(诸如温度传感器、负载传感器等)的输出来检测内部条件。
作为替代方案，检测对操作改变的需求的步骤可以由多转子风力涡轮机执行。根据该实施例，对操作改变的需求与整个风力涡轮机有关，因此在风力涡轮机水平上进行检测。例如，风力涡轮机本身可能需要降级、增加电力生产、停机、启动等，并且这需要如上所述地以确保能量生成单元之间的协调性的方式执行。
检测对操作改变的需求的步骤可以包括检测第一能量生成单元将停机。这已经在上面描述过。
在这种情况下，生成控制命令的步骤可以包括生成导致第一能量生成单元以及第二能量生成单元停机的控制命令。由此有效地防止了一个能量生成单元停机而另一个能量生成单元继续进行正常操作。如上所述，这种场景可能会导致高偏航力矩，因此期望避免这种情况。
类似地，检测对操作改变的需求的步骤可以包括检测第一能量生成单元将启动。在这种情况下，生成控制命令的步骤可以包括生成导致第一能量生成单元以及第二能量生成单元启动的控制命令。由此确保能量生成单元同时启动，或者至少以协调的方式启动，由此有效地确保在启动过程期间偏航装置上的偏航力矩维持在预定义的阈值水平以下。
生成控制命令的步骤可以包括生成导致第一能量生成单元以及第二能量生成单元以降低负载操作模式进行启动的控制命令。由此确保在能量生成单元的启动期间风力涡轮机上的负载维持在低水平，即使能量生成单元没有以完全相同的方式执行启动。
作为另一替代方案，检测对操作改变的需求的步骤可以包括检测第一能量生成单元将降级。在这种情况下，生成控制命令的步骤可以包括生成导致第一能量生成单元以及第二能量生成单元降级的控制命令。
应当注意，能量生成单元的协调控制可以基于对预期在未来时间区间期间在风力涡轮机的位置处发生的条件的预测来启动。该预测可以例如基于一组监测参数。在预测条件表明当到达未来时间区间时将需要改变能量生成单元中地的至少一个的操作的情况下，则可以提前采取措施以避免不期望的事故。
附图说明
现在将参照附图更详细地描述本发明，其中：
图1是依据根据本发明的实施例的方法进行控制的多转子风力涡轮机的示意图，
图2和图3分别图示了依据现有技术方法和根据本发明的实施例的方法在停机期间对多转子风力涡轮机的控制，
图4和图5分别图示了依据现有技术方法和根据本发明的实施例的方法在事件检测之后对多转子风力涡轮机的控制，以及
图6和图7分别图示了依据现有技术方法和根据本发明的实施例的方法在启动期间对多转子风力涡轮机的控制。
具体实施方式
图1是依据根据本发明的实施例的方法进行控制的多转子风力涡轮机1的示意图。风力涡轮机1包括塔架2和包括两个臂3的负载承载结构。负载承载结构3经由偏航装置4连接到塔架2，由此负载承载结构3能够相对于塔架2执行偏航移动。
臂中的每一个承载能量生成单元5，每个能量生成单元5包括转子6和多个风力涡轮机叶片7。臂3在偏航装置4的旋转轴线8的相对侧上远离偏航装置4延伸。由此，两个能量生成单元5的操作差异可能导致在偏航装置4的旋转轴线8的相对侧上施加到负载承载结构3的力不同。这可能会在偏航装置4中引入偏航力矩9。
图1的多转子风力涡轮机1可以以如下方式进行控制。在操作期间，能量生成单元5向多转子风力涡轮机控制器10提供操作数据。在检测到对能量生成单元5中的至少一个的操作改变的需求的情况下，多转子风力涡轮机控制器10为两个能量生成单元生成控制命令，并将生成的控制命令提供给相应的能量生成单元5。
由于在能量生成单元5处发生或检测到的事件或条件，可能需要进行操作改变。在这种情况下，多转子风力涡轮机控制器10可以基于从能量生成单元5接收的操作数据作出反应。替代地或额外地，由于在风力涡轮机水平应用的事件或条件，可能需要进行操作改变。在这种情况下，多转子风力涡轮机控制器10可以基于其他输入和/或由多转子风力涡轮机控制器10本身执行的测量作出反应。
控制命令以确保实际上获得所需的操作改变的方式生成。此外，控制命令以协调的方式生成，即以导致两个能量生成单元5以协调的方式进行操作的方式生成，以确保偏航装置4的偏航力矩9维持在预定义的阈值水平以下。
图2和图3分别图示了依据现有技术方法和根据本发明的实施例的方法在停机期间对多转子风力涡轮机的控制。被控制的多转子风力涡轮机可以例如是图1的多转子风力涡轮机。在任何情况下，多转子风力涡轮机包括分别由实线和虚线图示的两个能量生成单元。
上曲线图图示了作为时间的函数的能量生成单元的操作状态。可以看出，能量生成单元可以处于能量生成单元进行操作的“运行”状态，或者能量生成单元已被停机的“停止”状态。
下曲线图图示了作为时间的函数，并且在上曲线图所示的能量生成单元的操作期间的多转子风力涡轮机的偏航装置的偏航力矩。
在时刻t0处，检测到能量生成单元中的第一能量生成单元需要停机。在图2所示的现有技术方法中，实线所示的第一能量生成单元从“运行”状态切换到“停止”状态，以使能量生成单元停机，从而满足要求。然而，虚线所示的第二能量生成单元保持在“运行”状态，从而继续像在检测到使第一能量生成单元停机的需求之前一样进行操作。可以看出，这导致偏航装置上的偏航力矩大，以及偏航力矩的大的变化。
在根据图3所示的本发明的实施例的方法中，第一能量生成单元也从“运行”状态切换到“停止”状态，以便根据需要使第一能量生成单元停机。然而，在这种情况下，为两个能量生成单元生成的控制命令是协调的，因此第二个能量生成单元也与第一个能量生成单元同时从“运行”状态切换到“停止”状态。从图3的下曲线图中可以看出，这会导致小得多的偏航力矩，以及偏航力矩的小得多的变化。由此，与图2所示的现有技术情况相比，风力涡轮机上、特别是偏航装置上的负载显著降低。
图4和图5分别图示了依据现有技术方法和根据本发明的实施例的方法在事件检测之后对多转子风力涡轮机的控制。类似于上面参照图2和图3描述的情况，多转子风力涡轮机包括两个能量生成单元，即实线所示的第一能量生成单元和虚线所示的第二能量生成单元。
上曲线图图示了作为时间的函数的能量生成单元的操作状态。能量生成单元可以处于能量生成单元正常操作的“正常”状态，也可以处于能量生成单元以谨慎的方式进行操作的“降低负载”状态，该“降低负载”状态限制在能量生成单元上，从而在多转子风力涡轮机上引入的负载。
中间曲线图图示了作为时间的函数，并且在上曲线图所示的能量生成单元的操作期间的能量生成单元的风力涡轮机叶片的平均桨距角。
下曲线图图示了作为时间的函数，并且在上曲线图所示的能量生成单元的操作期间的多转子风力涡轮机的偏航装置的偏航力矩。
在时刻t0处，检测到发生了需要第一能量生成单元以降低负载方式进行操作的事件。在现有技术方法中，如图4所示，第一能量生成单元根据需要从“正常”状态切换到“降低负载”状态。作为其结果，第一能量生成单元的平均桨距角增加。然而，第二能量生成单元保持在“正常”状态，并且继续进行操作而不考虑第一能量生成单元的操作。因此，第二能量生成单元的平均桨距角保持在其在t0之前的水平。从图4的下曲线图中可以看出，这导致在偏航装置中引入高偏航力矩，以及由偏航力矩的快速改变导致的偏航力矩的大变化。
在图5所示的根据本发明的实施例的方法中，第一能量生成单元也在时刻t0处从“正常”状态切换到“降低负载”状态。然而，在这种情况下，第二能量生成单元也在时刻t0处从“正常”状态切换到“降低负载”状态。因此，第二能量生成单元的平均桨距角增加到与第一能量生成单元的平均桨距角相当的水平。
从图5的下曲线图中可以看出，这导致小得多的偏航力矩，以及小得多的偏航力矩变化。由此，与图4所示的现有技术情况相比，风力涡轮机上、特别是偏航装置上的负载显著降低。
图6和图7分别图示了依据现有技术方法和根据本发明的实施例的方法在启动期间对多转子风力涡轮机的控制。类似于上面参照图2和图3描述的情况，多转子风力涡轮机包括两个能量生成单元，即实线所示的第一能量生成单元和虚线所示的第二能量生成单元。
上曲线图图示了作为时间的函数的能量生成单元的操作状态。能量生成单元可以处于：“降低负载”状态，其中能量生成单元以谨慎方式进行操作；“正常”状态，其中能量生成单元以正常方式进行操作；“启动”状态，其中能量生成单元正在启动；以及“空闲”状态，其中能量生成单元不生产电力。
下曲线图图示了作为时间的函数，并且在上曲线图所示的能量生成单元的操作期间的多转子风力涡轮机的偏航装置的偏航力矩。
起初，两个能量生成单元都处于“空闲”状态，即能量生成单元中的任一个都没有在生产电力。在时刻t0处，检测到能量生成单元应该启动。因此，两个能量生成单元都从“空闲”状态切换到“启动”状态。在时刻t1处，第一能量生成单元已完成其启动过程，因此其准备好开始正常操作。然而，第二能量生成单元尚未完成其启动过程。
在现有技术方法中，如图6所示，第一能量生成单元在时刻t1处从“启动”状态切换到“正常”状态，而第二能量生成单元简单地保持在“启动”状态，直到它完成其启动过程为止。这是在时刻t2处获得的，其中第二能量生成单元从“启动”状态切换到“正常”状态，之后两个能量生成单元都正常操作。
从图6的下曲线图中可以看出，这导致在第一能量生成单元正常操作，而第二能量生成单元仍在启动过程中的时间期间，即从时刻t1到时刻t2，偏航系统中的偏航力矩较大。
在图7所示的根据本发明的实施例的方法中，两个能量生成单元的操作是协调的。因此，当第一能量生成单元在时刻t1处完成其启动过程时，第二能量生成单元尚未完成其启动过程也被考虑在内。因此，取代将第一能量生成单元切换到“正常”状态，将其切换到“降低负载”状态，其中作用在能量生成单元上的负载较低。由此减小了作用在两个能量生成单元上的力的差异。
当第二能量生成单元在时刻t3处完成其启动过程时，它也从“启动”状态切换到“降低负载”状态，此时两个能量生成单元都以谨慎方式进行操作。
当两个能量生成单元的操作稳定时，它们都在时刻t4处以协调的方式从“降低负载”状态切换到“正常”状态。
从图7的下曲线图中可以看出，这导致在多转子风力涡轮机的整个启动过程中偏航装置上的偏航力矩较低。

Claims (18)

1.一种用于控制多转子风力涡轮机(1)的方法，所述多转子风力涡轮机(1)包括：两个或更多个能量生成单元(5)，每个能量生成单元(5)包括转子(6)，所述转子(6)包括一个或多个风涡轮叶片(7)；以及至少一个负载承载结构(3)，所述负载承载结构(3)经由偏航装置(4)连接到底座或塔架(2)，并且所述负载承载结构(3)承载所述至少两个能量生成单元(5)，所述方法包括以下步骤：
-检测对能量生成单元(5)中的至少第一能量生成单元的操作改变的需求，
-为所述第一能量生成单元(5)和至少第二能量生成单元(5)生成控制命令，所述第一能量生成单元(5)和所述第二能量生成单元(5)安装到同一负载承载结构(3)，所述控制命令导致所需的操作改变，并且所述控制命令导致至少所述第一能量生成单元(5)和所述第二能量生成单元(5)的协调操作，以及
-依据生成的控制命令控制能量生成单元(5)，
其中，所述控制命令在所述偏航装置(4)的偏航力矩(9)维持在预定义的阈值水平以下的约束下生成。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述负载承载结构包括在所述偏航装置(4)的旋转轴线(8)的相对侧上远离所述偏航装置(4)延伸的两个臂结构(3)，并且其中所述第一能量生成单元(5)安装到第一臂结构(3)，所述第二能量生成单元(5)安装到第二臂结构(3)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，检测对至少所述第一能量生成单元(5)的操作改变的需求的步骤包括检测所述第一能量生成单元(5)的操作条件的改变。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，生成控制命令的步骤包括为所述第一能量生成单元(5)和所述第二能量生成单元(5)设置相同的推力限制。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，检测对至少所述第一能量生成单元(5)的操作改变的需求的步骤基于请求所述多转子风力涡轮机(1)的操作改变的命令来执行。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，生成控制命令的步骤包括为所述第一能量生成单元(5)和所述第二能量生成单元(5)生成相同的控制命令。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，生成控制命令的步骤包括为所述第一能量生成单元(5)生成第一控制命令和为所述第二能量生成单元(5)生成第二控制命令，所述第二控制命令不同于所述第一控制命令，并且其中控制能量生成单元(5)的步骤包括依据不同的控制命令以协调的方式控制所述第一能量生成单元(5)和所述第二能量生成单元(5)。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，生成控制命令的步骤包括：
-为所述第一能量生成单元(5)生成第一控制命令，所述第一控制命令导致所述第一能量生成单元(5)停机，以及
-为第二能量生成单元(5)生成第二控制命令，所述第二控制命令导致所述第二能量生成单元(5)在降低的负载水平下继续电力生产。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一能量生成单元(5)和所述第二能量生成单元(5)的协调操作是时间协调操作。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括监测所述偏航装置(4)的偏航力矩(9)的步骤，并且其中生成控制命令的步骤基于所述偏航力矩(9)执行，并且用于所述第二能量生成单元(5)的控制命令在所述偏航力矩(9)在所述预定义的阈值水平以下时提供指令以依据所述控制命令来控制所述第二能量生成单元(5)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括以下步骤：
-依据生成的控制命令在操作期间监测能量生成单元(5)的操作，以及
-在所述第一能量生成单元(5)和所述第二能量生成单元(5)的操作失去时间协调性的情况下调整能量生成单元(5)中的至少一个的操作。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，检测对操作改变的需求的步骤由能量生成单元(5)中的一个执行。
13.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中，检测对操作改变的需求的步骤由所述多转子风力涡轮机(1)执行。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，检测对操作改变的需求的步骤包括检测所述第一能量生成单元(5)将停机。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，生成控制命令的步骤包括生成导致所述第一能量生成单元(5)以及所述第二能量生成单元(5)停机的控制命令。
16.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其中，检测对操作改变的需求的步骤包括检测所述第一能量生成单元(5)将启动。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，生成控制命令的步骤包括生成导致所述第一能量生成单元(5)以及所述第二能量生成单元(5)启动的控制命令。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其中，生成控制命令的步骤包括生成导致所述第一能量生成单元(5)以及所述第二能量生成单元(5)以降低负载操作模式启动的控制命令。
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