CN117529666A - 确定风力涡轮机转子速度 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及确定风力涡轮机的转子速度。本发明涉及接收指示风力涡轮机转子轮毂的角速度的角速度传感器数据(例如由陀螺仪提供),以及接收指示转子轮毂在相对于转子轮毂的旋转轴线的至少一个径向方向上的加速度的加速度传感器数据。本发明涉及基于相应的角速度传感器数据和加速度传感器数据确定转子轮毂的第一和第二估算旋转速度。本发明涉及基于第一和第二估算旋转速度之间的差值确定校正值,以及将校正值应用于第一估算旋转速度,以确定风力涡轮机的真实的当前转子速度。
Description
技术领域
本发明涉及确定风力涡轮机的转子速度。特别是,转子速度的确定涉及利用基于转子轮毂加速度测量值的转子轮毂的估算旋转速度,对基于转子轮毂角速度测量值确定的风力涡轮机转子轮毂的估算旋转速度进行校正。
背景技术
能够获得风力涡轮机各部件的旋转速度(例如转子速度、发电机速度等)的准确测量值非常重要。这样就可以进行监测,以确保风力涡轮机按照控制或预期运行,并可以进行与风力涡轮机将执行的电力生成有关的确定。
风力涡轮机可能需要风力涡轮机控制域和安全域中的部件旋转速度的单独测量值。特别是,控制域中的测量值可用于控制风力涡轮机,以最大限度地提高电力生成效率并减少涡轮机部件上的负载。另一方面,安全域中的测量值可用于确定风力涡轮机的安全控制器何时需要对涡轮机进行控制,例如使涡轮机停机。
风力涡轮机可以使用多种单独的方法来确定部件的旋转速度。一种可用于安全域的测量风力涡轮机转子速度的方法可能涉及测量来自风力涡轮机机舱中两个不同速度传感器的脉冲串信号的周期时间,然后比较不同的测量值。不过,这种方法对噪音比较敏感,尤其是在低转子速度时,而且所需的设备也可能比较昂贵。
另一种可用于安全域的测量转子速度的方法涉及使用位于风力涡轮机转子轮毂中的陀螺仪。然而,为了使测量值适用于安全域,陀螺仪测量值可能需要与机舱内执行的测量值(例如控制域测量值)进行验证,机舱内执行的测量值例如是基于机舱的转子速度和/或发电机速度测量值。如果转子轮毂和机舱之间的通信失效,则无法验证基于轮毂的测量值。这种基于轮毂的转子速度测量值的另一个缺点是陀螺仪信号中可能存在直流偏移和漂移,从而降低了测量精度。
正是在这一背景下提出了本发明。
发明内容
根据本发明的一个方面,提供了一种确定风力涡轮机的转子速度的方法。该方法包括从位于风力涡轮机的转子轮毂中的角速度传感器接收角速度传感器数据,该角速度传感器数据指示转子轮毂的角速度。该方法包括从位于转子轮毂中的加速度传感器接收加速度传感器数据,该加速度传感器数据指示转子轮毂在相对于转子轮毂的旋转轴线的至少一个径向方向上的加速度。该方法包括基于接收的角速度传感器数据确定转子轮毂的第一估算旋转速度。该方法包括基于接收的加速度传感器数据确定转子轮毂的第二估算旋转速度。该方法包括基于第一和第二估算旋转速度之间的差值确定校正值。该方法包括将校正值应用于第一估算旋转速度,以确定风力涡轮机的转子速度。
确定第一和第二估算旋转速度可以包括将接收的角速度传感器数据和接收的加速度传感器数据转换到随转子轮毂旋转的旋转坐标系。
该方法可以包括检索在前一时间步长确定的转子速度。确定第二估算转子速度可以包括对转子轮毂在所述至少一个径向方向上的加速度应用偏移量,以补偿接收的加速度数据中包含的向心力贡献。该偏移量可以基于上一时间步长确定的转子速度来确定。
转子轮毂在垂直于转子轮毂的旋转轴线的至少一个径向方向上的加速度可以基本上是正弦信号。第二估算转子速度可以基于一个或多个正弦信号的确定周期来确定。
确定第二估算转子速度可以包括将一个或多个正弦信号转换为相应的逻辑信号,并基于一个或多个逻辑信号的确定周期来确定估算转子速度。
转换为一个或多个逻辑信号可以包括:当相应的正弦信号移动到第一阈值以上时分配真值;当相应的正弦信号移动到第二阈值以下时分配假值。可选地,第一阈值可以是+0.5g。可选地,第二阈值可以是-0.5g。
确定第一和第二估算转子速度可以包括确定第一和第二估算转子速度中的每一个在某个时间间隔内的代表值。可选地,代表值可以是平均值。还可选地,该时间间隔可以对应于转子轮毂完成规定数量的完整旋转所需的时间。还可选地,校正值可以被确定为相应代表值之间的差值。
确定校正值可以包括确定校正值在某个时间间隔内的代表值。应用校正值可以包括将校正值的代表值应用于第一估算旋转速度,以确定风力涡轮机的转子速度。可选地,代表值可以是平均值。还可选地,时间间隔可以对应于转子轮毂完成规定数量的完整旋转所需的时间。
接收的加速度传感器数据可以包括指示转子轮毂在相对于转子轮毂旋转轴线的两个不同径向方向上的加速度的数据。这两个不同的径向方向可以相互垂直。
校正值可以在规定的触发点确定。可选地,触发可以在转子轮毂每完成一次完整旋转时。
该方法可以包括:如果确定的校正值大于规定的阈值校正值,则生成误差信号。
角速度传感器和加速度传感器可以是位于转子轮毂中的单个传感器单元的一部分。可选地,角速度传感器可以是多轴陀螺仪,和/或加速度传感器可以是加速度计。
角速度传感器和加速度传感器可以嵌入转子轮毂的安全控制系统中。
根据本发明的另一方面,提供了一种非暂时性计算机可读存储介质,其上存储有指令,当被一个或多个处理器执行时,所述指令会导致一个或多个处理器执行如上所述的方法。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于风力涡轮机的控制系统。该系统包括均位于风力涡轮机的转子轮毂中的角速度传感器和加速度传感器。该系统包括计算机处理器,该计算机处理器被配置为:从角速度传感器接收指示转子轮毂的角速度的角速度传感器数据;从加速度传感器接收指示转子轮毂在相对于转子轮毂旋转轴线的至少一个径向方向上的加速度的加速度传感器数据;基于接收的角速度传感器数据确定转子轮毂的第一估算旋转速度;基于接收的加速度传感器数据确定转子轮毂的第二估算旋转速度;基于第一和第二估算旋转速度之间的差值确定校正值;以及,将校正值应用于第一估算旋转速度,以确定风力涡轮机的转子速度。
该控制系统可以是风力涡轮机的安全控制系统。
根据本发明的另一个方面,提供了一种风力涡轮机,该风力涡轮机包括上面描述的控制系统。
附图说明
现在将参照附图对本发明的示例进行描述,其中:
图1是根据本发明的示例的包括控制系统的风力涡轮机的示意图;
图2是图1的控制系统的部件零件的示意图;
图3显示了根据本发明的示例的图1的控制系统执行的方法的步骤;
图4是转子前视图的示意图,其图示了图3的方法中使用的旋转坐标系;
图5(a)显示了指示来自图1的控制系统的加速度传感器的向心力补偿加速度信号的曲线图,图5(b)显示了图5(a)的加速度信号的布尔方波信号;
图6显示了基于图5(b)的布尔方波信号的图1的风力涡轮机的估算转子速度信号的曲线图;以及
图7(a)显示了来自图6的信号的估算转子速度与基于来自图1的控制系统的角速度传感器的角速度信号的估算转子速度的比较曲线图,图7(b)显示了指示基于图7(a)的估算转子速度之间的差值的补偿值的曲线图。
具体实施方式
图1显示了风力涡轮机10,其包括塔架12、可旋转地联接到塔架12顶部的机舱14、包括安装在机舱14上的转子轮毂16的转子,以及联接到转子轮毂16上的多个风力涡轮机转子叶片18(在所述示例中为三个转子叶片)。机舱14和转子叶片18通过偏航系统转动并被导向风向。机舱14内装有风力涡轮机10的发电部件(未显示),发电部件包括发电机、齿轮箱组件(齿轮组件或简称齿轮箱)、传动系统和制动组件,以及用于将风的动能转换为电能以提供给电网的转换器设备。风力涡轮机10以完全安装后适合运行的形式显示;特别是,转子轮毂16安装在机舱14上,每个叶片18安装在转子轮毂16上。
风力涡轮机10包括位于转子轮毂16中的控制系统20。在所述示例中,控制系统20位于风力涡轮机10的安全域中,因此它是安全控制系统。但可以理解的是,下文描述的方法也可以由作为风力涡轮机的控制域的一部分的控制系统执行。
图2图示了控制系统20的不同部件。系统20包括用于测量转子轮毂16的角速度的陀螺仪22和用于测量转子轮毂16的加速度的加速度计24。陀螺仪22和加速度计24可以是安装在转子轮毂16中的单个测量单元的一部分。转子轮毂16的旋转运动会激励测量单元中陀螺仪22的轴,从而可以测量角速度或速率。在所述示例中,加速度计24是三轴加速度计,用于测量转子轮毂轴线方向和垂直于转子轮毂轴线的方向上的加速度。
控制系统20包括从角速度和加速度传感器22、24接收测量值的控制器26(其包括至少一个处理器)。在所述示例中,包括传感器22、24的单元与控制器26一起嵌入控制系统20中。控制器26用于基于接收的信号做出各种确定(判定),包括基于来自角速度和加速度传感器22、24的信号确定风力涡轮机转子速度,如下文将详细介绍的那样。控制器26可以被配置为传输控制信号,以控制风力涡轮机10的不同部件,例如以在需要时控制风力涡轮机10停机。
控制系统20还可以包括用于存储指令的存储装置28,其中控制器26的处理器访问这些指令,以执行各种确定。存储装置28可以可选地包括用于存储来自传感器22、24的历史和/或当前测量值的数据存储器。
本发明的优点在于它提供了纯粹基于轮毂的转子速度测量值,因此无需与风力涡轮机机舱进行通信(例如以验证测量值)。这意味着该测量技术对转子轮毂和机舱之间的通信故障具有更强的抗干扰能力。
本发明的优点还在于,它提供了更可靠、更精确的能抵御外部噪音(对于外部噪音是稳健的)的转子速度测量值。此外,转子速度测量值经由复杂程度低于某些已知方法的相对简单的方法获得。此外,还可使用风力涡轮机上的现有传感器,从而最大限度地降低成本、维护和对风力涡轮机内空间的使用。
通过使用图1和图2的控制系统20来执行下文参照图3所述的方法30,可以实现这些优势和进一步的优势。根据依照本发明的方法30的第一步骤32,控制器26从陀螺仪22和加速度计24接收传感器信号。
陀螺仪信号为角速度传感器数据的形式,其指示转子轮毂16的角速度或速率。特别是,当风力涡轮机10运行时,转子轮毂16和转子叶片18围绕转子轮毂16的轴线旋转。轮毂16的这种旋转运动会激励位于转子轮毂16中的测量单元的陀螺仪22的轴,以生成指示轮毂16的旋转运动的传感器数据。
加速度计信号为加速度传感器数据的形式,其指示转子轮毂16在相对于转子轮毂16的旋转轴线的至少一个径向方向上的加速度。如上所述,在所述示例中,加速度计24是三轴加速度计。加速度计24可以在轮毂16中定向为使得它可测量在沿着轮毂轴线的方向上的加速度,以及在与轮毂轴线径向(且相互垂直)的各个方向上的加速度。替代地,也可以利用加速度计24的定向知识,来提取在相对于轮毂轴线的一个或多个径向方向上的加速度测量值。本发明使用沿着相对于轮毂旋转轴线(或垂直于风力涡轮机10的主轴)的一个或多个径向方向的加速度测量值来估算旋转速度。在所述示例中,两个相互垂直的方向上的加速度测量值用于执行该估算。因此,控制器26接收的加速度计信号包括指示在这些径向方向上的加速度的加速度数据。
在方法30的步骤34中,控制器26单独地确定转子轮毂16的第一和第二估算旋转速度。第一估算转子速度基于来自陀螺仪22的接收的角速度传感器数据确定。第二估算转子速度基于来自加速度计24的接收的加速度传感器数据确定。
确定第一和第二估算旋转速度可以包括将接收的角速度传感器数据和接收的加速度传感器数据转换到随转子轮毂16旋转的旋转坐标系。也就是说,接收的传感器数据可以是在包括传感器的测量单元的局部框架中获得的,因此需要将传感器数据旋转到旋转框架中。旋转坐标系的一个示例如图4所示,图中显示了转子轮毂16和叶片18旋转平面中的两个轴X、Z,第三个轴Y沿着转子轮毂16的旋转轴线。在进一步处理之前,旋转信号还可以通过中值滤波器来减少噪音。
控制器26利用测量单元的定位知识,特别是陀螺仪22的定位知识,以及接收的陀螺仪信号来确定第一估算旋转速度。这种基于陀螺仪信号的估算转子速度可被视为具有相对较好的动态精度,即它可以相对较好地解释转子速度的变化。然而,基于陀螺仪信号的估算转子速度可能包括温度依赖性和/或漂移,这会降低估算的准确性。如下文所述,加速度计信号可用于考虑估算转子速度中的这些不准确性,从而提高确定的转子速度的准确性。
加速度计24主要受重力激励,但也受轮毂16和机舱14在风力涡轮机10运行期间叶片18旋转时的向心力和转子旋转速度加速度以及振动激励。为了根据加速度信号估算转子旋转速度,控制器26需要处理接收的加速度信号,以补偿测量值中的向心力贡献。这很容易实现,因为向心力在垂直于主轴的两个加速度计轴(即两个径向方向)上引入与轮毂转子速度成比例的偏移,因此可以识别并消除向心力贡献。特别地,向心加速度对接收信号的影响可以基于前一时间步长确定的转子速度以及传感器在转子轮毂16中的位置来确定。具体来说,基于来自前一时间步长的转子速度确定的偏移量可应用于接收的传感器信号,以补偿向心加速度。加速度信号中干扰来自重力的贡献的其他贡献(例如转子振动)将被忽略,因为它们不会对加速度信号产生持续影响,而且在任何情况下,相对于重力贡献而言,它们的幅值都可以忽略不计。
图5(a)图示了转子叶片18旋转时,在转子轴径向的两个方向中的每一个上的加速度的曲线图,其中两个径向方向中的每一个上的加速度是从加速度计24接收,并对向心力进行了补偿的相应方向上的加速度信号。由于径向方向相互垂直,可以看出两个信号的相位相差90度。此外,每个信号基本上都是正弦信号,幅值约等于1g,其中正弦信号的周期对应于风力涡轮机转子进行一次完整旋转。随着转子旋转速度的增加,正弦信号的周期会减小,即信号频率会增加。
控制器26可以将图5(a)中所示的正弦信号转换为布尔信号。特别是,这种转换可以参照+/-0.5g的阈值进行:当正弦信号超过0.5g时,布尔信号可以设置为真(1),当正弦信号下降到-0.5g以下时,布尔信号可以设置为假(0)。图5(b)显示了与图5(a)的相应正弦信号相对应的布尔信号。这种布尔方法产生的方波信号抗噪能力很强,该方波信号然后可用于确定估算转子速度。
控制器26为两个方波信号中的每一个确定正负周期时间。这些周期时间然后可用于估算轮毂转子速度。特别是,这为轮毂16的每次完整回转提供了四个平均轮毂转子速度信号,即两个方波信号中的每一个的正负部分各对应一个。对这四个部分中的每一个部分进行外推,以表示轮毂16在一次完整旋转内的平均转子速度。这在图6中进行图示,图6显示了四个信号部分中每一个部分在轮毂16的一次完整旋转内的平均转子速度。特别是,每幅曲线图的水平部分是转子轮毂16在连续完整旋转内的平均转子速度。如图3(b)和图4清晰所示,四个平均轮毂转子速度信号中的每一个都90度异相(相位相差90度)。因此,重力驱动正弦加速度信号的频率成分被用于确定转子轮毂16在一次完整旋转内的平均转子速度。
虽然这种基于加速度传感器数据的估算转子速度具有很强的抗噪性,并且在转子轮毂16的完整旋转内相对准确(即相对较低的频率成分),但这种估算的动态准确性可能不如基于陀螺仪信号的估算转子速度好。这些第一和第二估算转子速度的组合--即基于相应陀螺仪和加速度计信号的估算转子速度的组合--可以提供比单独的第一或第二估算值更准确的风力涡轮机转子速度的确定。
控制器26通过将基于第二估算转子速度的补偿或校正值应用于第一估算转子速度,将第一和第二估算旋转速度结合起来。这是为了确保输出转子速度信号的平均误差为零。特别是,在步骤36,控制器26基于第一和第二估算转子旋转速度之间的差值确定校正值。为此,控制器26在基于加速度的转子旋转速度信号所代表的相同时间间隔内,对基于陀螺仪信号的(第一)估算转子速度进行平均,然后计算这两个信号之间的差值,以确定基于陀螺仪的估算转子旋转速度的误差。
图7(a)图示了如何计算校正值,特别是X加速度信号的正时间周期估算值的示例。图7(a)显示了来自图6的基于加速度的估算转子速度60中的一个,以及转子轮毂16每次完整旋转处的触发点62。基于陀螺仪的平均转子速度信号64然后在转子轮毂16的每次完整旋转内,即在连续触发点62之间进行指示。完整旋转内的校正值被确定为每个触发点62处基于加速度的估算转子速度60与基于陀螺仪的转子速度64之间的差值。图7(b)图示了这一校正值,该校正值在转子轮毂16的每次完整旋转内是恒定的,并在每个触发点62处发生变化。
在方法30的步骤38处,控制器26将校正值应用于第一估算旋转速度(即基于陀螺仪的旋转速度),以确定风力涡轮机10的转子速度。这样确保了确定的轮毂转子速度没有直流误差,同时保留基于陀螺仪的信号的完整动态响应。使用基于加速度的转子速度补偿基于陀螺仪的转子速度的特定方式可根据需要而变化。例如,图7(b)中所示的校正值可以在轮毂16的若干次旋转(例如四次完整的回转)或若干次测量值采样中取平均值,然后将该平均值作为校正值应用于每个时间步长的基于陀螺仪的转子速度。通过在若干次旋转内对校正值进行平均,基于加速度的估算转子速度的相对较差的动态响应不会导致误差被引入到确定的转子速度中。此外,影响转子速度测量值的因素,诸如风速、温度等,在较短时段内(诸如一次完整旋转内)可能被视为没有发生显著变化,因此可能不需要进行校正来将较短时段内的变化考虑在内。因此,这种“基于轮毂”的解决方案提供了准确、可验证的转子速度测量值,而无需依赖与机舱14的通信。
可以对转子速度信号的有效性进行监测。这可能涉及多种不同的方法。例如,可以检测和隔离陀螺仪和加速度传感器测量中的故障。此外,还可以验证两个测量概念是否在可接受的范围内一致。控制系统20可依据识别出的故障类型和转子速度信号,被配置为以不同方式使风力涡轮机10停机。
在一个示例中,对加速度计24和控制器26之间的通信进行监测。特别是,可以确认加速度计24正在向控制器26提供新的加速度数据,以及与加速度计24相关联的数据随时间发生变化,从而确认加速度计24的证明质量没有被卡住。
还可以确认陀螺仪22正在向控制器26提供新的角速度数据。陀螺仪22可能具有持续的内置自检功能,该内置自检功能可验证装置的正确运行。可以对陀螺仪22的各个轴的值随时间的变化进行监测,以确保机械结构没有被卡住。
此外,加速度计24的正确配置可以通过监测所产生的加速度计矢量的幅值和验证其接近1g来证明,例如借助于累积和(CuSum)算法。这可以参照一个阈值来确定,但该阈值可以为整个控制系统提供稳健性,因为它可以偶尔被突破,而不会导致风力涡轮机10停止。相反,在检测到误差之前,加速度矢量长度可能需要在某个时间周期内连续突破阈值,从而确保故障不会因塔架顶部的振荡而触发。
作为示例,可以计算加速度矢量的欧氏长度(由三个测量方向上的加速度测量值跨过)。可以使用X和Z(径向)方向(如上所述)上的向心力补偿加速度信号,以及Y(轴向)方向(也如上所述)上的中值滤波加速度。然后,加速度矢量长度可由以下公式给出:
然后,触发阈值或容差可以被定义为:
abs(Const g-abs(Acclength))>tolerance
此外,还可以对确定的校正值进行监测,以确保其不会变得过大。虽然预期从陀螺仪22获得的角速率在一定程度上会有偏差和漂移,因此预期会有一定程度的不准确性,但这种偏差和偏移是有限度的。因此,存在校正值预期会保持在其中的上界限和下界限。如果超出这些界限,则可能指示陀螺仪22的操作或配置出现故障。
如果检测到一个或多个故障,诸如上述故障,就可以生成误差信号。所采取的措施可以取决于检测到的一个或多个特定故障。例如,如果在加速度计信号中检测到故障,则可以不再确定校正值,但控制系统20仍可使用基于陀螺仪信号确定的转子速度来控制风力涡轮机10,例如以在控制系统20是安全控制器时执行受控停机。但是,如果在陀螺仪信号中检测到故障,那么无论加速度计信号是否有故障,都可以在不使用转子速度确定的情况下使风力涡轮机10停机。
在不偏离所附权利要求书中定义的本发明范围的情况下,可以对所描述的示例进行许多修改。
本发明的方法可以在任何合适的计算装置上实现,例如通过在一个或多个计算机处理器上实现的一个或多个功能单元或模块。这些功能单元可由在任何合适的计算基板上运行的合适软件提供,该基板可使用常规或定制处理器和存储器。一个或多个功能单元可以使用共同的计算基板(例如,它们可以在同一台服务器上运行)或单独的基板,或者一个或两个功能单元本身可以分布在多个计算装置之间。计算机存储器可以存储用于执行方法的指令,处理器可以执行存储的指令来执行方法。
Claims (15)
1.一种确定风力涡轮机的转子速度的方法,所述方法包括:
从位于所述风力涡轮机的转子轮毂中的角速度传感器接收角速度传感器数据,所述角速度传感器数据指示所述转子轮毂的角速度;
从位于所述转子轮毂中的加速度传感器接收加速度传感器数据,所述加速度传感器数据指示所述转子轮毂在相对于所述转子轮毂的旋转轴线的至少一个径向方向上的加速度;
基于接收的角速度传感器数据确定所述转子轮毂的第一估算旋转速度;
基于接收的加速度传感器数据确定所述转子轮毂的第二估算旋转速度;
基于所述第一估算旋转速度和所述第二估算旋转速度之间的差值确定校正值;以及
将所述校正值应用于所述第一估算旋转速度,以确定所述风力涡轮机的转子速度。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,确定所述第一估算旋转速度和所述第二估算旋转速度包括:将接收的角速度传感器数据和接收的加速度传感器数据转换到随所述转子轮毂旋转的旋转坐标系。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法,所述方法包括检索在前一时间步长确定的转子速度,并且其中确定所述第二估算转子速度包括对所述转子轮毂在所述至少一个径向方向上的加速度应用偏移量,以补偿接收的加速度数据中包含的向心力贡献,所述偏移量基于前一时间步长确定的转子速度确定。
4.根据任一项前述权利要求所述的方法,其中,所述转子轮毂在垂直于所述转子轮毂的旋转轴线的至少一个径向方向上的加速度基本上是正弦信号,并且其中所述第二估算转子速度基于所述一个或多个正弦信号的确定周期确定。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,确定所述第二估算转子速度包括将所述一个或多个正弦信号转换为相应的逻辑信号,并基于所述一个或多个逻辑信号的确定周期来确定估算转子速度。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,转换为一个或多个逻辑信号包括:当相应的正弦信号移动到第一阈值以上时分配真值,当相应的正弦信号移动到第二阈值以下时分配假值,可选地,其中所述第一阈值为+0.5g,并且可选地,其中所述第二阈值为-0.5g。
7.根据任一项前述权利要求所述的方法,其中,确定所述第一估算转子速度和所述第二估算转子速度包括确定所述第一估算转子速度和所述第二估算转子速度中的每一个在某个时间间隔内的代表值;可选地,其中所述代表值为平均值;进一步可选地,其中所述时间间隔对应于所述转子轮毂完成规定数量的完整旋转所需的时间;进一步可选地,其中所述校正值被确定为相应代表值之间的差值。
8.根据任一项前述权利要求所述的方法,其中,确定所述校正值包括确定所述校正值在某个时间间隔内的代表值,并且其中应用所述校正值包括将所述校正值的代表值应用于所述第一估算旋转速度,以确定所述风力涡轮机的转子速度;可选地,其中所述代表值是平均值;进一步可选地,其中所述时间间隔对应于所述转子轮毂完成规定数量的完整旋转所需的时间。
9.根据任一项前述权利要求所述的方法,其中,接收的加速度传感器数据包括指示所述转子轮毂在相对于所述转子轮毂的旋转轴线的两个不同径向方向上的加速度的数据,所述两个不同径向方向相互垂直。
10.根据任一项前述权利要求所述的方法,其中,所述校正值在规定的触发点处确定;可选地,其中所述触发在所述转子轮毂每完成一次完整旋转时。
11.根据任一项前述权利要求所述的方法,所述方法包括:如果确定的校正值大于规定的阈值校正值,则生成误差信号。
12.根据任一项前述权利要求所述的方法,其中,所述角速度传感器和所述加速度传感器是位于所述转子轮毂中的单个传感器单元的一部分;可选地,其中所述角速度传感器是多轴陀螺仪和/或其中所述加速度传感器是加速度计。
13.根据任一项前述权利要求所述的方法,其中,所述角速度传感器和所述加速度传感器嵌入所述转子轮毂的安全控制系统中。
14.一种用于风力涡轮机的控制系统,所述系统包括均位于所述风力涡轮机的转子轮毂中的角速度传感器和加速度传感器,所述系统包括计算机处理器,所述计算机处理器被配置为:
从所述角速度传感器接收角速度传感器数据,所述角速度传感器数据指示所述转子轮毂的角速度;
从所述加速度传感器接收加速度传感器数据,所述加速度传感器数据指示所述转子轮毂在相对于所述转子轮毂的旋转轴线的至少一个径向方向上的加速度;
基于接收的角速度传感器数据,确定所述转子轮毂的第一估算旋转速度;
基于接收的加速度传感器数据,确定所述转子轮毂的第二估算旋转速度;
基于所述第一估算旋转速度和所述第二估算旋转速度之间的差值确定校正值;以及
将所述校正值应用于所述第一估算旋转速度,以确定所述风力涡轮机的转子速度。
15.一种风力涡轮机,所述风力涡轮机包括根据权利要求14所述的控制系统。
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Legal Events
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