DK179188B1 - Wind turbine and a method of operating a wind turbine - Google Patents

Wind turbine and a method of operating a wind turbine Download PDF

Info

Publication number
DK179188B1
DK179188B1 DKPA201670502A DKPA201670502A DK179188B1 DK 179188 B1 DK179188 B1 DK 179188B1 DK PA201670502 A DKPA201670502 A DK PA201670502A DK PA201670502 A DKPA201670502 A DK PA201670502A DK 179188 B1 DK179188 B1 DK 179188B1
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
wind turbine
parameter
yaw
wind
nacelle
Prior art date
Application number
DKPA201670502A
Other languages
English (en)
Inventor
Matthew Summers
Original Assignee
Envision Energy (Jiangsu) Co Ltd
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 Envision Energy (Jiangsu) Co Ltd filed Critical Envision Energy (Jiangsu) Co Ltd
Priority to DKPA201670502A priority Critical patent/DK179188B1/en
Priority to PCT/CN2017/092000 priority patent/WO2018006849A1/en
Publication of DK201670502A1 publication Critical patent/DK201670502A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DK179188B1 publication Critical patent/DK179188B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0204Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for orientation in relation to wind direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/04Automatic control; Regulation
    • F03D7/042Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller
    • F03D7/048Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller controlling wind farms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D17/00Monitoring or testing of wind motors, e.g. diagnostics
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/30Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/329Azimuth or yaw angle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/80Devices generating input signals, e.g. transducers, sensors, cameras or strain gauges
    • F05B2270/802Calibration thereof
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Claims (5)

Patentkrav
1.4. Vindturhinepark (1) ifølge krav 13, kendetegnet ved, at den mindst ene enhed er mindst én anden vindturbine (3), en meteorologisk mast (111 eller en understation go (10), hvori den anden vindturbine (3), den meteorologiske mast (11) eher understationen (10) er placeret i forhold til den forste vindturbine (2).
15. System omfattende en fjernovervågmngssiatioH (9) i forbindelse med mindst én vindturbine (2, 3), der omfatter et vindturbinetårn (4), en nacelle (5) arrangeret ovenpå vindturbinetårnet (4), en rotor omfattende et. roterbart nav med mindst to vindtnrbinevinger (8) arrangeret i forhold til nacellen (5), hvor vindturbinen (2,3) yderligere omfatter en krøjelejeenhed (6) arrangeret mellem nacellen (5) og vindturbinetåmet, en krojemekanisme (19) konfigureret til at krøje nacellen (5) i forhold til vindturbinetåmet (4) og et krøjestyresysterø (12) konfigureret til at oprette nacellen (5) i forhold til en vindretning, hvori den mindst ene vindturbine (2, 3) yderligere omfatter mindst én første føler (16) konfigureret til at måle mindst én første parameter, hvor fiernovervågningsstationen (9) er konfigureret til ar bestemme en første maksimal rotorvirkningsgrad af den mindst ene vindturbine baseret på den mindst ene forste parameter, kendetegnet ved. at ijernovervågningsstationen (9) yderligere er i forbindelse med mindst én enhed placeret adskilt fra den mindst ene vindturbine (2, 3), hvori den mindst ene enhed omfatter mindst én anden føler (17) konfigureret til at måle mindst én anden parameter, hvor fiernovervågningsstationen (9) yderligere er konfigureret til at bestemme en anden maksimal rotorvirkningsgrad af den mindst ene vindturbine baseret på den mindst ene anden parameter, hvori
Ijernovervågningsstationen (9) yderligere er konfigureret til at bestemme en krøjefejl (37) på basis af de« første maksimale rotorvirkmngsgrad og den anden maksimale rotorvirkningsgrad og valgfrit sende en korrigerende påvirkning til krøjestyresystemet (12) af den mindst ene vindturbine (2, 3), hvis krøjefejlen overskrider en tærskelværdi.
parameter
Measure 1st parameter Estimate rotor effiency r
Determine maximum rotor efficiencies as function of reference parameter s Measure
I 2nd parameter
Calculate difference between maximum rotor efficiencies
1. Fremgangsmåde til drift afen vindturbine (2, 3). omfattende ei vindturbinetäro (4), en nacelle (5) arrangeret ovenpå vindturbinetårnet (4), en rotor omfattende et rotethart nav (7) med mindst to vindturbineviager (8) arrangeret i forhold til nacellen (5), hvor vindturbinen (2,3) yderligere omfatter en krøjelejeenbed (6) arrangeret mellem nacellen (S) og vindturbinetårnet (4), en krojemekanisrae (19) konfigureret til at krøje nacellen (5) i forhold til vindturbinetårnet (4) og et krøjestyresystem (12) konfigureret til at oprette nacellen (5) i forhold til en vindretning, hvori fremgangsmåden omfatter trinene;
måling af mindst én første parameter (20) af vindturbinen,
- bestemmelse af en første maksimal rotorvirkningsgrad (21, 25) af vindturbinen baseret på den mindst ene første parameter,
- bestemmelse afen krøjefejl (37) af vindturbinen, kendetegnet ved, at fremgangsmåden yderligere omfatter tunene;
måling af mindst én anden parameter (22) af mindst én enhed adskilt fra vindturbinen,
- bestemmelse af en anden maksimal rotorvirkningsgrad (23, 25) af vindturbinen baseret på den mindst ene anden parameter, ~ hvori krøjefejlen (37) bestemmes på basis af den første maksimale rotorvirkningsgrad (21, 25) og den anden maksimale rotorvirkningsgrad (23, 25).
2?
meteorologisk mast (11), eller den mindst ene anden parameter er en driftsparameter, og den mindst ene enhed er mindst én understation (10).
5. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 4, kendetegnet ved, at den mindst ene første parameter omfatter vtnddata, hvilke vinddata måles i forhold til rotoren.
6. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 5, kendetegnet ved, at den anden maksimale rotonirkningsgrad bestemmes ved at anvende en regressionsalgoritme på den mindst ene anden parameter og evaluere uddata af regressionsalgoritmen.
7. Fremgangsmåde ifølge et hvilet som helst af kravene 1 til 6. kendetegnet ved, at fremgangsmåden yderligere omfatter mindst trinet:
sammenligning af krøjefejlen (.37) med en tærskelværdi og krojning af naeel len (5) tit opretning i forhold til vindretningen, når krøjefejlen (37) overskrider tærskelværdien, eller
- sammenligning af krøjefejlen med tærskelværdien (27) og afsendelse af et udgangssignal til en vindturbineoperatør, nar krøjefejlen (38) overskrider tærskelværdien.
8. Vindturbine (2, 3) omfattende et vi ndturbi netårn (4), en nacelle (5) arrangeret ovenpå vindtnrbinetåxnei (4), en rotor omfattende et roterbart nav med mindst to vindturhmevinger (8) arrangeret i forhold til naeellen (5), hvor vindturbinen (2,3) yderligere omfatter en krøj el ejeenhed (6) arrangeret mellem naeellen (5) og vhidturbinetåmet (4), en krøjemekanisme (19) konfigureret til at krøje naeellen (5) i forhold til vindtorbinetårnet (4) og et krøjestyresystem (.12) konfigureret til at oprette naeellen (5) i forhold til en vindretning, hvori vindturbinen (2, 3) yderligere omfatter mindst én første føler (16) konfigureret fil at male mindst én første parameter, hvilket krøjestyresystem (12) yderligere er konfigureret til at bestemme en første maksimal rotonirkningsgrad af vindturbinen (2, 3} baseret på den mindst ene første parameter., kendetegnet ved, at krøj es tyresystemet (12) er konfigureret til at modtage en måling af mindst én anden parameter fra mindst én enhed placeret adskilt fra viudturbiuen, hvilket krøjestyresystem (2) er konfigureret til en anden maksimal rotorvirkningsgrad af vindturbinen baseret på den mindst ene anden parameter, hvori krøjestyresystemet i 12) er konfigureret til at bestemme en krojefejl (37) på basis af den første maksimale rotomirkninøsgrad. og den anden maksimale røtorvirkninnsgrad.
9. Vindturbine (2, 3) ifølge krav 8, kendetegnet ved, at den mindst ene anden parameter er en driftsparameter eller en meteorologisk parameter, hvori krøjestyresystemet (12) er konfigureret til at bestemme den anden krøjningsvinkel (33) baseret på driftsparameteren eller den meteorologiske parameter,
10, Vindturbine (2, 3) ifølge krav 8 eller 9, kendetegnet ved, at den mindst ene føler er en vinddataføler monteret på nacellen (S), hvori vinddatafoleren er konfigureret til at triale vinddata.
15 11. Vindturbine (2, 3) i følge et hvilket som helst af af krav 8 til 10, kendetegnet ved, at krøjestyresystemet (12) er konfigureret til at bestemme den anden krøjningsvinkel (33) ved at anvende en regressionsalgoritme på den mindst ene anden parameter og evaluere uddata af regressionsalgoritmen.
20 12. Vindturbine (2, 3) ifølge et hvilket som helst af af krav 8 til 11, kendetegnet ved, at krøjestyresystemet (12) er konfigureret fil at sammenligne krøjefejlen med en tærskelværdi og generere et udgangssignal når krøjefejlen overskrider tærskelværdien.
25 13. Vindmrbinepark (i) omfattende mindst én første enhed og en første vindturbine (2), hvor den forste vindturbine (2) omfatter mindst én forste foler (lo) konfigureret til at måle mindst én første parameter, hvori den mindst ene enhed omfatter mindst én anden føler (17) konfigureret til at måle mindst én anden parameter, kendetegnet ved, at den forste vindturbine (2) er en vindturbine (2, 3) ifølge et hvilket som helst af krav
30 8 til 12 og/eller konfigureret til at drives ifølge et hvilket som helst af krav 1 til 7.
2. Fremgangsmåde ifølge krav S, kendetegnet ved. at den mindst ene anden parameter måles inde i en vindturbinepark (1), hvori ί det mindste nævnte vindturbine (2) er arrangeret i vindturbineparken (].).
3. Fremgangsmåde ifølge krav I eller 2, kendetegnet ved, at den mindst ene anden parameter er en driftsparameter, og den mindst ene enhed er mindst én anden vindturbine (3),
4. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den mindst ene anden parameter cr en meteorologisk parameter, og den mindst ene enhed er mindst én
5/
H Xjssuøq qoM >»
Max Performance Range tø
CM
O [ßapl 9UBA puiM <£>
H e3ueuuo|43<j öäassa Fato? Asm Waasaiaak Oma
SEARCH REPORT - PATENT Application No. PA 2016 70502 1. 1 1 Certain claims were found unsearchable (See Box No. I). 2, 1 1 Unity of invention is lacking prior to search (See Box No. II). A. CLASSIFICATION OF SUBJECT MATTER F03D 7/02 (2006.01) According to International Patent Classification (IPC) or to both national classification and IPC B. FIELDS SEARCHED Minimum documentation searched (classification system followed by classification symbols) F03D Documentation searched other than minimum documentation to the extent that such documents are included in the fields searched DK, NO, SE, FI: IPC-classes as above. Electronic database consulted during the search (name of database and, where practicable, search terms used) EPODOC, WPI, FULL TEXT: ENGLISH C. DOCUMENTS CONSIDERED TO BE RELEVANT Category* Citation of document, with indication, where appropriate, of the relevant passages Relevant for claim No. A A A EP 2213873 Al (SIEMENS AG), 2010-08-04. Par. [0025], [0060], US 2011/0101691 AI (HASHIMOTO et al.), 2011-05-05. The whole document. US 2010/0066087 Al (HAYASHI et al.), 2010-03-18. The whole document. - 1 1 Further documents are listed in the continuation of Box C. * Special categories of cited documents: A Document defining the general state of the art which is not considered to be of particular relevance. D Document cited in the application. Έ Earlier application or patent but published on or after the filing date. L Document which may throw doubt on priority claim(s) or which is cited to establish the publication date of another citation or other special reason (as specified). O Document referring to an oral disclosure, use, exhibition or other means. P Document published prior to the filing date but later than the priority date claimed. T Document not in conflict with the application but cited to understand the principle or theory underlying the invention. X Document of particular relevance; the claimed invention cannot be considered novel or cannot be considered to involve an inventive step when the document is taken alone. Y Document of particular relevance; the claimed invention cannot be considered to involve an inventive step when the document is combined with one or more other such documents, such combination being obvious to a person skilled in the art. Document member of the same patent family. Danish Patent and Trademark Office Helgeshøj Allé 81 DK-2630 Taastrup Denmark Telephone No. +45 4350 8000 Facsimile No. +45 4350 8001 Date of completion of the search report 2 February 2017 Authorized officer Steffen Hostrup Larsen Telephone No. +45 4350 8555
Search Report
SEARCH REPORT - PATENT Application No. PA 2016 70502 C (Continuation). DOCUMENTS CONSIDERED TO BE RELEVANT Category* Citation of document, with indication, where appropriate, of the relevant passages Relevant for claim No.
Search Report
SEARCH REPORT - PATENT Application No. PA 2016 70502 Box No. I Observations where certain claims were found unsearchable This search report has not been established in respect of certain claims for the following reasons: 1. 1 1 Claims Nos.: because they relate to subject matter not required to be searched, namely: 2. □ Claims Nos.: because they relate to parts of the patent application that do not comply with the prescribed requirements to such an extent that no meaningful search can be carried out, specifically: 3. 1 1 Claims Nos.: because of other matters. Box No, II Observations where unity of invention is lacking prior to the search The Danish Patent and Trademark Office found multiple inventions in this patent application, as follows:
Search Report
SEARCH REPORT - PATENT Application No. PA 2016 70502 SUPPLEMENTAL BOX Continuation of Box [.]
Search Report
DKPA201670502A 2016-07-06 2016-07-06 Wind turbine and a method of operating a wind turbine DK179188B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA201670502A DK179188B1 (en) 2016-07-06 2016-07-06 Wind turbine and a method of operating a wind turbine
PCT/CN2017/092000 WO2018006849A1 (en) 2016-07-06 2017-07-06 Wind turbine and method of operating wind turbine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA201670502A DK179188B1 (en) 2016-07-06 2016-07-06 Wind turbine and a method of operating a wind turbine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DK201670502A1 DK201670502A1 (en) 2018-01-15
DK179188B1 true DK179188B1 (en) 2018-01-22

Family

ID=60912005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DKPA201670502A DK179188B1 (en) 2016-07-06 2016-07-06 Wind turbine and a method of operating a wind turbine

Country Status (2)

Country Link
DK (1) DK179188B1 (da)
WO (1) WO2018006849A1 (da)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3530934A1 (en) * 2018-02-22 2019-08-28 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Method for controlling yawing of a wind turbine
US10605228B2 (en) 2018-08-20 2020-03-31 General Electric Company Method for controlling operation of a wind turbine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100066087A1 (en) * 2007-05-25 2010-03-18 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Wind turbine generator, wind turbine generator system, and power generation control method of wind turbine generator
EP2213873A1 (en) * 2009-01-30 2010-08-04 Siemens Aktiengesellschaft Estimating an effective wind direction for a wind turbine by means of a learning system
US20110101691A1 (en) * 2009-01-05 2011-05-05 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Wind turbine generator and method of estimating wind direction in wind turbine generator

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2182205B1 (en) * 2008-10-28 2016-03-09 Siemens Aktiengesellschaft Wind turbine arrangement and method for aligning a wind turbine with the wind direction
CN102213182B (zh) * 2011-05-12 2013-09-04 北京金风科创风电设备有限公司 偏航误差角获得方法及偏航控制方法/装置和风力发电机组
DK177292B1 (en) * 2011-06-30 2012-10-08 Envision Energy Denmark Aps A wind turbine and an associated yaw control method
EP2653722B1 (en) * 2012-04-17 2020-07-15 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Yaw error sensor, wind turbine and yaw angle adjustment
DK2749766T3 (da) * 2012-12-27 2017-05-01 Siemens Ag Fremgangsmåde til detektering af en grad af krøjningsfejl af en vindmølle
CN104018987B (zh) * 2014-03-26 2017-01-04 同济大学 一种风力发电机偏航系统的控制方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100066087A1 (en) * 2007-05-25 2010-03-18 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Wind turbine generator, wind turbine generator system, and power generation control method of wind turbine generator
US20110101691A1 (en) * 2009-01-05 2011-05-05 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Wind turbine generator and method of estimating wind direction in wind turbine generator
EP2213873A1 (en) * 2009-01-30 2010-08-04 Siemens Aktiengesellschaft Estimating an effective wind direction for a wind turbine by means of a learning system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018006849A1 (en) 2018-01-11
DK201670502A1 (en) 2018-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5984791B2 (ja) 風力発電装置のモニタリングシステム及びモニタリング方法
AU2017269206B2 (en) System and method for forecasting power output of a wind farm
US10371124B2 (en) System and method for determining wind farm wake loss
US9797377B2 (en) System and method for controlling a wind farm
KR101476986B1 (ko) 풍력 터빈용 제어 장치
US10247171B2 (en) System and method for coordinating wake and noise control systems of a wind farm
EP2889472B1 (en) Wind farm, control method thereof and wind power generation unit
CN105909466B (zh) 风力发电机组偏航误差分析方法
JP2009236025A (ja) 水平軸風車の乱流強度計測方法
EP3112675A1 (en) Control layout and method for detecting and preventing wind turbine misalignment situations
DK179333B1 (en) Method of identifying a wind distribution pattern over the rotor plane and a wind turbine thereof
WO2018059259A1 (en) Method and system of yaw control of wind turbines in a wind turbine farm
US20210115897A1 (en) System and method for controlling a wind turbine based on a collective pitch-offset
DK179188B1 (en) Wind turbine and a method of operating a wind turbine
TWI729349B (zh) 風力發電裝置及風力發電系統
CN108474350B (zh) 运行风力涡轮机场的方法和系统
CN113153633A (zh) 一种风电机组风向仪静态偏差校准方法
CN115038863A (zh) 尾流监测、尾流管理以及针对这样的尾流监测、尾流管理的传感装置
CN114753973A (zh) 使用风湍流主动感测的用于风力涡轮的推力控制
EP3406897B1 (en) System and method for determining wind farm wake loss
CN108431405B (zh) 控制风力涡轮机场中风力涡轮机的方法和系统
CN113266537A (zh) 一种风电机组风向仪静态偏差校准方法
WO2018236375A1 (en) SYSTEM AND METHOD FOR COORDINATION OF WILD PARK WAKE AND NOISE REGULATION SYSTEMS

Legal Events

Date Code Title Description
PBP Patent lapsed

Effective date: 20190706