DK181379B1 - Controller for a wind turbine - Google Patents

Controller for a wind turbine Download PDF

Info

Publication number
DK181379B1
DK181379B1 DKPA202170574A DKPA202170574A DK181379B1 DK 181379 B1 DK181379 B1 DK 181379B1 DK PA202170574 A DKPA202170574 A DK PA202170574A DK PA202170574 A DKPA202170574 A DK PA202170574A DK 181379 B1 DK181379 B1 DK 181379B1
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
pitch angle
pitch
control signal
wind turbine
blades
Prior art date
Application number
DKPA202170574A
Other languages
English (en)
Inventor
Caponetti Fabio
Deleuran Grunnet Jacob
Nielsen Ebbe
Original Assignee
Shanghai electric wind power group 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 Shanghai electric wind power group co ltd filed Critical Shanghai electric wind power group co ltd
Priority to DKPA202170574A priority Critical patent/DK181379B1/en
Priority to PCT/CN2022/132814 priority patent/WO2023088416A1/en
Publication of DK202170574A1 publication Critical patent/DK202170574A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DK181379B1 publication Critical patent/DK181379B1/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
    • F03D7/022Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F03D7/0224Adjusting blade pitch
    • 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
    • F03D7/022Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F03D7/024Adjusting aerodynamic properties of the blades of individual blades
    • 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
    • F03D7/0296Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor to prevent, counteract or reduce noise emissions
    • 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
    • F05B2270/321Wind directions
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (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)

Claims (18)

6 DK 181379 B1 Patentkrav
1. Styreenhed (101) til tilvejebringelse af cyklisk individuel pitchregulering af en flerhed af vinger (108A, 108B, 108C) af en vindmølle (100), hvilken styre- enhed er konfigureret til at: modtage i det mindste et fgrste pitchvinkelstyresignal (505, 701) og et andet pitchvinkelstyresignal (506, 702) til regulering af vingernes pitch under cyklisk individuel pitchregulering, hvor det første pitchvinkelstyresignal og det andet pitchvinkelstyresignal definerer ændringen i vingepitch for flerheden af vinger i løbet af en rotation af rotoren, modtage vindretningsinformation (503, 703), hvilken — vindretnings- information indikerer vindretningshændelsen på nævnte vindmølle i forhold til en retning, i hvilken vindmøllen vender, kendetegnet ved, at styreenheden er — konfigureret til at: bestemme et første udgangspitchvinkelstyresignal (507) baseret på det første pitchvinkelstyresignal og bestemme et andet udgangspitchvinkelstyre- signal (508) baseret på det andet pitchvinkelstyresignal, og tilvejebringe, hvis vindretningsinformationen (503) indikerer en vind- retningshændelse ved en første side af vindmøllen, ét eller flere styresignaler til implementering af cyklisk individuel pitchregulering af vindmøllens vinger baseret på nævnte første udgangspitchvinkelstyresignal og det andet udgangspitchvinkel- styresignal og med et forudbestemt faseskift (514), tilvejebringe, hvis vindretningsinformationen (503) indikerer en vind- retningshændelse ved en anden side af vindmøllen modstående den første side, ét eller flere styresignaler til implementering af cyklisk individuel pitchregulering af vindmøllens vinger baseret på nævnte første udgangspitchvinkelstyresignal og det andet udgangspitchvinkelstyresignal uden det forudbestemte faseskift.
2. Styreenhed (101) ifølge krav 1, hvor det første pitchvinkelstyresignal omfatter en D-komponent (505) af en direkte kvadraturtransformation til regulering af vingernes (108A, 108B, 108C) pitch under cyklisk individuel pitchregulering, og
20 DK 181379 B1 det andet pitchvinkelstyresignal omfatter en Q-komponent (506) af en direkte kvadraturtransformation til regulering af vingernes pitch under cyklisk individuel pitchregulering.
3. Styreenhed (101) ifølge krav 1 eller krav 2, hvilken styreenhed er konfigureret til at: bestemme, hvis vindretningsinformationen (503) indikerer en vindretnings- hændelse ved en første side af vindmøllen (100), det første udgangspitchvinkel- styresignal ved anvendelse af det forudbestemte faseskift på det første pitch- vinkelstyresignal, og bestemme det andet udgangspitchvinkelstyresignal ved anvendelse af det forudbestemte faseskift på det andet pitchvinkelstyresignal, således at nævnte ene eller flere styresignaler til implementering af cyklisk individuel pitchregulering af vingerne (108A, 108B, 108C) tilvejebringes med det forudbestemte faseskift, og bestemme, hvis vindretningsinformationen (503) indikerer en vindretnings- hændelse ved den anden side af vindmøllen, det første udgangspitchvinkelstyre- signal uden anvendelse af det forudbestemte faseskift på det første pitchvinkel- styresignal, og bestemme det andet udgangspitchvinkelstyresignal uden anvendelse af det forudbestemte faseskift på det andet pitchvinkelstyresignal, således at nævnte ene eller flere styresignaler til implementering af cyklisk individuel pitchregulering af vingerne tilvejebringes uden det forudbestemte faseskift. 4, Styreenhed (101) ifølge krav 2, hvor nævnte tilvejebringelse af det ene eller de flere styresignaler til implementering af cyklisk individuel pitchregulering indbefatter anvendelse af en Coleman-transformation på nævnte første udgangs- pitchvinkelstyresignal og nævnte andet udgangspitchvinkelstyresignal, og hvor styreenheden er konfigureret til at anvende det forudbestemte faseskift på et faseforskydningsinput af Coleman-transformationen, hvor styreenheden er konfigureret til at tilvejebringe nævnte ene eller flere styresignaler til implementering af cyklisk individuel pitchregulering af vindmøllens (100) vinger (108A, 108B, 108C) baseret på en Coleman-transformation af nævnte første udgangspitchvinkelstyresignal og nævnte andet udgangspitchvinkelstyre- signal og nævnte faseforskydningsinput og information, der indikerer en aktuel —azimutvinkel for rotoren, med henblik på at tilvejebringe det ene eller de flere
" DK 181379 B1 styresignaler til implementering af cyklisk individuel pitchregulering med det forudbestemte faseskift.
5. Styreenhed (101) ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvor nævnte forudbestemte faseskift omfatter et faseskift mellem 120 og 240 grader.
6. Styreenhed (101) ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 4, hvor nævnte forudbestemte faseskift omfatter et 180-graders faseskift.
7. Styreenhed (101) ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 4, hvor nævnte forudbestemte faseskift omfatter en funktion af vindretningsinformationen.
8. Styreenhed (101) ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvilken styreenhed er konfigureret til at: modtage hurtigvindretningsændringsinformation, der indikerer forekomsten af en hurtig ændring i vindretningshændelse over et tærskelniveau, og hvor nævnte tilvejebringelse af det ene eller de flere styresignaler til implementering af den cykliske individuelle pitchregulering, der tilvejebringes af styreenheden, er betinget af og som reaktion på nævnte hurtigvindretnings- ændringsinformation, som indikerer, at der er en hurtig ændring i vindretnings- hændelse.
9. Styreenhed (101) ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvilken styreenhed er konfigureret til at sørge for anvendelse af en Coleman- transformation på nævnte første udgangspitchvinkelstyresignal og nævnte andet udgangspitchvinkelstyresignal med henblik på at tilvejebringe nævnte ene eller flere styresignaler til cyklisk individuel pitchregulering af vindmøllens (100) vinger (108A, 108B, 108C).
10. Styreenhed (101) ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvilken styreenhed er konfigureret til at: modtage en samlet pitchreferencevinkel, der indikerer den aktuelle pitch- vinkel for vindmøllens (100) vinger (108A, 108B, 108C),
71 DK 181379 B1 kun tilvejebringe nævnte ene eller flere styresignaler til implementering af cyklisk individuel pitchregulering af vindmøllens vinger, hvis nævnte samlede pitchreferencevinkel indikerer en pitch, ved hvilken vingerne ikke er standset.
11. Styreenhed (101) ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 9, hvilken styreenhed er konfigureret til at: modtage en samlet pitchreferencevinkel, der indikerer den aktuelle pitch- vinkel for vindmøllens (100) vinger (108A, 108B, 108C), modtage en samlet minimumspitchvinkel, der indikerer en vingepitchvinkel, ved hvilken det bestemmes, at vingestandsning forekommer, bestemme, hvorvidt den samlede pitchreferencevinkel er større end den samlede minimumspitchvinkel, kun tilvejebringe nævnte ene eller flere styresignaler til implementering af cyklisk individuel pitchregulering af vindmøllens vinger, hvis nævnte samlede pitchreferencevinkel er større end den samlede minimumspitchvinkel.
12. Styreenhed (101) ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvilken styreenhed er konfigureret til at: modtage en samlet pitchreferencevinkel, der indikerer den aktuelle pitch- vinkel for vindmøllens (100) vinger (108A, 108B, 108C), modtage en samlet minimumspitchvinkel, der omfatter en vingepitchvinkel, ved hvilken det bestemmes, at vingestandsning forekommer, beregne en IPC-maksimumspitchvinkel (IPCmax) baseret på en forskel mellem den samlede pitchreferencevinkel (Be) og den samlede minimums- — pitchvinkel (Bopt), hvor: IPCmax = f(Bcou = Bopt)s 09 hvor IPC-maksimumspitchvinklen indikerer en maksimal pitchvinkel- afvigelse fra den samlede pitchreferencevinkel, der forhindrer standsning af vingerne, og hvor nævnte tilvejebringelse af det ene eller de flere flere styresignaler til implementering af cyklisk individuel pitchregulering af vindmøllens vinger endvidere er baseret på IPC-maksimumspitchvinklen.
13. Styreenhed (101) ifølge krav 12, hvilken styreenhed er konfigureret til at:
DK 181379 B1 sammenligne det fgrste pitchvinkelstyresignal med IPC-maksimumspitch- vinklen, sammenligne det andet pitchvinkelstyresignal med IPC-maksimumspitch- vinklen, hvor, hvis det første pitchvinkelstyresignal er større end IPC-maksimums- pitchvinklen, baseres det første udgangspitchvinkelstyresignal på nævnte IPC- maksimumspitchvinkel, og hvis det første pitchvinkelstyresignal er mindre end IPC-maksimumspitchvinklen, baseres det første udgangspitchvinkelstyresignal på nævnte første pitchvinkelstyresignal, og hvor, hvis det andet pitchvinkelstyresignal er større end IPC-maksimums- pitchvinklen, baseres det andet udgangspitchvinkelstyresignal på nævnte IPC- maksimumspitchvinkel, og hvis det andet pitchvinkelstyresignal er mindre end IPC-maksimumspitchvinklen, baseres det andet udgangspitchvinkelstyresignal på nævnte andet pitchvinkelstyresignal.
14. Styreenhed (101) ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvor nævnte bestemmelse af det første udgangspitchvinkelstyresignal og det andet udgangspitchvinkelstyresignal er baseret på en gennemsnitlig vindretning i løbet af et nyligt tidsrum afledt af vindretningsinformationen.
15. Styreenhed (101) ifølge krav 1, hvilken styreenhed er konfigureret til at tilvejebringe det forudbestemte faseskift, betegnet det første forudbestemte fase- skift, og et andet forudbestemt faseskift, hvor styreenheden er konfigureret således, at hvis vindretningsinformationen indikerer en vindretningshændelse ved en første side af vindmøllen (100), er styreenheden konfigureret til at tilvejebringe det ene eller de flere styresignaler til implementering af cyklisk IPC baseret på nævnte første udgangspitchvinkelstyresignal og det andet udgangspitchvinkel- styresignal og med det første forudbestemte faseskift, og hvis vindretnings- informationen indikerer en vindretningshændelse ved vindmøllens anden side, m— tilvejebringer styreenheden det ene eller de flere styresignaler til implementering af cyklisk IPC baseret på nævnte første udgangspitchvinkelstyresignal og andet udgangspitchvinkelstyresignal uden det første forudbestemte faseskift og med det andet forudbestemte faseskift.
7 DK 181379 B1
16. Vindmølle (100), der indbefatter styreenheden (101) ifølge et hvilket som helst af de foregående krav.
17. Fremgangsmåde til tilvejebringelse af cyklisk individuel pitchregulering af vinger af en vindmølle, hvilken fremgangsmåde omfatter: modtagelse (701, 702) af i det mindste et første pitchvinkelstyre- signal (505) og et andet pitchvinkelstyresignal (506) til regulering af vingernes pitch under cyklisk individuel pitchregulering, hvor det første pitchvinkelstyre- signal og det andet pitchvinkelstyresignal definerer ændringen i vingepitch for flerheden af vinger i løbet af en rotation af rotoren, modtagelse (703) af vindretningsinformation (503), hvilken vindretnings- information indikerer vindretningshændelsen på nævnte vindmølle i forhold til en retning, i hvilken vindmøllen vender, kendetegnet ved, at fremgangsmåden endvidere omfatter: bestemmelse (704) af et første udgangspitchvinkelstyresignal (507) baseret på det første pitchvinkelstyresignal og bestemmelse af et andet udgangs- pitchvinkelstyresignal (508) baseret på det andet pitchvinkelstyresignal, og hvis vindretningsinformationen indikerer en vindretningshændelse ved en første side af vindmøllen, tilvejebringelse (705) af ét eller flere styresignaler til > implementering af cyklisk individuel pitchregulering af vindmøllens vinger baseret på nævnte første udgangspitchvinkelstyresignal og det andet udgangspitchvinkel- styresignal og med et forudbestemt faseskift (514), hvis vindretningsinformationen indikerer en vindretningshændelse ved en anden side af vindmøllen modstående den første side, tilvejebringelse (705) af ét eller flere styresignaler til implementering af cyklisk individuel pitchregulering af vindmøllens vinger baseret på nævnte første udgangspitchvinkelstyresignal og det andet udgangspitchvinkelstyresignal uden det forudbestemte faseskift.
18. Computerprogramprodukt (1600), der omfatter computerprogramkode, hvilken computerprogramkode er konfigureret til, når den eksekveres af en processor med hukommelse, at tilvejebringe fremgangsmåden ifølge krav 17.
DKPA202170574A 2021-11-19 2021-11-19 Controller for a wind turbine DK181379B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA202170574A DK181379B1 (en) 2021-11-19 2021-11-19 Controller for a wind turbine
PCT/CN2022/132814 WO2023088416A1 (en) 2021-11-19 2022-11-18 Controller for a wind turbine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA202170574A DK181379B1 (en) 2021-11-19 2021-11-19 Controller for a wind turbine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DK202170574A1 DK202170574A1 (en) 2023-06-20
DK181379B1 true DK181379B1 (en) 2023-09-19

Family

ID=86396292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DKPA202170574A DK181379B1 (en) 2021-11-19 2021-11-19 Controller for a wind turbine

Country Status (2)

Country Link
DK (1) DK181379B1 (da)
WO (1) WO2023088416A1 (da)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100092292A1 (en) * 2008-10-10 2010-04-15 Jacob Johannes Nies Apparatus and method for continuous pitching of a wind turbine
BRPI1000003A2 (pt) * 2010-01-27 2016-02-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd gerador de turbina de vento e método de controle de rotação de guinada para gerador de turbina de vento
EP2749766B1 (en) * 2012-12-27 2017-02-22 Siemens Aktiengesellschaft Method of detecting a degree of yaw error of a wind turbine
JP7053733B2 (ja) * 2020-07-20 2022-04-12 三菱重工業株式会社 風力発電設備及び風力発電設備の運用方法
CN112796942B (zh) * 2021-03-26 2022-02-11 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种风电机组桨距角的控制方法、系统、设备及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
DK202170574A1 (en) 2023-06-20
WO2023088416A1 (en) 2023-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK3080446T3 (da) Driftsfremgangsmåde til en vindmølle
EP2107236B1 (en) Method of damping tower vibrations of a wind turbine and control system for wind turbines
DK2063110T3 (da) Fremgangsmåde til dæmpning af tårnvibrationer af en vindmølle og hældningsstyresystem
CN102648345B (zh) 风力涡轮机的控制方法
US8803351B2 (en) Control method for a wind turbine
DK2860394T3 (da) System og fremgangsmåde til at forhindre overbelastning på en vindmølle
DK1612414T3 (da) Fremgangsmåde og apparat til at reducere rotorvingeudbøjninger, belastninger og/eller toprotationshastighed
EP2022981B1 (en) Method of functioning of aerogenerator
CN109891091B (zh) 动态控制的风力涡轮机关闭
DK2784303T3 (da) Fremgangsmåde til at betjene en vindmølle
EP3271576A1 (en) Damping oscillations in a wind turbine
CA2557396A1 (en) Wind turbine generator, active damping method thereof, and windmill tower
EP3724489B1 (en) Tower damping in wind turbine power production
US11319925B2 (en) Tower damping in wind turbine power production
WO2019086092A1 (en) Method and system for controlling a wind turbine to manage edgewise blade vibrations
DK181379B1 (en) Controller for a wind turbine
DK181381B1 (en) A wind turbine and controller, method and computer program product for wind turbine
DK181365B1 (en) Controller, method, apparatus, and computer program product for controlling a wind turbine
EP4148509A1 (en) Model-based predictive control method for structural load reduction in wind turbines
Wu et al. Nacelle anemometer measurement‐based extremum‐seeking wind turbine region‐2 control for improved convergence in fluctuating wind

Legal Events

Date Code Title Description
PAT Application published

Effective date: 20230520

PME Patent granted

Effective date: 20230919