DK201900085U1

DK201900085U1 - Vindmølle med et styresystem med en rotationshastighedsudelukkelseszone

Info

Publication number: DK201900085U1
Application number: DKBA201900085U
Authority: DK
Inventors: Friedrich Michael; Stefan Pedersen Keld
Original assignee: Envision Energy (Denmark) Aps
Priority date: 2015-09-04
Filing date: 2019-11-01
Publication date: 2019-12-18
Also published as: WO2017036481A1; CA2997224A1; DK3344870T3; CA2997224C; EP3344870A1; CN108026895B; DK201900085Y3; ES2879663T3; CN108026895A; DK201570570A1; DK179069B1; EP3344870A4; EP3344870B1; US20180245568A1

Abstract

Den foreliggende opfindelse angår en vindmølle (1) og en fremgangsmåde til drift af en vindmølle med mindst én rotationshastighedsudelukkelseszone (18, 19), hvor vindmøllen (1) omfatter et vindmøllestyresystem (10), der monitorerer vindmølletårnets (2) vibrationer og rotorens rotationshastighed. Vindmøllestyresystemet (10) styrer rotorens rotationshastighed baseret på det målte vibrationsniveau (13), hvor styresystemet (10) anvender den mindst ene udelukkelseszone (18, 19) til at undgå rotationshastigheder, som falder sammen med vindmølletårnets (2) egenfrekvens (14). Den mindst ene udelukkelseszone (18, 19) har en variabel bredde, der bestemmes baseret på det målte vibrationsniveau (13), således at resonans i vindmølletårnet (2) undgås, mens effekttabet minimeres.

Description

Vindmølle med et styresystem med en rotationshastighedsudelukkelseszone

Opfindelsens område

Den foreliggende opfindelse angår en vindmølle og en fremgangsmåde til drift af en vindmølle med en rotationshastighedsudelukkelseszone, hvor vindmøllen omfatter et styresystem, der er konfigureret til at styre rotorens eller generatorens rotationshastighed. Styresystemet monitorerer rotationshastigheden og ændrer rotationshastigheden for at undgå kritiske rotationshastigheder, som er lokaliseret inden for en udelukkelseszone.

Opfindelsens baggrund

Det er kendt, at driften af vindmøller med variabel hastighed styres med henblik på at maksimere kraftproduktionen, mens belastningerne i vindmøllen reduceres. Et særligt problem er de oscillerende bevægelser, der optræder i vindmølletårnet på grund af resonans, hvilket igen resulterer i forøgede bøjningsmomenter og forøgede udmattelsesbelastninger. Disse forøgede belastninger reducerer vindmølletårnets driftstid. Vibrationer i drivenheden kan også få vindmølletårnet til at resonere, hvis frekvensen for drejningsmomentet falder sammen med vindmølletårnets egenfrekvens. Rotorens rotationsfrekvens eller vindmøllebladenes passagefrekvens kan også falde sammen med vindmølletårnets egenfrekvens, hvilket får det til at resonere.

En måde, hvorpå dette problem kan løses, er at forøge vindmølletårnets strukturelle styrke ved at tilføre yderligere materiale, således at vindmølletårnets egenfrekvens er lokaliseret væk fra rotorens og de passerende vindmølleblades frekvensområder. Dette forøger imidlertid vindmølletårnets vægt og omkostningerne.

En anden løsning er at udforme vindmølletårnet således, at vindmølletårnets egenfrekvens er lokaliseret mellem frekvensområderne for rotationsfrekvensen og bladpassagefrekvensen. Denne løsning giver imidlertid nogle konstruktionsmæssige udfordringer, især hvis vindmøllen skal placeres på et offshore-fundament. Vindmølletårnet kan udformes således, at vindmølletårnets egenfrekvens er lokaliseret under frekvensområdet for rotationsfrekvensen.

DK 2019 00085 U1

Dette giver dog et problem med den strukturelle styrke og gør vindmølletårnet følsomt over for vind- og bølgebevægelser. Endnu en anden løsning er at installere dæmperenheder i vindmøllen for at dæmpe de bevægelser, der forårsages af vibrationer. Dette bidrager imidlertid til kompleksiteten og de samlede omkostninger ved vindmøllen.

Det er blevet foreslået af John Licari et al. at implementere en udelukkelseszone i rotorhastighedsområdet i vindmøllens styresystem med henblik på at forhindre rotorens rotationsfrekvens i at komme tæt på vindmølletårnets egenfrekvens. Det foreslås at anvende en udelukkelseszone med en fast bredde i forhold til vindmølletårnets egenfrekvens. En stor udelukkelseszone vil dog resultere i et stort effekttab, mens en smal udelukkelseszone vil resultere i forøgede vibrationer og udmattelsesbelastninger.

I WO 2015/085465 A1 beskrives der en vindmølle, der omfatter et styresystem, som monitorerer driftsbetingelser, hvor en sensor måler en driftsparameter eller vindparameter. En styreenhed analyserer derefter det målte signal og bestemmer driftsbetingelserne. Styreenheden detekterer endvidere oscillationer med en resonansfrekvens som varianser i driftsbetingelserne og ændrer driftsreferencepunktet for et styresignal i overensstemmelse hermed. Frekvensen for driftsbetingelserne flyttes dermed ud af udelukkelseszonen, som er lokaliseret omkring resonansfrekvensen. Udelukkelseszonens bredde kan bestemmes dynamisk ved at anvende perturbationstests udført på de indsamlede data, men der gives ikke yderligere detaljer om perturbationstesten og om, hvordan man skal analysere testresultaterne med henblik på at bestemme udelukkelseszonens bredde. Den automatiserede perturbationstest og efterfølgende analyse forøger omfanget af påkrævet dataprocessering yderligere.

Der er således et behov for en forbedret styrefremgangsmåde til at forhindre resonans i vindmølletårnet og reducere udmattelsesbelastninger.

Formålet med opfindelsen

Et formål med opfindelsen er at tilvejebringe en styrefremgangsmåde, der monitorerer vibrationsniveauet i vindmølletårnet.

DK 2019 00085 U1

Et formål med opfindelsen er at tilvejebringe en styrefremgangsmåde, der reducerer effekttabet og samtidig reducerer vibrationer i vindmølletårnet.

Et formål med opfindelsen er at tilvejebringe en styrefremgangsmåde, der detekterer vindmølletårnets egenfrekvens.

Et formål med opfindelsen er at tilvejebringe en vindmølle, der er i stand til at monitorere vibrationsniveauet i vindmølletårnet.

Et formål med opfindelsen er at tilvejebringe en vindmølle med et vindmøllestyresystem, der minimerer effekttabet, mens vibrationer i vindmølletårnet reduceres.

Beskrivelse af opfindelsen

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til styring af en vindmølle til reduktion af udmattelsesbelastninger, hvor vindmøllen omfatter et vindmølletårn, en nacelle, der er anbragt oven på vindmølletårnet, en roterbar rotor med mindst to vindmølleblade, der er anbragt i forhold til nacellen, og et vindmøllestyresystem, hvor vindmøllestyresystemet omfatter en styreenhed, der er konfigureret til at styre vindmøllens drift, og en sensorenhed, der er konfigureret til at måle rotorens rotationshastighed, hvor fremgangsmåden omfatter følgende trin:

- måling af en rotationshastighed for vindmøllen,

- sammenligning af den målte rotationshastighed med mindst én udelukkelseszone, som er defineret ved en første rotationshastighed og mindst en anden rotationshastighed,

- justering af vindmøllens drift inden for den mindst ene udelukkelseszone, således at rotationshastigheden ændres til en rotationshastighed, som er lokaliseret uden for den mindst ene udelukkelseszone, hvor fremgangsmåden yderligere omfatter følgende trin:

- måling af et vibrationssignal, som indikerer vibrationer i vindmøllen, hvor den mindst ene udelukkelseszones bredde varieres som funktion af det målte vibrationssignal.

Udtrykkene varieret, variabel og at variere betyder, at udelukkelseszonens bredde

DK 2019 00085 U1 ikke er fast, men ændres i forhold det aktuelle niveau af vibrationer. I konventionelle udelukkelsesalgoritmer er bredden fast og ændres således ikke uanset niveauet af vibrationer. De konventionelle udelukkelsesalgoritmer kan ikke tilpasses til de forskellige betingelser, der forårsager vibrationer i vindmølletårnet.

Den foreliggende styrefremgangsmåde minimerer med fordel effekttabet i vindmøllen, mens den forhindrer for voldsomme vibrationer i vindmøllen på grund af resonans. Den foreliggende styrefremgangsmåde kan også tilpasses til de forskellige betingelser, der forårsager vibrationer i vindmøllen. Vibrationerne kan genereres i vindmøllebladene og/eller i drivenheden og overføres derefter til vindmølletårnet via de forbindende strukturelle elementer. Vibrationerne kan skyldes en aerodynamisk ubalance eller en masseubalance i rotoren. Vibrationerne kan også skyldes en krøjefejl i vindmøllen eller en slipstrøm eller turbulens, som genereres af en anden vindmølle, som er lokaliseret opvinds i forhold til vindmøllen. Vibrationerne kan genereres ved resonans mellem de harmoniske frekvenser for rotorhastigheden og vindmøllens egenfrekvens.

Vibrationerne måles langs én eller flere referenceakser på vindmøllen, såsom i en aksial retning parallelt med vindretningen og/eller i en lateral retning vinkelret på vindretningen. De aksiale og laterale retninger kan i stedet defineres i forhold til en rotationsakse for rotoren/rotationsakslen, hvor den aksiale retning er defineret ved rotationsaksen. Vibrationerne måles fortrinsvis i den laterale retning.

Rotationshastigheden måles, enten direkte eller indirekte, omkring vindmøllens rotationsakse. Rotationshastigheden kan måles i drivenheden, f.eks. på rotorakslen, der er forbundet med rotoren, eller på rotationsakslen, der er forbundet med rotorsamlingen i generatoren. Alternativt kan rotationshastigheden måles i rotorens plan.

I én udførelsesform omfatter fremgangsmåden desuden det trin, at der anvendes en overføringsfunktion på vibrationssignalet, hvor overføringsfunktionen indikerer mindst en overgangsfase, hvori den variable bredde ændres mellem en første bredde og en anden bredde.

DK 2019 00085 U1

Signalet fra vibrationssensoren, f.eks. vibrationssignalet, og rotationshastighedssensoren, f.eks. rotationshastighedssignalet, sendes til en styreenhed, f.eks. et PLC-kredsløb eller en mikroprocessor, i vindmøllestyresystemet med henblik på yderligere processering. De målte signaler kan være egnede filtreret, forstærket og/eller A/D-konverteret, inden de processeres i styreenheden. Vibrationerne og rotationshastigheden kan måles inden for ét eller flere tidsvinduer, fortrinsvis individuelle tidsvinduer. Mindst ét af de to målte signaler, f.eks. vibrationssignalet, kan yderligere transformeres til frekvensdomænet via en Fast Fourier Transform (FFT)algoritme eller en anden egnet spektral analysealgoritme. Amplituden for det frekvenstransformerede signal, f.eks. amplituden ved vindmølletårnets egenfrekvens, kan anvendes til at bestemme vibrationsniveauet for vindmøllen. Styreenheden kan yderligere konfigureres til at analyse det frekvenstransformerede signal med henblik på at detektere vindmølletårnets egenfrekvens eller beregne vindmølletårnets egenfrekvens baseret på én eller flere styreparametre. Dette muliggør, at styreenheden kan monitorere vibrationsniveauet og rotationshastigheden, når vindmøllen drives ved resonansrotationshastigheden. Resonansrotationshastigheden defineres som en hvilken som helst kraftproduktionsmodus eller tomgangsmodus, hvor der kan optræde et overlap mellem et multiplum af rotationshastigheden og vindmølletårnets egenfrekvens. I et eksempel kan værdien for multiplet være én, to, tre osv.

Via styreenheden anvendes der derefter en overføringsfunktion på vibrationsniveauet, f.eks. vibrationssignalet, hvor udgangssignalet for denne funktion anvendes til at bestemme den tilhørende udelukkelseszones bredde. Overføringsfunktionen omfatter mindst ét linjesegment, der indikerer et første område eller en overgangsfase, hvor bredden ændres fra et øvre niveau til et nedre niveau eller omvendt. Den første bredde definerer det nedre niveau, og den anden bredde definerer det øvre niveau. Dette muliggør, at udelukkelseszonens bredde kan reduceres, efterhånden som vibrationsniveauet falder mod nul, og omvendt. Hver udelukkelseszones bredde kan defineres ved et hvilket som helst reelt positivt tal, dvs. én, to, tre osv., afhængigt af udgangssignalet for overføringsfunktionen. Dette giver en enkel og nem måde til at bestemme udelukkelseszonens bredde i modsætning til WO 2015/085465 A1, hvor der anvendes en perturbationstest og en efterfølgende analyse af testresultaterne for at bestemme bredden.

DK 2019 00085 U1

Når vibrationsniveauet er under en første vibrationsværdi, der er defineret ved den første bredde, kan bredden forblive på det nedre niveau. Dette muliggør, at der kan anvendes en minimumsbredde eller ingen udelukkelseszone, når der kun detekteres små vibrationer. Når vibrationsniveauet er over en anden vibrationsværdi, der er defineret ved den anden bredde, kan bredden forblive på det øvre niveau. Dette muliggør, at der kan anvendes en maksimumsbredde, når der detekteres ekstreme vibrationer.

Overgangsfasen muliggør, at den tilhørende udelukkelseszone kan indføres gradvis og dermed skaber en gnidningsløs aktivering af udelukkelsesalgoritmen. Dette muliggør, at vindmøllen kan drives tættere på vindmølletårnets egenfrekvens og således tættere på det optimale driftspunkt for maksimal kraftproduktion. Vindmølletårnets egenfrekvens kan være associeret med en tilsvarende kritisk rotationshastighed. Dette igen forøger vibrationerne i den laterale retning, men inden for et egnet niveau, der ikke kræver yderligere strukturel styrke i vindmølletårnet.

I konventionelle styrefremgangsmåder anvendes der en aktiveringstærskel til at aktivere udelukkelsesalgoritmen og således, i en vis udstrækning, tilvejebringe en blød indføring af udelukkelseszonen. De udelukkelseszoner, der anvendes i de konventionelle styrefremgangsmåder, har imidlertid en unødvendig stor bredde ved lave vibrationsniveauer, hvilket fører til et større effekttab. I den foreliggende opfindelse er den tilhørende udelukkelseszones bredde fuldstændig variabel og kan justeres over tid. Dette muliggør, at styreenheden kan justere bredden, hver gang udelukkelsesalgoritmen aktiveres, eller, når det anses for nødvendigt, f.eks. når vibrationsniveauet ændrer sig fra ét niveau til et andet niveau.

I en foretrukket udførelsesform fastholdes bredden ved den første bredde ved vibrationer under overgangsfasen og fastholdes ved den anden bredde ved vibrationer over overgangsfasen.

Overføringsfunktionen omfatter fortrinsvis et andet linjesegment og mindst et tredje linjesegment. Det andet linjesegment indikerer et andet område, hvori bredden fastholdes ved den første bredde. Det tredje linjesegment indikerer et tredje område, hvori bredden fastholdes ved den anden bredde. Den første bredde kan have en værdi på mellem nul og ±5 %, fortrinsvis mellem nul og ±2,5 %, af den kritiske

DK 2019 00085 U1 rotationshastighed. Dette muliggør, at vindmøllens rotationshastighed til enhver tid kan følge det normale driftsniveau. Den anden bredde kan have en værdi på mellem ±5 % og 15 %, fortrinsvis mellem ±7,5 % og ±12,5 %, af den kritiske rotationshastighed. Dette muliggør, at vindmøllens rotationshastighed kan justeres væk fra den kritiske rotationshastighed for at undgå resonans og dermed store vibrationer i vindmøllen.

I én udførelsesform omfatter trinnet med justering af vindmøllens drift ændring af en værdi for mindst ét styresignal, f.eks. et drejningsmomentstyresignal, i forhold til et normalt driftsniveau og fastholdelse af rotationshastigheden ved den første eller den anden rotationshastighed.

Den tilhørende udelukkelseszone inddeler det normale driftsområde for rotationshastigheden i en nedre zone og en øvre zone. Efterhånden som vindhastigheden stiger fra indkoblingsvindhastigheden, følger rotationshastigheden det normale driftsniveau i den nedre zone. Det normale driftsniveau kan bestemmes af styreenheden som det optimale referencepunkt for det tilhørende styresignal til maksimal kraftproduktion. Efterhånden som vindhastigheden fortsætter med at stige, kan styreenheden fastholde rotationshastighedsstyresignalet ved den første rotationshastighed. Styreenheden justerer derefter værdien for mindst ét andet styresignal i forhold til det normale driftsniveau for styresignalet. Det andet styresignal kan vælges blandt drejningsmomentstyresignalet, pitch-styresignalet, effektstyresignalet eller et andet egnet styresignal. Alternativt, eller desuden, aktiverer styreenheden et bremsesystem, der er anbragt i forhold til rotoren eller rotorakslen, med henblik på at bremse vindmøllens rotationshastighed. Dette muliggør, at vindmøllen akkumulerer overskudsenergi, inden udelukkelseszonen krydses.

Efterhånden som vindhastigheden falder fra udkoblingsvindhastigheden i den øvre zone, følger rotationshastigheden det normale driftsniveau i den øvre zone. Efterhånden som vindhastigheden fortsætter med at falde, kan styreenheden fastholde rotationshastighedsstyresignalet ved den anden rotationshastighed. Styreenheden justerer derefter værdien for det andet styresignal i forhold til det normale driftsniveau. Alternativt, eller desuden, aktiverer styreenheden et bremsesystem, der er anbragt i forhold til rotoren eller rotorakslen, med henblik på at bremse vindmøllens rotationshastighed. Dette muliggør, at vindmøllen kan reducere omfanget af genereret

DK 2019 00085 U1 energi, inden udelukkelseszonen krydses.

I én udførelsesform omfatter trinnet med justering af vindmøllens drift ændring af værdien for mindst ét styresignal, f.eks. et drejningsmomentstyresignal, i forhold til et normalt driftsniveau, når den målte rotationshastighed er mellem en tredje rotationshastighed og den første eller den anden rotationshastighed.

Denne konfiguration adskiller sig fra den konfiguration, der er beskrevet ovenfor, ved monitorering af den stigende rotationshastighed i styreenheden med henblik på at detektere, hvornår den overskrider en tredje rotationshastighed, inden den når den første rotationshastighed. Når først rotationshastigheden overskrider den tredje rotationshastighed, justerer styreenheden rotationshastighedsstyresignalet og værdien for det andet styresignal i forhold til de normale driftsniveauer. Dette muliggør, at vindmøllen kan akkumulere overskudsenergi inden for en præ-zone, som er lokaliseret nabostillet til den tilhørende udelukkelseszone.

Styreenheden i denne konfiguration monitorerer endvidere den faldende rotationshastighed med henblik på at detektere, hvornår den overskrider en fjerde rotationshastighed, inden den når den anden rotationshastighed. Styreenheden justerer derefter rotationshastighedsstyresignalet og værdien for det andet styresignal i forhold til de normale driftsniveauer. Alternativt, eller desuden, aktiverer styreenheden et bremsesystem, der er anbragt i forhold til rotoren eller rotorakslen, med henblik på at bremse vindmøllens rotationshastighed. Dette muliggør, at vindmøllen kan reducere omfanget af genereret energi, inden udelukkelseszonen krydses.

I en speciel udførelsesform ændres rotationshastigheden fra én af den første og den anden rotationshastighed til den anden af den første og den anden rotationshastighed, når værdien for den mindst ene styreparameter overskrider en forudbestemt tærskelværdi.

Styreenheden kan i den ene eller anden af de konfigurationer, der er beskrevet ovenfor, monitorere styresignalet med henblik på at detektere, hvornår det overskrider en øvre tærskelværdi. Når først styresignalet overskrider den øvre tærskelværdi, forøger styreenheden værdien for rotationshastighedsstyresignalet til en øvre værdi, f.eks. den

DK 2019 00085 U1 anden rotationshastighed. Styreenheden fastholder valgfrit ét eller flere af de andre styresignaler på de tilhørende driftsniveauer. Alternativt, eller desuden, kan styreenheden sende et styresignal til bremsesystemet, som igen frigiver rotoren, således at den er i stand til at sætte hastigheden op. Styreenheden fortsætter med at monitorere rotationshastigheden med henblik på at detektere, hvornår den overskrider den anden rotationshastighed. Når først rotationshastigheden overskrider den anden rotationshastighed, justerer styreenheden rotationshastighedsstyresignalet og de andre styresignaler tilbage til de normale driftsniveauer. Efterhånden som vindhastigheden fortsætter med at stige mod udkoblingsvindhastigheden, returnerer vindmøllen til den normale kraftproduktionsmodus, og rotationshastigheden følger det normale driftsniveau for den øvre zone. Dette muliggør, at vindmøllen krydser den tilhørende udelukkelseszone under anvendelse af den akkumulerede overskudsenergi.

På tilsvarende måde kan styreenheden i den ene eller anden af de konfigurationer, der er beskrevet ovenfor, monitorere styresignalet med henblik på at detektere, hvornår det overskrider en nedre tærskelværdi. Når først styresignalet overskrider den nedre tærskelværdi, nedsætter styreenheden værdien for rotationshastighedsstyresignalet til en nedre værdi, f.eks. den første rotationshastighed. Styreenheden fastholder valgfrit ét eller flere af de andre styresignaler på de tilhørende driftsniveauer. Alternativt, eller desuden, kan styreenheden sende et styresignal til bremsesystemet, som igen reducerer rotorens rotationshastighed. Styreenheden fortsætter med at monitorere rotationshastigheden med henblik på at detektere, hvornår den overskrider den første rotationshastighed. Når først rotationshastigheden overskrider den første rotationshastighed, justerer styreenheden rotationshastighedsstyresignalet og de andre styresignaler tilbage til de normale driftsniveauer. Efterhånden som vindhastigheden fortsætter med at falde mod indkoblingsvindhastigheden, returnerer vindmøllen til den normale kraftproduktionsmodus, og rotationshastigheden følger det normale driftsniveau for den nedre zone. Dette muliggør, at vindmøllen krydser den tilhørende udelukkelseszone uden at akkumulere for meget overskudsenergi.

I én udførelsesform omfatter fremgangsmåden yderligere trinnet med måling af mindst en tredje parameter for vindmøllen, og hvor den variable bredde bestemmes baseret på vibrationssignalet og den mindst tredje parameter.

DK 2019 00085 U1

En vindhastighed, en bølgehastighed eller en anden tredje parameter kan måles, og dette tredje signal kan bagefter processeres i styreenheden. Det tredje signal kan kombineres med vibrationsniveauet med henblik på at bestemme udelukkelseszonens bredde. Alternativt kan det tredje signal kombineres med det andet styresignal, der er beskrevet ovenfor, med henblik på at bestemme, hvornår det er sikkert for vindmøllen at krydse udelukkelseszonen.

I en speciel udførelsesform indbefatter den mindst ene udelukkelseszone en første udelukkelseszone, der er defineret ved den første og den anden rotationshastighed, og mindst en anden udelukkelseszone er defineret ved en tredje rotationshastighed og mindst en fjerde rotationshastighed.

Konventionel styring beskriver kun anvendelse af en enkelt udelukkelseszone i forhold til vindmølletårnets egenfrekvens. Den foreliggende opfindelse muliggør, at udelukkelsesalgoritmen kan omfatte en flerhed af udelukkelseszoner, som hver især er dedikeret til en forudbestemt frekvens. Udelukkelsesalgoritmen kan yderligere omfatte en flerhed af overføringsfunktion, der anvendes med henblik på at bestemme udelukkelseszonernes bredde.

I et eksempel kan den første og den anden rotationshastighed definere en første udelukkelseszone, som er lokaliseret omkring den kritiske rotationshastighed, der er associeret med vindmølletårnets egenfrekvens som beskrevet tidligere. En tredje og en fjerde rotationshastighed kan definere en anden udelukkelseszone, der er associeret med vindmøllebladenes passagefrekvens, f.eks. 2P-frekvensen eller 3P-frekvensen. Den anden udelukkelseszone kan have en fast bredde eller en variabel bredde som beskrevet tidligere. Alternativt kan en tredje udelukkelseszone, der er associeret med en anden kritisk frekvens eller rotationshastighed, anvendes på rotationshastighedsområdet. Dette muliggør, at de resonansbelastninger, der optræder ved forskellige frekvenser, kan reduceres, mens effekttabet ved lave vibrationsniveauer minimeres.

Styreenheden kan anvende en anden overføringsfunktion på det målte vibrationsniveau med henblik på at bestemme den anden udelukkelseszones bredde. Den anden overføringsfunktion kan have den samme konfiguration som overføringsfunktionen for

DK 2019 00085 U1 den første udelukkelseszone, som er beskrevet tidligere, eller en forskellig konfiguration. I et eksempel kan den anden overføringsfunktion også omfatte et første linjesegment, der definerer en overgangsfase, hvori styreenheden varierer den anden udelukkelseszone fra en tredje bredde til en fjerde bredde, efterhånden som de målte vibrationer stiger fra et tredje vibrationsniveau eller en værdi til et fjerde vibrationsniveau eller en værdi og omvendt. Mindst et andet linjesegment kan definere et andet område, hvori den anden udelukkelseszone fastholdes ved den tredje eller den fjerde bredde som beskrevet tidligere. Styreenheden kan justere vindmøllens drift som beskrevet tidligere med henblik på at flytte rotationshastigheden ud af den anden udelukkelseszone og således reducere vibrationsbevægelserne og udmattelsesbelastningerne.

Styreenheden kan valgfrit konfigureres med henblik på yderligere at analysere det frekvenstransformerede vibrationssignal med henblik på at detektere vindmøllebladenes passagefrekvens eller beregne passagefrekvensen baseret på én eller flere styreparametre.

Et formål med opfindelsen opnås med en vindmølle, der omfatter et vindmølletårn, en nacelle, der er anbragt oven på vindmølletårnet, en roterbar rotor med mindst to vindmølleblade, der er anbragt i forhold til nacellen, og et vindmøllestyresystem, hvor vindmøllestyresystemet omfatter en styreenhed, der er konfigureret til at styre vindmøllens drift, og en sensorenhed, der er konfigureret til at måle rotorens rotationshastighed, hvor styreenheden yderligere er konfigureret til at justere vindmøllens drift inden for mindst én udelukkelseszone, der er defineret ved en første rotationshastighed og mindst en anden rotationshastighed, således at rotorens rotationshastighed ændres til en rotationshastighed, som er lokaliseret uden for den mindst ene udelukkelseszone, hvor vindmøllestyresystemet yderligere omfatter en anden sensorenhed, der er konfigureret til at måle et vibrationssignal, der indikerer vibrationer i vindmølletårnet, hvor den mindst ene udelukkelseszone har en variabel bredde, som bestemmes af styreenheden baseret på det målte vibrationssignal.

Den styrefremgangsmåde, der er beskrevet ovenfor, implementeres i styreenheden i vindmøllestyresystemet, f.eks. som en udelukkelsesalgoritme. Styreenheden er yderligere forbundet med én eller flere vibrationssensorer, der er anbragt på én eller

DK 2019 00085 U1 flere komponenter af vindmøllen. I modsætning til konventionelle vindmøllestyresystemer er det foreliggende vindmøllestyresystem i stand til at tilpasse vindmøllens drift til de forskellige betingelser, der forårsager vibrationer i vindmøllen, ved at variere den tilhørende udelukkelseszones bredde. Fortrinsvis er vindmøllestyresystemet konfigureret til at justere vindmøllens drift ifølge en første og mindst en anden udelukkelseszone som beskrevet tidligere. Styreenheden er konfigureret til at bestemme én eller flere af udelukkelseszonernes bredde baseret på det vibrationsniveau, som måles af vibrationssensorerne, i modsætning til konventionelle vindmøllestyresystemer, der alle beskriver anvendelse af en enkelt udelukkelseszone med en fast bredde. Dette muliggør, at vindmøllestyresystemet kan ændre rotationshastigheden inden for rotationshastighedsområdet med henblik på at undgå eventuelle kritiske rotationshastigheder, som kan forårsage resonans og dermed forøgede vibrationer i vindmøllen.

Vibrationssensoren kan være et accelerometer, en strækføler, en positionssensor, en hastighedssensor eller en anden egnet sensor. Vibrationssensoren kan være anbragt på rotornavet, vindmøllebladet, nacellen, gearkasseenheden, hovedbæreenheden, generatoren eller en anden egnet komponent af vindmøllen. Fortrinsvis anvendes der en første/lateral sensor til at måle vibrationerne i den laterale retning, og valgfrit anvendes der en anden/aksial sensor til at måle vibrationerne i den aksiale retning. Rotationshastighedssensoren kan være en kodeenhed, et takometer, et stroboskop eller en anden egnet sensor. Rotationshastighedssensoren kan være anbragt i forhold til rotoren eller på en komponent af drivenheden, f.eks. rotorakslen, rotationsakslen eller generatoren. Vibrationssensoren og rotationshastighedssensoren kan være elektrisk forbundet med styreenheden via en kablet eller trådløs forbindelse.

Vindmøllen kan være en onshore- eller offshore-vindmølle, der er konfigureret til at blive monteret på et egnet onshore- eller offshore-fundament. Vindmøllen har med fordel ét, to, tre eller flere vindmølleblade, som er monteret på rotornavet. Den foreliggende styrefremgangsmåde kan også implementeres i et eksisterende vindmøllestyresystem, der har en vibrationssensor og en rotationshastighedssensor.

Ifølge én udførelsesform er styreenheden konfigureret til at anvende en overføringsfunktion på vibrationssignalet, hvor overføringsfunktionen indikerer en

DK 2019 00085 U1 overgangsfase, hvori bredden ændres mellem en første bredde og en anden bredde.

Den overføringsfunktion, som implementeres i styreenheden, definerer mindst én overgangsfase, der strækker sig fra et nedre vibrationsniveau, dvs. en første vibrationsværdi, til et øvre vibrationsniveau, dvs. en anden vibrationsværdi. Styreenheden er konfigureret til at variere udelukkelseszonen fra den første bredde til den anden bredde, efterhånden som de målte vibrationer stiger fra det første vibrationsniveau til et andet vibrationsniveau og omvendt. Konventionelle styreenheder tilvejebringer til en vis grad en gnidningsløs aktivering af udelukkelsesalgoritmen, mens den foreliggende styreenhed tilvejebringer en mere veldefineret gnidningsløs aktivering af udelukkelsesalgoritmen, samtidig med at udelukkelseszonens bredde tilpasses baseret på vibrationsniveauet. Vindmøllen drives således tættere på det normale driftsniveau ved lave vibrationsniveauer og forøger dermed kraftproduktionen, uden at der kræves yderligere strukturel styrke i vindmølletårnet.

Styreenheden er konfigureret til at detektere, om det aktuelle vibrationsniveau er inden for et andet område, som er defineret ved overføringsfunktionen, f.eks. under det nedre vibrationsniveau. I givet fald aktiveres udelukkelsesalgoritmen ikke, og rotationshastigheden ændres således ikke under kraftproduktionsmodussen. Styreenheden er yderligere konfigureret til at detektere, om det aktuelle vibrationsniveau er inden for et tredje område, som er defineret ved overføringsfunktionen, f.eks. over det øvre vibrationsniveau. I givet fald er udelukkelsesalgoritmen fuldt aktiveret, dvs. anvendt maksimumsbredde, og rotationshastigheden ændres således i forhold til det normale driftsniveau for at undgå rotationshastigheder, som er lokaliseret tæt på den kritiske rotationshastighed.

Den første og den anden rotationshastighed kan være centreret i forhold til vindmølletårnets egenfrekvens. Vindmølletårnets egenfrekvens kan imidlertid ændre sig langsomt i løbet af vindmøllens levetid på grund af ældning, udmattelsesbelastninger osv. Dette kan løses ved at anvende de målte vibrationssignaler til at identificere vindmølletårnets aktuelle egenfrekvens og lagre det i vindmøllestyresystemet. Alternativt kan vindmølletårnets aktuelle egenfrekvens beregnes baseret på én eller flere forudbestemte styreparametre.

DK 2019 00085 U1

Vindmøllestyresystemet, f.eks. styreenheden, kan derefter bestemme værdierne for den første og den anden rotationshastighed baseret på den opdaterede frekvens. Alternativt kan der tages højde for den langsomme ændring ved bestemmelse af udelukkelseszonens bredde. På tilsvarende måde kan det målte vibrationsniveau anvendes til at identificere vindmøllebladenes passagefrekvens, eller passagefrekvensen kan beregnes baseret på én eller flere forudbestemte styreparametre.

Styreenheden kan være konfigureret til at anvende mindst en anden overføringsfunktion på det målte vibrationsniveau med henblik på at bestemme bredden på mindst en anden udelukkelseszone. Den første og den anden udelukkelseszone kan være overlappende udelukkelseszoner eller separate udelukkelseszoner. Den anden overføringsfunktion kan være en lineær funktion, en trinvis funktion, en S-funktion, en eksponentiel funktion eller en logaritmisk funktion.

Ifølge en speciel udførelsesform omfatter vindmøllestyresystemet yderligere mindst en tredje sensorenhed, der er konfigureret til at måle mindst en tredje parameter, hvor styreenheden er konfigureret til at bestemme bredden baseret på vibrationssignalet og den mindst tredje parameter.

I de konventionelle vindmøllestyresystemer bestemmes den faste bredde som en afvejning mellem effekttabet og udmattelsesbelastningerne i vindmøllen. I modsætning til konventionelle vindmøllestyresystemer er den foreliggende styreenhed konfigureret til at bestemme den tilhørende udelukkelseszones bredde baseret på vibrationsniveauet alene eller i kombination med andre egnede parametre, der er målt i eller i forhold til vindmøllen. I et eksempel kan vibrationsniveauet kombineres med den målte vindhastighed og/eller bølgehastighed.

Ifølge én udførelsesform omfatter vindmøllen yderligere mindst én enhed, der er valgt blandt en pitch-mekanisme, der er konfigureret til at pitche mindst en del af ét af vindmøllebladene, et bremsesystem, der er konfigureret til at bremse rotoren, og en elektrisk generator, der er konfigureret til at generere en afgivet elektrisk effekt, og hvor styreenheden er konfigureret til at ændre rotorens rotationshastighed ved at justere driften af den mindst ene enhed.

DK 2019 00085 U1

Styreenheden er konfigureret til at ændre vindmøllens rotationshastighed ved at justere rotationshastighedsstyresignalet og, valgfrit, drejningsmomentstyresignalet, pitchstyresignalet, effektstyresignalet eller hvilke som helst kombinationer deraf. Ét eller flere optimeringsmoduler, der er forbundet med eller integreret i styreenheden, bestemmer styresignalernes optimale referencepunkter for rotationshastigheden, generatordrejningsmomentet, pitch-vinklen og effektniveauet. Ét eller flere af de optimerede styresignaler kan sendes til et udelukkelsesmodul, der er forbundet med eller integreret i styreenheden. Udelukkelsesmodulet er konfigureret til at justere styresignalerne i forhold til det normale driftsniveau, f.eks. de optimale referencepunkter, som beskrevet ovenfor.

I hver af udelukkelseszonerne for rotationshastigheden justeres styresignalerne ved hjælp af udelukkelsesmodulet. Den målte rotationshastighed og/eller det målte vibrationsniveau kan anvendes som inddata til udelukkelsesmodulet med henblik på at bestemme den tilhørende udelukkelseszones bredde og den justerede værdi for rotationshastighedsstyresignalet som beskrevet ovenfor. Dette forhindrer store vibrationsbevægelser og udmattelsesbelastninger i vindmøllen på grund af resonans.

Beskrivelse af tegningen

Opfindelsen er kun beskrevet ved et eksempel og med reference til tegningerne, hvor:

Fig. 1 viser et eksempel på en udførelsesform af en vindmølle,

Fig. 2 viser en graf for et eksempel på målt vibrationssignal i frekvensdomænet,

Fig. 3 viser et eksempel på en udførelsesform af overføringsfunktionen, der anvendes på det målte vibrationssignal, og

Fig. 4 viser en graf for et eksempel på et umodificeret drejningsmomentstyresignal og tre grafer for drejningsmomentstyresignalet med forskellige bredder på udelukkelseszonen.

I den følgende tekst er figurerne beskrevet én efter én, og de forskellige dele og positioner, som ses i figurerne, er nummereret med de samme tal i de forskellige figurer. Der bliver ikke nødvendigvis gjort rede for alle dele og positioner, som er angivet i en specifik figur, i forbindelse med figuren.

DK 2019 00085 U1

Referenceliste

1. Vindmølle

2. Vindmølletårn

3. Nacelle

4. Vindmølleblade

5. Pitch-mekanisme

6. Spidsende

7. Bladrod

8. Bagkant

9. Forkant

10. Styreenhed

11. Sensorenheder

12. Bremsemekanisme

13. Vibrationssignal

14. Vindmølletårnets egenfrekvens

15. Vindmøllebladenes passagefrekvens

16. Overføringsfunktion

17. Drejningsmomentstyresignal, normalt driftsniveau

18. Første udelukkelseszone

19. Anden udelukkelseszone

20. Drejningsmomentstyresignaler, ændret

Detaljeret beskrivelse af opfindelsen

Fig. 1 viser et eksempel på en udførelsesform af en vindmølle 1, der omfatter et vindmølletårn 2. Der er anbragt en nacelle 3 oven på vindmølletårnet 2, og den er forbundet med vindmølletårnet 2 via en krøjemekanisme (ikke vist). En rotor, der omfatter mindst to vindmølleblade 4, her er der vist tre blade, er roterbart forbundet med et nav, som yderligere er forbundet med en drevenhed, der er anbragt inde i nacellen 3, via en rotationsaksel. Hvert vindmølleblad 4 er roterbart forbundet med et nav via en pitch-mekanisme 5, som styres af en pitch-styreenhed i vindmøllestyresystemet. Hvert vindmølleblad 4 har en spidsende 6, en bladrod 7 og en krop med en aerodynamisk profil, der definerer en bagkant 8 og en forkant 9.

Vindmøllestyresystemet omfatter yderligere en styreenhed 10, der styrer vindmøllens

DK 2019 00085 U1 drift 1, og en flerhed af sensorenheder 11, som er forbundet med styreenheden 10. Sensorenhederne 11 omfatter en rotationshastighedssensor, der er konfigureret til at måle rotorens rotationshastighed, og en vibrationssensor, der er konfigureret til at måle vindmøllens 1 vibrationer. Sensorenhederne 11 omfatter yderligere mindst en tredje sensor til måling af mindst en tredje parameter på eller i forhold til vindmøllen. I et eksempel kan den tredje sensor være en vindhastighedssensor, der er konfigureret til at måle vindens vindhastigheden.

Et bremsesystem er valgfrit anbragt i forhold til rotoren eller rotationsakslen og omfatter en bremsemekanisme 12, der er konfigureret til at bremse rotorens rotationshastighed og således vindmøllebladene 4. Bremsesystemet er forbundet med vindmøllestyresystemet, hvor styreenheden 10 styrer driften af bremsesystemet.

Fig. 2 viser en graf for et eksempel på et vibrationssignal 13, der er målt med vibrationssensoren. Vibrationssignalet overføres til frekvensdomænet under anvendelse af en spektral analysealgoritme, f.eks. en FFT-algoritme. Styreenheden 10 bestemmer derefter vibrationsniveauet baseret på amplituden for det frekvenstransformerede vibrationssignal 13.

Styreenheden 10 monitorerer vibrationsniveauet med henblik på at bestemme bredden på udelukkelseszonen, som er lokaliseret omkring vindmølletårnets 2 egenfrekvens 14. Valgfrit monitorerer styreenheden 10 yderligere vibrationsniveauet med henblik på at bestemme bredden på en anden udelukkelseszone, som er lokaliseret omkring vindmøllebladenes 4 passagefrekvens 15. Hver af udelukkelseszonerne definerer en kritisk rotationshastighed, der igen anvendes af styreenheden 10 til at ændre vindmøllens drift 1, således at rotoren roterer ved den rotationshastighed, som er lokaliseret uden for udelukkelseszonen.

Styreenheden 10 analyserer valgfrit det frekvenstransformerede vibrationssignal 13 og bestemmer vindmølletårnets 2 egenfrekvens 14 og/eller vindmøllebladenes 4 passagefrekvens 15, f.eks. ved anvendelse af hvilke som helst kendte algoritmer.

Fig. 3 viser en graf for et eksempel på en overføringsfunktion 16, der anvendes på det målte vibrationsniveau. Overføringsfunktionen 16 anvendes på det vibrationsniveau,

DK 2019 00085 U1 som bestemmes af styreenheden 10, og anvendes med henblik på at bestemme den tilhørende udelukkelseszones bredde. Dette muliggør, at bredden kan varieres ifølge udfaldet af overføringsfunktionen 16.

Et første og et andet vibrationsniveau definerer et første linjesegment af overføringsfunktionen 16. Dette linjesegment definerer en overgangsfase, hvori udelukkelseszonens bredde ændres fra en første bredde til en anden bredde. I et eksempel kan det første linjesegment være en lineær funktion som vist i fig. 3. Et andet linjesegment defineres ved en første bredde eller en minimumsværdi, f.eks. nul, for bredden. Et tredje linjesegment er defineret ved en anden bredde eller en maksimumsværdi for bredden.

Som vist i fig. 3 kan bredden varieres mellem 0 % og 100 % af maksimumsværdien inden for overgangsområdet. Overgangsområdet kan strække sig fra et nedre vibrationsniveau på ét til et øvre vibrationsniveau på fire. Værdierne forudindstilles under implementeringsprocessen for den beskrevne fremgangsmåde og opdateres, dvs. ændres, valgfrit efter behov.

Fig. 4 viser et eksempel på et styresignal som funktion af rotorens rotationshastighed i vindmøllen 1. Her er styreparameteren et drejningsmomentstyresignal. Drejningsmomentstyresignalet og rotationshastigheden er til illustrative formål her normaliseret ved anvendelse af en hvilken som helst kendt normaliseringsalgoritme.

En første graf 17 viser det drejningsmomentstyresignal, som bestemmes af styreenheden 10 ifølge et normalt driftsniveau. Styreenheden 10 bestemmer det optimale referencepunkt for styresignalerne baseret på målingerne fra sensorenhederne

11. En første udelukkelseszone 18 og valgfrit en anden udelukkelseszone 19 anvendes på rotationshastigheden som illustreret i fig. 4. Mindst drejningsmomentstyresignalet sendes derefter til styreenheden 10, som bestemmer den første udelukkelseszones 18 bredde under anvendelse af udfaldet af overføringsfunktionen 16. På tilsvarende måde bestemmer styreenheden 10 den anden udelukkelseszones 19 bredde under anvendelse af udfaldet af en anden overføringsfunktion 16. På det normale driftsniveau er det målte vibrationsniveau under det nedre vibrationsniveau, og udelukkelsesalgoritmen aktiveres således ikke.

DK 2019 00085 U1

En anden graf 20 viser drejningsmomentstyresignalet, efter at udelukkelsesalgoritmen er fuldt aktiveret. På dette driftsniveau er vibrationsniveauet over det øvre vibrationsniveau, og den første og/eller den anden udelukkelseszones 18, 19 bredde har således en maksimumsværdi. Når udelukkelsesalgoritmen aktiveres, justerer styreenheden 10 vindmøllens drift 1, således at rotorens rotationshastighed ændres til en anden rotationshastighed, som er placeret uden for den eller de tilhørende udelukkelseszoner. I et eksempel ændrer styreenheden 10 referencepunktet for drejningsmomentstyresignalet i forhold til det normale driftsniveau som angivet i fig. 4.

En tredje og en fjerde graf 20', 20” viser det ændrede drejningsmomentstyresignal, når det målte vibrationsniveau er mellem det nedre og det øvre vibrationsniveau. På dette driftsniveau er udelukkelsesalgoritmen delvis aktiveret, og den første udelukkelseszones 18 bredde er således mellem den første og den anden bredde, og/eller den anden udelukkelseszones 19 bredde er mellem en tredje bredde og en fjerde bredde. Efterhånden som rotationshastigheden forøges, forøges vibrationsniveauet initialt forbi det nedre vibrationsniveau. Dette aktiverer udelukkelsesalgoritmen, og den første udelukkelseszones 18 bredde varieres gradvis fra den første bredde mod den anden bredde som angivet ved graf 20”. Efterhånden som vibrationsniveauet fortsætter med at stige, varieres den første udelukkelseszones 18 bredde kontinuerligt som angivet ved graf 20', indtil den når den anden bredde som angivet ved graf 20. Selv hvis vibrationsniveauet fortsætter med at stige, fastholdes den første udelukkelseszone 18 ved den anden bredde. Når først vibrationsniveauet reduceres mod nul, varieres den første udelukkelseszones 18 bredde i en omvendt rækkefølge tilbage imod den første bredde.

Efterhånden som rotationshastigheden bevæger sig ud af den første udelukkelseszone 18 og fortsætter med at stige, bevæger rotationshastigheden sig ind i den anden udelukkelseszone 19. Den anden udelukkelseszones 19 bredde varieres på en tilsvarende måde mellem den tredje og fjerde bredde ifølge det skiftende vibrationsniveau. Rotationshastigheden bevæger sig derefter ud af den anden udelukkelseszone 19 og mod den maksimale rotationshastighed. Når rotationshastigheden falder mod den minimale rotationshastighed, bevæger den sig gennem henholdsvis den anden og den første udelukkelseszone 19, 18.

DK 2019 00085 U1

Dette minimerer effekttabet ved de kritiske rotationshastigheder ved høje vibrationsniveauer, mens det muliggør, at vindmøllen til enhver tid kan drives ved det normale driftsniveau ved lave vibrationsniveauer.

Inden rotationshastigheden når udelukkelseszonen 18, 19, justerer styreenheden 10 referencepunktet for mindst ét af styresignalerne, f.eks. drejningsmomentstyresignalet, som angivet i fig. 4 med henblik på at muliggøre en hurtig ændring af rotationshastigheden fra den første eller den tredje rotationshastighed til den anden eller den fjerde rotationshastighed eller omvendt. Dette reducerer tidsforbruget ved den kritiske rotationshastighed og reducerer således resonansbelastningerne.

Claims

1. Vindmølle (1), der omfatter et vindmølletårn (2), en nacelle (3), der er anbragt oven på vindmølletårnet (2), en roterbar rotor med mindst to vindmølleblade (4), der er anbragt i forhold til nacellen (3), og et vindmøllestyresystem, hvor vindmøllestyresystemet omfatter en styreenhed (10), der er konfigureret til at styre vindmøllens drift (1), og en sensorenhed (11), der er konfigureret til at måle rotorens rotationshastighed, hvor styreenheden (10) yderligere er konfigureret til at justere vindmøllens drift (1), når den målte rotationshastighed er inden for mindst én udelukkelseszone (18, 19), bestemt ved en bredde omkring en forudbestemt rotationshastighed; hvorved den mindst ene udelukkelseszone (18, 19) definerer en første rotationshastighed og mindst en anden rotationshastighed, således at rotorens rotationshastighed ændres til en rotationshastighed, som er lokaliseret uden for den mindst ene udelukkelseszone (18, 19), kendetegnet ved, at vindmøllestyresystemet yderligere omfatter en anden sensorenhed (11ii), der er konfigureret til at måle et vibrationssignal (13), der indikerer vibrationer i vindmølletårnet (2), og hvor styresystemet er konfigureret til at bestemme en variabel bredde baseret på det målte vibrationssignal (13) og variere den mindst ene udelukkelseszone (18, 19) med den variable bredde omkring den forudbestemte rotationshastighed.

2. Vindmølle (1) ifølge krav 1, kendetegnet ved, at styreenheden (10) er konfigureret til at anvende en overføringsfunktion (16) på vibrationssignalet (13), hvor overføringsfunktionen (16) indikerer en overgangsfase, hvori bredden ændres mellem en første bredde og en anden bredde.

3. Vindmølle (1) ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at styresystemet er konfigureret til at muliggøre, at den variable bredde er variabel til eller fra værdien nul for den mindst ene udelukkelseszone (18, 19) omkring en forudbestemt rotationshastighed svarende til en forudbestemt frekvens.

4. Vindmølle (1) ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 3, kendetegnet ved, at vindmøllestyresystemet yderligere omfatter mindst en tredje sensorenhed (11iii), der er konfigureret til at måle mindst en tredje parameter, hvor styreenheden (10) er konfigureret til at bestemme bredden baseret på vibrationssignalet (13) og den mindst tredje parameter.

DK 2019 00085 U1

5. Vindmølle (1) ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 4, kendetegnet ved, at vindmøllestyresystemet er konfigureret således, at den mindst ene udelukkelseszone (18, 19) indbefatter en første udelukkelseszone (18), bestemt ved en første bredde omkring en første forudbestemt rotationshastighed svarende til en forudbestemt tårnegenfrekvens (14); hvorved den første udelukkelseszone (18) definerer en første og en anden rotationshastighed og mindst en anden udelukkelseszone (19), bestemt ved en anden bredde omkring en forudbestemt rotationshastighed svarende til en forudbestemt bladpassagefrekvens (15); hvorved den anden udelukkelseszone (19) definerer en tredje rotationshastighed og mindst en fjerde rotationshastighed.

6. Vindmølle (1) ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 5, kendetegnet ved, at vindmøllen (1) yderligere omfatter mindst én enhed, som er valgt blandt en pitch-mekanisme (5), der er konfigureret til at pitche mindst en del af ét af vindmøllebladene (4), et bremsesystem (12), der er konfigureret til at bremse rotoren, og en elektrisk generator, der er konfigureret til at generere en afgivet elektrisk effekt, og hvor styreenheden (10) er konfigureret til at ændre rotorens rotationshastighed ved at justere driften af den mindst ene enhed.

7. Vindmølle (1) ifølge et hvilket som helst af kravene 2 til 6, kendetegnet ved, at overføringsfunktionen (16) er mindst en lineær funktion, en trinvis funktion, en S-funktion, en eksponentiel funktion eller en logaritmisk funktion.