FI89974B - Foerfarande foer att foerbaettra effektiviteten av en vindturbingenerator med reglerbar hastighet - Google Patents

Claims (9)

1. Förfarande för förbättring av effektlviteten av en vindturbingenerator med reglerbar hastighet, vilket förfarande innefattar stegen: 5 styrning av generatorns vridmoment för styrning av rotorns spetshastighet under en vridmomentgräns för vindturbinen med ett valt konstant has-tighetsförhällande i förhällande tili vindhastigheten; k ä n n e -t e c k n a t därav, att 10 generatorns vridmoment styrs för styrning av rotorns spetshastighet ovanför vridmomentgränsen med hastigheter, som är större än de av det konstanta hastighetsförhällandet dikterade hastigheterna upp tili en hastighets- eller effektgräns. 15

2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att steget där generatorns vridmoment styrs ovanför vridmomentgränsen höjer uteffekten tili det möjliga maximivärdet, samtidigt som vridmomentvärdet hälls konstant. 20

3. Anordning (fig. 3) för styrning av en vindturbingenerator med reglerbar hastighet med förbättrade effektiviteter, för vindhastigheter som är högre än de med förmäga att driva turbingeneratorn vid maximalt vridmoment, vilken anordning innefattar: 25 en hastighetsindikator (47), som reagerar pä hastigheten av antingen vindturbinrotorn (41) eller generatorrotorn (40) för avgivande av en in-dikerad hastighetssignal (51 och 47-55) för turbingeneratorn; 30 en effektindikator, som reagerar pä uteffekten frän generatorn för avgivande av en effektsignal; och en styranordning (50,44), som reagerar pä hastighetssignalen (51) och den indikerade effektsignalen (46) för avgivande av en styrsignal avseettdc 35 vindturbingeneratorns vridmoment för styrning av den av generatorn givna (40) effekten pä sädant sätt, att det maximala vridmomentet upprätthälls 17 3 9 9 7 4 upp till ett pä förhand bestämt gränsvridmoment, känne tecknad av organ (i anslutning till 55) för att ästadkomma en maximal hastighetssig-5 nai som ett tecken pä en pä förhand bestämd maximal önskad hastighet för vindturbingeneratorn; en komparator (55) för att jämföra nämnda indikerade hastighetssignal av turbingeneratorn med nämnda maximala hastighetssignal för att ästadkomma 10 en gränshastighetssignal (JA) som svar pä nämnda turbingeneratorhastighet som är ekvivalent med eller högre än den maximala önskade hastigheten; en programstyrningsanordning (54), som svar pä fränvaro (55, NEJ) av nämnda gränshastighetssignal för att styra (43) Stig- eller lutnings-15 vinkein pä bladen av turbingeneratorn pä ett sätt för att upprätthälla ett konstant förhällande mellan turbingeneratorhastigheten och vind-hastigheten upp tili en pä förhand bestämd gränshastighet (kurva i 54) pä turbingeneratorn, vid vilken hastighet nämnda pä förhand bestämda gränsvridmoment kan erhällas, och för att styra Stig- eller lutnings-20 vinkein pä bladen av turbingeneratorbladen vid hastigheter ovanför gränsvridmomentet pä ett sätt som tilläter turbingeneratorhastigheten att vara sädan att den ästadkommer optimal effekt vid nämnda gränsvridmoment; ett vinkelstyrningsorgan (56), som fungerar som svar pä närvaron (55, JA) 25 av nämnda gränshastighetssignal för att styra (57,42) stig- eller lut-ningsvinkeln pä bladen av turbingeneratorbladen (43) pä ett sädant sätt, att hastighetskonstanten pä turbingeneratorn upprätthälls vid nämnda maximala önskade hastighet genom att samtidigt upprätthälla gränsvridmomentet. 30

4. Anordning enligt patentkravet 3, kännetecknad därav, att styranordningen (56) ökar uteffekten ovanför vridmomentgränsen som en funktion av produkten av kubiken av vindhastigheten och effektförhällande t . 35 8 9 9 7 4 18

5. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att steget där generatorns vridmoment styrs för styrning av rotorns spetshas-tighet ovanför vridmomentgränsen höjer uteffekten pä ett sätt, som häller rotorns tryckkraft konstant oberoende av ökande vindhastighet, samtidigt 5 som vridmomentvärdet hälls konstant.

6. Anordnlng enligt patentkravet 3, kännetecknad därav, att anordningen dessutom innefattar en styrning av det aerodynamiska vridmo-mentet, vilken styrning reagerar för en ordersignal avseende det aero- 10 dynamiska vridmomentet för ändring av det aerodynamiska vridmomentet av turbinrotorn och därav, att styranordningen innefattar ett organ, som reagerar för hastighetssignalen för avgivande av en ordersignal avseende det aerodynamiska vridmomentet för bestämmande av ändringar i den aerodynamiska styrningen, för ästadkommande av ökningar i uteffekten ovanför 15 vridmomentgränsen pä ett sätt, som häller rotorns tryckkraft aero-dynamiskt konstant oberoende av växande vindhastighet, samtidigt som vridmomentvärdet hälls konstant.

7. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att 20 steget där spetshastigheten styrs ovanför gränsvridmomentet ökar uteffekten pä sädant sätt, att kostnaderna för vindturbinens torn och kostnader-na för vindturbinens drivsystem stär i ett optimalt förhällande tili värdet den erhällna ökade energiutvinningen.

8. Anordning enligt patentkravet 3, kännetecknad därav, att styranordningen (56) ökar uteffekten ovanför vridmomentgränsen pä sädant sätt, att kostnaderna för vindturbinens torn och kostnaderna för vindturbinens drivsystem stär i ett optimalt förhällande tili värdet av den erhällna ökade energiutvinningen. 30