JP6228914B2 - ヨーイングによって動力出力を制御する2枚羽根付き揺動ヒンジ風力タービンにおいて動力出力を制御するために必要とされるヨートルクを最小にするためのシステム - Google Patents
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Description
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組込まれる、2011年5月6日に出願された米国仮出願第61/483,397号に対して優先権を主張する。
−シャフト運転速度センサ(すなわち、ピックアップ)、
−ロータ軸絶対方向センサ(すなわち、ドライブトレインベッドプレートと塔との間のエンコーダ)、
−風の相対的向きセンサ(すなわち、タービンルーフによって支持される風向き翼)
であり、風速センサは、ヨーイングによって動力を制御するために必要でなく、カットイン未満の風速およびカットアウトを超える風速についてタービンをシャットダウンさせ、カットインより高くかつカットアウトより低い風速に関して稼働を可能にすることが必要であるだけである。
特許、特許出願、特許公報、定期刊行物、本、論文、ウェブコンテンツなどの他の文書に対する参照および引用が、本開示全体を通して行われた。全てのこうした文書は、全ての目的のために参照によりその全体を本明細書に組込まれる。
本発明は、その精神または本質的な特徴から逸脱することなく、他の特定の形態で実施することができる。したがって、先の実施形態は、全ての点で、本明細書で述べる発明に関して制限としてではなく例証であると考えられる。そのため、本発明の範囲は、先の説明によってではなく、添付特許請求の範囲によって指示され、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変更は、したがって、本明細書に包含されることが意図される。
Claims (14)
- 揺動ヒンジを有するアップウィンド型2枚羽根付き風力タービンの動力出力を制限するために必要とされるヨートルクを低減するための方法であり、前記タービンは、(到来する風から見て)時計方向に運転するように設計されたロータを有し、塔の頂上のナセル内に収容され、前記方法は、
中央コントローラおよび従属されたヨーイング作動システムによってヨーイングを制御することと、
前記中央コントローラがロータ速度センサおよび風の相対的向きセンサから信号を受信することと、
定格風速より高い風速について動力出力を制限するため、風向きと別の方向に(ナセルの上から見て)反時計方向にロータ軸をヨーイングすることを含む方法。 - 揺動ヒンジを有するアップウィンド型2枚羽根付き風力タービンの動力出力を制限するために必要とされるヨートルクを低減するための方法であり、前記タービンは、(到来する風から見て)反時計方向に運転するように設計されたロータを有し、塔の頂上のナセル内に収容され、前記方法は、
中央コントローラおよび従属されたヨーイング作動システムによってヨーイングを制御することと、
ロータ速度センサおよび風の相対的向きセンサから前記中央コントローラが信号を受信することと、
定格風速より高い風速について動力出力を制限するため、風向きと別の方向に(ナセルの上から見て)時計方向にロータ軸をヨーイングすることを含み、
前記中央コントローラは、速度誤差を積分し、任意選択で、前記速度誤差を非線形利得アルゴリズムによって補正することによって所望のヨー角を計算する、方法。 - 前記風力タービンをシャットダウンすることをさらに含む請求項1に記載の方法。
- 前記風力タービンをシャットダウンすることをさらに含む請求項2に記載の方法。
- 前記中央コントローラは、実際のロータ運転速度を所望のロータ運転速度と比較する請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記所望のロータ運転速度は、定格ロータ運転速度に等しい請求項5に記載の方法。
- 前記中央コントローラは、速度誤差を積分し、任意選択で、前記速度誤差を非線形利得アルゴリズムによって補正することによって所望のヨー角を計算する請求項1又は3に記載の方法。
- 前記中央コントローラは、前記所望のヨー角を、検知される相対的風向きと比較し、ロータ軸変更のための方向を計算する請求項2、4、又は7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記中央コントローラは、風向きおよびロータの回転方向に関して、動力制限またはシャットダウンの好ましい方向に留まるよう、上から見た、ナセルに指令指示する請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
- 風速が増加しロータ運転速度が増加した場合、前記中央コントローラは、前記タービンの動力出力を制限するために、動力制限の好ましい方向にナセルをさらに移動させるよう、ヨーシステムに指令し、
風速が減少しロータ運転速度が減少した場合、前記中央コントローラは、前記タービンの動力出力を制限するために、動力制限の好ましい方向とは反対の方向にナセルをさらに移動させるよう、ヨーシステムに指令する、請求項9に記載の方法。 - 前記中央コントローラは、高周波の風の乱れをろ過して取除くように構成されている請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
- ロータ軸をヨーイングすることは、羽根の揺動振幅を低減する請求項1から11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記揺動振幅の低減は、ハブオーバハングを最小にする、または、羽根先端と塔との間の隙間を最大にする請求項12に記載の方法。
- 前記羽根のピッチは、固定されている請求項13に記載の方法。
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