KR20110125180A - 풍력 터빈 - Google Patents

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KR20110125180A
KR20110125180A KR1020110043921A KR20110043921A KR20110125180A KR 20110125180 A KR20110125180 A KR 20110125180A KR 1020110043921 A KR1020110043921 A KR 1020110043921A KR 20110043921 A KR20110043921 A KR 20110043921A KR 20110125180 A KR20110125180 A KR 20110125180A
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pitch
wind turbine
load
blade
power
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KR1020110043921A
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Inventor
헨릭 슈티에스달
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지멘스 악티엔게젤샤프트
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Abstract

전력 발생 유닛 및 복수의 블레이드들(3)을 구비한 로터를 가지는 전력 발생을 위한 풍력 터빈(1)으로서, 풍력 터빈(1)의 전력 출력을 제어하기 위해 블레이드들(3)이 블레이드 피치 조정 수단(7), 및 블레이드 피치 조정 수단(7)을 제어하기 위한 피치 제어 유닛(9)에 의해 피치될 수 있고, 블레이드들의 피치 동작으로부터 블레이드 하중을 결정하기 위한 로드 결정 수단(10)이 제공된다.

Description

풍력 터빈{WIND TURBINE}
본 발명은 발전 유닛 및 다수의 블레이드들을 구비한 로터를 가진 발전을 위한 풍력 터빈에 관한 것으로서, 풍력 터빈의 전력 출력을 제어하기 위해 블레이들이 블레이드 피치 조정 수단, 및 상기 블레이드 피치 조정 수단을 제어하기 위한 피치 제어 유닛에 의해 피치될 수 있다.
풍력 터빈들은 거친 기후 환경에 노출되어 있다. 그것들은 높은 중간 바람 속도 및 높은 난류 돌풍을 갖는 나쁜 바람 조건들을 갖는 위치들에 설치된다. 이러한 경우에 풍력 터빈의 작동이 그 구성요소들의 과부하를 피하기 위해 적어도 일시적으로 중단되거나 인터럽트되어야만 하는 것이 필요할 수 있다. 특히, 유압식 제어 피치 시스템은 갑자기 변하는 기후 환경들 하에서 높은 피치 동작에 의해 높은 오일 온도 및/또는 낮은 유압 압력으로 인해 영향을 받을 수 있다. 그러나, 풍력 터빈의 작동을 인터럽트하는 것은 단지 희박한 전력이 생산되기 때문에 이러한 문제를 해결하기 위한 고가의 접근 방식이다.
미국 2007/0057517호는 연장된 기간 동안 최소 피치 각도를 증가시키도록 측정된 로드들(loads) 또는 풍속을 사용함으로써 풍력 터빈에서 로드를 제한하기 위한 방법에 관한 것이다. 운동 로드(load excursions)가 감소될 때 최소 피치 각도가 기본값으로 내려가 늦추도록 허용될 것이다. 상기 방법은 더 높은 풍속으로 작동하고 및/또는 추가적 손실의 피로 손실없이 더 큰 로터들을 활용함으로써 터빈들이 더 많은 에너지를 얻도록 한다. 그러나, 이 방법은 예를 들어 거친 기후 조건들에서 높은 피치 동작으로 인해 유압 피치 시스템과 같은 풍력 터빈의 구성요소들의 과부하를 검출할 수 없다.
US 7,452,185 B2는 블레이드들의 로드 변동, 방위 각도들, 및 피치-각도 명령값들에 영향을 주는 미리 결정된 파라미터들이 서로에 관련되어 저장된 메모리 유닛을 포함하는 블레이드 피치-각도 제어 장치를 개시한다. 방위-각도 검출 유닛은 블레이드들의 각각의 방위-각도를 검출한다. 파라미터-검출 유닛은 미리 결정된 파라미터들을 검출한다. 명령-값 수신 유닛은 메모리 유닛으로부터 각 블레이드들에 대한 피치-각도 명령값들을 수신한다. 따라서, 피치 각도 명령 값들은 방위-각도 검출 유닛에 의해 검출된 각 블레이드의 방위-각도 및 상기 파라미터 검출 유닛에 의해 검출된 미리 결정된 파라미터들을 기초로 선택되고 있다. 또한, 피치-각도 명령-값들 및 명령-피치-각도 명령-값을 기초로 각 블레이드의 피치-각도를 개별적으로 제어하기 위해 피치-각도 제어된 명령-값들을 생성하는 피치-각도 제어 명령-값 생성 유닛이 제공된다. 여전히, 거친 기후 조건들에 있는 높은 피치 동작으로 인해 풍력 터빈의 구성요소들의 과부하를 피하기 위한 조치들이 주어지지 않고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 그 구성 요소의 과부하 상황을 피할 수있는 풍력 터빈을 제공하는 것이다.
이것은 상기 기술된 풍력 터빈에 의해 달성되며, 여기서 블레이드의 피치 동작으로부터 블레이드 하중을 결정하기 위한 하중 결정 수단이 제공된다.
본 발명은 블레이드 하중에 대한 프록시로서 피치 동작을 사용하는 아이디어로부터 나오며, 피치 동작은 블레이드 피치 조정 수단, 즉 블레이드들의 피치를 제어하는 피치 제어 유닛에 의해 제공된 정보를 프로세싱하고 분석할 수 있는 로드 결정 수단을 사용하여 계산되고 및/또는 측정될 수 있다. 그러므로, 피치 동작과 현재 블레이드 하중의 상관 관계는 로드 결정 수단의 사용에 의해 직접 또는 간접으로 설정된다. 따라서, 로드 결정 수단은 하나 이상의 프로세싱 및/또는 계산 유닛을 통합할 수 있다.
따라서, 일반적으로 높은 피치 동작이 높은 블레이드 하중을 지시하고 낮은 피치 동작은 비교적 작은 블레이드 하중을 나타낸다. 즉, 블레이드 피치 조정 수단이 순간적으로 변하면, 즉, 예를 들어 풍력 난류, 돌풍 또는 갑작스럽게 변하는 풍속 및/또는 풍력 방향으로 인해 블레이드들의 피치-각도를 조정하면, 블레이드 피치 조정 수단은 피치 제어 유닛에 의해 제어되고, 로드 결정 수단은 블레이드들이 높은 하중을 경험한다고 추론한다.
로드 결정 수단은 필요하다면 피치 동작과 블레이드 하중 사이의 관계를 설정하는 정보를 포함하는 알려진 피치-관련 파라미터들을 사용할 수 있다. 이러한 관계는 이전 피치 동작 또는 블레이드 로드 측정치들 각각의 경험적 값들 및/또는 시뮬레이션들로부터의 데이터에 의해 지원될 수 있고 또는 그 형태일 수 있다.
일반적으로, 용어 "하중(load)"는 블레이드들에 의해 발생하는 모든 종류를 지칭하므로, 정적 및 동적 하중들을 포함한다. 피치 동작이 블레이들의 각각에 대해 개별적으로 얻어질 수 있기 때문에, 하중들은 각 블레이드에 대해 개별적으로 결정될 수 있다. 물론, 전체 보기, 즉 블레이드 하중들의 누적 결정이 또한 가능하다.
로드 결정 수단이 피치 기준 신호로부터 피치 동작 및/또는 상기 피치 기준 신호의 표준 편차 및/또는 평균 피치 속도 및/또는 시간당 총 피치 이동을 결정하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 블레이드 하중에 의해 영향받거나 영향받을 수 있는, 풍력 터빈의 작동에 관련된 모든 파라미터들이 블레이드 하중들을 결정하기 위해 고려된다. 따라서, 피치 기준 신호, 피치 기준 신호의 표준 편차, 평균 피치 속도 및 시간당 총 피치 이동은 개별적으로, 그룹으로 또는 누적적으로 고려될 수 있다. 예시로서, 피치 제어 유닛이 제어-신호들을 블레이드 피치를 조정하는 블레이드 피치 조정 수단에 일정하게 전송함으로써 풍력 터빈의 전력 발생을 최적화하도록 끊임없이 시도하기 때문에, 피치-각도 및 그 결과로서 피치 기준 신호는 나쁜 바람 조건, 즉 풍력 와류 및 돌풍으로 광범위하게 가변될 수 있다. 이것은 넓은 동적 블레이드 하중을 나타내는 피치 기준 신호의 큰 표준 편차를 발생시킨다.
로드 결정 수단이 로터 속도 결정 장치로부터 입력 로터 속도 신호들 및/또는 로터 기준 속도 신호 장치로부터 로터 기준 속도 신호들을 수신하고 프로세싱하도록 구성될 때 장점이 있다. 그 결과로, 로드 결정 수단은 블레이드 하중의 결정에 맞춰 본 발명의 풍력 터빈의 일부를 나타내는 로터 속도 신호 장치로부터 제공된 로터 속도에 관계되는 파라미터들의 직접 작동을 포함할 수 있다. 동일한 것이 피치 동작에 기초하여 블레이드 하중을 결정하기 위해 추가적으로 또는 대안적으로 채용될 수 있는 로터 기준 속도 신호에 적용될 수 있다. 로터 속도 신호와 로터 속도 기준 신호 모두 바람 조건에 의해 매우 영향을 받는다. 따라서, 이것들은 로드 결정 수단에 의해 피치 동작에 관계될 수 있다.
발명의 추가 실시예에서, 로드 결정 수단은 블레이드 하중의 결정에 대한 하나 이상의 외부 파라미터 및/또는 하나 이상의 내부 파라미터를 고려하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 로드 결정 수단이 기초로하여 피치 동작 및 블레이드 로드 각각을 결정하는 가능한 입력 값들 또는 파라미터들의 수가 증가되며, 이것은 블레이드 로드의 더 정밀한 결정을 허용한다. 외부 및/또는 내부 파라미터들은 또한 블레이드 하중을 결정하는 동안 실행 가능한 교정 수단으로 간주될 수 있다.
가능한 외부 파라미터들은 바람 속도 및/또는 주위 온도 및/또는 주위 압력 및/또는 공기 밀도일 수 있다. 따라서, 로드 결정 수단은 피치 동작 및 블레이드 하중 각각에 직접 또는 간적 방식으로 영향을 미치는 전술된 파라미터들의 하나 이상을 측정하기 위한 하나 이상의 센서 또는 하나 이상의 센서-어레이를 포함한다. 물론, 다른 유용한 파라미터들이 추가로 고려될 수 있다. 이러한 맥락에서 일기 예보 또는 동류의 것에 관한 데이터의 병합이 또한 언급될 수 있다.
가능한 내부 매개 변수들은 온도 및/또는 블레이드 피치 조정 수단의 유압 오일의 압력 및/또는 풍력 터빈의 발생 전력일 수 있다. 따라서, 블레이드 피치 조정 수단의 모든 작동 파라미터들은 피치 동작에 적어도 간접 표시를 제공하여서, 블레이드 피치 조정 수단의 유압 오일의 압력 및/또는 온도가 바람직하게 블레이드 하중의 결정을 위해 고려될 수 있다. 예를 들어 블레이드 피치 조정 수단이 오일과 상이한 임의의 작업 유체를 사용하거나 유체-기반 수단이 아니라 작업 유체 대신 작업 가스를 포함하는 공압-기반 수단일 때 다른 작업 매체가 적절히 고려될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 발전에서 갑작스런 점프는 돌풍의 발생, 즉 일반적으로 높은 블레이드 하중들을 지시할 수 있음에 따라 풍력 터빈의 발전 전력은 또한 블레이드 하중을 나타내는 것을 허용할 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에서 로드 결정 수단은 전력 발생 유닛에 전력 기준 제어 신호를 발생시켜 출력하도록 구성되어서, 전력 발생이 전력 기준 제어 신호에 따라 수행되고, 및/또는 피치 제어 유닛에 피치 기준 제어 신호를 발생시켜 출력하도록 구성되어서 블레이드들의 피치가 피치 기준 제어 신호에 따라 수행된다. 로드 결정 수단은 예를 들어 발전기의 전력 곡선의 기준 점을 변경하여 풍력 터빈의 전력 생산을 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 전력 커브는 풍력 터빈의 각 타입에 대해 제공되며 일반적으로 풍속에 따라 각각 풍력 터빈 또는 발전기의 전력 생산의 정의를 나타낸다. 보통, 전력 커브는 전력 발생 유닛, 발전기의 최대 작동 전력인 정격 전력(rated power) 및 상기 정격 전력이 달성되는 풍속을 포함한다. 로드 결정 수단이 계산된 및/또는 측정된 피치 동작에 따라 블레이드들의 피치-각도를 변경할 수 있음에 따라 동일한 것이 피치 기준 신호에 적용된다. 따라서, 로드 결정 수단은 블레이드들 또는 풍력 터빈의 다른 구성요소들의 과부하를 피하는 전제하에 풍력 터빈의 작동 동안 필수적인 특성들을 제어할 수 있다.
예를 들어, 나쁜 바람 조건 동안 로드 결정 수단은 전력 기준 제어 신호를 전력 발생 유닛에 제공하여서 전력 발생 유닛의 전력 곡선의 기준 점을 낮춘다. 따라서, 풍력 터빈의 작동을 인터럽트하는 것은 단지 발생된 전력의 양이 감소되기 때문에 필요하지 않다. 또한, 블레이드의 피치 각도는 블레이드들 상의 힘이 피치 기준 제어 신호에 의해 감소되도록 변경될 수 있다.
바람직하게, 메모리 유닛이 제공되어 로드 결정 수단으로부터 결정된 피치 동작 데이터를 저장한다. 이러한 방식으로 로드 결정 수단의 들어오고, 나가거나 또는 일시적으로만 프로세싱된 데이터가 풍력 터빈의 장기간 제어에서 사용될 수 있다. 따라서, 피치 동작은 블레이드, 기어 또는 타워의 단지 몇 개 이름을 지정한 특히 높게 로딩된 구성요소들 이러한 구성요소들의 유효 수명과 관련된 사용의 긴 구간에 과부화되지 않는 것을 보장한다는 견지에서 풍력 터빈을 제어하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 양태는 전술된 풍력 터빈을 작동하기 위한 방법에 관한 것으로, 블레이드들의 피치 동작을 결정하는 단계, 로드 결정 수단을 사용하여 상기 피치 동작으로부터 블레이드들의 블레이드 로드를 결정하는 단계 및 블레이드 하중에 따라 전력 발생 유닛 및/또는 로터 속도를 제어하는 단계를 포함한다. 풍력 터빈, 즉 그 전력 발생 유닛 및/또는 로터 속도가 본질적으로 블레이드 하중과 관련하여 제어된다. 개시 단계는 현재 발생하는 블레이드 하중에 대한 게이지를 대표하는 블레이드들의 피치 동작을 결정하는 것을 포함한다. 따라서, 로드 결정 수단은 피치 동작으로부터 블레이드 로드를 결정한다. 마침내, 전력 발생 유닛 및/또는 로터 속도는 블레이드 하중에 따라 제어되고, 높은 블레이드 하중의 경우에 서로에 직접 영향을 주는 전력 발생 및 로터 속도 모두 감소된다. 반대로, 비교적 낮은 또는 정상적인 블레이드 하중의 경우에 풍력 터빈의 전력 발생의 제한 및 로터의 회전 수는 각각 포기된다.
피치 동작이 피치 기준 신호 및/또는 상기 피치 기준 신호의 표준 편차 및/또는 평균 피치 속도 및/또는 시간당 총 피치 이동으로부터 결정된다면 바람직하다. 위에서 언급한 바와 같이, 이러한 파라미터들은 피치 동작 및 블레이드 하중 각각의 결정에 맞춰 그리고 일반적으로 풍력 터빈의 작동에 관해 이에 따라 유용하다.
바람직하게, 로드 결정 수단은 로터 속도 결정 장치로부터 입력 로터 속도 신호들 및/또는 로터 기준 속도 신호 장치로부터 로터 기준 속도 신호들을 수신하고 프로세싱한다. 로터 속도의 제어에 관해, 로트의 회전에 관한 모든 파라미터들, 즉 로터 속도 결정 장치에 의해 제공되고 진행 로터 속도에 관한 정보와 관련되는 주요 로터 속도 신호들, 및 로터 기준 속도 신호 장치에 의해 제공되고 순간 속도 값과 공칭 속도 값 사이의 가능한 구배(gradient)를 나타내는 로터 기준 신호들이 고려될 때 바람직하다. 따라서, 풍력 터빈의 작동은 더 정밀하게 제어될 수 있다.
또한, 로드 결정 수단은 블레이드 하중의 결정에 대한 하나 이상의 외부 파라미터 및/또는 하나 이상의 내부 파라미터를 고려하는 것이 바람직하다. 이러한 추가 파라미터들은 교정 또는 조절 수단의 견지에서 사용될 수 있으며 로드 결정 수단에 추가적인 정보값을 제공할 수 있다.
외부 파라미터들은 예를 들어 바람 속도 및/또는 주위 온도 및/또는 주위 압력 및/또는 공기 밀도일 수 있다. 내부 매개 변수들은 온도 및/또는 블레이드 피치 조정 수단의 유압 오일의 압력 및/또는 풍력 터빈의 발생 전력일 수 있다.오일과 상이한 작업 유체를 사용하는 블레이드 피치 조정 수단을 포함하는 풍력 터빈의 경우에서, 모든 내부 파라미터들은 적절한 작업 유체와 관련된다. 마찬가지로, 블레이드 피치 조정 수단이 공압 장치이면, 모든 내부 파라미터들은 작업 가스에 관련된다. 예를 들어, 돌풍 환경에서 풍력 터빈이 과부하에 있거나 가깝다는 것을 지시하여, 높은 양의 발생 전력과 결합할 필요가 있다면 높은 오일 온도 및/또는 상응하는 낮은 오일 압력이 발생될 수 있다. 따라서, 발전기의 전력 곡선의 기준 점은 감소되고 및/또는 로터 속도가 제한되고, 즉 풍력 터빈의 작동이 일시적으로 그 구성요소들의 낮은 하중을 가져오는 그 전력 생산에 관련된 가능한 최대값 아래에 있다. 그러나, 풍력 터빈의 작동을 중단하는 것은 필요하지 않다.
다른 실시예에서 로드 결정 수단은 전력 발생 수단에 전력 기준 제어 신호를 발생시켜 출력하여서, 전력 발생이 전력 기준 제어 신호에 따라 수행되고, 및/또는 피치 제어 유닛에 피치 기준 제어 신호를 발생시켜 출력하여서 블레이드들의 피치가 피치 기준 제어 신호에 따라 수행된다. 따라서, 풍력 터빈의 작동의 필수적인 요소들, 즉 블레이드들의 회전 속도에 매우 영향을 주는 블레이드 피치 및 전력 발생 유닛의 작동은 로드 결정 수단에 의해 제어 가능하다.
로드 결정 수단이 하나 이상의 구성요소들의 가능한 과부하의 위험을 결정하였다면 전력 발생 유닛 및/또는 피치 제어 유닛의 작동에 관한 신호들이 발생되어 출력되고 이를 기초로 이러한 구성요소들의 작동이 조절되어 과부하의 위험을 피하거나 감소시킨다.
로드 결정 유닛으로부터 결정된 피치 작동 데이터가 메모리 유닛에 저장되면 또한 바람직하다. 이러한 방법으로, 바람직하게 풍력 터빈 또는 풍력 터빈의 작동 동안 발생하였던 임의의 그 구성요소들의 모든 로드 상황이 저장 가능하는 것이 보장되고 기능, 즉 예를 들어 유지 및/또는 보수의 관점에서 평가될 수 있다.
다음에서 본 발명은 도면을 참조하여 더 상세하게 기술된다.
도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 개략적인 풍력 터빈을 도시하고; 및
도 2는 로드 결정 수단을 개략적으로 도시한다.
도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 개략적인 풍력 터빈(1)을 도시한다. 풍력 터빈(1)은 특히 기어 박스를 포함하지 않기 때문에 감소된 수의 구성요소들을 갖는 직접-구동 풍력 터빈이다. 직접 드라이브 풍력 터빈(Direct-drive wind turbines)은 풍력 로터 허브에 부착된 다수의 피치 변화 가능 블레이드들(3)을 갖는 풍력 로터 허브(wind rotor hub, 2)와 발전기(4) 형태인 전력 발생 유닛 사이에 직접 기계적 커플링을 가져서, 바람이 블레이드들(3) 및 발전기(4) 내의 로터를 하나의 유닛으로서 함께 구동한다.
풍력 터빈(1)은 타워(6)에 회전 가능하게 배치되어 있는 나셀(nacelle, 5)을 포함한다. 나셀(5)은 전력의 발생에 대해 관련있는 풍력 터빈(1)의 모든 구성요소들을 필수적으로 수용한다. 또한, 별도의 또는 누적 방식으로 블레이드들(3)의 피칭을 달성하는 유압 블레이드 피치 조정 수단(hydraulic blade pitch adjusting means, 7)이 제공된다. 블레이드들(3)의 피치는 블에이드들(3)이 바람에 큰 표면을 노출하는 0°의 낮고 또는 높은 에너지의 피치-각도와 블레이드들(3)이 바람에 오직 조금의 표면을 노출하는 90°의 높고 또는 낮은 에너지의 피치-각도 사이에서 가변될 수 있다. 블레이드들(3)의 가능한 피치는 화살표(8)에 의해 표시되며, 즉 이들은 본질적으로 그 길이 방향 축선 주위에서 피치된다. 블레이드 피치 조절 수단(7)을 제어하기 위한 피치 제어 유닛(9) 및 블레이드들(3)의 피치 동작, 즉 본질적으로 피치 기준 신호로부터 블레이드들(3)의 로드를 결정하기 위한 로드 결정 수단(10)이 또한 나셀(5) 내에 배치된다.
본 발명의 원리는 개략적인 로드 결정 수단(10)을 도시한 도 2에 의해 추가로 설명될 것이다. 위에서 언급한 바와 같이, 로드 결정 수단(10)은 풍력 터빈(1)의 블레이드들(3)의 피치 동작을 계산하고 및/또는 측정하도록 구성된다. 피치 동작은 블레이드 하중에 대한 프록시로 간주된다. 즉, 블레이드 하중은 피치 동작에서 추론가능(deducable)하다. 블레이드 하중은 풍력 터빈(1)의 작동을 중단하거나 인터럽트할 필요없이 과부하가 피해질 수 있기 때문에 풍력 터빈(1)의 작동의 관점에서 중요한 파라미터이다. 따라서, 풍력 터빈(1)의 발전기(4)는 항상 전력을 생산하고, 발생된 전력의 양은 오직 블레이드 하중에 따라 달라서, 높은 블레이드 하중의 경우에 거의 없는 전력이 생산되고 정상적이거나 낮은 블레이드 하중들의 경우에 많은 전력이 생산된다. 따라서, 발전기(4) 및/또는 로터 속도는 블레이드 하중에 따라 제어된다.
예를 들어 블레이드들의 피치 각도가 얼마나 자주 및 얼마나 빨리 변하는지를 의미하는, 피치 동작을 계산하기 위한 필수적 파라미터는 피치 기준 신호(pitch reference signal)이다. 피치 동작은 계산 유닛(11)에서 계산되고 피치 동작 데이터는 후속적으로 로드 결정 수단(10)에 전송된다. 피치 기준 신호의 표준 편차, 평균 피치 속도 및 시간당 총 피치 이동과 같은 추가적인 양들이 또한 피치 동작의 결정을 위해 또한 고려될 수 있다.
이외에, 로드 결정 수단(10)은 로터 속도 결정 장치(12)로부터 입력 로터 속도 신호들 및 로터 기준 속도 신호 장치(13)로부터 로터 기준 속도 신호들을 수신하고 프로세싱한다.
바람 속도, 주위 온도 및/또는 주위 압력과 같은 환경 수량에 관한 추가적인 외부 파라미터들이 피치 동작을 교정하기 위해 입력 값들로서 고려될 수 있다. 동일한 것이 예를 들어 블레이드 피치 조정 수단(7)에 사용된 유압 오일의 온도 및/또는 압력과 같은 내부 파라미터들에 적용된다. 이러한 파라미터들은 피치 동작 및 이에 따른 블레이드 하중의 결정에 맞춰 교정 수단으로서 기능할 수 있다.
이러한 입력 신호들에 기초하여 로드 결정 수단(10)은 전력 발생 유닛, 즉 발전기(4)에 전력 기준 제어 신호를 발생시켜 출력하여서, 전력 기준 제어 신호에 따라 전력을 제어, 즉 그 발생을 수행한다. 또한, 로드 결정 수단(10)은 피치 제어 유닛(9)에 피치 기준 제어 신호를 발생시켜 출력하여서, 피치 기준 제어 신호에 따라 블레이드들(3)를 제어, 즉 그 피치를 수행한다. 따라서, 풍력 터빈(1)의 로터 속도 및 파워 생산은 전력 기준 제어 신호 및 피치 기준 제어 신호를 변경함으로써 변경된다.
메모리 유닛(14)은 피치 기준 신호를 포함하는 피치 동작 데이터, 및 로드 결정 수단(10)으로부터 결정되거나 또는 이에 대해 입력된 다른 관련 피치 동작 데이터의 저장을 위해 저장된다. 명백하게, 저장된 데이터는 피치 동작의 계산에 맞춰 계산 유닛(11)에서 사용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 전력 발생을 위한 풍력 터빈(1)으로서,
    전력 발생 유닛 및
    복수의 블레이드들(3)을 구비한 로터 - 상기 풍력 터빈(1)의 전력 출력을 제어하기 위해 상기 블레이드들(3)이 블레이드 피치 조정 수단(7)에 의해 피치될 수 있음 - , 및
    블레이드 피치 조정 수단(7)을 제어하기 위한 피치 제어 유닛(9)을 포함하고, 상기 블레이드들의 피치 동작으로부터 블레이드 하중을 결정하기 위한 로드 결정 수단(10)이 제공되는
    전력 발생을 위한 풍력 터빈(1).
  2. 제 2 항에 있어서,
    상기 로드 결정 수단(10)은 피치 기준 신호로부터 피치 동작 및/또는 상기 피치 기준 신호의 표준 편차 및/또는 평균 피치 속도 및/또는 시간당 총 피치 이동을 결정하도록 구성된
    전력 발생을 위한 풍력 터빈(1).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 로드 결정 수단(10)은 로터 속도 결정 장치(12)로부터 입력 로터 속도 신호들 및/또는 로터 기준 속도 신호 장치(13)로부터 로터 기준 속도 신호들을 수신하고 프로세싱하도록 구성된
    전력 발생을 위한 풍력 터빈(1).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로드 결정 수단(10)은 블레이드 하중의 결정에 대한 하나 이상의 외부 파라미터 및/또는 하나 이상의 내부 파라미터를 고려하도록 구성된
    전력 발생을 위한 풍력 터빈(1).
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 외부 파라미터는 바람 속도 및/또는 주위 온도 및/또는 주위 압력 및/또는 공기 밀도이고 상기 내부 파라미터는 온도 및/또는 블레이드 피치 조정 수단(7)의 유압 오일의 압력 및/또는 풍력 터빈(1)의 발생 전력인
    전력 발생을 위한 풍력 터빈(1).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로드 결정 수단(10)은 전력 발생 유닛에 전력 기준 제어 신호를 발생시켜 출력하도록 구성되어서, 전력 발생이 전력 기준 제어 신호에 따라 수행되고, 및/또는 피치 제어 유닛(9)에 피치 기준 제어 신호를 발생시켜 출력하도록 구성되어서 블레이드들(3)의 피치가 피치 기준 제어 신호에 따라 수행되는
    전력 발생을 위한 풍력 터빈(1).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    메모리 유닛(14)이 상기 로드 결정 수단(10)으로부터 결정된 피치 동작 데이터를 저장하는 것을 제공하는
    전력 발생을 위한 풍력 터빈(1).
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 풍력 터빈을 작동하기 위한 방법으로서,
    - 블레이드들의 피치 동작을 결정하는 단계,
    - 로드 결정 수단을 사용하여 피치 동작으로부터 블레이드 하중을 결정하는 단계 및
    - 블레이드 하중에 따라 전력 발생 유닛 및/또는 로터 속도를 제어하는 단계를 포함하는
    풍력 터빈을 작동하기 위한 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 피치 동작은 피치 기준 신호 및/또는 상기 피치 기준 신호의 표준 편차 및/또는 평균 피치 속도 및/또는 시간당 총 피치 이동으로부터 결정되도록 구성된
    풍력 터빈을 작동하기 위한 방법.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 로드 결정 수단은 로터 속도 결정 장치로부터 입력 로터 속도 신호들 및/또는 로터 기준 속도 신호 장치로부터 로터 기준 속도 신호들을 수신하고 프로세싱하는
    풍력 터빈을 작동하기 위한 방법.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로드 결정 수단은 블레이드 하중의 결정에 대한 하나 이상의 외부 파라미터 및/또는 하나 이상의 내부 파라미터를 고려하는
    풍력 터빈을 작동하기 위한 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    바람 속도 및/또는 주위 온도 및/또는 주위 압력 및/또는 공기 밀도 및/또는 풍력 터빈의 발생 전력이 상기 외부 파라미터로 고려되고 온도 및/또는 블레이드 피치 조정 수단의 유압 오일의 압력이 상기 내부 파라미터인
    풍력 터빈을 작동하기 위한 방법.
  13. 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로드 결정 수단은 전력 발생 유닛에 전력 기준 제어 신호를 발생시켜 출력하여서, 전력 발생이 전력 기준 제어 신호에 따라 수행되고, 및/또는 피치 제어 유닛(9)에 피치 기준 제어 신호를 발생시켜 출력하여서 블레이드들의 피치가 피치 기준 제어 신호에 따라 수행되는
    풍력 터빈을 작동하기 위한 방법.
  14. 제 8 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로드 결정 수단으로부터 결정된 피치 동작 데이터가 메모리 유닛에 저장되는
    풍력 터빈을 작동하기 위한 방법.
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