NL2001878C2

NL2001878C2 - Systeem en werkwijze voor compensatie van rotoronbalans voor een windturbine.

Info

Publication number: NL2001878C2
Application number: NL2001878A
Authority: NL
Inventors: Timotheus Gerardus Van Engelen
Original assignee: Stichting Energie
Priority date: 2008-08-07
Filing date: 2008-08-07
Publication date: 2010-02-09
Also published as: WO2010016764A1

Description

Systeem en werkwijze voor compensatie van rotoronbalans voor een windturbine

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor compensatie van rotoronbalans voor een windturbine. Tevens heeft de uitvinding betrekking op een 5 systeem voor compensatie van rotoronbalans voor een windturbine. Daarnaast heeft de uitvinding betrekking op een computerprogramma voor het uitvoeren van de werkwijze.

Een windturbine omvat een rotor voorzien van een aantal rotorbladen. Door middel van een as is de rotor gekoppeld aan een elektrische generator eventueel via een 10 transmissie. De elektrische generator is voorzien van een uitvoer voor het uitvoeren van elektrische energie, bijvoorbeeld via een vermogensomzetter aan een elektriciteitsnetwerk. Het samenstel van rotor, transmissie, generator en vermogensomzetter bevindt zich in een gondel op een mast.

Windturbines vertonen altijd wel enige rotoronbalans door afwijkingen in profiel- en 15 massa-eigenschappen van de rotorbladen onderling en verschillen in de bladhoek bij de assemblage van de rotor. De verschillen in profiel-eigenschappen en verschillen in bladhoek bij assemblage leiden tot een aërodynamische onbalans. De verschillen in massa-eigenschappen leiden tot een massaonbalans. De krachten en momenten ten gevolge van onbalans draaien mee met de rotatie van de rotor.

20 De rotoronbalans leidt ondermeer tot wisselende belastingen in de niet draaiende delen. Deze wisselende belastingen zijn periodiek in de azimuthoek van de rotor en worden aangeduid als lp-variaties, die een periode van één maal per omwenteling hebben, dwz., dezelfde frequentie (lp) hebben als de rotatie van de rotor. Aldus ontstaan lp-variaties in het tilt- en kruimoment en in de verticale en horizontale 25 krachten die op de gondel werken. Om de windturbine deze belastingen te laten weerstaan, moet de windturbine 'zwaarder' worden ontworpen.

Daarnaast werken lp variaties in tilt- en kruimomenten vaak verstorend op regelkringen die tot doel hebben de bladmomenten die ontstaan door excitaties uit de stroming, bijvoorbeeld door torenpassage en windschering en turbulentie, in frequenties 30 rond lp te verminderen. Deze regelkringen verminderen de bladbelastingen rond lp door vrijwel periodieke bladhoekvariaties toe te voegen aan het gebruikelijke verloop 2 van de bladhoek; bij een 3-bladige windturbine zijn deze variaties onderling 120 graden in fase verschoven. Feitelijk worden deze bladhoekvariaties verkregen door lp-modulatie van het rekenkundig bewerkte tilt- en kruimoment. Deze bewerking, een zogenoemde terugkoppel- of regelwet, omvat bijvoorbeeld laagdoorlaatfiltering, 5 tijdintegratie en verschaling. Het blijkt nu dat lp-variaties in het tilt- en kruimoment kunnen leiden tot versterkte 2p-variaties (met de dubbele frequentie van de lp variaties) in de uiteindelijke bladmomenten. Dit gaat dan weer gepaard met verhoogde 3p-variaties (met de drievoudige frequentie van de lp-variatie) in het tilt- en kruimoment.

10 Het is bekend om de massaonbalans van de rotor te verminderen door statisch te balanceren. Dit is evenwel moeilijk en nooit volledig effectief in de dynamische situatie tijdens bedrijf door bijvoorbeeld het optreden van bladvervormingen onder invloed van de luchtkrachten. Ook voor een effectieve compensatie van wisselende belastingen door aërodynamische onbalans is onder reële omstandigheden is geen methode 15 voorhanden vanwege de gecombineerde effecten van variabele toerentallen en fluctuerende windsnelheden

Het is een doelstelling van de uitvinding een systeem te verschaffen dat één of meer van de nadelen van de uit de stand van de techniek bekende compensatie van de rotoronbalans vermindert dan wel opheit. Deze doelstelling wordt bereikt door een 20 werkwijze voor compensatie van rotoronbalans in een windturbine, waarbij de windturbine een rotor en een mast omvat, waarbij de rotor een rotoras omvat die voorzien is van een aantal (n) rotorbladen, waarbij de rotoras verbonden is met een topgedeelte van de mast en waarbij een bladhoek van elk rotorblad afzonderlijk instelbaar door een respectieve actuator is; waarbij de werkwijze omvat het tijdens 25 bedrijf in de tijd herhaald uitvoeren van de volgende acties: - het bepalen en registreren van belastingen van de windturbine met behulp van een sensorschakeling; - het registreren van een ingestelde bladhoek voor elk van de rotorbladen door middel van een bladhoeksensor van de windturbine; 30 - het bepalen van een rotoronbalans aanduidende grootheid op basis van de geregistreerde belastingen; - het bepalen van ten minste één correctiewaarde voor beïnvloeding van de 3 aërodynamische conversie van ten minste n-1 rotorbladen zodat de bijdrage van belastingen op alle rotorbladen samen aan de rotoronbalans aanduidende grootheid minimaal wordt; - het effectueren van de ten minste ene bepaalde correctiewaarde voor beïnvloeding van 5 de aërodynamische conversie van de ten minste n-1 rotorbladen.

Op voordelige wijze worden de krachten op elk van de rotorbladen zoveel mogelijk gelijk gemaakt zodat een vermindering van de rotoronbalans bereikt wordt tijdens dynamische omstandigheden. Door de uitvinding is het tevens mogelijk het statisch 10 balanceren achterwege te laten dan wel vereenvoudigd uit te voeren, waardoor het installeren van de windturbine met minder moeite kan plaats vinden.

Verdere uitvoeringsvormen volgens de onderhavige uitvinding worden beschreven in de volgconclusies.

De uitvinding zal hieronder nader worden toegelicht aan de hand van enkele 15 tekeningen, waarin uitvoeringsvoorbeelden daarvan zijn weergegeven. De tekeningen zijn uitsluitend bedoeld als illustratie van de doeleinden van de uitvinding en niet ter beperking van de uitvindingsgedachte, die wordt gedefinieerd door de bijgevoegde conclusies.

Daarbij tonen 20 figuur 1 schematisch een windturbine voorzien van een systeem in een eerste uitvoeringsvorm; figuur 2 schematisch een windturbine voorzien van een systeem in een tweede uitvoeringsvorm; figuur 3 schematisch een windturbine voorzien van een systeem in een derde 25 uitvoeringsvorm; figuur 4 schematisch oriëntaties van mogelijk in de windturbine optredende belastingen; figuur 5 een stroomdiagram voor een werkwijze volgens een uitvoeringsvorm, en figuur 6 schematisch een computer voor het uitvoeren van een computerprogramma in 30 overeenstemming met een werkwijze volgens een uitvoeringsvorm.

In de hiernavolgende figuren verwijzen dezelfde verwijzingscijfers telkens naar overeenkomstige onderdelen in die figuren.

4

In figuur 1 wordt schematisch een windturbine la getoond. Windturbine la omvat een rotor R die een rotoras omvat die voorzien is van een aantal rotorbladen B. Door middel van de rotoras is de rotor R gekoppeld aan een transmissie T voor het koppelen van de rotor as aan een elektrische generator G. De elektrische generator G is 5 voorzien van een uitvoer voor het uitvoeren van elektrische energie, bijvoorbeeld via een vermogensomzetter (niet getoond) aan een elektriciteitsnetwerk. Het samenstel van rotor R, transmissie T, generator G en vermogensomzetter bevindt zich in een gondel L op een mast M. Het samenstel van rotor R, transmissie T en generator G is draaibaar verbonden aan de mast M door middel van een kruilager KS dat onderdeel is van een 10 kruisysteem K. Er zal begrepen worden dat de transmissie T achterwege kan blijven wanneer de rotoras direct aan de generator is gekoppeld, in het geval dat de generator een laag-toerental generator is.

De windturbine 1 is instelbaar door een aantal parameters ten einde een optimaal rendement onder gegeven willekeurige omstandigheden te kunnen realiseren, waarbij 15 de parameters verband houden met de hier in figuur 1 getoonde en genoemde onderdelen R, B, K, G. Mogelijk kunnen ook andere instellingen van belang zijn, zoals aan de vakman bekend zal zijn.

De onderhavige uitvinding verschaft het inzicht dat lp-variaties in de stilstaande delen van de windturbine als gevolg van rotoronbalans worden geëlimineerd door 20 beïnvloeding van de aërodynamische conversie (de omzetting aan de rotorbladen van energie uit het windveld naar rotatie-energie van de rotor) van elk afzonderlijk rotorblad. Voorwaarde is dat de aërodynamische conversie van ieder rotorblad apart kan worden beïnvloed. De aërodynamische conversie kan worden beïnvloed door verdraaiing van het rotorblad langs de langsas, het regelen van de bladhoek. De 25 bladhoek van elk rotorblad B is instelbaar zodat een door de windturbine vanuit de luchtstroom opgenomen vermogen kan worden bestuurd. De instelling van de bladhoek door middel van een instelsysteem bijvoorbeeld door actuatoren (schematisch weergegeven voor het bovenste rotorblad door pijl Al) kan in elk rotorblad aan de bladwortel gebeuren maar ook bijvoorbeeld halverwege langs de langsas. In feite is 30 elke beïnvloedingswijze van de aërodynamische conversie geschikt, zolang het klapmoment in de bladwortel maar significant kan worden aangepast. Het klapmoment is gedefinieerd als het moment in een rotorblad waarvan de vector loodrecht is gericht 5 op het vlak waarin de rotoras en de langsas van het rotorblad liggen. Voor elk rotorblad is een sensor SO gekoppeld aan het instelsysteem voor de bladhoek voor het waarnemen van een ingestelde bladhoekwaarde.

Het kruisysteem K is draaibaar rond een kruilager KS om de stand van de rotor R 5 ten opzichte van de (horizontale) richting van de luchtstroom te kunnen instellen.

De vermogensomzetter is voorzien van een elektrisch regelsysteem dat ingericht is voor het besturen van de elektrisch vermogen -toerental karakteristiek van de generator G.

In de eerste uitvoeringsvorm van het systeem is op elk rotorblad een sensor SI 10 voorzien op de bladwortel nabij de rotoras voor het waarnemen van een waarde van het klapmoment in het betreffende rotorblad. In een verdere uitvoeringsvorm kunnen aanvullend de radiaal- en tangentiaalkracht in de wortel van het betreffende rotorblad worden gemeten.

Naast de windturbine la is een windsnelheidsmeter W geplaatst.

15 Figuur 2 toont schematisch een windturbine lb voorzien van een systeem in een tweede uitvoeringsvorm.

In de tweede uitvoeringsvorm van het systeem is de rotoras van de windturbine lb voorzien van een sensor S2 voor het waarnemen van buigmomenten in de rotoras.

Figuur 3 toont schematisch een windturbine lc voorzien van een systeem in een 20 derde uitvoeringsvorm.

In de derde uitvoeringsvorm van het systeem is de kruilager KS van de windturbine lc voorzien van een sensor S3 voor het waarnemen van een tilt- en kruimoment, waarbij de tiltmomentvector in het horizontale vlak ligt en loodrecht staat op de as en de kruimomentvector in het verticale vlak ligt evenwijdig aan de mast.

25 Daarnaast of als alternatief kunnen in het systeem één of meer versnellingopnemers S4 zijn voorzien voor versnellingsmetingen waaruit tilt- en kruimomenten kunnen worden bepaald. Een versnellingsmeting kan bijvoorbeeld gedaan worden door de verticale en zijwaartse gondelversnelling op een bepaalde afstand, in de richting van de rotor R, vanaf het midden van de top van de mast M te meten. Met ‘zijwaarts’ wordt 30 hier en in het vervolg aangeduid een richting in het horizontale vlak, loodrecht op de rotoras.

6

Tevens is de derde uitvoeringsvorm voorzien van een positieopnemer/sensor S5 voor het waarnemen van de omwentelingshoek van de rotor (rotorhoek); dit is de hoek tussen de langsas van een gekozen rotorblad en de horizontaal als gevolg van het draaien van de rotor. In een verdere uitvoeringsvorm kan aanvullend de verticale en 5 zijwaartse kracht op of in de buurt van het kruilager worden gemeten (door bijvoorbeeld sensor S3), of de verticale en zijwaartse versnelling in een tweede locatie op de gondel (door bijvoorbeeld sensor S4).

Een voorwaarde in de eerste uitvoeringsvorm is dat de op de rotorbladen waargenomen signalen zonder onderlinge offset worden gemeten. Een offset in de 10 meting leidt tot minimalisering van de som van de werkelijke onbalans en de offset. Dit betekent dat deze offset bij geactiveerde compensatie uiteindelijk met tegengesteld teken effectief wordt als rotoronbalans.

Voor de in de tweede uitvoeringsvorm op de rotoras waargenomen meetwaarden geldt dat de buigmomenten gemiddeld zonder absolute offset worden gemeten.

15 Voor de in de derde uitvoeringsvorm op het kruilager waargenomen meetwaarden geldt dat de amplitudes van de lp-variaties beide offset-vrij worden gemeten.

Als de meetsignalen in de tweede en derde uitvoeringsvormen niet voldoen aan de hierboven genoemde respectieve voorwaarden dan treedt in beide uitvoeringsvormen bij geactiveerde compensatie een soortgelijk effect op als beschreven bij de eerste 20 uitvoeringsvorm.

Figuur 4 toont in een windturbine schematisch oriëntaties van mogelijk optredende belastingen.

De mast M heeft een verticale oriëntatie 01. In de top van de mast is weergegeven de vector KRM van het kruimoment die gericht is langs de verticale oriëntatie 01. In 25 zijwaartse richting (aangeduid door as 02, die loodrecht staat op de verticale oriëntatie 01 en rotor as RA), is de vector voor het tiltmoment TM gericht.

De rotatievector RV is gericht langs de rotor as RA. Voorts is één rotorblad B getoond. In rotorblad B is de radiaalkracht FR (uitgeoefend op het rotorcentrum RC) gericht langs de langsas LA van het rotorblad B. De tangentiaalkracht FT (uitgeoefend op het 30 rotorcentrum RC) staat loodrecht op de radiaalkracht FR in het vlak van de rotor. De vector KL van het klapmoment in de bladwortel van het rotorblad B is gericht loodrecht op de langsas LA van het rotorblad B.

7

Figuur 5 toont een stroomdiagram voor een werkwijze 100 volgens een uitvoeringsvorm. Bij het opstarten van de turbine, of na ontvangst van een re-initialisatie signaal wordt een cyclisch werkend algoritme geactiveerd met een cyclus tijd of periodetijd van indicatief 0.1 s. Daarbij wordt beginactie 105 uitgevoerd voor 5 initialisatie van onder andere de toevoegingen aan de regelsignalen voor de bladhoeken.

Vervolgens wordt in actie 110 een meting uitgevoerd van de klapmomenten en eventueel de radiaal- en tangentiaalkrachten in de bladwortels (eerste uitvoeringsvorm la; gebruik van sensor SI), of de buigmomenten in de rotoras (tweede 10 uitvoeringsvorm lb; gebruik van sensor S2), of het tilt- en kruimoment en de rotorhoek en eventueel de verticale en zijwaartse kracht bij het kruilager (derde uitvoeringsvorm lc; gebruik van sensorcombinatie {S3,S5} of {S4,S5}).

Daarna worden in actie 120 de buigmomentwaarden bepaald langs twee loodrecht op elkaar staande vectoren in een dwarsdoorsnede van de rotoras; een van deze 15 vectoren is evenwijdig aan de langsas van het gekozen rotorblad voor de rotorhoek. Deze buigmomenten volgen in uitvoeringsvorm la uit de gemeten belastingen en uit de rotorgeometrie alsook uit de afstand van het rotorcentrum tot het centrum van de dwarsdoorsnede indien de radiaal- en tangentiaalkrachten ook worden gemeten. In uitvoeringsvorm lb volgen de gewenste buigmomenten uit de meetwaarden en de 20 oriëntatie van de vectoren waarlangs gemeten wordt ten opzichte van de vectoren van de gewenste buigmomenten.

In derde uitvoeringsvorm lc worden de buigmomenten bepaald uit het tilt- en kruimoment en de actuele waarde van de rotorhoek alsook uit de afstand van het kruilager tot de dwarsdoorsnede indien de verticale en zijwaartse kracht bij het 25 kruilager ook worden gemeten.

In actie 130 worden de verkregen buigmomentwaarden omgezet naar gewenste toevoegingen aan de bladhoeken vanuit de geometrie van de twee richtingsvectoren voor de buigmomenten ten opzichte van die van de rotor. Dit gebeurt met het doel de aërodynamische belasting van de afzonderlijke rotorbladen zodanig op elkaar af te 30 stemmen dat het (voortschrijdend) gemiddelde van de buigmomenten wordt geminimaliseerd onder behoud van de hoeveelheid onttrokken energie aan de wind. De uitvinding gaat hierbij uit van het inzicht dat een relatief kleine verandering van een 8 bladhoek van een rotorblad een hoofdzakelijk evenredige verandering van de door de wind op het rotorblad uitgeoefende belasting teweegbrengt. De omzetting van buigmomentwaarden naar toevoegingen aan de bladhoeken (terugkoppeling) omvat de inverse van de goniometrische relaties voor de bepaling van asbuigmomenten uit 5 bladklapmomenten, zoals opgenomen in het later gepresenteerde voorbeeld van een rekenschema. Daarnaast omvat de terugkoppeling laagdoorlaatfïltering, tijdintegratie en verschaling voor minimalisering van het (voortschrijdend) gemiddelde van de buigmomenten via laagfrequente aanpassing van de bladhoeken. Minimaal gemiddelde buigmomenten in de as impliceren automatisch minimale rotoronbalans. De 10 bladhoeken worden aangepast op een tijdschaal die groter is dan ca drie keer de omlooptijd van de rotor.

In actie 140 worden de gewenste toevoegingen aan de bladhoeken uit actie 130 omgezet naar regelsignalen voor een dusdanige aanpassing van de bladhoeken. Indien een gewenste toevoeging niet mogelijk is in verband met het bereik van een bladhoek 15 worden alle toevoegingen aangepast met dezelfde, kleinst mogelijke offset waarmee niet buiten dit bereik wordt getreden. Als gevolg van deze offset zal de onbalanscompensatie enige, geringe invloed hebben op de onttrokken energie uit de wind. Het is ook mogelijk om één bladhoek niet aan te passen. Hierbij zal de onbalanscompensatie doorgaans wat meer invloed hebben op de onttrokken energie uit 20 de wind.

In actie 150 wordt gewacht totdat de cyclustijd is verstreken waarna wordt teruggegaan naar actie 110. Dit gebeurt niet na een re-initialisatie signaal 152, waarna eerst actie 105 wordt uitgevoerd, en na een stop signaal 154, waarna de werkwijze eindigt met actie 160.

25 Hieronder wordt de werkwijze voor compensatie van rotoronbalans van de windturbine nader toegelicht alvorens een voorbeeld van een rekenschema wordt gegeven.

Als doel van de onbalanscompensatie wordt bijvoorbeeld gesteld om de lp-variaties in het tilt- en kruimoment ter plaatse van het kmilager te minimaliseren. Het 30 rotorcentrum bevindt zich op enige afstand van het kruilager KS. Onder het rotorcentrum wordt begrepen het punt van de rotor R waar de rotorbladen B samenkomen en aan elkaar verbonden zijn. In een uitvoeringsvorm voorziet de 9 werkwijze een terugkoppelingsregeling voor compensatie door aanpassing van de bladhoeken vanuit metingen van belastingssignalen in de wortel van elk rotorblad. Uit de metingen van de klapmomenten en radiaal- en tangentiaalkrachten worden de buigmomentwaarden bepaald langs twee vectoren in de (fictieve) dwarsdoorsnede van 5 de rotoras ter plaatse van het kruilager. De rotoronbalans leidt tot gemiddelde waarden van de buigmomenten die ongelijk nul zijn door de klapmomenten via de goniometrische betrekkingen die voortkomen uit de rotorgeometrie èn het moment dat voortkomt uit de radiaal- en tangentiaalkrachten door het niet samenvallen van rotorcentrum en kruilager. (Moment is de optredende kracht vermenigvuldigd met de 10 arm. De arm is gedefinieerd als een afstand tussen rotorcentrum en kruilager).

In de werkwijze worden deze buigmomenten gemiddeld nul gemaakt, zoals beschreven bij actie 130. Als gevolg hiervan worden de lp-variaties in het tilt- en kruimoment geëlimineerd ter plaatse van het kruilager. De klapmomenten en de radiale en tangentiële krachten over de drie bladen zullen doorgaans gemiddeld niet precies 15 gelijk zijn; hieruit zullen echter geen lp-variaties in het tilt- en kruimoment volgen.

Het is duidelijk dat een uitvoeringsvorm waarin metingen van het tilt- kruimoment worden vertaald naar buigmomentwaarden via de rotorhoek tot nagenoeg dezelfde compensatie van rotoronbalans leidt.

Wanneer klapmomentmetingen worden gebruikt voor reductie van lp-variaties in de 20 bladbelasting dan verdient het de voorkeur dat de compensatieregeling de klapmomenten gemiddeld gelijk aan elkaar maakt. Door nu de buigmomentwaarden te beschouwen langs twee vectoren in de dwarsdoorsnede van de rotoras ter plaatse van het rotorcentrum wordt de compensatie niet meer 'verdeeld' over de klapmomenten en radiaal- en tangentiaalkrachten maar worden de klapmomenten zuiver aan elkaar gelijk 25 gemaakt terwijl de radiaal- en tangentiaalkrachten een (ongecontroleerd) gevolg zijn van dit ^lanceren van klapmomenten'; de bladkrachten hebben immers geen invloed op de buigmomenten in de rotoras in het rotorcentrum. Deze wijze van onbalanscompensatie wordt bereikt bij een uitvoeringsvorm waarin de buigmomenten alleen bepaald worden uit de klapmomenten via de goniometrische betrekkingen die 30 voortkomen uit de rotorgeometrie.

Ook is een uitvoeringsvorm mogelijk waarin de buigmomenten in het rotorcentrum direct op de as worden gemeten.

10

Een derde uitvoeringsvorm is mogelijk waarin de buigmomenten in het rotorcentrum samengesteld worden uit metingen van het tilt- en kruimoment en van de zijwaartse en verticale kracht ter plaatse van het kmilager via de rotorhoek en de afstand tussen kruilager en rotorcentrum.

5 Nu wordt een voorbeeld van een rekenschema voor compensatie van rotoronbalans besproken dat in overeenstemming is met een werkwijze volgens de onderhavige uitvinding. In het hierna volgende voorbeeld van een rekenschema wordt uitgegaan van een windturbine met drie rotorbladen die zich in een rotorvlak bevinden. De rotorbladen zijn onderling over 120 graden verdraaid in het rotorvlak. Verder is ervoor 10 gekozen om de aërodynamische conversie te beïnvloeden door verdraaiing van elk van de drie rotorbladen langs de respectieve langsas van het rotorblad, het regelen van de bladhoek. De bladhoeken worden aangeduid met 01, 02 en 03 voor het eerste, tweede, respectievelijk derde rotorblad.

In deze uitvoeringsvorm worden de buigmomentwaarden op de rotoras berekend uit 15 metingen van het klapmoment in de wortel van elk van de rotorbladen met behulp van de meetsensor SI voor meting van het klapmoment van het respectieve rotorblad.

Een windbelasting op een rotorblad die loodrecht is gericht op het rotorvlak veroorzaakt een klapmoment in het rotorblad. Het klapmoment wordt aangeduid met Mkl, Mk2 en Mk3 voor het eerste, tweede respectievelijk, derde rotorblad.

20 Voor de buigmomentwaarden Mbl en Mb2 gelden de volgende goniometrische betrekkingen met de klapmomenten Mkl, Mk2, Mk3 (° staat voor graden):

Mbl = Mkl x cos(0°) + Mk2 x cos(120°) + Mk x cos(240°) [la]

Mb2 = Mkl x sin(0°) + Mk2 x sin(120°) + Mk x sin(240°) [lb], waarbij Mbl het buigmoment is langs een met de rotoromwenteling meedraaiende 25 richtingsvector, die in de richting wijst van de langsas van het eerste rotorblad, en waarbij Mb2 het buigmoment is langs een richtingsvector die loodrecht staat op eerder genoemde richtingsvector van buigmoment Mbl.

Variaties in de bladhoeken leiden tot variaties in de klapmomenten die hiermee ongeveer evenredig zijn. Er geldt dan voor variaties van het klapmoment AMki en 30 variaties van de bladhoek Δθΐ (i=l ,2,3): 11 AMki = C x Δθΐ [2], waarbij C een evenredigheidsconstante is, ook wel aangeduid als procesversterkings-factor.

De bladhoekvariaties ΔΘ1, ΔΘ2 en ΔΘ3 worden samengesteld uit 'virtuele' variaties 5 ΔΘΜ en A0b2: ΔΘ1 = ΔΘΜ x cos(0°) + AQb2 x sin(0°) [3a] ΔΘ2 = ΔΘΜ x cos(120°) + ABb2 x sin(120°) [3b] ΔΘ3 = ΔΘΜ x cos(240°) + A0b2 x sin(240°) [3c]

Via vergelijkingen [2], [3a], [3b, [3c] volgen dan de variaties ΔΜΜ, AMb2 in de 10 buigmomenten Mb 1, Mb2: ΔΜΜ = 3/2 x C x ΔΘΜ [4a] AMb2 = 3/2 x C x A%2 [4b]

In deze uitvoeringsvorm omvat het rekenschema voor de werkwijze: - bepaling van buigmomenten Mbl, Mb2 uit klapmomenten Mkl, Mk2, Mk3 met 15 behulp van vergelijking [la], [lb]; - mapping van Mbl, Mb2 naar virtuele bladhoekvariaties ΔΘΜ, A0b2 via een regelwet; - toepassen van bladhoekvariaties ΔΘ1, ΔΘ2, ΔΘ3 op basis van ΔΘΜ, A0b2 op de bladhoek 01, 02,03 van het respectieve rotorblad ([3a], [3b], [3c])

In een uitvoeringsvorm omvat een regelwet voor de mapping (terugkoppeling) van 20 Mbl, Mb2 naar ΔΘΜ, A0b2 hoofdzakelijk een berekening op basis van een tijdsintegraal: ΔΘΜ© = A0bl(t - At) + K x Mbl(t) x At [5a] A0b2(t) = A0b2(t - At) + K x Mb2(t) χ At [5b], waarbij K een 'regelaarversterkingsfactor' en At een cyclustijd voor het algoritme is.

25 Door terugkoppeling van de tijdsintegraal van het meetsignaal wordt de gemiddelde waarde hiervan naar verloop van tijd hoofdzakelijk gelijk aan nul. Dit is een bekend resultaat onder deskundigen op het vakgebied. Het zal duidelijk zijn dat de 'regelaarversterkingsfactor' K afgestemd dient te worden op de procesversterkingsfactor C in vgl. 4.

30 De regeling is laagfrequent: een frequentie van het aanpassen van de ingestelde bladhoek van elk rotorblad volgens de bepaalde bladhoekaanpassing is lager dan de frequentie van de in de tijd variërende component. De keuze van de regelaarversterking 12 K in verhouding tot de procesversterking C, in combinatie met laagdoorlaatfiltering, zorgt ervoor dat de regeling volgens de uitvinding actief is op een tijdschaal die veel groter is dan de omwentelingstijd van de rotor..

Er wordt opgemerkt dat het regelschema ten minste omvat: (i) een regelwet voor 5 mapping van buigmomentwaarden naar virtuele bladhoekvariaties en (ii) een goniometrische vertaling van deze virtuele bladhoekvariaties naar werkelijke variaties op de drie bladhoeken (dwz. de respectieve bladhoek van elk van de rotorbladen).

Op alternatieve wijze kunnen in plaats van de aanpassing van de drie bladhoeken vergelijkbare beïnvloedingsmogelijkheden voor de aërodynamische conversie van de 10 drie rotorbladen worden toegepast, zoals .synthetic jets, microtabs, flaps.

In het rekenschema kan de terugkoppeling van buigmomenten naar virtuele bladhoekvariaties zoals volgens [5a], [5b] in principe iedere rekenkundige bewerking aannemen (in de vorm van een regelwet).

Hierbij hebben bepaalde klassen van rekenkundige bewerkingen de voorkeur. Een 15 goede werking wordt bijvoorbeeld bereikt door de tijdsintegraal vooraf te laten gaan door laagdoorlaatfiltering. Verder kunnen regelwetten die volgen uit de moderne regeltheorie worden toegepast, zoals regelaarontwerptechnieken die gebaseerd zijn op minimalisering van een kwadratisch criterium, zoals LQR (Linear Quadratic Regulator) en LQG (Linear Quadratic Gaussian), en verder de Robust Control techniek en 20 technieken die gebaseerd zijn op minimalisering van de zogeheten Η*, -norm en verfijningen daarvan, zoals μ-synthese.

De regelwet van het rekenschema kan worden geïmplementeerd in een procescomputer of vergelijkbare digitale technologie, maar is daartoe niet beperkt; het is soms mogelijk om de regelwet te realiseren met analoge elektronica via 25 condensatoren, spoelen, weerstanden, etc. Een uitvoeringsvorm van een procescomputer zal hieronder beschreven worden onder verwijzing naar figuur 6.

De buigmomentwaarden kunnen worden gereconstrueerd uit metingen van klapmoment, eventueel in combinatie met metingen van radiaal- en tangentiaalkracht op de bladwortel van elk rotorblad met een respectieve meetsensor S1. Op alternatieve 30 wijze kunnen de buigmomentwaarden direct gemeten worden op de rotoras met één of meer meetsensoren S2.

13

In een uitvoeringsvorm kunnen de buigmomentwaarden bepaald worden uit metingen van tilt- en kruimoment in de top van de mast met één of meer meetsensoren S3; er worden geen meetwaarden van de verticale en zijwaartse kracht op het kruilager gebruikt.. Het tiltmoment wordt aangeduid als M^t en het kruimoment als Mkmi, terwijl 5 de verticale en zijwaartse kracht weergegeven worden door Fvert en FzijW. De horizontale afstand van de top van de mast tot de dwarsdoorsnede van de as waarin de buigmomenten worden bepaald wordt aangeduid als d.

Ten gevolge van rotoronbalans vertonen Mtm Mkmi, Fvert en Fzijw lp-variaties. Bepaling van buigmomentwaarden op de rotoras uit Mtiit en Mkmi, Fvert en FZyW vereist 10 een goniometrische bewerking in de rotorhoek ψ ten opzichte van het horizontale vlak, d.w.z. de tijdsintegraal van het toerental. Er geldt dan:

Mb 1 = οοβ(ψ) x (Mtiit +d x Fvert) - 8Ϊη(ψ) x (Mkmi-d x Fwijz) [ba]

Mb2 = sin(i|/) χ (Mat + d χ Fvert) + cos(\|/) χ (Mkmi - d x Fwijz) [6b].

Omdat voor Mat en Mkmi, Fvert en FZijW de lp-variaties van belang zijn voor wat 15 betreft de compensatie van de rotoronbalans, kunnen versnellingsmetingen door versnellingsopnemers S4 worden gebruikt om deze belastingen te compenseren voor verbruikte gedeelten van de onbalanskrachten door de traagheid van de rotor en de gondel of om hieruit direct de belastingen te bepalen; een en ander wordt hieronder toegelicht.

20 Meetwaarden van het tilt- en kruimoment kunnen ook afgeleid worden uit de meting van tenminste een moment langs een as die ligt in het vlak opgespannen door de richtingsvectoren van het tilt- en kruimoment maar niet samenvalt met een van deze richtingsvectoren. De gewenste meetwaarden worden dan bepaald uit de projecties vanaf de as waarlangs wordt gemeten op assen evenwijdig met de richtingsvectoren 25 van het tilt- en kruimoment.

Meetwaarden van de verticaal en zijwaarts gerichte kracht kunnen ook afgeleid worden uit de meting van tenminste een kracht langs een as die ligt in het vlak opgespannen door de verticale en zijwaartse richtingsvector maar niet samenvalt met een van deze richtingsvectoren.

30 Het is duidelijk dat meetwaarden van de verticaal en zijwaarts gerichte (translatie)versnelling en van de rotatieversnelling in tilt- en kruirichting op 14 vergelijkbare wijze bepaald kunnen worden uit versnellingsmetingen langs een as in dergelijk verticaal vlak die niet samenvalt met de verticale of zijwaartse richtingsvector

Door de moment- en krachtmetingen in de top van de mast M of het kruilager KS te combineren met versnellingsmetingen kan een relatief nauwkeuriger schatting gemaakt 5 worden van de onbalanskrachten in de rotor. Bijvoorbeeld, de overhellende kantelbeweging van de rotor en de gondel, het 'tilten', verbruikt een deel van de onbalanskrachten via het traagheidsmoment Jat en de rotatieversnelling aat· Het oorzakelijke tiltmoment Mat_exc wordt dan alsvolgt afgeleid uit het gemeten tiltmoment Mat: 10

Matexc Mat Jtilt x Otilt [7]

Dit oorzakelijke tiltmoment Mat_exc is dan direct gerelateerd aan de onbalanskrachten.

15 Het is duidelijk dat bij meting van een verticale translatieversnelling avcrt op horizontale afstand r van het kruilager het oorzakelijk tiltmoment op vergelijkbare wijze bepaald kan worden:

Matexc — Mat "I" Jtilt x &vert / Γ [8] 20

De verticale oorzakelijke kracht Fvert_exc wordt dan bepaald uit de meting van de verticale kracht Fvert en uit de massa MW van de gondel en rotor in combinatie met de translatieversnelling van het zwaartepunt van het samenstel van gondel en rotor, waarbij de gondel ook de rotoras en de generator omvat. Stel dat dit op horizontale 25 afstand Xc van het kruilager ligt en avert weer gemeten wordt op afstand r dan zijn er de volgende bepalingswijzen voor Fvert_exc:

Fvert exc — FVert MW x Xc x avert / Γ [9] of 30 Fvert_exc F Vert + MW x Xc x aat [10] 15

Deze oorzakelijke verticale kracht Fvert_exc is weer direct gerelateerd aan de onbalanskrachten.

Voor de waarden van het oorzakelijk kruimoment Mkmiexc», respectievelijk, de oorzakelijke zijwaartse kracht FZijw_exc gelden vergelijkbare bepalingswijzen, zij het dat 5 nu ook de zijwaartse versnelling van de top van de mast een rol kan spelen.

Veronderstel dat deze ook wordt gemeten. Noem deze zijwaartse mastversnelling azijwjop en eentweede meetwaarde van de translatieversnelling aZyW (op afstand r). Een meting van de rotatieversnelling in kruirichting wordt eik™ genoemd. De volgende bepalingswijzen kunnen dan worden gebruikt: 10

Mkrui_exc Mkrui Ί" Jkrui x %mi [11] of

Mkrui_exc ~ Mkmi + Jkrui x (^zijw - 3zijw_top) / Γ [ 12] j 15 Fzijwexc— Fzjjw Ί" MW χ (azijw top XC χ (a^ijw- azijwjop) / r) [13] of

Fzijw exc — Fzijw Ί” MW x (azijwjop "f XC x ftkrui) [14]

Door gebruik van schattingsmethoden kunnen ook op basis van alleen 20 versnellingsmetingen de belastingen in het kruilager worden bepaald. Hieronder worden drie voorbeelden vl- v3 worden genoemd.

vl. In het geval van een vrij kruiende wind turbine kan er geen kruimoment worden gemeten in het kruilager; dit is immers 0. Er geldt dan:

Mknii exc Jkrui x ttkrui [15]» 25 of

Mkmi exc Jkmi x (Szijw " azijw _top) / r [16].

v2. Er is geen sprake van vrij kruigedrag maar de torsiestijfheid van de mast is wel bekend; stel deze gelijk aan Skmi· In goede benadering is dan het kruimoment in de top 30 van de mast gelijk aan het product van Skmi en een cumulatieve torsieverdraaiing over de lengte van de mast. Deze laatste kan benaderd worden door de dubbele tijdsintegraal van de rotatieversnelling in kruirichting. Er geldt dan: 16

Mkruiexc Sfcrui x if Okrui xdt2xdtl + J|crui x Oknii [17], of

Mknii_exc Skrui x Jf (^zijw “ 3zijw_top) / Γ xdt2^dtl + Jkrui x (^zijw " ^zijw top) / Γ [18].

5 waarbij tl een eerste integratievariabele is en t2 een tweede integratievariabele.

v3. De stijfheid van de toren voor zijwaartse verplaatsing is bekend; stel deze gelijk S2fl Szijw·

In benadering is dan de zijwaartse kracht in de torentop gelijk aan het product van 10 Szijw en een cumulatieve zijwaartse vervorming over de lengte van de mast. Deze laatste kan benaderd worden door de dubbele tijdsintegraal van de zijwaartse translatieversnelling van de torentop. Er geldt dan: F zijw exc — Szijw x ff (3zijw xdt2><dtl + MW x (3zijw_t0p + Xc X (Szijw - 3zijw_top)/r) [19], 15 of

Fzijw exc Szijw x ff (azijw xdt2xdtl + MW x (a^w top Xc X Clknii) [20]

Ook kan in een uitvoeringsvorm een schatter gebaseerd zijn op een volledig dynamisch turbinemodel dat bijvoorbeeld is ondergebracht in een Kalman filter.

20

Figuur 6 toont schematisch een computer voor het uitvoeren van een computerprogramma in overeenstemming met de werkwijze volgens de uitvinding.

De computer 8 omvat een centrale verwerkingseenheid 21 met randapparatuur. De centrale verwerkingseenheid 21 is verbonden met geheugenmiddelen 18,19, 22,23, 24 25 die instructies en gegevens opslaan. Verder kan de computer voorzien zijn van: één of meer inleeseenheden 30 (om bijvoorbeeld floppy disks, CDROMs, DVDs, draagbare niet-vluchtige geheugens etc. te lezen), een toetsenbord 26, en een muis 27 als invoerapparaten, en als uitvoerapparaten, een beeldscherm 28 en een printer 29. Zowel andere invoereenheden, zoals een trackball, een scanner en een aanraakscherm, als ook 30 andere uitvoerapparaten kunnen voorzien zijn.

Voorts kan de centrale verwerkingseenheid 21 voorzien zijn van een netwerkadapter 32 voor datacommunicatie met een netwerk 33. De netwerkadapter 32 is verbonden 17 met het netwerk 33. Het netwerk is een willekeurig netwerk dat geschikt is voor datacommunicatie. Bijvoorbeeld kan het netwerk een Local Area Network (LAN) zijn, of een Wide Area Network (WAN). Aan het netwerk 33 kunnen andere computersystemen verbonden zijn, die via die verbinding 32 kunnen communiceren 5 met de computer 8.

De in figuur 6 getoonde geheugenmiddelen omvatten er één of meer geselecteerd uit RAM 22, (E)EPROM 23, ROM 24, tape eenheid 19, en harde schijf 18. Echter, er kunnen meer en/of andere geheugeneenheden voorzien zijn, zoals voor een deskundige op het vakgebied duidelijk zal zijn. Bovendien, als dat nodig is, kunnen één of meer 10 van de geheugenmiddelen op afstand van de centrale verwerkingseenheid 21 zijn geplaatst.

De centrale verwerkingseenheid 21 wordt getoond als een enkele eenheid, maar kan ook verscheidene ondergeschikte verwerkingseenheden omvatten die parallel werken, of bestuurd worden door één centrale eenheid. Deze ondergeschikte 15 verwerkingseenheden kunnen op afstand van elkaar geplaatst zijn, zoals bekend zal zijn aan deskundigen op dit vakgebied.

De computer 8 omvat een interface 34 voor het ontvangen van signalen van één of meer meetsensoren SI; S2; S3; S4; S5, die zijn ingericht voor het meten van signalen van het klapmoment en eventueel de radiaal en tangentiaalkracht in de wortel van elk 20 rotorblad (SI), twee buigmomenten in een dwarsdoorsnede van de rotoras (S2), het tilt-en kruimoment en eventueel de verticale en zijwaartse kracht bij het kruilager (S3) of de verticale en zijwaartse versnelling in een of meer locaties op enige afstand van het kruilager (S4) en/of de rotatieversnelling in tilt- en krui-richting (S4), de omwentelingshoek van de rotor (S5). De interface 34 is verbonden met de centrale 25 verwerkingseenheid 21.

Ook omvat de computer 8 een interface 35 voor het ontvangen van een meetsignaal van de ingestelde bladhoek van elk rotorblad vanuit meetsensor S0 en voor het versturen van regelsignalen aan elk van de afzonderlijke rotorbladen voor de instelling van de bladhoeken, zoals gevisualiseerd in figuur 1 via actuator Al, of voor de 30 aansturing van andere inrichtingen voor de beïnvloeding van de aërodynamische conversie, zoals microtabs, flaps en synthetic jets. Er kan voor gekozen worden om voor één rotorblad de aërodynamische conversie niet te beïnvloeden voor 18 onbalanscompensatie, zoals hierboven toegelicht. De interface 35 is verbonden met de centrale verwerkingseenheid 21.

De computer 8 omvat functionaliteit in hardware en/of software om de bovengeschetste werkwijze te kunnen uitvoeren. De computer is ingericht, dan wel 5 bedrijfbaar, om berekeningen uit te voeren in overeenstemming met één of meer van de genoemde werkwijzen in de vorm van computerprogrammatuur. Dergelijke computerprogrammatuur die zich bevindt in/op een computer-leesbaar medium, stelt, na vanuit het computer-leesbaar medium te zijn geladen in het geheugen van de computer, de computer in staat om bepaling van eerste variabele(n) en tweede 10 variabele(n) volgens de onderhavige uitvinding uit te voeren.

In een uitvoeringsvorm is de computer een SCADA systeem (SCADA: supervisory command and data acquistion) dat geschikt is voor dataverwerking en analyse.

In een uitvoeringsvorm is de computer ingericht om tijdens bedrijf de volgende werkwijze voor compensatie van rotoronbalans in een windturbine uit te voeren.

15 De verwerkingseenheid van de computer is ingericht om meetsignalen te ontvangen met behulp van de meetsensor(en) op grond waarvan de rotoronbalans kan worden vertaald naar regelbare grootheden, namelijk de (voortschrijdend) gemiddelde buigmomentwaarden op de rotoras, zoals hierboven al is toegelicht. Hierbij registreert (registreren) de meetsensor(en) belastingen in de rotorbladen en/of de rotoras en/of het 20 kruilager.

Tevens is de verwerkingseenheid ingericht voor het registreren van meetsignalen van een ingestelde bladhoek voor elk van de rotorbladen door middel van een respectieve bladhoeksensor SO van de windturbine.

Vervolgens is de verwerkingseenheid ingericht voor het omzetten van 25 buigmomentwaarden in de rotoras naar gewenste toevoegingen aan de bladhoeken teneinde de aërodynamische conversie zodanig te beïnvloeden dat er effectief geen sprake meer is van rotoronbalans. Dit wordt bereikt door het (voortschrijdende) gemiddelde van de buigmomentwaarden te minimaliseren.

Tenslotte is de verwerkingseenheid ingericht om de actuatoren van elk rotorblad aan 30 te sturen met een regelsignaal voor het aanpassen van de ingestelde bladhoek van elk rotorblad volgens de bepaalde bladhoekaanpassing.

19

Het zal duidelijk zijn dat werkwijze en systeem volgens de onderhavige uitvinding ook kan worden toegepast op windturbines die twee of meer dan drie rotorbladen hebben. Hiertoe dienen slechts de goniometrische betrekkingen te worden aangepast.

Andere alternatieven en equivalente uitvoeringsvormen van de onderhavige 5 uitvinding zijn denkbaar binnen de uitvindingsgedachte, zoals aan de deskundige op het vakgebied duidelijk zal zijn. De uitvindingsgedachte wordt slechts beperkt door de bij gevoegde conclusies.

Claims

1. Werkwijze voor compensatie van rotoronbalans in een windturbine, waarbij de windturbine een rotor (R) en een mast (M) omvat, waarbij de rotor een rotoras omvat die voorzien is van een aantal (n) rotorbladen (B), waarbij de rotoras 5 verbonden is met een topgedeelte van de mast (M) en waarbij een bladhoek van elk rotorblad afzonderlijk instelbaar door een respectieve actuator (Al) is; waarbij de werkwijze omvat het tijdens bedrijf in de tijd herhaald uitvoeren van de volgende acties: - het bepalen en registreren van belastingen van de windturbine (la; lb; lc) met 10 behulp van een sensorschakeling (SI; S2; S3, S5; S4, S5); - het registreren van een ingestelde bladhoek voor elk van de rotorbladen door middel van een bladhoeksensor (SO) van de windturbine (la; lb; lc); - het bepalen van een rotoronbalans aanduidende grootheid op basis van de geregistreerde belastingen; 15. het bepalen van ten minste één correctiewaarde voor beïnvloeding van de aërodynamische conversie van ten minste n-1 rotorbladen zodat de bijdrage van belastingen op alle rotorbladen samen aan de rotoronbalans aanduidende grootheid minimaal wordt; - het effectueren van de ten minste ene bepaalde correctiewaarde voor 20 beïnvloeding van de aërodynamische conversie van de ten minste n-1 rotorbladen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de ten minste ene correctiewaarde voor beïnvloeding van de aërodynamische conversie een stuursignaal betreft voor het 25 aanpassen van een bladhoekwaarde, en het effectueren van de ten minste ene bepaalde correctiewaarde omvat het toevoeren van het stuursignaal aan de actuator van het respectieve rotorblad.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het bepalen van de rotoronbalans 30 aanduidende grootheid omvat het bepalen van buigmomentwaarden langs twee niet evenwijdige, met het rotortoerental draaiende richtingsvectoren in een vlak loodrecht op de rotoras, waarbij het snijpunt van deze richtingsvectoren samenvalt met één positie geselecteerd uit een groep omvattend een centrum van de rotor, een centrum van het kruilager en een positie die niet samenvalt met het centrum van de rotor of het centrum van het kruilager.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het aanpassen van de ingestelde bladhoekwaarde van een rotorblad omvat een positionering van een bladprofiel van het rotorblad ten opzichte van de relatieve windsnelheid door rotatie van tenminste een gedeelte van het rotorblad langs de langsas van het rotorblad.

5 Linear Quadratic Regulation (LQR), Linear Quadratic Gaussian control (LQG), H-oneindig control (Η») en μ-synthese.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het aanpassen van de ingestelde bladhoekwaarde een oriëntatieverandering van tenminste een deel van het bladprofiel omvat voor het wijzigen van stromingscondities rond tenminste een gedeelte van het rotorblad.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, waarbij oriëntatieverandering van tenminste een deel van het bladprofiel omvat het wijzigen van stromingscondities rond tenminste een gedeelte van het rotorblad door een aan het profiel van het rotorblad toegevoegd object geselecteerd uit een groep omvattend een microtab, een flap en een synthetic jet. 20

7. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het bepalen en registreren van belastingen omvat het in elk van de rotorbladen meten van een klapmoment.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, verder omvattend het in elk van de rotorbladen 25 meten van ofwel een radiaal gerichte kracht ofwel een radiaal gerichte kracht en een tangentiaal gerichte kracht.

9. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het tijdens bedrijf bepalen en registreren van belastingen omvat het meten van buigmomentwaarden in een 30 dwarsdoorsnede van de rotor as langs twee niet evenwijdige vectoren.

10 S5; S4, S5).

10. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de windturbine voorts een kruilager omvat voor het draaibaar verbinden van ten minste de rotor en de mast, waarbij het tijdens bedrijf uit voeren van een bepaling van onbalanskrachten omvat het bepalen van een tiltmoment en een kruimoment aan het kruilager. 5

11. Werkwijze volgens conclusie 10, verder omvattend het meten van een verticaal en zijwaarts gerichte kracht in de top van de mast.

12. Werkwijze volgens conclusie 10 of 11, verder omvattend het meten van 10 tenminste een rotatieversnelling langs een richtingsvector in een vlak opgespannen door een verticale en zijwaartse richtingsvector.

13. Werkwijze volgens één van conclusies 10-12, verder omvattend het meten van tenminste een translatieversnelling langs een richtingsvector in een vlak 15 opgespannen door een verticale en zijwaartse richtingsvector op enige afstand vanaf het midden van de top van de mast.

14. Werkwijze volgens conclusie 3, waarbij de wind turbine een gondel (L) omvat, en de gondel de rotoras omvat en via het kruilager met de mast verbonden is en 20 waarbij het bepalen van het tiltmoment en het kruimoment aan het kruilager omvat het meten van versnellingen aan de gondel in het verticale en horizontale vlak op enige afstand, vanaf het midden van de top van de mast.

15. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het bepalen van ten minste één 25 correctiewaarde voor beïnvloeding van de aërodynamische conversie van tenminste n-1 rotorbladen omvat het terugkoppelen van een rotoronbalans aanduidende grootheid als aanpassing van die ten minste ene correctiewaarde van tenminste n-1 rotorbladen via een inverse van goniometrische betrekkingen tussen klapmomenten in de rotorbladen en buigmomenten in de rotoras, waarbij 30 de terugkoppeling van de een rotoronbalans aanduidende grootheid omvat laagdoorlaatfiltering, tijdintegratie en verschaling.

16. Werkwijze volgens conclusie 15, waarbij de terugkoppeling van de een rotoronbalans aanduidende grootheid omvat het uitvoeren van rekenkundige bewerkingen in overeenstemming met een regelwet volgens een methode uit de moderne regeltheorie, geselecteerd uit een groep omvattend Robust Control,

17. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de sensorschakeling geselecteerd wordt uit een groep van tenminste één sensor (SI; S2) en een sensorcombinatie (S3,

18. Computersysteem voor compensatie van rotoronbalans in een windturbine, waarbij de windturbine een rotor (R) en een mast (M) omvat, waarbij de rotor een rotoras omvat die voorzien is van een aantal (n) rotorbladen (B), waarbij de 15 rotoras verbonden is met een topgedeelte van de mast (M) en waarbij een bladhoek van elk rotorblad afzonderlijk instelbaar (Al) is; waarbij de windturbine is voorzien van ten minste een sensor (SI; S2; S3, S5; S4, S5) voor het registreren van krachten en bladhoeksensoren (S0) voor het registreren van een ingestelde bladhoek voor elk van de rotorbladen; 20 waarbij de computer is voorzien van een centrale verwerkingseenheid (21) en geheugen (18,19, 22,23,24), waarbij het geheugen gekoppeld is aan de verwerkingseenheid, en waarbij de verwerkingseenheid gekoppeld is aan de sensoren (SO, SI; SO, S2; S0, S3, S5; S0, S4, S5), waarbij de computer is ingericht voor het tijdens bedrijf van de windturbine in 25 de tijd herhaald uitvoeren van de volgende acties: - het bepalen en registreren van belastingen van de windturbine (la; lb; lc) met behulp van een sensorschakeling (SI; S2; S3, S5; S4, S5); - het registreren van een ingestelde bladhoek voor elk van de rotorbladen door middel van een bladhoeksensor (SO) van de windturbine (la; lb; lc); 30. het bepalen van een rotoronbalans aanduidende grootheid op basis van de geregistreerde belastingen; - het bepalen van ten minste één correctiewaarde voor beïnvloeding van de aërodynamische conversie van ten minste n-1 rotorbladen zodat de bijdrage van belastingen op alle rotorbladen samen aan de rotoronbalans aanduidende grootheid minimaal wordt; - het effectueren van de ten minste ene bepaalde correctiewaarde voor 5 beïnvloeding van de aërodynamische conversie van de ten minste n-1 rotorbladen.

19. Computerprogramma op een door een computer leesbaar medium, voor compensatie van rotoronbalans in een windturbine, waarbij de windturbine een 10 rotor (R) en een mast (M) omvat, waarbij de rotor een rotoras omvat die voorzien is van een aantal rotorbladen (B), waarbij de rotoras verbonden is met een topgedeelte van de mast (M) en waarbij een bladhoek van elk rotorblad afzonderlijk instelbaar (Al) is; waarbij de windturbine is voorzien van ten minste een sensor (SI; S2; S3, S5; S4, S5) voor het registreren van krachten en 15 bladhoeksensoren (S0) voor het registreren van een ingestelde bladhoek voor elk van de rotorbladen; waarbij de computer is voorzien van een centrale verwerkingseenheid (21) en geheugen (18,19,22, 23, 24), waarbij het geheugen gekoppeld is aan de verweikingseenheid, en waarbij de verwerkingseenheid gekoppeld is aan de 20 sensoren (S0, SI; S0, S2; S0, S3, S5; S0, S4, S5), waarbij het computerprogramma door de computer uitvoerbare code omvat, die, wanneer deze geladen wordt op de computer, de computer in staat stelt tot het tijdens bedrijf van de windturbine in de tijd herhaald uitvoeren van de volgende acties: 25. het bepalen en registreren van belastingen van de windturbine (la; lb; lc) met behulp van een sensorschakeling (SI; S2; S3, S5; S4, S5); - het registreren van een ingestelde bladhoek voor elk van de rotorbladen door middel van een bladhoeksensor (SO) van de windturbine (la; lb; lc); - het bepalen van een rotoronbalans aanduidende grootheid op basis van de 30 geregistreerde belastingen; - het bepalen van ten minste één correctiewaarde voor beïnvloeding van de aërodynamische conversie van ten minste n-1 rotorbladen zodat de bijdrage van belastingen op alle rotorbladen samen aan de rotoronbalans aanduidende grootheid minimaal wordt; - het effectueren van de ten minste ene bepaalde correctiewaarde voor beïnvloeding van de aërodynamische conversie van de ten minste n-1 5 rotorbladen.

20. Computerprogramma volgens conclusie 19, waarbij het bepalen van de ten minste ene correctiewaarde voor beïnvloeding van de aërodynamische conversie van ten minste n-1 rotorbladen het gebruik van ofwel een schattermethode of 10 reconstructiemethode omvat.

21. Computerprogramma volgens conclusie 20, waarbij de schattermethode is geïmplementeerd als een Kalman filter.

22. Computer leesbaar medium welke een door een computer uitvoerbare code omvat, die, wanneer deze geladen wordt op het computersysteem volgens conclusie 18, de computer in staat stelt om de werkwijze volgens één van conclusies 1 - 17 uit te voeren.

23. Windturbine (1) omvattend een rotor (R) en een mast (M), waarbij de rotor een rotoras omvat die voorzien is van een aantal (n) rotorbladen (B), waarbij de rotoras verbonden is met een topgedeelte van de mast (M) en waarbij een bladhoek van elk rotorblad afzonderlijk instelbaar (Al) is; waarbij de windturbine is voorzien van ten minste een sensor (SI; S2; S3, S5; S4, S5) voor 25 het registreren van krachten en bladhoeksensoren (S0) voor het registreren van een ingestelde bladhoek voor elk van de rotorbladen waarbij de sensor (SI; S2; S3, S5; S4, S5) en de bladhoeksensoren (SO) van de windturbine zijn gekoppeld aan een computer volgens conclusie 18.