NO158557B

NO158557B - Kontrollsystem for regulering av bladstigningsvinkel hos en vindturbin.

Info

Publication number: NO158557B
Application number: NO792639A
Authority: NO
Inventors: Joseph Michael Kos; John Peter Patrick; Kermit Ivan Harner
Original assignee: United Technologies Corp
Priority date: 1978-08-17
Filing date: 1979-08-14
Publication date: 1988-06-20
Also published as: FI76627C; NO158557C; KR840002220B1; SU1098527A3; NO792639L; KR830001519A; IL57944A; AU526931B2; US4193005A; CA1120538A; DK344079A; FI792440A; JPS5529085A; DE2961688D1; AU4963079A; FI76627B; EP0008584A1; ZA793946B; EP0008584B1; BR7904968A

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et kontrollsystem for regulering av bladstigningsvinkel hos en vindturbin som omfatter en vinddrevet rotor med blader med variabel stigningsvinkel og som inngår i et energigenereringssystem som omfatter en genearattor. som blir drevet av vindturbinen via en aksel som er innrettet til. å forbindes selektivt med en belastning for tilførsel av energi til denne, hvor kontrollsystemet omfatter en bladstigningsregulator som reagerer på et ønsket bladstigningsvinkelsignal for variering av bladstigningsvinkelen, en anordning for avføling av gjennomsnittshastigheten til vinden som driver rotoren, for frembringelse av et vindhastighetsignal som er representativt for hastigheten, og en anordning for avføling av rotorens hastighet og frembringelse av et signal som er representativt for denne.

Den senere tids energikrise og den høye pris på fossile brennstoffer har resultert i ny interesse for og utvikling av store vindturbiner, faktisk store vindmøller, som roterer og pro-duserer energi av naturlige vindstrømmer. Vindturbinenes rotorblader er opp til 91,5 m i diameter, og utgangseffekten etter om-forming til elektrisk energi måles i megawatt. Selv om utgangseffekten i noen vindturbiner anvendes direkte for drift av mekaniske anordinger, omformes i de fleste installasjoner rotasjons-energien til elektrisk energi som kan lagres, anvendes for direkte energisering av isolerte kraftinstaliasjoner eller energisering av gittere for endelig distribusjon. Et hovedproblem med vindturbiner er problemet med kontrollering av den elektriske utgangsfase og -frekvens ved uforutsibare vindkast og turbulens, særlig når vindturbinen driver en synkrongenerator som er koplet til et stort elektrisk nett. Ved høye vindhastigheter kan selv milde vindturbulensforhold frembringe akseltorsjonsfluktasjoner av tilstrekkelig størrelse til å bevirke at synkrongeneratoren trekkes ut av fasesynkronisering og koples bort fra gitteret.

I et forsøk på å overvinne dette problem er det blitt anordnet rotorblader med stillbar stigningsvinkel for anvendelse i vindturbiner med et hurtigvirkende kontrollsystem for innstilling av bladvinkelen avhengig av valgte driftsparametre såsom vindhastighet, rotorhastighet og utgangseffekt. Et kontrollsystem som er representativt for denne type er kjent fra amerikanske patentsøk-nader 916.320, 916.321 og 916.329. Kort sagt reguleres ifølge de kjente systemer rotorbladets stigningsvinkel ved sluttet sløyfe for å bibeholde konstante hastigheter eller energi avhengig av om generatoren er frakoplet eller innkoplet og med åpen sløyfe under oppstarting og stansing.

Med systemet ifølge oppfinnelsen er det frembrakt et system hvormed det oppnås forbedrete dynamiske egenskaper og transient respons. Den forbedrete drift er oppnådd ved kontroll med sluttet sløyfe av rotorakselerasjons- og retardasjonshastighet ved henholdsvis starting og stansing, ved anvendelse av en eneste kon-trollintegrator for alle driftstyper med sluttet sløyfe, med en hastighetskontrollanordning i integratorens front for å hindre overbelastning av integratoren som er utstyrt med stoppere for maksimal og minimal bladvinkel. Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å frembringe et system for kontroll av en vind-turbins stigningsvinkel hvor systemet tilpasses vindturbinbladets stigningsvinkel avhengig av et antall valgte driftsbetingelser.

Kontrollsystemet ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved

a) en hastighetskontrollanordning som er innrettet til å frembringe som reaksjon på vindhastighetssignalet, rotorhastighetsignalet og et rotorhastighetsreferansesignal et første signal som er representativt for hastigheten på forandringen av bladstigningsvinkelen når generatoren ikke tilfører energi til belastningen, b) en akselerasjonskontrollanordning som er innrettet til å frembringe som reaksjon på rotorhastighetsignalet og rotorakselerasjonsreferansesignalet et andre signal som er representativt for hastigheten på forandringen av bladstigningsvinkelen under oppstarting av vindturbinen, c) en retardasjonskontrollanordning som er innrettet til å frembringe som reaksjon på rotorhastighetsignalet og et rotorretardasjonsreferansesignal et tredje signal som er representativt for hastigheten på forandringen av bladstigningsvinkelen under stopping av vindturbinen, d) en energikontrollanordning som er innrettet til å frembringe som reaksjon på vindhastighetsignalet, et akseltorsjonssignal, vindhastighetsignalet og energien som leveres av generatoren og en tilsvarende referanse, et fjerde signal som er representativt for hastigheten på forandringen av bladstigningsvinkelen når generatoren tilfører energi til belastningen, e) en anordning for valg av det ene av nevnte signaler som er representativt for hastigheten på forandringen av bladstigningsvinkelen, samt f) en elektronisk integrator koplet for å motta det valgte signal for generering av det ønskede bladstigningsvinkelsignal.

Et vesentlig trekk ved den foreliggende oppfinnelse er anvendelse av en felles elektronisk integrator for hver av kont-rollanordningene med sluttet sløyfe, noe som eliminerer behovet for integratortilpassingskretser i hver sløyfe. Et annet viktig trekk er anvendelsen av hastighetskontrollanordningen med hastig-hetsgrenser som er innstilt på å være like store eller litt lavere enn stigningsforandringsmekanismen for å hindre integrator-overbelastning som kan føre til ustabilitet, integratoren er fortrinnsvis utstyrt med maksimum- og minimumbladvinkelstoppere, hvorved minimum-bladvinkelstopperen er stillbar og fastleggbar som en funksjon av hastighetsforhold som er lik rotorhastighet dividert med vindhastighet.

Kontrollsystemet er særlig innrettet til å anvendes i forbindelse med digital elektronikk, selv om det også kan anvendes analoge elektroniske kretser.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori:

Fig. 1 viser et riss av en vindturbin.

Fig. 2 viser et skjematisk diagram av vindturbinens energi-genererende system med bladstigningsvinkelkontrollanordning.

Fig. 3 viser et skjematisk diagram som viser detaljer

i bladstigningsvinkelkontrollanordningen i fig. 2.

Fig. 4 viser et skjematisk diagram av rotorhastighetskontrollanordningen i fig. 3. Fig. 5 viser et skjematisk diagram av akselerasjons- og retardasjonskontrollanordningene i fig. 3. Fig. 6 viser et skjematisk diagram av kontrollanordningen for akseltorsjonsmomentet i fig. 3. Fig. 7 viser et skjematisk diagram åv type velgeren i fig. 3. Fig. 8 viser et skjematisk diagram av integratoren i fig. 3. Fig. 1 viser en representativ vindturbinkonstruksjon som består av to diametralt motstående, like rotorblader 10, typisk med en total diameter på fra 3 0,5 til 91,5 m, montert på et ,tårn 12. De mekaniske komponenter, kontrollanordninger og elektrisk genererende utstyr er anordnet i en nasell 14. Kon-struksjonen av vindturbiner er velkjent og behøver ikke å beskrives i detalj. Også kontroll av giring for orientering av bladene inn i den fremherskende vind er velkjent og behøver ikke å beskrives, selv om den er nødvendig for effektiv drift.

I fig. 2 er turbinrotorbladene vist anordnet i et nav 16 som via en lavhastighetskoplingsaksel 18, en gearkasse 20 og en hurtigaksel 22 er forbundet med en synkrongenerator 24. Gearkassen 2 0 trapper opp akselens 18 dreiebevegelse i et forhold som er avhengig av et antall par av poler i synkrongeneratoren 24 og synkrongeneratorens ønskete vekselstrømutgangs-frekvens. Den avgitte elektriske effekt fra generatoren 24 til-føres via en leder 26, en bryter 28 og en leder 3 0 til en belastning som kan være kraftgitteret i en elektrisk hjelpemaskin hvorigjennom kraften føres via overføringslinjer til fjerntligg-ende steder. Bryteren 28 sluttes ved hjelp av et signal som opptrer på en signallinje 32 og som er dannet av en vanlig fase- og frekvenssynkroniseringskrets, når utgangssignalet fra generatoren er tilpasset til utgangssignalet fra gitteret for innkopling av generatoren. Et signal som er representativt for bryterens 28 tilstand og derved systemets innkoplete eller frakoplete tilstand tilføres via en signalledning 34 til en anordning 36 for kontroll av stigningsvinkelen. Signalet på ledningen 34 kan være et digitalt eller et analogt spennings- eller strømnivå og vil være angitt med 0 når generatoren er frakoplet og med 1 når generatoren er innkoplet.

Kontrollanordningen 36 er hjertet i vindturbinkontrollsystemet, og vil bli beskrevet i detalj under henvisning til de ett-erfølgende figurer. Kontrollanordningen 36 mottar inngangssignaler som er representative for ønskete vindturbindriftsnivåer, og signaler fra følere som måler aktuelle vindturbindriftsparametre og tilpasser under anvendelse av elektroniske kontrollanordninger med sluttet sløyfe bladenes stigningsvinkel via en elektro-hydraulisk stigningsforandringsmekanisme 38 med sluttet sløyfe. Kontrollanordningen 3 6 frembringer et ønsket eller referansebladvink-elsignal pR som tilføres til stigningsforandringsmekanismen 38 via en ledning 40. Den elektro-hydrauliske stigningsforandringsmekanisme omformer det elektriske bladvinkelreferansesignal b d til den aktuelle bladvinkel e .

P

For å tilføre de nødvendige driftsdata til kontrollanordningen 3 6 er det på utvalgte steder på vindturbinen anordnet til-bakekoplingsfølere. En transduktor 46 er forbundet med navet 16 og frembringer et signal på en ledning 48 som er representativt for rotorhastighet NR. en tilsvarende transduktor 50 er forbundet med synkrongeneratorens 24 aksel for frembringelse av et signal på en ledning 52, som er representativt for generatorens hastighet Ng. En transduktor 54, såsom konvensjonelle deformasjonsmål-ere, er forbundet med akselen 22 eller alternativt med akselen 18 eller en aksel i gearkassen 20, for frembringelse av et signal på en ledning 56, som er representativt for akselens torsjonsmoment Qg. Selv om det ikke er vist, kan elektrisk kraft eller elektrisk strøm fra generatoren avføles på analog måte istedenfor akseltorsjonsmoment. Hvert av signalene på ledningene 48, 52 og 56 tilføres som et inngangssignal til kontrollanordningen 36.

Til kontrollanordningen 36 tilføres det også et antall faste eller variable referansesignaler, enten spenningsnivåer i analog format eller digitale ord i digital format. Referanse-signalkilden er en rotorhastighet-referansekilde N REF, vist i blokk 58, og rotorakselerasjons- og retardasjonshastighets-grenser henholdsvis N_ AC LIM og N0DC LIM vist i blokker 60 og 62, idet referansesignalene tilføres til kontrollanordningen 36 via ledninger 64, 66 og 68. En start/stoppbryter 70 mater et signal til kontrollanordningen 36 via en signalledning 72,

idet signalet er 1 for starting av vindturbinen og 0 for stopping av turbinen. N RREF-signalet kan tilføres fra en annen, ikke vist del av systemet.

Vindhastigheten avføles ved hjelp av en vinhastighets-føler 74, og et signalV.w,scm er representativt for denne tilføres til kontrollanordningen 36 via en signalledning 76. Vindhastig-hetsfølerens 74 dynamiske karakteristikker er slik at vindhastighetssignalet på ledningen 74 representerer gjennomsnittlig mer enn den øyeblikkelige vindhastighet.

Selv om det ikke er vist på tegningene kan det utføres andre funksjoner med vindturbinkontrollsystemet, såsom avføling og angivelse av vesentlige parametre, som omfatter lednings-spenning, lagertemperatur, hydraulisk trykk, oljenivå, olje-temperatur, vibrasjon samt generatorspenning. Nødstoppanord-ninger som reagerer ved svikt kan også være anordnet som en del av systemet. En kontrollanordning hvor det anvendes digital elektronikk kan mer lettvint tilpasses til disse ytterligere funksjoner og kan lettvint programmeres til å akseptere og ut-føre manuelle ordrer.

Kontrollanordningen 3 6 for vindturbinen frembringer fire forskjellige driftstyper. Den første kontrolltype er oppstarting og opptrer når den gjennomsnittlige vindhastighet når en verdi hvor vindturbinen og generatoren kan tilføre nyttig energi. Bladene må beveges fra deres nullstilte (90°) stilling mot lav stigning slik at bladene kan frembringe torsjonsmoment for akselerasjon av rotoren og generatoren til merkehastighetsbetingelser uten samtidig steiling av bladet eller dannelse av store akselerasjonspåkjenninger.

Den andre kontrolltype er frakoplet hastighetskontroll. Når generatorens hastighet øker til den verdi som er nødvendig for å frembringe den ønskete elektriske utgangsfrekvens, anvendes det en hastighetskontrollanordning for å opprettholde den ønskete hastighet ved tilpasning av bladvinkelen. Hastighetskontrollanordningen kan også anvendes for å regulere faseslektskapet mellom synkrongeneratoren og kraftgitteret slik at synkrongeneratoren kan koples til nettet. N RREF-signalet kan varieres for dette formål. Et spesifikt eksempel på hastighetskontroll anvendt for faseregulering er kjent fra ovennevnte US-patent-søknad 916.221. Teoretisk er det mulig å kontrollere enten generator- eller rotorhastighet, men kontrollen er lettvintere å utføre dersom rotorhastigheten reguleres.

Den tredje kontrolltype er kontroll av innkoplet energi. Når generatoren har nådd en hastighet som frembringer den ønskete frekvens og generatorens fase er regulert slik at den er tilpasset kraftnettets fase, koples generatoren til nettet. Rotorbladenes stigningsvinkel tilpasses nå for å opprettholde det ønskete nivå av kraft levert for generatorene. Ved høye vindhastigheter er rotoren i stand til å utvikle mange ganger nominell kraft. Turbulente vindfluktasjoner i et område med høy gjennomsnittshastighet oppviser betydelige forstyrrelser, og hurtig stigningstilpasning er nødvendig for å minimalisere disse kraftfluktasjoner under disse turbulente vindforhold. Kraftkontroll utføres ved måling av akseltorsjonsmoment. Idet hastigheten er stort sett konstant under innkoplet drift, er akseltorsjonsmoment et direkte mål på kraft. Andre parametre som kan benyttes for kontroll av kraft er generatorstrøm eller elektrisk kraft. Den fjerde kontrolltype er stopping. Dersom systemet av en eller annen årsak skal stoppes, må bladvinkelen økes mot dens 90° nullstilling. Store retarderende torsjons-momenter utvikles dersom bladvinkelen økes for hurtig.

Bladstigningsvinkel-kontrollanordningen 36 i fig. 2 er vist i et blokkdiagram i fig. 3. Rotorhastighetskontrollanord-ningen, som er vist som en blokk 78, mottar som inngangssignaler signalet Vw for gjennomsnittlig vindhastighet på ledningen 76, rotorhastighet-referansesignalet NRREF på ledningen 64 og rotorhastighetssignalet N på ledningen 48, samt start/stoppsignalet på ledningen 72. Rotorhastighetskontrollanordningen, som er vist i detalj i fig. 4, frembringer et rotorhastighet-blad-vinkelhastighetssignal gN som via en signalledning 80 mates til

en maksimumvelgerkrets 82.

Akselerasjonskontrollanordningen, som er vist som en blokk 84, mottar som inngangssignaler rotorakseleråsjonsgrensesignalet NRAC LIM på ledningen 66 og rotorhastighetsignalet NR på ledningen 48, og frembringer et akselerasjons-bladvinkelhastighetsignal BA som mates via en ledning 86 til masimumvelgerkretsen 82. Akse-leras jonskontrollanordningen 84 er vist i detalj i fig. 5.

Maksimumvelgerkretsen 82 velger det bladvinkelhastighetsignal på ledningene 80 eller 86 som vil frembringe lavest hastighet på reduksjon av bladvinkelen, eller høyest hastighet på økning av bladvinkelen, dvs. den bladvinkelhastighet som er ved dens maksimum i forhold til nullstillingen, 90°. Det valgte bladvinkelhastighetsignal mates via en signalledning 88 til en minimumvelger-krets 90. Det valgte bladvinkelhastighetsignal på ledningen 88 er benevnt B,,„.

MX

Som et inngangssignal til minimumvelgerkretsen 90 mates og-så et retardasjon-bladvinkelhastighetsignal bd på en ledning 92, som frembringes av en retardasjonskontrollanordning vist som en blokk 94. Retardasjonskontrollanordningen 94 mottar som inngangssignaler et rotorretardasjonsgrensesignal N_RDC LIM på ledningen 68 og rotorhastighetsignalet N på ledningen 48. Retardasjonsan-ordningen er vist mer i detalj i fig. 5.

Minimumvelgerkretsen 90 velger det bladvinkelhastighetsignal på ledningen 88 eller 92 som bevirker hurtigst reduksjon av bladvinkelen. Utgangssignalet fra minimumvelgerkretsen 90 er et minimumhastighetsignal 6MN som fremkommer på en signalledning 95 og mates som et inngangssignal til en typevelgerkrets 96. Som et inngangssignal til typevelgerkretsen 96 mates også et akseltorsj-ons-bladvinkelhastighetsignal Bq på en ledning 98. Dette signal

frembringes av en akseltorsjonsmomentkontrollanordning, som er

vist som en blokk 100, og som mottar som inngangssignaler et signal Vw for gjennomsnittlig vindhastighet på ledningen 76, aksel-tors jonsmomentsignalet Qg på ledningen 56, rotorhastighetsignalet NR på ledningen 48, og generatorhastighetsignalet NG på ledningen 52. Akseltorsjonsmomentkontrollanordningen er vist mer detaljert i fig. 6 .

Som et inngangssignal til typevelgerkretsen 96 mates også

av/på-signalet på ledningen 34, som indikerer om synkrongeneratoren 24 i fig. 2 er koplet til kraftnettet via bryteren 28. Typevelgerkretsen 96, som er vist mer detaljert i fig. 7, velger min-

imumbladvinkelhastighetsignalet på ledningen 95 når synkrongeneratoren er innkoplet. Det valgte signal benevnes bladvinkelrefe-ransehastighetsignal B og føres via en signalledning 102 til en elektronisk integrator 104. Integratoren mottar også som inngangssignaler rotorhastighetsignalet NR på ledningen 48, og signalet Vw for gjennomsnittlig vindhastighet på linjen 76. Integratoren 104, som er vist mer i detalj i fig. 8, integrerer utgangen fra typevelgerkretsen 9 6 og frembringer som utgangssignal på ledningen 40 bladvinkelreferansesignalet BR, også vist i fig. 2.

Under henvisning til fig. 3 opptrer når oppstartingsordren er gitt et siffer 1 på signalledningen 72, og hastighetreferansesignalet NRREF i rotorhastighetskontrollanordningen 78 trappes opp fra null til dets nominelle verdi. Hastighetskontrollanordningen 78 beordrer deretter en stor negativ bladvinkelhastighet BN. på ledningen 80. Akselerasjonskontrollanordningen 84 beordrer og-så en negativ bladvinkelhastighet som er algebraisk større. Maksimumvelgerkretsen 82 velger B^, dvs. den bladvinkelhastighet som bevirker lavest hastighet for reduksjon av bladvinkelen. Ret-ardas jonskontrollanordningen 94, beordrer under oppstarting en positiv bladvinkelhastighet, og også minimumvelgerkretsen 90 velger akselerasjonsbladvinkelhastigheten &^. Idet systemet er frakoplet fører typevelgeren 96 B til integratoren 104.

Når rotorhastigheten øker, øker verdien av B N på signalledningen 80 (blir mindre negativ) inntil den eventuelt overskrider verdien & ^. På dette punkt velger maksimumvelgerkretsen 82 øN. Idet verdien av B^ er enda lavere enn BD på ledningen 92, overfø-rer minimumvelgerkretsen 9 0 verdien av BN gjennom typevelgerkretsen 96 til integratoren 104. Systemt arbeider nå med rotorhastig-hetskontroll, og under stabile forhold med konstant vindhastighet hvor BN vil nærme seg null, vil BA ha en litt negativ verdi og J$D vil ha en noe positiv verdi.

Dersom det nå avgis en ordre om å stoppe vindturbinen, trappes referansahastigheten i rotorhastighetskontrollanordningen ned fra dens nominell verdi til null ved hjelp av stoppsignalet, et siffer null, på signalledningen 72. Rotorhastighetskontrollanordningen 78 beordrer nå en meget stor, positiv bladvinkelhastighet, som er mye større enn hastigheten beordret av akselerasjonskontrollanordningen 84. Maksimumvelgerkretsen 82 velger nå 3^. Men denne verdi er også mye større enn hastigheten beordret av retardasjonskontrollanordningen, bd-

Minimumvelgerkretsen 9 0 velger av den grunn B og fører dette signal gjennom typevelgerkretsen 96 til integratoren 104. Vindturbinen stopper nå under kontroll av retardasjonskontrollanordningen 94 .

For drift i innkoplet tilstand leder typevelgeren 96 blad-vinkelhastigheten B^ beordret av akseltorsjonsmoment-kontrollanordningen 100 til kontrollintegratoren 104 ved hjelp av signalet på signalledningen 34.

De dynamiske karakteristikker for de fire kontrollkretser i fig. 3 og for typevelgeren 96 og integratoren 104 vil bli beskrevet under henvisning til de etterfølgende figurer.

Fig. 4 viser detaljene av rotorhastighet-kontrollanordningen 78 i fig. 3. Start/stoppsignalet på ledningen 72 mates til en multiplikator 110 sammen med hastighetreferansesignalet N REF på ledningen 64.

Start/stoppsignalet er en multiplikator for hastighet-ref eransesignalet , idet et siffer 1 fremkommer på ledningen 72 når det er ønskelig å starte vindturbinen, og et siffer 0 når det er ønskelig å stoppe vindturbinen. Dersom et siffer 1 fremkommer på ledningen 72, slipper multiplikatoren 110 gjennom NRREF-signalet på ledningen 64 via en utgangsledning 112, hvilket mates som den ene inngang til en forgreningsboks 114. Som en inngang til forgreningsboksen 114 mates også rotorhastighetsignalet Nn på ledningen 48. Rotorreferansehastigheten på ledningen 112 sammenliknes med den aktuelle rotorhastighet på ledningen i forgreningsboksen 114, og enhver feil fremkommer på en signalledning 116. Hastighetsfeilen på ledningen 116 føres deretter gjennom en kompenseringskrets 118 og mates via en signalledning 120 til en multiplikator 122. Kompenseringskretsen 118 omfatter et kapasitivt faseforskjøvet nett som er vist i analog form. Forsterkningen K- er konstant og representerer en manuelt regulerbar kontrollforsterkning. Til multiplikatoren 122 mates det også en variabel forsterkning på en signalledning 124 som er fastlagt som en funksjon av gjennomsnittlig vindhastighet. Vindhastighetsignalet Vw på ledningen 76 mates til en funksjonsgenerator 126 som fastlegger den variable forsterkning Kg som en funksjon av vindhastighet. Anvendelsen av en variabel forsterkning er ønskelig for å kompensere rotorens ikke-lineare aerodynamiske karakteristikker hvor rotorens torsjonsmoment forandres med bladvinkelen. Den variable forsterkning på ledningen, frembrakt i en funksjonsgenerator 126, anvendes for å multiplisere hastighetskontrollsignalet på ledningen 120 i multiplikatoren 122. Utgangssignalet fra multiplikatoren 122 er rotorhastighet-bladvinkelhastighetsignalet på signalledningen 80.

Vindturbinhastighetskontroll kan oppnås enten ved direkte kontroll av generatorhastighet eller rotorhastighet. Det fore-trekkes kontroll av rotorhastighet på grunn av at for å oppnå

en god kontroll ved anvendelse av generatorhastigheten må kontrollen frembringe et kompensasjonsnett ikke bare for å kompensere et langt rotoretterheng, men også for å frembringe en kvadratisk forsprangskompensasjon for å kompensere resonansen som dannes av akselstivheten som samvirker med rotor- og gene-ratortreghetene. Anvendt på vindturbiner frembringes denne kvadratiske forsprangskompensasjon automatisk ved avføling av rotorhastigheten istedenfor generatorhastigheten. Avføling av rotorhastighet for kontroll av hastighet krever bare forsprangskompensasjon for rotoretterhenget for å oppnå en god hastighetskontroll.

Fig. 5 viser detaljer av de kombinerte akselerasjon- og retardasjonskontrollanordninger 84 og 94 i fig. 3. Rotorhastighetsignalet N på ledningen 48 mates til et derivert nett 128 med en overføringsfunksjon slik som vist i blokken. Utgangssignalet fra det deriverte nett 128 er proporsjonalt med hastigheten på forandringen av rotorhastigheten,N R,og opptrer på

en ledning 130. Signalet på ledningen 130 sammenliknes med rotorakselerasjonsreferansesignalet N AC LIM på ledningen 66. Ved enhver differanse mellom disse mates et hastighet-akselerasjonsfeilsignal via en signalledning 136 til en akselera-sjonskontrollforsterker 138 til dannelse av et akselerasjons-bladvinkelhastighetsignal B på signalledningen 86. Rotorhastighetsignalet N0 på signalledningen 130 sammenliknes også i en forgreningsboks 132 med rotorretardasjonsreferansesignalet NRDC LIM. på signalledningen 68, og enhver differanse mellom

dem mates via en signalledning 140 gjennom en forsterker 142 hvorved det dannes et retardasjonsbladvinkelhastighetsignal bq på signalledningen 92. Under akselerasjon og retardasjon tilpasses bladvinkelen slik at det opprettholdes konstant akselerasjons- og retardasjonshastighet. Akselerasjons- og retardasjons-grenser dannes ved å beregne akselerasjonen som resulterer av et akselerasjonstorsjonsmoment på ca. 100% av merketorsjons-momentet. Akselerasjons- og retardasjonsanordningene begrenser

i virkeligheten verdien av rotortorsjonsmomentet til en verdi på +100% for oppstarting og -100% ved stansing, slik at på-kjenningene på bladet minimaliseres under disse driftsforhold.

På grunn av at der ikke er noe langt etterheng i overførings-funksjonen fra forandring av aerodynamisk torsjonsmoment til rotorakselerasjon, er en enkel integral kontroll tilstrekkelig, hvorved tidskonstanten T., i det deriverte nett 128 anvendes for støyfiltrering.

Fig. 6 viser detaljene ved den i fig. 3 viste innkoplete akseltorsjonskontrollanordning 100. Et torsjonsreferansesignal Q fastlegges i en funksjonsgenerator 144 som funksjon av

Kst, r

gjennomsnittsvindhastighetsignalet som fremkommer på ledningen 76, mens torsjonsreferansesignalet opptrer på ledningen 146 og mates som et inngangssignal til en summeringsforgreningsboks 148. Torsjonsreferansesignalet sammenliknes i summeringsforgreningsboksen 148 med det aktuelle torsjonssignal Q som opptrer på signalledningen 56. Utgangssignalet fra summeringsforgreningsboksen , et signal som er representativt for feil i torsjonsmoment, opptrer på en signalledning 150 og føres gjennom en dynamisk kompenseringskrets 152 som tilfører eh forsterkning og et etterslep til torsjonsmomentfeilsignalet. Det kompenserte torsjonsmomentfeilsignal mates deretter via en signalledning 154 som det ene inngangssignal til en summeringsforgreningsboks 156. Den deriverte av akseltorsjonsmomentet er gitt omtrentlig ved lianingen (N_—N Generatorforhold), dvs. torsjonsfjærkarakteristikk mellom rotoren og generatoren. Denne ligning er angitt i fig. 6.Rotorhastighetsignalet n på ledningen 48 mates som det ene inngangssignal til en summeringsforgreningsboks 158. Generatorhastighetsignalet N„ på signalledningen 52 mates til en delerkrets 160 hvor generatorhastigheten deles med et tall som er likt girforholdet mellom rotoren og generatoren. Signalet som fremkommer på en ledning 162 er av den grunn ekvivalent med rotorhastigheten dersom det ikke foreligger noe torsjonsmoment. Signalet på ledningen 162 mates som det andre inngangssignal til summeringsforgreningsboksen 158. De to signaler sammenliknes i summeringsforgreningsboksen 158 og frembringer på en signalledning 161 et signal som er representativt for differansen mellom rotorhastighet og generatorhastighet, som er proporsjonal med den deriverte av akseltorsjonsmomentet. Dette signal mates deretter gjennom et dynamisk kompenseringsnett 163 og via en signalledning 164 til summeringsforgreningsboksen 156

hvor det kompenserte, deriverte signal for det forsinkete torsjonsmomentfeilsignal adderes til det forsinkede torsjonsmoment-signal på ledningen 154. Forsprangskompenseringen i blokken 163 gjør sin utgang til en funksjon av hastighetsfeil og forandrings— hastighet av hastighetsfeil gjennom en forsinkelse T^. Idet hastighetsfeilen er proporsjonal med den deriverte Qg av akseltorsjonsmomentet er utgangen fra blokken 163 forbundet med den før-ste og den andre deriverte henholdsvis Qg og Qg av akseltorsjonsmomentet, gjennom forsinkelsen T^. Når utgangssignalet fra blokken 163 summeres med akseltorsjonsmomentfeilen gjennom forsinkelsen i blokken 152 via en ledning 164 og ledning 154 i summerings— forgreiningsboksen 156, blir utgangssignalet en funksjon av Qg, Qg og Qg. Ved integrering i integratoren 104 (fig. 3) gir denne kontroll proporsjonale, integrale og deriverte kontrollforsterk-ninger til akseltorsjonsmomentsignalet.

Utgangssignalet fra summeringsforgreiningsboksen 156 mates via en signalledning 166 til en multiplikator 168 hvor det multipliseres med et variablelt forsterkningssignal Kq som opptrer på en signalledning 170. Den variable forsterkning frembringes i en funksjonsgeneratorblokk 172 som en funksjon av signalet Vw for gjennomsnittlig vindhastighet på ledningen 76. Utgangssignalet fra multiplikatoren 168 er et signal Bq for hastigheten av forandringen av bladstigningsvinkelen på ledningen 98. Anvendelsen av en variabel forsterkning og multiplikatoren 168 er ønskelig for å; kompensere for de ikke-lineare, anerodynamiske rotorkarak-teristikker. Kontrollmåten som er beskrevet i fig. 6 bevirker faktisk kvadratisk forsprangskompensasjon, som kompenserer for innkoplet torsjonsresonans som foreligger i kraftkontrollsløyfen„ Denne resonans er bestemt hovedsaklig av rotortregheten og den ekvivalente torsjonsfjærkarakteristikk mellom rotoren og kraftgitteret. Den deriverte forsterkning bevirker forbedret dempning av denne resonans.

Når generatoren er forbundet med et større kraftgitternett er generatorhastigheten så nært konstant at generatorhastighetsignalet NG„ på ledningen 52 kan erstattes med den faste synkrone. verdi av generatorhastigheten uten vesentlig innvirkning på systemets oppførsel.

Fig. 7 viser den foretrukne utførelse av typevelgerkretsen 96 i fig. 3. Fra/innkopletsignalet på ledningen 34 mates til en summeringsforgreiningsboks 174 og en multiplikator 176. Dette signal frembringes i bryteren 28 i fig. 2 og er 0 når synkrongeneratoren er frakoplet og 1 når synkrongeneratoren er forbundet med det' innkoplete kraftgitter. Til summeringsforgreiningsboksen 174 mates også tallet 1 på en ledning 178. Utgangssignalet fra summeringsforgreiningsboksen 174 mates via en signalledning 180 til en multiplikator 182. Minimumbladvinkelhastighetsignalet bMN mates også til multiplikatoren 182 via en ledning 94. Utgangssignalet fra multiplikatoren 182 mates via en ledning 184 som den

ene inngang til en summeringsforgreiningsboks 186. Til multiplikatoren 176 mates også hastighetforandringssignalet b q på signalledningen 98. Utgangssignalet fra multiplikatoren 176 mates via en signalledning 188 som det andre inngangssignal til summeringsforgreiningsboksen 186. Utgangssignalet fra forgreiningsboksen 186 fremkommer som et signal B~ på ønsket bladstigningsvinkel på ledningen 10 2.

Dersom kontrollsystemet arbeider slik at synkrongeneratoren er frakoplet, opptrer tallet 0 på signalledningen 34 og sammenliknes med tallet 1 i summeringsforgreiningsboksen 174. Utgangssignalet fra summeringsforgreiningsboksen vil være tallet 1 på signalledningen 180, og minimumbladvinkelsignalet BMN på ledningen 94 multipliseres av den grunn med 1. Av den grunn er utgangssignalet fra multiplikatoren 182 på ledningen 184 nøyaktig likt minimumbladvinkelhastighetsignalet på ledningen 95. Samtidig mates 0 på ledningen 95 til multiplikatoren 176, og signalet som fremkommer på ledningen 188 vil være 0. Av den grunn vil utgangssignalet på ledningen 102 være nøyaktig likt signalet på ledningen 95.

Dersom synkrongeneratoren er innkoplet vil tallet 1 som fremkommer på ledningen 95 bli opphevet av tallet 1 på ledningen 178 i summeringsforgreiningsboksen 174, og signalet som tilføres til multiplikatoren 182 via ledningen 180 vil være 0, noe som resulterer i at 0 opptrer på signalledningen 184. Samtidig vil tallet 1 på ledningen 34 bevirke at signalet på ledningen 188 er nøyaktig det samme som på ledningen 98, og utgangssignalet på ledningen 102 vil være det samme som hastighetforandringssignalet ø o på ledningen 98.

En eneste, felles integrator 104 som vist i fig. 3 anvendes for alle typer av kontroll. Fig. 8 viser i blokkdiagramform en foretrukket utførelse av en hastighetsbegrenset integrator med maksimum- og minimumstillingsstoppere. Under henvisning til fig. 8 mates referansebladvinkelhastighetsignalet Bn på signalledningen 102 til en hastighetsbegrensningskrets 190 og deretter via en signalledning 192 til en f orgreiningsboks 194. Utgangssignalet fra>. forgreiningsboksen 194 mates via en signalledning 196 til en integrator 198. Integrering av signalet BR frembringer et bladvinkelreferansesignal BR på signalledningen 40. Hastighetsgrensene i hast-ighetsbegrensningskretsen 190 er satt til en verdi som er lik eller mindre enn den hydrauliske stigningsforandringssløyfes svinghastighetsevne. Dersom således bladvinkelreferansesignalet B^ er større enn svinghastighetsevnen til stigningsforandringsmekanismen vil kontrollhastighetsbegrenseren 190 begrense signalgitt effekt til en verdi som aldri er større enn stigningsforandringsmekanismens svinghastighetsevne. Hastighetsbegrensningen er viktig på grunn av at den hindrer overbelastning av kontrollintegratoren 198. Uten hastighetsbegrenseren ville en stor vindforstyrrelse, som kunne resultere i at éR overskrider svinghastighetsevnene til stigningsforandringsmekanismen, bevirke overbelastning av kontrollintegratoren, dvs. at feilen mellom referansebladvinkelen BD og den aktuelle bladvinkel ville bli stor. I slike tilfeller ville det kunne fremr-komme en alvorlig grensesyklusinstabilitet. Begrenseren hindrer denne instabilitet fra å oppstå.

Kontrollintegratoren 198 har maksimum- og minimumstillings-stopper. I et digitalt, elektronisk kontrollsystem vil disse stop— pere være redusert av digitale ord. Maksimumstoppen svarer til 0-eller 90°-stillingen, og kontrollintegratorens minimumstopp er en variabel som er fastlagt som en funksjon av x, hvor x er forholdet mellom rotorhastighet og vindhastighet. Det henvises igjen til fig.

8 hvor x beregnes i en delerkrets 200 som deler rotorhastighetsignalet NR på ledningen 48 med signalet Vw for gjennomsnittlig vindhastighet på ledningen 76. Utgangssignalet fra delerkretsen 200 er hastighetsforholdet som fremkommer på en signalledning 202. En funksjonsgenerator 204 mottar hastighetsforholdet x på ledningen 202 og frembringer som en funksjon av dette et minimumbladvinkel-signal MIN R på en signalledning 206. Minimumbladvinkelfrembring-elsen i funksjonsgeneratoren 204 oppnås ved å danne en bladvinkel som svarer til maksimal rotortorsjonsmoment.

Minimumbladvinkelsignalet på ledningen 206 mates til en krets 210. Som et inngangssignal til kretsen 210 mates også bladvinkel-ref eransesignalet B på signalledningen 40. Kretsen 210 som reali-serer maksimum- og minimumintegratorstoppene, frembringer et utgangssignal med stor forsterkning på en signalledning 212 når blad-vinkelref eransesignalet BR er større enn 90° eller mindre enn minimumbladvinkelen. Utgangssignalet fra kretsen 210 er 0 når bladvinkelen ligger mellom minimum- og maksimumgrensene. Det høyt forsterkete tilbakemeldingssignal på signalledningen 2.12 sammenliknes med signalet på ledningen 192 i summeringsforgreningsboksen 194 til dannelse av inngangssignalet til integratoren 198, noe som hindrer at integratorutgangssignalet på ledningen 4 0 overskrider grensene.

Som det fremgår av fig. 8 er minimumbladvinkelen i kretsblokken 210 variabel som en funksjon av minumumbladvinkelen som frembringes via ledningen 206. Minimumbladvinkelfastleggelsen påtreffes bare under oppstarting ved lave vindhastigheter. Ved oppstarting under høye vindhastigheter er der mer enn nok kraft i vinden til å akselerere rotoren med den ønskete hastighet ved hjelp av akselerasjon-kontrollanordningen 84 i fig. 3. Denne akselerasjonshastighet er ca. 6,5% hastighet/sekund. Under disse forhold styrer akselerasjon-kontrollanordningen oppstartingsoperasjonen, og minimumbladvinkelgrensen påtreffes ikke. Ved starting ved meget lave vindhastigheter er der ikke tilstrekkelig kraft i vinden til å akselerere rotoren med den ønskete hastighet. Under disse betingelser påtreffes minimumbladvinkelgrensen, og et maksimum, men mindre enn 100%, akselerasjonstorsjonsmoment utvikles. Kombinasjonen av akselerasjonskontroll med sluttet sløyfe og den variable minimumbladvinkelstopp i den elektroniske integrator hindrer steiling av rotoren under oppstarting og sikrer at rotoren vil akselerere ved størst mulig hastighet, men aldri hurtigere enn at hastigheten svarer til et akselerasjonstorsjonsmoment på under 100% under alle vindforhold.

Claims

1. 'Kontrollsystem for regulering av bladstigningsvinkel hos en vindturbin som omfatter en vinddrevet rotor med blader (10) med variabel stigningsvinkel og som inngår i et energigenereringssystem som omfatter en generator (24) som blir drevet av vindturbinen via en aksel (22) og som er innrettet til å forbindes selektivt med en belastning for tilførsel av energi til denne, hvor kontrollsystemet omfatter en bladstigningsregulator (38) som reagerer på et ønsket bladstigningsvinkelsignal (BR) for variering av bladstigningsvinkelen, en anordning (74) for avføling av gjennomsnittshastigheten til vinden som driver rotoren, for frembringelse av et vindhastighetsignal (Vw) som er representativt for hastigheten, og en anordning (46) for avføling av rotorens hastighet og frembringelse av et signal (N ) som er representativt for denne, karakterisert veda) en hastighetskontrollanordning (78, fig. 4) som er innrettet til å frembringe som reaksjon på vindhastighetsignalet (Vw), rotorhastighetsignalet (N„) og et rotorhastighetreferansesignal (ND REF) et første signal (BN) som er representativt for hastigheten på forandringen av bladstigningsvinkelen når generatoren (24) ikke tilfører energi til belastningen, b) en akselerasjonskontrollanordning (84, fig. 5) som er innrettet til å frembringe som reaksjon på rotorhastighetsignalet (N_R ) og rotorakselerasjonsreferansesignalet (N K AC LIM) et andre signal (BA) som er representativt for hastigheten på forandringen av bladstigningsvinkelen under oppstarting av vindturbinen, c) en retardasjonskontrollanordning (94, fig. 5) som er innrettet til å frembringe som reaksjon på rotorhastighetsignalet (NR) oq et rotorretardasjonsreferansesignal (N DC LIM) et tredje signal (bD) som er representativt for hastigheten på forandringen av bladstigningsvinkelen under stopping av vindturbinen, d) en energikontrollanordning (100, fig. 6) som er innrettet til å frembringe som reaksjon på vindhastighetsignalet (Vw), et akseltorsjonssignal (Qg)/ vindhastighetsignalet (NR) og energien (N ) som leveres av generatoren (24) og en tilsvarende referanse, et fjerde signal (Bq) som er representativt for hastigheten på forandringen av bladstigningsvinkelen når generatoren tilfører energi til belastningen, e) en anordning (82,90,96) for valg av det ene (br) av nevnte signaler som er representativt for hastigheten på forandringen av bladstigningsvinkelen, samt f) en elektronisk integrator (104, fig. 8) koplet for å motta det valgte signal (b0) for generering av det ønskede bladstigningsvinkelsignal (6R).

2. Kontrollsystem i samsvar med krav 1, karakterisert ved at hastighetskontrollanordningen (78) omfatter en anordning (58) for frembringelse av rotorhastighetsreferansesig-nalet (NR REp) som er representativt for ønsket rotorhastighet, komparatoren (114) for sammenlikning av rotorhastighetsignalet (Nn) med rotorhastighetreferansesignalet (NR REF) for frembringelse av et rotorhastighetsfeilsignal (116) ut fra denne, en anordning (118) for frembringelse ut fra rotorhastighetsfeilsignalet (116) et signal (120) som er representativt for hastigheten på forandringen av rotorhastighetsfeilen, en anordning (126) som reagerer på vindhastighetsignalet (Vw) for frembringelse av et forsterkningssignal (Kg) som en funksjon av dette, samt en multiplikator (122) for multiplisering av signalet (120) som er representativt for hastigheten på forandringen av rotorhastighetsfeilen med forsterkningssignalet (Kg) til dannelse av det første signal (BN).

3. Kontrollsystem i samsvar med krav 2, karakterisert ved at anordningen (118) for frembringelse av signalet (120) som er representativt for hastigheten på forandringen av rotorhastighetsfeilen omfatter en signalkompensator som frembringer proporsjonal og integral kompensasjon.

4. Kontrollsystem i samsvar med krav 2 eller 3, karakterisert ved at hastighetskontrollanordningen (78, fig. 4) omfatter en bryteranordning (70) som er innrettet til å frembringe et første brytersignal (I) for starting av driften av vindturbinen og et andre brytersignal (0) for stopping av driften av vindturbinen, og en anordning (110) som er forbundet med bryteranordningen (70) og med anordningen (58) for frembringelse av rotorhastighetsreferansesignalet (N_ „_„) for å tilføre K RE r rotorhastighetreferansesignalet til komparatoren (114) når bryteranordningen (70) danner det første brytersignal (I), og for å føre et rotorhastighetreferansesignal på null til komparatoren (114) når bryterånordningen (70) danner det andre brytersignal (0).

5. Kontrollsystem i samsvar med krav 1, karakteris-e r t ved at akselerasjonskontrollanordningen (84) omfatter en anordning (128) for frembringelse ut fra rotorhastighetsignalet (NR) et signal (NR) som er representativt for aktuell rotorakselerasjon, en anordning (60) for frembringelse av referansesignalet (N AC LIM) som er representativt for nevnte grenseverdi for rotorakselerasjonen,_samt en komparator (132) som er innrettet til å motta signalene (NR og NR AC LIM) for henholdsvis den aktuelle og grenseverdien for rotorakselerasjonen og danne det andre signal (BA).

6. Kontrollsystem i samsvar med et av kravene 1-5, karakterisert ved at retardasjonskontrollanordningen (94) omfatter anordningen (128) for frembringelse ut fra rotorhastighetsignalet (N ) det signal (N^.) som er representativt for den aktuelle rotorretardasjon, en anordning (62) for frembringelse av ref eransesignalet (N_. DC LIM) som er representativt for grenseverdien for rotorretardasjonen, og en komparator (134) som er innrettet til å motta signalet (N ) som er representativt for den aktuelle, rotorretardas jon og ref eransesignalet (NR_ DC LIM) for å danne det tredje signal (BD).

7. Kontrollsystem i samsvar med et av kravene 1-6, karakterisert ved at energikontrollanordningen (100, fig. 6) omfatter en anordning (50) for avføling av generatorens hastighet og frembringelse av et generatorhastighetsignal (NG) som er representativt for nevnte hastighet, en komparator (158) for sammenlikning av rotorhastighetsignalet (N ) med generatorhastighetsignalet (N^,) og frembringelse av et hastighetfeil-signal (161) som er proporsjonalt med differansen mellom nevnte signaler, en kompensator (163) som inkluderer integral, derivert og proporsjonal kompensasjon for frembringelse ut fra hastighet-feilsignalet (161) et hastighetsfeil-gradsignal (164), en anordning (54) som er forbundet med akselen (22) for avføling av dens torsjonsmoment og frembringelse av et akseltorsjonsmomentsignal (Qs) som er representativt for nevnte torsjonsmoment, en anordning (144) som reagerer på vindhastighetsignalet (V"w) for frembringelse som en funksjon av dette et akseltorsjonsmomentreferansesignal ((],,-„), en komparator (148) for sammenlikning av akseltorsjonsmo- r mentsignalet (Qg) med akseltorsjonsmomentreferansesignalet (QREp) for frembringelse av et akseltorsjonsmomentfeilsignal (150,154) som er proporsjonalt med differansen mellom signalene, en anordning (156) for summering av akseltorsjonsmomentreferansesignalet (150, 154) og hastighetsfeil-gradsignalet (164), en andre anordning (172) som reagerer på vindhastighetsignalet (Vw) for frembringelse av et forsterkningssignal (K^) som en funksjon av dette, samt en anordning (168) for multiplisering av summen av akseltorsjonsmomentfeil-signalet (150, 154) og hastighetsfeil-gradsignalet (164) med forsterkningssignalet (K^) til dannelse av det fjerde signal (6 g).

8. Kontrollsystem i samsvar med et av kravene 1-7, karakterisert ved at velgeranordningen (82,

90,96) omfatter en maksimumvelger (82) som mottar det første signal • • • (øN) og det andre signal (B^) og slipper gjennom signalet (bmx) som er innrettet til å bibeholde bladstigningsvinkelen på dens maksimum i forhold til nullstilling, en minimumvelger (90) som mottar signalet (bmx) som er sluppet gjennom av maksimumvelgeren (82) og som også mottar det tredje signal (bd) 0<3 slipper gjennom signalet (g MN) som er innrettet til å holde bladstigningsvinkelen på minimum i forhold til null-stilling, en typevelger (96) som mottar signalet (B MN) som er sluppet gjennom av minimumvelgeren (90) og også mottar det fjerde signal (Bq)» en anordning (28) som er innrettet til å avføle forbindelsen mellom generatoren (24) og belastningen og å frembringe ét diskret signal (OFF/ON LINE) som er representativt for denne, samt en signalledning (34) for mating av det diskrete signal (OFF/ON LINE) til typevelgeren (96) som slipper gjennom det fjerde signal (Bq) til integratoren (104) når det diskrete signal foreligger og slipper gjennom til integratoren signalet (øMN) fra minimumvelgeren (90) når det diskrete signal ikke foreligger.

9. Kontrollsystem i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at integratoren (104) omfatter en hastighetsbegrensningsanordning (190) som mottar det valgte signal (6 ) for begrensning av størrelsen på hastigheten av forandringen på bladstigningsvinkelen til et forutvalgt område, en elektronisk integrator (198) som via en forgreningsboks (194) mottar signalet fra hastighetsbegrensningsanordningen (190) og ut fra dette frembringer det ønskete bladstigningsvinkelsignal (Bn) , en blad-vinkelbegrensningsanordning (210) som har maksimum- og minimumblad-vinkelgrenser og som reagerer på størrelsen av det ønskede bladstigningsvinkelsignal (BR) dannet i den elektroniske integrator (198) for å bibeholde det ønskede bladstigningsvinkelsignal innen-for maksimum- og minimumbladvinkelgrensene, samt en anordning (200, 204) som reagerer på vindhastighetsignalet (Vw) og rotorhastighetsignalet (NR) for variering av minimumsgrensen i bladvinkelbegrens-ningsanordningen (210).

10. Kontrollsystem i samsvar med et av kravene 1-9, karakterisert ved at anordningen (200,204) som reagerer på vindhastighetssignalet (Vw) og rotorhastighetssignalet (N ) omfatter en anordning (200) for dividering av rotorhastighetssignalet med vindhastighetsignalet til dannelse av et hastighets-forholdssignal (x), og en anordning (204) som reagerer på hastig-hetsf orholdssignalet (x) for frembringelse av et minimumbladvinkel-signal som er variabelt som en funksjon derav.