SE444599B - Regleringsanordning for vindturbindriven generator i ett elproducerande vindkraftverk - Google Patents

Description

79o5oos-o 2- dens stigande energibehov.

Grundproblemet med kraftproduktion medelst_väderkvarnar eller vindturbiner (vindkraftverk), ligger icke i att kraften icke skulle stå till förfogande överallt, utan det ligger i möj- ligheten att tygla denna kraft på effektivt sätt, dvs. med skälig -verkningsgrad, och att mata den i lämplig form till elektriska, förbrukare eller till enskilda stationer. På många ställen är vindarna, i bästa fall, oförutsägbara med avseende på riktning och hastighet, så att tillgången på nyttlig uteffekt vid ett givet tillfälle är osäker. Den tillgängliga effekten varierar med vindhastigheten och vindstötar orsakar övergångsvariationer hos uteffekten. Vindkraftverkets uteffekt kan visserligen utnytt- jas direkt för drivning av mekaniska apparater, men dess lämp- ligaste användningsform är den elektriska, ty.i denna form kan. kraften överföras till nya eller förefintliga kraftnät för att användas av industrier och hushåll. För att producera användbar elkraft, användes vindkraftverkets rotationsenergi till att driva en elgenerator, som kan bringas att, alltefter önskan, leverera växelström eller likström. I en del fall användes likströmseffekt» till att ladda upp stora ackumulatorbatterier, från vilka elkraft kan tas ut vid behov. Användandet av ackumulatorer kräver i all- mänhet en omformning av kraften från likström till växelström med hjälp av växelriktare eller på annat sätt. Om växelströmseffekt produceras istället för likströmseffekt med hjälp av en vind- kraftsdriven synkrongenerator, är det i allmänhet nödvändigt att reglera växelströmmens såväl frekvens som fas, liksom även ut- effekten, innan växelströmseffekten kan överföras till kommer- siella förbrukare eller matas in i befintliga kraftnät.

Det har befunnits att den reglering som erfordras vid pro-A duktion av elkraft med en vlndturbindriven synkrongenerator, kan åstadkommas genom att ändra vindturbinbladens bladvinkel på ett sätt som är analogt med en flygpropellers bladvinkelomställning.

VI USA-patentet 2 363 850 beskrives en vindturbindriven växelströms- generator med en varvtalsregulatorstyrd mekanism för omställning .av vlndturblnens bladvinkel mellan full: flöjlat och fullt ara- gande läge. Man beskriver här anordningar för reglering av el- strömmens utfrekvens, fas och effekt samt för urkoppling av el- generatorn vid vindhastigheter som är för höga eller för låga för produktion av önskad effekt. I USA~patentet 2 547 636 beskri- Aves en automatisk varvtalsregulator för en vindturbin i syfte att reglera laddningshastigheten för en elackumulator, varvid varv- 3- 7905005-om talsregulatorn består av mekaniska organ som är anordnade att ändra bladvinkeln i beroende av vindhastigheten. I USA-patentet 2 583 369 anges en liknande regleringsanordning för mekanisk omställning av bladvinkeln i och för upprätthållande av ett rela- tivt konstant generatorvarvtal och därmed en relativt konstant frekvens hos den uttagna växelströmmen. 5 I USA-patentet 2 795 285 anges en regleringsanordning för. ändring av belastnings-,varvtals~ eller spänningsändringshastig- heten hos en vinddriven motor genom att vindturbinens bladvinkel varieras i sluten slingkoppling. USA-patentet 2 832 895 beskriver en annan anordning för omställning av en vindturbins bladvinkel i beroende av uppnåendet av ett på förhand bestämt laddningstill- stånd hos ett batteri eller under inverkan av plötsliga vindstötar.

Grundproblemet med de förut kända regleringsanordningarna är att dessa icke reagerar tillräckligt snabbt eller med till- räcklig noggrannhet för att begränsa påkänningarna på eller i rotorblad och andra mekaniska komponenter till godtagbara nivåer.

De påverkas därvid menligt och utsättes för riskabla spänningar av vindstötar och turbulens och kan icke upprätthålla tillfreds- ställande effektreglering inom ett större område av varierande vindförhållanden för att medge anslutning tillett konventionellt . kraftnät eller kraftdistributionssystem.

Enligt föreliggande uppfinning övervinnes de begränsniÅgar som vidlåder förut kända anordningar samt åstadkommes en mycket noggrann och snabbreagerande anordning för reglering av en vind~ turbins bladvinkel. Regleringsanordningen upprätthåller en elekt- risk växelströmsgenerators frekvens, fas, varvtal, moment och ut- effekt inom önskade snäva toleransgränser och reglerar även blaf dens lutningsvinkel under igångsättnings- och avstängningsför- loppen, så att de mekaniska komponenterna icke utsättes för riskabla belastningar. Regleringen är anpassbar genom att bladvinkelreg- leringsorganen påverkas av vindens hastighetsvärde och av varia- tioner i vindhastighet för att upprätthålla en tillfredsställande reghafing av uteffekt, moment och varvtal. Regleringssystemet är företrädesvis elektroniskt och därför snabbverkande samt kan vara billigt till sin konstruktion genom användandet av digitalräk- nare eller mikrodatorer. å Ett syfte med föreliggande uppfinning har sålunda varit att åstadkomma en förbättrad anordning för bladvinkelreglering av en* vindturbin, vilken anordning ställer om vindturbinens bladvinkel i beroende av ett stort antal drifttillstånd. . _ ___Hf.._._--,-.-«--.-.-w~ . ._ m, 4 ._.«.-:-~.~».-.~«.-,.<-w...-.ub~~m v ...m . ams.. 79050Û5-Û i 4' Ett annat syfte med uppfinningen har varit att åstadkomma en förbättrad bladvinkelregulator för vindturbiner, vilken reglerar bladvinkeln för att reducera bladpåkänningarna och axelmoment- variationerna under övergångstillstånd i samband med start- och avstängningsförloppen till ett minimum.

Ett annat syfte med uppfinningen har varit att åstadkomma en elektronisk bladvinkelreglering för vindturbiner, vilken reg- lerar en turbindriven synkrongenerators varvtal, moment och ut- effekt i sluten subrutin.

Ett annat syfte med uppfinningen är åstadkommandet av en i sluten subrutin arbetande bladvinkelregulator för en vindturbin, i vilken regulator det bildas proportionella, integral- och derivatarsglsrsignaler och i vilken rcglsrslingans förstärk- ningsbelopp kontinuerligt varieras som funktion av vindhastiq- heten. _ _ _ Ytterligare ett syfte med uppfinningen har varit att åstad- komma en elektronisk regulator, som förmår hålla den utgående växelspänningseffekten, frekvensen och fasen från en vindturbin- driven synkrongenerator vid ett givet värde och vilken automa- tiskt reglerar växelspänningens inkoppling i ett nät.

Ett annat syfte med uppfinningen har varit att åstadkomma ett kraftgenererande system med en vinddriven turbin, som kompen- serar bladvinkelregleringen för snabba vindändringar.

Ett ytterligare syfte med uppfinningen är åstadkommandet av en i sluten subrutin arbetande regulator för en vindturbindriven generator, vid vilken den slutna subrutinen innehåller en integra- tor som automatiskt följer vindturbinens bladvinkel även då regle- ringen är overksam. V , A " fitfi sfiwsfi syfta med uppfinningen har varit at! ågtaáknma ett -z/ífifáfiiffßífiäfívaré qwäafiaaffá-fïßfsgfsfizëvfi., vilfidèfästiíqfxêt- kan när- ledas syntetiskt ur systemets arbetsparametrar. ' Ytterligare ett syfte med uppfinningen har varit att åstad- komma en vindturbindriven generfitor, där vindturbinens bladvinkel regleras som en funktion av antingen generatorns varvtal eller I generatorns effekt, beroende på sättet för generatorns anslutning till ett kraftöverföringsnät. , _ Uppfinningen i sammandrag: I enlighet med föreliggande upp- finning är en vindturbin med variabel bladvinkelinställning genom en konventionell kuggväxel kopplad för drivning av en synkrongene- rator, så att denna genererar växelströmseffekt, vilken kan an- vändas direkt för matning av ett belastningsobjekt eller matas ' 79o5oo5fo in i ett konventionellt elkraftnät. Under vindturbinens igång- sättnings- och avstängningsförlopp regleras bladvinkeln av regle- ringsorgan i öppen slinga som funktion av rotorns varvtal och vindens hastighet. Då generatorn drives oberoende av något kraft- distributionsnät, regleras bladvinkeln i sluten slingkoppling av en varvtalsregulator, varvid slingan innehåller proportional-, integral- och derivataregleringssignaler och därjämte belast- ningskompensation. Då generatorn är kopplad till ett elkraftnät, regleras bladvinkeln i sluten subrutin av signaler representeran- de generatorns axelmomefit eller generatorns utvecklade effekt, varvid reglerslingan innehåller proportional-, integral- och de- rivatastyrsignaler (reglersignaler). Under generatoreffekt- eller axelmomentreglering modifieras rotorns varvtalsreglering så, att den fungerar som övervarvs- eller rusningsskydd. Förstärkningarna i den slutna subrutinen varierar kontinuerligt som funktion av vindhastigheten-för att ge optimal stabilitet och övergångsgen- svar. Vindhastigheten kan antingen avkännas direkt eller härledasi syntetiskt som funktion av systemets driftförhållanden§ Bladvinkel- reglaringssystemet är mycket känsligt för vindstötar och reage- rar snabbt via en anteciperande signal under snabba förändringar i vindförhållandena för att reducera de mekaniska spänningarna till lägsta möjliga värden. En integrator i den slutna sling- kretsen bringas att under förmedling av en återkopplingsslinga följa bladvinkeln även då den slutna slingkretsens reglerings- organ är overksamma. Regleringssystemet kan med särskild fördel sammansättas av digitala elektroniska komponenter, men även elekt- roniska kretsar av analog typ kan komma till användning.

Uppfinningen skall i det följande beskrivas närmare med hän- visning till bifogade ritningar, på vilka: fig. l schematiskt visar en typisk vindturbin i sidovy; fig. 2 är ett schema, som visar de inbördes funktionella relationerna mellan turbinbladen, det elkraftsgenererande systemet och regleringssystemet för vindturbinens bladvinkel; fig. 3 visar ett blockschema över bladvinkelreglerings- systemet enligt fig. 2; g fig. 4 är ett diagram, som visar accelerationsreglerings- programmet för bladvinkeln; fig. 5 är ett diagram, som visar retardationsreglerings- programmet för bladvinkeln; A ' 'fig. 6 visar ett blockschema över regleringsprogrammet för rotorns varvtal; 79osoos~o ß fig. 7 visar ett blockschema över regleringsprogrammet för vindanteciperingen;A I 1 A I fig. 8 är ett blockschema över regleringsprogrammet för. axelmomentet; 1 I l fig} 9 är ett blockschema över förstärkningsprogrammen för regleringsslingorna enligt fig. 6 och 8; A _ V fig. 10 är ett kopplingsschema för en variant av förstärknings- programmen enligt fig. 9, där man använder sig av syntetiskt fram- konstruerad vindhastighet; och. I fig. ll är ett blockschema för alternativa slutna reglerings- slingor för bladvinkeln. ' V Beskrivning av en särskilt föredragen utföringsform: Den i fig. 1 visade, typiska vindturbinkonstruktionen består av två diametralt motsatta, identiskt lika rotor- eller propellerblad , som kan ha en total spetsdiameter av mellan ca. 30 och 90 m “och är monterade på ett fackverkstorn 12, som är tillräckligt högt för att ge erforderligt markspelrum för bladen, samtidigt som bladen befinner sig i ett område, där vindarna har relativt stor hastighet. Rotorbladen består i allmänhet av aluminium, stål eller fiberglas. Elgeneratorns delar och andra mekaniska komponenter är inrymda i en kåpa 14 och monterade på en ej visad underlags- eller monteringsplatta. Rotorbladen är belägna vid kåpans 14 nedvinds om tornet 12 belägna ände för att hindras från att stöta emot tornet, om de skulle fladdra under stötbe1ast-- ningen. En ej visad svängregulator kan vara anordnad att vrida kåpan 14 och hålla rotorbladen medvinds under inverkan av lång- samma förändringar hos en väderfront och sålunda icke tillåta rotorbladen att vrida sig fritt kring svängaxeln för att följa plötsliga förändringar i vindens riktning, Kåpan 14 innehåller rotorbladens nav, en växellåda, en hydraulisk bladvinkelregula- tor för rotorbladen, en synkrongenerator för produktion av el- kraft ur rotorn samt erforderliga kuggväxlar och regleringsorgan.

I fig. 2 visas turbinbladen 10 monterade på ett nav 16 samt elgeneratorsystemet och bladvinkelregleringssystemet, vil- ka är inrymda i kåpan 14 (fig. 1). Ållmänt gäller, att det vi- sade elgeneratorsystemet, som innefattar en synkrongenerator 26, och den mekaniska delen av bladvinkelregulatorn för turbinbla- 'den 10, är av förut känt utförande och därför icke behöver beskri- vas'närmare.

En axel 18 har sin ena ände förbunden med navet 16 och sin andra ände med en konventionell växellåda 20, som växlar upp den ' " fmw”. *fifez-nwma-.zvrflmuißxm 41, _ 7'å ~ 7905005-0 vinddrivna turbinens rotationsrörelse i ett förhållande, som är beroende av antalet polpar i synkrongeneratorn 26 och generatorns önskade utfrekvens. I ett typiskt vindkraftaggregat kan sålunda ett varvtal av 40 r/m hos vindturbinen växlas upp i växellådan till ett varvtal av 1800 r/m, så att man från en synkrongenerator av standardtyp erhåller en 60 Hz växelström.

Växellådans 20 utgående axel 22 är vid sin yttre ände kopp- lad till synkrongeneratorn 26. En konventionell slirkoppling kan vara insatt mellan den utgående axeln 22 och synkrongeneratorn 26.

ASynkrongeneratorn 26 har i det typiska fallet konstant magnet- fält och ett ankare, som avger växelström synkront med ankarets rotation och med en frekvens som utgör produkten av antalet pol- par i synkrongeneratorn och rotationshastigheten, uttryckt i varv/minut. Generatorns 26 elektriska utström matas genom en led- ning 28, en strömställare 40 och en ledning 34 till ett ej visat helastningsobjekt (en förbrukare). Generatorns 26 utström kan vara 1- eller 3-fasig. Belastningsobjektet kan vara ett ackumu- latorbatteri eller någon annan energilagringsanordning, i vilket fall en omriktning till likström kan vara nödvändig, eller också kan elenergin matas direkt till en fjärrbelägen anläggning, i vilket fall uteffektens frekvens och fas kan vara kritiska fakto-2 rer. I allmänhet gäller dock att växelströmsenergin från genera- torn 26 matas in i ett elektriskt förbrukningsnät, genom vilket gden med hjälp av kraftledningar överföres till en fjärrbelägen plats. I detta fall är fasrelationen mellan detta kraftnät och generatorns utström tämligen kritisk, enär fasrelationen är ett mått på den från den ena till den andra överförda elkraften och ett fasfel mellan synkrongeneratorns 26 utström och kraftöver- föringsnätet icke endast reducerar systemets verkningsgrad, utan skulle t.o.m. kunna suga ut elkraft ur kraftöverföringsnätet i stället för att mata in elkraft i detta. Strömvariationer kan medföra överhettning och skador i synkrongeneratorn. Följaktligen är till synkrongeneratorn 26 kopplad en automatisk frekvens- och fassynkroniseringskrets 30, vars konstruktion är i och för sig förut känd. Synkroniseringskretsen 30 åstadkommer att synkron- generatorns frekvens och fas anpassas till belastningsobjektets resp. kraftöverföringsnätets, innan synkrongeneratorn "inkopplas på linjen". Signaler angivande frekvens och fas för s¿nkrongane- ratorns utström matas till synkroniseringskretsen 30 via en sig- nalledning 32. En signalledning 36 matar också synkroniserings- kretsen 30 med signaler representerande frekvens och fas hos be- åsom visas i fig. 2, ett bladvinkelställdon 44, som innefattar i 7905005-0 lastningsobjektet resp. kraftnätet och uppträdande på ledningen 34, då strömställaren 40 är bruten. Den automatiska synkronise- ringskretsen 30 jämför synkrongeneratorns frekvens med belast- ningsobjektets och, då synkronism föreligger, avger synkroni- seringskretsen 30 en diskret signal på ledningen 38, vilken i sin tur sluter strömställaren 40 och inkopplar synkrongeneratorn "på linjen". Den diskreta signalen på ledningen 38 matas också till den i det följande närmare beskrivna bladvinkelregulatorn 46. Vi I Om synkrongeneratorn 26 har den avsedda frekvensen, men icke ligger i fas med belastningsobjektet, avger synkroniserings- kretsen 30via en signalledning 42 en signal till bladvinkelregula- torn 46, vilken signal justerar rotorns varvtal och därmed syn- krongeneratorns utgångsfrekvens och -fas för att åstadkomma syn- kronisering på sätt som i det följande skall beskrivas i anslut- ning till fig. 6. 9 _ Enär synkrongeneratorns utfrekvens styres av vindturbinens rotationshastighet, kräver upprätthållandet av en given elektrisk utfrekvens, t.ex. 60 Hz, en noggrann reglering av vindturbinens rotationshastighet. Det mest praktiska sättet att reglera vind- turbinens rotationshastighet och därmed generatorns varvtal och utfrekvens, är att variera rotorbladens bladvinkel för att hindra vindturbinen från att accelerera med stigande vindhastighet - Üé resp. från att retardera vid avtagande vindhastighet. För att 4 förhindra sådana hastighetsfluktuationer som uppstår vid ej förut- sägbara vindstötar, måste regleringen för bladvinkelomställnings- mekanismen vara mycket känslig. 4 Anordningen enligt föreliggande uppfinning innefattar, så- och för sig kända hydrauliska omställningsorgan och länksystem lik- nande dem som användes för flygplanspropellrar, men i större skala. En i den hydrauliska delen av bladvinkelställdonet 44 be- W fintlig manöverventil påverkas av en elektrisk signal från blad- A vinkelställdonet 44, vilken överföres på en signalledning 48.

Den lämpligaste manöverventilen i bladvinkelställdonet 44 är en ltvåstegs hydraulisk enhet med stor svänghastighet, och manöver-' ventilen påverkar bladvinkelomställningsmekanismen genom konven- tionella länksystem och hävstänger. Signalen på ledningen 48 är proportionell med bladvinkelfelet,ß E, som representerar diffe- É rensen mellan bladvinkelns önskade värde eller referensvärde,ß R, T som bestämmes av bladvinkelregulatorn 46 (fig. 3), OCh densömmas _vinkeln /3A mätes av en i bladvinkelställdonet 44 placerad omvand- 9- 7905005-o verkliga, momentana bladvinkel /3A. Den verkliga momentana blads lare, transor, 50, och en densamma representerande elektrisk sig-- nal matas genom en signalledning 52 till bladvinkelregulatorn 46.

Bladvinkelregulatorn 46 användes till att under igångsätt- g nings- och nedkopplingsförloppen samt under perioder med byiga vindar avpassa bladvinkeln så att de mekaniska spänningarna blir så små som möjligt. Den användes också som en länk i en sluten reglerslinga för att reglera vindturbinrotorns varvtal och därmed den elektriska utfrekvensen enligt en reglermetod resp. generatorns uteffekt eller axelmoment enligt en annan reg- lermetod, beroende på typen av belastningsobjekt. Om vindturbi- nen och generatorn exempelvis användes som en enskild kraftsta- tion, är det i allmänhet tillräckligt att reglera vindturbin- rotorns varvtal, men om generatorn är "inkopplad" på ett nät medelst en effektuttagsaxel, erfordras reglering av axelmoment eller av generatorns uteffekt. I båda fallen måste reglerings- systemet som gensvar på vindens turbulens hålla generatorns ut- effekt skäligen konstant. Bladvinkelregulatorn 46 bestämmer den önskade bladvinkeln/A R i beroende av utvalda driftförhållanden och referenssignaler samt åstadkommer en snabb omställning av bladvinkeln från ett fullt flöjlat läge, dvs. +9OO, till ett fulleffektläge, dvs. OO. Enär rotorbladen icke är flata utan är något vridna, avses med bladvinkeln (i grader) den bladvinkel som råder på ett avstånd av tre fjärdedelar av bladlängden från rotorns nav. V För att förse bladvinkelregulatorn 46 med de erforderliga data, kan vindturbinrotorns momentana rotationshastighet avkännas av en transor 54, som är kopplad till navet 16 och består exem- pelvis av ett kugghjul som står i förbindelse med en magnetisk mätgivare på sådant sätt, att man på ledningen 56 erhäfler en med rotorvarvtalet NR proportionell elektrisk signal. En transor 58 av liknande typ kan vara kopplad till synkrongeneratorns 26 axel "för att på ledningen 60 avge en elektrisk signal som är propor- tionell med svnkrongeneratorns varvtal NG. En transor 62, t.ex. en trådtöjningsgivare eller ett flertal trådtöjningsgivare orien- terade i olika riktningar, kan vara förbunden med en axel i växel- lådan 20 eller anbragt på axeln 18 eller 22 för att avkänna axelns vridmoment Q och på ledningen 64 avge en därmed proportionell signal till bladvinkelregulatorn 46. Uteffekten (eller utströmmen) VPG från synkrongeneratorn 26 kan uppmätas och matas till blad- 7905005-0 vinkelregulatorn 46 på en signalledning 66 som är kopplad till synkrongeneratorns utgångsledning 28. Även andra signaltransorer, -förstärkare och/eller dämpsatser kan behövas men är för enkel- hets skull utelämnade. . V Till bladvinkelregulatorn 46 är också ett flertal fasta eller variabla referenssignalkällor kopplade, vilkas signaler kan utgöras av enkla likspänningar i analog form eller av ett A dataord i digital form. En referenssignal NR REF för rotorns I varvtal bildas i ett block 69 och matas till regulatorn 46 genom en ledning 70. En momentreferenssignal Q REF bildas i ett block 67 och matas på en ledning 68 till regulatorn 46. En med A NR REF betecknad referenssignal, som användes som övervarvsskydd (eng. "speed topping control"), bildas i ett block 71 och matas på en signalledning 72 till regulatorn 46. En med FEATHER ("flöj- ling") betecknad manöversignal användes för flöjling av vindtur- binens rotorblad; den bildas i ett block 73 och matas till regu- latorn 46 genom en signalledning 74 och en strömställare 76.

Vindhastigheten avkännes av en vindhastighetsmätare 78, som företrädesvis är monterad på apparatkåpan l4, fig. l, eller på något annat ställe där densammas arbete icke störes av vindtur- binens rotation. Vindmätaren 78 mäter den momentana vindhastig- heten och matar en mot denna svarande signal på en signalledning 00 till en medelvärdeskrets 82, som utgöres av en elektronisk integrator eller en digital eller mikroelektronisk komponent, som utför statistisk beräkning och bestämmer den genomsnittliga vindhastigheten under en på förhand vald tidsperiod. Medelvärdes- kretsens 82 utsignal, dvs. den genomsnittliga vindhastigheten WWA, matas på en signalledning 84 till regulatorn 46. I För att förtydliga den här som exempel valda utföringsformen av uppfinningen, antas att synkrongeneratorn 26 börjar lämna nyttlig effekt vid en vindhastighet av 12,9 km/h och utvecklar sin märkeffekt, t.ex. 100 kW, vid en vindhastighet på 29 km/h.

Det antas vidare att rotorns märkvarvtal är 40 r/m, vid vilket varvtal generatorn 26 avger en utström med frekvensen 60 Hz.

En särskilt lämplig instrumentering av bladvinkelregulatorn 46 enligt fig. 2 visas i blockschematisk form i fig. 3. Regula- torn består av en accelerationsregleringsprogramenhet 86, en varv- talsregleringsprogramenhet 88, en vindanteciperande reglerings- programenhet 90, en momentregleringsprogramenhet 92 samt en re- tardationsregleringsprogramenhet 94. Vindturbinens arbete kan uppdelas i fyra olika programpunkter, nämligen igångsättning, 1* 79øsoos-o rotorvarvtalsreglering, moment- (eller effekt-) reglering, då vind- turbinen är kopplad till ett kraftförbrukningsnät samt flöjling eller avstängning. Regleringsorganet 46 åstadkommer en i öppen slingkrets programmerad reglering av rotorns bladvinkel under igångsättnings- och avstängningsförloppen (eng. "start up and shutdown") samt en i sluten slingkrets återkopplad reglering av rotorbladens bladvinkel för varvtals- och moment- (eller effekt-) reglering. Dessutom varieras förstärkningarna i rotorvarvtals- programenheten 88 och momentregleringsprogramenheten 92 i beroende av vindhastigheten av en förstärkningsprogramenhet 95 genom en signalledning 97.

Var och en av de fem programenheterna 86, 88, 90, 92 och 94 bildar en utsignal, som representerar en önskad bladvinkel och som benämnes “bladvinkelreferenssignal" för vindturbinens aktuella driftförhållanden. Utsignalen från accelerationsregleringspro- _gramenheten 86, en accelerationsbladvinkelreferenssignal/5S, upp- träder på en signalledning 96 och matas som insignal till en "max-väljarkrets" 98. Utsignalen från rotorvarvtalsreglerings- programenheten 88, en bladvinkelreferenssignalIQN för rotorns varv- tal, uppträder på en signalledning 100 och matasåtill en summe- ringspunkt 102. Utsignalen från vindanteciperingsprogramenheten 90, en vindanteciperings-bladvinkel-referenssignalggANT, uppträ- der på en signalledning lO4 och matas likaledes till summerings- punkten 102, där den summeras till rotorvarvtalsregleringens bladvinkelreferenssignal/GN. Utsignalen från summeringspunkten 102 på en signalledning l06 utgör sålunda summan av bladvinkel- referenssignalen/GN för rotorns varvtal och bladvinkelreferenssig- nalen./ßANT för vindhastighetens antecipation. Signalen på led- ningen 106 matas också såsom insignal till "max-väljarkretsen" 98. Utsignalen från momentregleringsprogramenheten 92, en blad- vinkelreferenssignal/GQ för momentregleringen, uppträder på en ledning lO8 och matas till en summeringspunkt 110, där den också Vhopsummeras med bladvinkelreferenssignalen f3ANT för vindanteci- pationen, och utsignalen från summeringspunkten ll0 på en led- ning ll2 matas som en tredje insignal till max-väljarkretsen 98.

Max-väljarkretsen 98 utväljer och vidarebefordrar en sig- nal på den av ledningarna 96, 106 och ll2, som kräver den största bladvinkeln, dvs. den signal som kräver den närmast flöjelläget 900 belägna bladvinkeln. Den signal som utväljes under vindtur- binens igångsättningsförlopp, är normalt accelerationsbladvin- kelreferenssignalenlgs på ledningen 96, och alltefter som rotorns 79o5oo5~o varvtal ökar och närmar sig märkvärdet, blir den utvalda signa- len normalt antingen signalen på ledningen 106 eller signalen på ledningen ll2, beroende på om synkrongeneratorn är inkopplad "på linjen" eller ej.

Max-väljarkretsens 98 utsignal matas på en ledning ll4 såsom insignal till en summeringspunkt ll6. Såsom insignal till summe- ringspunkten ll6 matas också flöjlingsreferenssignalen FEATHER I på ledningen 74. Om strömställaren 76 i ledningen 74 är bruten,' erhålles dock ingen signal på ledningen 74, och utsignalen från summeringspunkten på en ledning ll8 är identisk med den på led- ningen ll4,-dvs. utsignalen från max-väljarkretsen 98.

Utsignalen från retardationsregleringsprogramenheten 94, en retardationsbladvinkelreferenssignallß E, uppträder på en signalledning l20 och matas såsom andra insignal tillsammans med signalen på ledningen ll8 till "min-väljarkretsen" l22._ "Min-väljarkretsen" utväljer eller vidarebefordrar den signal på ingångsledningen ll8 eller l20, som svarar mot den minsta bladvinkeln, dvs. den som ligger närmast fulleffekt, dvs. OO.

Under körning av anläggningen med normal effekt är den signal som utväljes signalen på ledningen ll8. Om man emellertid önskar stänga av vindturbinen snabbt, slutes ilöjlingsströmställaren 76, varvid den med FEATHER betecknade flöjlingsreferenssignalen upp- träder på ledningen 74; denna signal kräver en mycket stor blad- vinkel. Vid detta tillfälle registrerar Signalen på ledningen l20, nämligen bladvinkelreferenssignalen/6D för retardation, en mindre Å bladvinkel och är den signal som utväljes av minimiväljarkretsen 122. Ütväljandet av signalen¿AD gör det möjligt att begränsa den hastighet med vilken bladvinkeln omställes motlflöjlingsläget, i syfte att,till ett minimum begränsa påkänningarna i rotorbla- den under retardation och begränsa det av rotorn utövade negativa momentet (motmomentet). A A Min.-väljarkretsens utsignal på en ledning l24 benämnes här ~¿en resulterande" bladvinkelns referenssignalfi§R och matas till summeringspunkten 126, där den jämföres med den aktuella blad- vinkelsignalen ß A på ledningen 52, varvid bladvinkelfelsigna- len ßeE erhålles på ledningen 48. Det är den sistnämnda signalen som sändes till bladvinkelställdonet 44, fig. 2 Den resulterande bladvinkelreferenssignalen/3R på ledningen l24 användes också för integratorföljning i rotorns_varvtals- regleringsprogram 88 och i momentregleringsprogramenheten 92 samt matas till båda dessa programenheter genom en signalledning l28. - É 94 skall i det följande beskrivas närmare i anslutning till fig. rkel från flöjlat läge till fulleffektläget bringas att ske med l“ 79o5oos~o Var och en av regleringsprogramenheterna 86, 88, 90, 92 och 4 - 8.

A För att starta vindturbinen brytes flöjlingsströmställaren 76, varvid flöjlingsreferenssignalen FEATHER försvinner från led- ningen 74; Signalen,ßs, som av accelerationsprogramenheten 86 avges på ledningen 96, är den vid detta tillfälle utvalda signa- len och tjänar till att ändra rotorbladens l0 bladvinkel, så att bladen lämnar sitt flöjlade läge, +9OQ, där dragkraften och där-» med vridmomentet är noll och bladen vrides i riktning mot läget A för full effekt, dvs. Oo. Alltefter som rotorns varvtal ökar, ökar rotorns vridmoment under vissa betingelser för bladvinkel och rotorvarvtal. Det förekommer vissa tillstånd av rotorvarv- tal och rotorbladvinkel, där negativt vridmoment eller retarda- tion uppträder, varför den hastighet, med vilken bladvinkeln ändras under igångsättningsförloppet, icke är godtycklig utan måste programmeras med hänsyn tagen till vindturbinens särskilda egenskaper. Om bladvinkeln omställes från flöjelläget alltför* hastigt, kan rotorbladen "stalla", dvs. överstegras. Följakt- ligen kräves en reglerad eller programmerad bladvinkelomställ- ning, Att ändra bladvinkeln med konstant hastighet från flöjel- läget tills turbinrotorn uppnår sitt märkvarvtal är ett alterna- tiv som visat sig användbart om bladvinkeländringen sker snabbt, så att rotorbladen hindras från att dröja vid de vridningshastig- heter som kan framkalla resonans i systemet. Alltefter som vind- hastigheten ökar, minskar den tid det tar för igångsättning av. vindturbinen; en rotor med större tröghetsmoment har längre tid att accelerera. Bladens acceleration ökar snabbt med rotations- hastigheten. _ V En korrekt funktion under vindturbinens acceleration kan visserligen uppnås genom att ändringen av rotorbladens bladvin- en fixerad hastighet, men en avsevärt förbättrad funktion, som. ger snabbare acceleration och mindre påkänningar vid alla vind- hastigheter, kan erhållas genom att omställa bladvinkeln som en funktion av vindens medelhastighet VWA och rotorns varvtal NR.

Fig. 4 visar i diagramform ett bivariant accelerationsreglerings- program, där den optimala bladvinkeln vid acceleration är införd- som funktion av vindhastighet för olika rotorvarvtal. Den minsta startbladvinkeln definieras sålunda som en funktion av vindens_ m@¿e1haSti9het VWA och rotorns varvtal NR. Programmet enligt fig. 4 7905005-0 1* är inbyggt i accelerationsprogramenheten 86 enligt fig. 3, vid vilken de båda insignalerna VWA och NR uppträder på signalled- ningarna 84 resp. 56, och utsignalen på ledningen 96 är accelera- tionsbladvinkelreferenssignalen.ßs, reglerad i enlighet med sche- mat enligt fig. 4. Uppbyggnaden åstadkommes enklast med digitala 1 komponenter medelst ett enkelt fast minne ("read only memory"), ehuru även analoga kretskomponenter kan komma till användning.

Såsom framgår av fig. 4, föreskrives vid igångsättning från 0 r/m en bladvinkel av +70O eller större, beroende på vad programmet bestämmer och beroende på vindhastigheten. Alltefter som rotorns varvtal ökar och ger synkrongeneratorn vridmoment, avtar blad-8 vinkeln gradvis mot noll tills vindturbinrotorn uppnår sitt märk- varvtal. De i fig. 4 visade kurvorna innehåller minimibladvinkel- gränser som hindrar vindturbinrotorn från att generera accelera- tionsvridmoment överstigande ca. 200 % (eller något annat önskat. gränsvärde) av normalt märkvärde för vridmomentet, varigenom de mekaniska påkänningar och det-moment som överföres genom rotor- axeln och växellådan, begränsas till lägsta möjliga värden. Under vindturbinens igângsättningsförlopp bestämmes sålunda rotorns blad- vinkel uteslutande av accelerationsregleringsprogramenheten 86.

Ehuru ej visat på ritningen, kan NR- eller rotorvarvtals- insignalen till accelerationsprogramenheten 86 enligt fig. 3 ersättas med endast smärre systemvariationer medelst generator- varvtalssignalen NG, enär det råder ett direkt förhållande mellan rotorns varvtal och generatorns varvtal under förmedling av växel- lådan 20. Den generella formen på kurvorna i fig. 4 förändras ' icke. _ Då vindturbinens varvtal ökar i enlighet med accelerations- regleringsprogrammet för enheten 86, närmar sig rotorns varvtal det värde som är inprogrammerat i rotorvarvtalsregleringsprogram- met 88 medelst NR-REF-signalen på ledningen 70. Under igângsätt- ningsförloppet kommer det aktuella rotorvarvtalets signal NR på ledningen 56 alltid att vara lägre än det önskade rotorvarvtalet NR-REF, och utsignalen från rotorvarvtalsprogramenheten på led-, ningen 100, ß N, begär en liten bladvinkel, dvs. då undervarv avkânnes kräver rotorvarvsregleringsprogramenheten 88 en liten.» bladvinkel för att försöka öka varvtalet och accelerera rotorn och synkrongeneratorn till önskat varvtal. Max-väljarkretsen 98 tillåter vid detta tillfälle icke signalen på ledningen 106 att passera i- genom, emedan en större bladvinkel därvid begäres av signalen ß S på ledningen 96. Alltefter som rotorns varvtal ökar och NR närmar Analen NR på ledningen 56 matas också till en deriveringskrets 134, Apå en ledning 136 till en förstärkningsmultiplikatorkrets l38. Multi- -_tigheten och uppträder som en signal KN på en signalledning 97a. ll 7905005-0 sig det av NR-REF-signalen utvalda värdet, begär signalen /ÄN en större bladvinkel, medan signalen fißs begär en mindre bladvinkel, och en punkt uppnås, vid vilken bladvinkelns reglering övertas av rotorvarvsregleringsprogramenheten 88. p Med hänvisning till fig. 3, gäller att rotorvarvtalsregle- ringsprogramenheten 88 tillföres insignaler avseende önskat rotor-A varvtal, NR-REF på ledningen 70, verkligt rotorvarvtal NR på led- 8 ningen 56 och övervarvsbegränsningsreferenssignal A NR REF på ledningen 72. Signaler matas också till rotorvarvtalsreglerings- programenheten 88 från den automatiska synkroniseringskretsen 30 (fig. 2) på ledningar 38 och 42. Återkoppling av bladvinkelrefe- E renssignalen1ßR sker via ledningen 128, och förstärkningar för à regleringsprogramenheten 88 erhålles på ledningen 97. I princip ' É gäller att programenheten 88 för rotorns varvtal jämför det verk- liga, aktuella rotorvarvtalet NR med det önskade rotorvarvtalet NR REF, varvid en rotorvarvtalsfelsignal erhålles, från vilken man- genom proportional-, integral- och derivataoperationer erhåller bladvinkeln/ÖN, så att man har ett stabilt, snabbreagerande system, vilket reducerar sådana avvikelser i rotorvarvtal, och därmed i uteffektfrekvens, som härrör från häftiga vindstötar eller från bortfall av elektrisk belastning. Ändringshastigheten hos rotorns varvtal övervakas också för att åstadkomma extra belastningskom- pensation. övervarvs- eller toppbegränsningssignalen A NR REF (Étopping signal") användes endast då synkrongeneratorn är direkt- ansluten. Den detaljerade uppbyggnaden av rotorns varvtalsregle- ringsenhet 88 visas i fig. 6. V L _ Med hänvisning till fig. 6, gäller att den rotorns verkliga varvtal representerade signalen NR på ledningen 56 jämföres i en summeringspunkt 130 med en-rotorns önskade varvtal representerande signalen NR REF på ledningen 70, och en varvtalssignal, som är proportionell med differensen mellan dessa, erhålles på en sig- nalledning l32. Till signalen NR REF på ledningen 70 kan via summeringspunkten l3l adderas den på ledningen 42 uppträdande sig- nalen för att åstadkomma fassynkronisering av generatorn 26 med belastningsobjektet, såsom skall beskrivas i det följande§ Sig- och utsignalen från deriveringskretsen l34, en ledsignal, matas plikatorns l38 förstärkning är variabel som en funktion av vindhas- Den variabla förstärkningsfunktionen enligt föreliggande uppfin- l6. 7905005-o ning skall i det följande beskrivas i anslutning till fig. 9. Ut- signalen från multiplikatorn 138 matas till summeringspunkten 130 på en signalledning 142 i samma riktning som signalen NR, så att' den på ledningen 142 uppträdande signalen representerar felet i_ aktuellt rotorvarvtalsfel plus en konstant gånger ändringshastig- heten hos rotorns varvtal. L 0 En i ledningen 72 inkopplad strömställare 144 är normalt bruten och hindrar därigenom toppbegränsningssignalen¿iNR REF från att matas till summeringspunkten 130. Om däremot synkron- generatorn direktkopplas till ett kraftnät, kopplas bladvinkel- regleringen till momentprogramenheten 92 (fig; 2), och ström- ställaren 144 slutes av den diskreta.signalen på ledningen 38 för att låta signalenÅiNR REF matas till summeringspunkten 130.

SignalenbrNR REF har sådan storlek och riktning att den adderas åtill signalen NR REF, varigenom generatorns önskade varvtal höjes till ett värde som överstiger märkvärdet l800 r/m med ett belopp _motsvarande signalensÅNlRREF storlek. Enär signalenÅNR REF emellertid endast utnyttjas då synkrongeneratorn är direktin- ' kopplad och då bladvinkelregleringen har överförts till moment- programenheten 92 enligt fig. 3, fungerar signalen¿§NR REF som övervarvs- eller rusningsskydd. V V _ En signal uppträder på ledningen 42 då synkrongeneratorn 26 enligt fig. 2 har den önskade frekvensen, men icke ligger i” fas med belastningsobjektet, och denna signal har sådan storlek och riktning att den temporärt ökar eller minskar signalen för rotorns referensvarvtal NR REF på ledningen 70. Närvaron av sig- nalen på ledningen 42, vilken i summeringspunkten l3l adderas» till referenssignalen NR REF, justerar rotorns varvtal något, tills fassynkronisering uppnås då signalen på ledningen 42 blir noll. 2 ' 2 Om det antas att kontakten l44 är bruten och ingen signal uppträder på ledningen 42, matas rotorns varvtalsfelsignal plus en konstant gånger rotorvarvtalets ändringshastighet till propor- tional-, integral- och deriveringskretsar, som är kombinerade så att man på ledningen 100 erhåller signalenlß N. Proportionalreg- leringskretsen innehåller en förstärkningsmultiplikator 146,4 som har en variabel förstärkning, KNP, som registreras genom en ledning 97c, varvid utsignalen från multiplikatorn 152 såsom s en insignal matas till en summeringspunkt l58 genom en ledning 156. Utsignalen från summeringspunkten 158 matas på en ledning 160 till en integratorkrets 162, vars utsignal på en ledning 164 list * Vf ~" w ”' 7905005-0 matas till summeringspunkten 150, där den hopsummeras med propor- tionalkontrollsignalen. I V I enlighet med en annan aspekt av.uppfinningen användes integratorföljning för att hålla integratorn 162 i ett overksamt kontrolltillstånd nära den resulterande referensbladvinkeln/GR.

Integrator~a utsignal på ledningen 164 matas till en summerings- punkt 166 och jämföres medwßR-återkopplingssignalen på ledningen 128. Utsignalen från summeringspunkten 166, en bladvinkel-fe1- signal, matas på ledningen 168 till en förstärkningskrets 170 uppvisande ett "dödband", såsom visas i fig. 6. Förstärknings- kretsen 170 har till uppgift att tvinga integralkontrollsignalen att följa referensbladvinkelsignalen/Ö R endast då den av integra-. torn 162 bestämda bladvinkeln i rotorvarvtalskontrollen skiljer sig avsevärt från den resulterande referensbladvinkeln ÃÉR. "Död- bandet" säkerställer att ingen följning sker då den registrerade _pladvinkeln på ledningen 164 ligger mycket nära den som motsvaras av den resulterande referensbladvinkeln/ßR. Utsignalen från för- stärkningskretsen 170 matas på en ledning 172 till summerings- punkten l58 för att hopsummeras med integratorinsignalen på led- ningen 156, och signalen på ledningen 172 är noll då bladvinkel- felet ligger inom dödbandet, medan den är skild från noll för att adderas till eller subtraheras från integratorinsignalen då bladvinkelfelet faller utanför dödbandet.

Derivatakontrollen innefattar en multiplikatorkrets 174 med variabel förstärkning, KND, som programmeras genom en signalledning 97d, varvid multiplikatorkretsens 174 utsignal genom en signal- ledning 178 matas till en derivatakrets 180. Derivatakretsens utsignal matas på en ledning 182 till en summeringspunkt 184, där den kombineras med integral- och proportional-styrsignalerna från summeringspunkten 150 på en ledning 186. Utsignalen' från summe- ringspunkten 184 är rotorvarvtals-bladvinkelreferenssignalen /ÄN, som uppträder på ledningen 100. H V V ' »I vissa fall kan det hända att derivatakretsarna 134 och 180, (fig. 6), icke behövs utan kan utelämnas, eller också kan de resp. förstärkningarna KN på ledningen 97a och KND på led- ningen 97d reduceras till noll. Behovet av försprångskompensa-~ tion (eng. "lead compensation") blir beroende av den avkända _ variabla driftstorhetens natur.

Momentkontrollenheten 92 (fig. 3) användes till att så mycket som möjligt begränsa variationerna i rotoraxelns vridnings- moment samt påkänningar på rotorbladen till följd av kastvindar aefaeiua~flawsmwaa »ida ' 7905005-0. _ ~ 18' och turbulens, då synkrongeneratorn är ansluten till ett elekt- riskt kraftnät. Enligt det särskilt lämpliga reglerprogrammet av- kännes vridmomentet Q hos den axel som förbinder vindturbinen I med synkrongeneratorn, som sin primära regleringsvariabel. Den signal Q, som representerar det verkliga axelmomentet, uppträder på signalledningen 64 och den signal Q REF, som representerar' momentsignalens önskade värde, börvärde, uppträder pä signalled- ningen 68. Momentregleringsprogramenheten 92 liknar rotorvarv-_ talsregleringsprogramenheten 88 däri, att vridmomentets ärvärde Q jämföres med detsammas börvärde Q REF, och den resulterande differensen eller felsignalen användes till att moderera rotorns bladvinkel med hjälp av proportional- plus integral- plus deri- vata-kontroller, så att man erhåller en stabil, snabbreagerande reglerslinga, som reducerar momentvariationerna så mycket som _ möjligt. Genom lämpligt val av regleringsförstärkningar i kombina- tion med en snabbverkande bladvinkelomställningsmekanism, erhål- les dämpning av den torsionsresonans som uppstår till följd_av vindturbinens vridtröghet och axelns fjädringsförmäga. Reglerings- förstärkningarna väljes också för att till ett minimum reducera de momentavvikelser som uppstår till följd av häftigare vindkast; Genom anordnandet av dämpning för vindturbinrotorns resonans- svängningar kring pivåaxeln, bidrar man till att nedbringa på- känningarna på rotorbladen, belastningarna på växellådan och momentbelastningarna på rotoraxeln samt får möjlighet att använda en snabbare reagerande momentkontrollkrets. Utsignalen från moment- kontrollenheten 92 är den momentkontrollbladvinkelreferenssignal /Ö Q, som uppträder på ledningen 108. Återkoppling av bladvinkel referenssignalen /QR sker via ledningen 128 och förstärkningsreg- lering åstadkommes via ledningen 97.V .

Momentprogramenheten 92 avger momentbladvinkelreferenssig- nalen/ÖQ på ledningen 108 endast då synkrongeneratorn är "direkt- inkopplad på linjen" (eng. "on line"), dvs. endast då synkron- generatorns utfrekvens och fas är synkroniserade med det belas- tande kraftnätet, inom de gränser som bestämmes av synkroniserings- kretsen 30, fig. 2. Samtidigt som utsignalen från synkrongenera- torn inkopplas "på linjen", omvandlas rotorvarvtalsreglerings- programenheten 88 till rusning- eller övervarvsskydd, Följakt- ligen gäller, att vindturbinen, då generatorn är direktinkopplad på linjen, alltid har lägre varvtal i förhållande till börvarvtalet NR REF plus A NRREF, och rotorvarvtalets bladvinkelreferenssignal» Inalen /ÉR på ledningen 128, vilken signal jämföres med integra- - avsevärt från referensbladvinkeln /SE? 1* 79osoo5-0 på ledningen 100, dvs. signalen/ÖN kräver en minskad bladvinkel för att öka rotorns varvtal. Momentregleringsprogramenheten 92 mm begränsar bladvinkeln för anpassning efter systemet momentbegräns- ningar samt kräver i de flesta förhållanden en ökad bladvinkel, dvs. en bladvinkel som ligger närmare flöjlingsläget. Enär max-- väljarkretsen 98 enligt fig; 3 släpper igenom signalen för den, största bladvinkeln, är det momentbladvinkelreferenssignalen/ÛQ, som släppes igenom denna krets 98, och rotorvarvtalets reglerings- programenhet 88 blir verksam endast i nödsituationer, då rotorn ru- sar, varvid rotorvarvtalsbladvinkel-referenssignalengßN är den signal som kräver den större bladvinkeln.

I fig. 8 visas momentprogramenheten 92 enligt fig. 3 mera detaljerat. Den uppmätta vridmomentsignalen Q på ledningen 64 och denna signals börvärde Q REF på ledningen 68 jämföres i en summe- ringspunkt 188, så att en momentfelsignal erhålles på en signal- ledning 190. Proportionalkontroll erhålles medelst en multipli- kator 192 med en variabel förstärkning, KQP, som registreras via en ledning 97e. Integralkontroll erhålles medelst en multiplikator 196 med en variabel förstärkning, KQI, som registreras via en V ledning 97f. Utsignalen från multiplikatorn 196 matas på en led- ning 198 till en summeringspunkt 200, varvid utsignalen från sum- meringspunkten 200 matas på en ledning 202 till en integrator 204.

Integratorns utsignal matas på en ledning 206 till en summerings- punkt 208, där den adderas till multiplikatorns 192 utsignal på en ledning 210. Liksom i rotorvarvtalsprogramenheten (fig. 6) förekommer här integratorföljning genom referensbladvinkelsig- torns utsignal i en summeringspunkt 212, varvid differenssig- nalen matas på en ledning 214 genom en förstärkarkrets 216 och därefter på en ledning 218 till summeringspunkten 200. Förstärk- ningskretsen 216 har, såsom visas i fig. 8, ett "dödband" för' att följa integratorn 204 endast då dess utsignal skiljer sig Derivatastyrning åstadkommas medelst en multiplikator 220 med en variabel förstärkning KQD som styres via en ledning 97g., Multiplikatorns 220 utsignal matas på en ledning 228 till en summeringspunkt 230, där den kombineras med proportional- plus integral-utsignalen från summeringspunkten 208 på en signalled- “ning 232. I 'I Utsignalen på ledningen 108 från summeringspunkten 230, dvs. biaavinkelreferenssignalen AQ, passerar genom en Strömställare . 7905005-0 eller kontakt 234. Kontakten 234 är sluten, varigenom bladvinkel- referenssignalen/ßQ kan passera genom densamma endast då synkron- generatorn är inkopplad "på linjen“, och en diskret signal av- ges av synkroniseringskretsen 30 (fig. 3) på ledningen 38. Sig- nalen på ledningen 38 sluter kontakten 40 (fig. 2), varvid syn- krongeneratorn anslutes till belastningsnätet samtidigt som kon- takterna l44 (fig. 6) och 234 (fig. 8) slutes, varvid varvtals- regleringsprogramenheten 88 förvandlas till ett rusningsskydd, såsom beskrivits i det föregående, och momentregleringsprogramen- heten 92 därjämte inkopplas i systemet. Om Qwfluongeneratorn av någon anledning bortkopplas från det yttre belastningsnätet eller om synkrongeneratorns frekvens och/eller fas avviker från belast- ningsnätets, försvinner den diskreta signalen på ledningen 38, varvid kontakterna 40, l44, 234 brytes och vindturbinen återgår till rotorvarvtalsreglering. Under direktinkopplingen på linjen, och sålunda med bladvinkeln under kontroll av momentreglerings- programenheten 92, hålles generatorns varvtal och därmed dess ut- frekvens skäligen konstanta av det belastande kraftnätet. När kraftnätet väl blivit inkopplat, strävar det att hålla synkron- generatorns varvtal vid kraftnätets frekvens och i fas med nätet.

En reducerad styvhet hos rotoraxeln medför minskad vridfjädrings- förmåga hos axeln som förbinder vindturbinen med synkrongenera- torn och hjälper till att minska störningar i axelmomentet.

I enlighet med en annan aspekt av uppfinningen åstadkommes ett ytterligare bidrag till att reducera avvikelserna i axelmoment då generatorn är direktansluten till linjen och till att reducera varvtalsavvikelserna då generatorn icke är ansluten, detta med hjälp av vindprognos- eller vindförutsägelseprogramenheten 90 enligt fig. 3, vilken visas mera detaljerat i fig. 7. Vindprog- nosprogramenheten 90 avger på ledningen 104 en signal/ÖANT för snabb ändring av vindförhållandena genom ett nominellt program för vindturbinens bladvinkel; blocket 236, som funktion av vind- hastigheten VWA, vilken på ledningen 84 uppträder som insignal till blocket 236, samt en derivativ överlagringsprognoskrets i blocket 237. Vindprognosprogrammet i blocket 236 erhålles genom beräkning av en bladvinkel som erfordras för att åstadkomma kons- tant uteffekt för olika vindhastigheter, under antagande att generatorns varvtal är konstant vid det önskade referensvärdet.

Två vindprognosprogram kan användas, det ena härlett för 100 % effekt vid tillämpning av direktansluten ("on-line“§ moment- reglering och det andra härlett för effekten 0 % vid indirekt 2L 7905005-e operation ("off-line"). I båda dessa fall är signal,ßANT på led- ningen lO4 skild från noll endast under hastigt varierande vind- förhållanden. Signalen adderas i summeringspunkten 102 till bladvinkelreferenssignalenIÖN för rotorvarvtalsregleringen och adderas därjämte i summeringspunkten 110 till bladvinkelrefe- renssignalen ßQ för mcrrzentregleringen. Allteftersom vindhastigheten varierar, verkställer prognossignalen en ändring av bladvinkeln, som till ett minimum reducerar övergående avvikelser i rotor- varvtal eller moment som skulle kunna orsakas av vindstötar.

Kraftigare vindstötar ändrar emellertid i allmänhet vridmomentet eller varvtalet tillräckligt för att åstadkomma frânslagning av generatorn från den matade ledningen ("taken off-line") till rätt frekvens och fas har återupprättats. w Alternativt kan axelmomentets avvikelser reduceras med hjälp av en konventionell slirkoppling mellan vindturbinen och synkron- generatorn.

"Användandet av proportional- plus derivata- plus integral- reglering, som kombineras till en integrator med kvadratisk för- språngskompensation ("lead compensation") i både generator- och momentregleringsprogramenheterna 88 och 92, medför en anmärknings-~ värt förbättrad stabilitet och känslighet hos regleringsslingorna.

Genom kvadratisk ledningskompensation införes en underdämpad anti- resonans före systemets primära resonansfrekvens, som ger ytter-I ligare kapacitiv fasförskjutning, varigenom erhålles större system- förstärkningar och korskopplingsfrekvens, så att man uppnår snabbare funktion och mera exakt reglering. Filtrering kan bli nödvändig om varvtals- och/eller momentmätgivarna är alltför bullersamma.

Retardationsregleringsprogramenheten 94 enligt fig. 3 fungerar i enlighet med diagrammet i fig. 5. I händelse att vindturbinen måste stoppas snabbt, är det av vikt att begränsa den hastighet med vilken rotorbladen flöjlas för att så mycket som möjligt redu- cera de påkänningar som bladen utsättes för vid retardation av vind- turbinen. I enlighet med uppfinningen åstadkommes denna begräns- ning genom införandet av en maximal bladvinkelgräns, vilken be- stämmes som en funktion av vindens medelhastighet VWA och rotorns varvtal NR. Regleringsprogrammet visas i fig. 5 för en typisk vindturbin, varvid bladvinkelreferenssignalen/GB för retardations- reglering är införd som funktion av vindhastigheten VWA för utvalda rotorvarvtal NR. Regleringsprogrammet enligt fig. 5 är materiali- serat i fig. 3, enligt vilken insignaler representerande vindens 22. 79Ü5Û05*Û medelhastighet VWA på ledningen 84 och rotorns varvtal NR på led- ningen 56 matas till retardationsregleringsprogramenheten 94, vil- ken programenhet typiskt utgöres av en analog eller digital bi- variat funktionsgenerator, som på ledningen l2O avger en utsignal /GD, vilken i sin tur avges som insignal till en min-väljarkrets 122. Under vindturbinens normala arbete bildar retardationsregle- ringsprogramenheten 94 en bladvinkelreferenssignal,/ÖD, som _ kräver en bladvinkel som är större än den som bestämmes av rotor- varvtalsprogramenheten 88 eller momentprogramenheten 92. Den signal som släppes igenom av min-väljarkretsen 122, är sålunda den som uppträder på insignalledningen ll8 och som kräver den minsta bladvinkeln. Om vinden avtar till mindre än den hastighet som erfordras för att generera märkeffekten eller märkvarvtalet; begär signalen på ledningen ll8 en ännu mindre bladvinkel.

Retardationsregleringsprogrammet reglerar ensamt bladvin- keln då man önskar stoppa vindturbinen, dvs. då kontakten 76 i flöjlingssignalledningen 74 är sluten. Då man sluter kontakten eller etrömetälieren 76, uppträder en fiöjiingesignel Fmewnsn på ledningen 74 och matas till summeringspunkten ll6, och denna flöjlingssignal FEATHER har en styrka som är tillräcklig för att på ledningen ll8 frambringa en signal som kräver en mycket stor bladvinkel oberoende av signalen på ledningen ll4, dvs. den andra insignalen till summeringspunkten ll6. I detta läge kräver signalen på ledningen l2O alltid en mindre bladvinkel än signalen på led- ningen ll8 och min-väljarkretsen 122 släpper igenom retardations- bladvinkelreferenssignalen/SD på ledningen 120. Vindturbinen kommer sålunda att minska sin fart och stoppas i enlighet med programmet i fig. 5, som begränsar det av rotorn alstrade negativa vridmomentet till ett värde av ca. två gånger normalt positivt märkmoment.

På samma sätt som vid accelerationsprogrammet 86, är det tydligt att generatorns varvtal NG kan användas i retardations~ programmet istället för vindrotorns varvtal NR. ' _ _ Flöjlingskontakten 76 visas här i form av en manuell ström- ställare, som i verkligheten fungerar som en till-från~ström-l ställare genom att strömställarens brytning medför.eliminering av flöjlingssignalen FEATHER och acceleration av vindturbinen.

Det inses utan vidare att flöjlingsströmställaren 76 kan slutaser automatiskt om vindturbinen är försedd med vissa skyddskretsar, t.ex. mot rusning, mot för hög effekt eller/och mot överhettning, och dessa kretsar kan vara kopplade till kontakten 76 och_anord- ' nade att sluta denna om ett riskabelt drifttillstånd skulle upp- ¿3- 7905005-0 stå. Även andra, mekaniska skyddsåtgärder, t.ex. en axelbroms, kan komma till-användning, såsom utan vidare inses av fackmannen.> Å På grund av vindturbinens olinjära aerodynamiska funktions- sätt, är det önskvärt att variera regleringsförstärkningarna i de slutna slingkretsarna i beroende av driftförhållandena för att åstadkomma optimal stabilitet och övergångsrespons. Den sär- skilt föredragna anordningen för materialisering av detta önske- mål visas i fig. 9, där vindens medelhastighet VWA på ledningen 84 (fig. 9) matas till regleringsprogramenheten 95 (fig. 3), som innehåller ett flertal funktionsgivare 238, 240, 242, 244, 246, 248 och 250 av analog- eller digitaltyp, vilka i sin tur avger utsig- naler på var sin ledning 97a, 97b, 97c, 97d, 97e, 97f och 97g, vilka signaler representerar var sin av de enligt reglerings- KQP, KQI och KQD.pRegleringsförstärkningarna matas till motsva- rande förstärkningsmultiplikatorer i fig. 6 och 8 för att bestäm-H ma multiplikatorernas förstärkning som en funktion av vindhastig- programmen bestämda reglerförstärkningarna KNP, KNI, KND, KN, É heten. De förstärkningskurvor som visas i funktionsgivarna en- Ä ligt fig. 9 är endast valda som exempel, enär de verkliga för- stärkningarna är beroende av många faktorer och icke kan bestäm- mas exakt utan analys av vindturbinens speciella konstruktion Voch komponenternas beskaffenhet.

Som ett alternativ till bestämning av reglerförstärkningarna som en funktion av vindens medelhastighet enligt fig. 9, kan reg- A . 'Å lerförstärkningarna programmeras som en funktion av en "synte- 9 tisk", antagen vindhastighet, som är en funktion av turbinens bladvinkel och turbinaxelns vridmoment. För praktisk materiali~ sering av denna aspekt av uppfinningen användes företrädesvis en anordning enligt fig. 10, där_signaler representerande bladvinkelns ärvärde/ÖA, och axelmomentet, Q, på ledningarna 52 och 64 (fig. 2) i förstärkningsregleringsprogramenheten 95 matas till en analog eller digital, bivariat funktionsgivare 252, i vilken axelmomentet Q bringas att variera som en funktion av en syntetiskt antagen vindhastighet VWS för ett flertal rotorbladvinklar/SA. Funktions- givarens 252 utsignal, dvs. den syntetiska vindhastigheten VWS, uppträder på ledningen 260 och matas till funktionsgivare 262, 264, vilka bestämmer reglerförstärkningarna KNP, KQD på ledningen 97b resp. ledningen 97g. De fem övriga i fig. 9 visade funktions- givarna är för enkelhets skull utelämnade i fig§ 10. Även här är de i funktionsgivarna, enligt fig; 10 visade kurvorna endast valda som exempel, men de liknar dem som beskrivits i anslutning till vsosoos-0 2e ïig. Q. _ Det är klart att även andra kombinationer av vindhastighet, bladvinkel och axelmoment, liksom också andra parametrar, kan komma till användning för bestämning av de variabla reglerförstärkningarna.

Vid de flesta förut kända reglersystem användes konstanta för- stärkningar i reglerslingorna, men i och med tillkomsten av bil- liga digitala mikrokomponenter resp. mikrodatorer är det enkelt och billigt att införa variabla förstärkningar i reglersystemet.

I fig. ll visas ett modifierat utförande av bladvinkelregula- \. torn 46 enligt fig. 3, där rotorvarvtalsprogramenheten 88 har _ m ersatts med en generatorvarvtalsprogramenhet 266 och momentpro- M gramenheten 92 har ersatts med en gtneratoreffekt (reglerings) programenhet 268. I generatorvarvtalsprogramenheten jämföres generatorns ärvarvtal NG på signalledningen 60 med generator- varvtalets börvärde NGREF, som bestämmes i ett block 269 och uppträder på en signalledning 270, varvid det bildas en felsignal, varjämte proportional- plus integral- plus derivata-styrsignaler med variabla förstärkningar bildas i styr- eller reglerings- programenheten 266 på liknande sätt som beskrivits i anslutning till fig; 6, så att en generatorvarvtals-bladvinkelreferenssignal /ÖNG erhålles på en signalledning 272. övervarvsskydd eller varv- talsstoppbegränsning erhålles genom att till signalen NGREF adde- ras en signal A NGREF som bildas i ett block 273 och uppträder på en ledning 274 då synkrongeneratorn inkopplas "på linjen".

Integratorföljning sker också liksom i fig. 6 med användning av referensbladvinkelsignalen /QR på ledningen l28. De variabla för- stärkningsingångarna till blocket 266 är icke visade i figurenr Generatorns effektregleringsprogramenhet, som visas i ett block 268 i fig. ll, fungerar på liknande sätt som momentreglerings- enheten 92 i fig; 8. Synkrongeneratorns elektriska uteffekt PG på ledningen 66, fig. 2 (eller alternativt densammas utström en- bart), jämföres med en börvärdesreferenssignal PGREF för genera- torns uteffekt (resp. motsvarande utströmsreferenssignal), som bildas i ett block 279 och uppträder på en ledning 280, så att differensen mellan dessa bildar en felsignal, varjämte propor- tional- plus integral- plus derivatastyrsignaler, variabla för- stärkningar och integratorföljning förekommer på samma sätt som vid reglering enligt fig. 8, så att man på en ledning 282 erhål- ler en generatoreffekt- (eller ström-) -bladvinkelreferenssignal ¿6P. En addition av vindprogosbladvinkelreferenssignaleng6ANT till referenssignalerna/GNG och/ßp och användning av strömställa-

Claims (28)

1. Zl 79osoos~o ren för att inkoppla generatorns effektregleringsprogramenhet i-- systemet endast då generatorn är direktansluten "på linjen", kanl ske på i det föregående redan beskrivet sätt-, I ' l I sådana fall där det krävs mera elkraft än som kan levereras av en enda vindturbin, kan ett flertal vindturbiner kopplas paral- lellt men så, att de resp. synkrongeneratorerna lämnar elkraft med samma frekvens och fas. Parallellkoppling åstadkommes därvid icke genom att variera de genererade spänningarnas storlek som vid generering av likspänning, utan genom att variera vindturbinerf nas ineffekt genom reglering av rotorns bladvinkel. W Regleringssystemets verkningsätt har här-beskrivits huvud- sakligen med hänvisning till blockscheman och funktionsgivare A utan någon detaljbeskrivning av dessas konstrnktion. Det är dockv uppenbart att regleringssystemet kan konstrueras av uteslutande analogdatakomponenter, varvid signalerna på de olika ledningarna utgöres av spänningar. Det är emellertid också tydligt att den särskilda föredragna uppbyggnaden av regleringssystemet är digi-V tal, varvid man använder numera förekommande mikroprocessorer och/eller digitala mikrodatorer för utförandet av de erforderliga reglerings~ och kontrollfunktioner. I systemets digitala form kan en omvandling av de avkända parametersignalerna från analog till digital form och en återomvandling av de verksamma styr- eller reglersignalerna från digital.till analog form vara erforf derlig.' Patentkrav: l. Regleringsanordning för vindturbindriven generator i ett' elproducerande vindkraftverk, varvid vindturbinen innefattar en vinddriven rotor med ett flertal rotorblad med variabel bladvinë kel och varvid regleringsanonüfingeninnefattar en bladvinkelin- ställningsanordning, som är anordnad att som gensvar på en blad- vinkelfelsignal reglera rotorbladens-bladvinkel,f kgä n n el- V t e c k n a.d ' a v kombinationen av följande organ respektive komponenter: , l f _ ' dels ett organ för avkänning av en variabel arbetsparameter hos systemet och för att därav bilda en första signal represen~- terande denna parameter; V _ l_ dels ett organ för avkänning av hastigheten hos den vind_somA driver nämnda rotor och för att därav bilda en andra signal, som representerar denna vindhastighet; V Afdelsjett reqistreringsorgan, som är anordnat att som gensvar 7905005-0 26- på nämnda första och andra signaler bilda en bladvinkelsignal; dels ett organ för avkänning av ärvärdet av rotorbladens bladvinkel och för att bilda en tredje signal representerande detta ärvärde; _ _ dels en jämförelseanordning, som jämför nämnda bladvinkel~ signal med den tredje signalen och bildar nämnda bladvinkelfel- signal¿ _

2. Regleringsanordning enligt patentkrav l, k ä n n e ~ t e c k n a d a v att nämnda registreringsorgan innefattarz' dels en anordning för bildandet av en referenssignal för nämnda variabla arbetsparameter; dels en anordning för jämförelse av nämnda första signal med referenssignalen för denna variabla arbetsparameter och bilda en mot differensen mellan dessa proportionellt svarande felsignal; dels en signalkonditioneringsanordning för modifiering av nämnda felsignal som en funktion av nämnda andra signal för att bilda nämnda bladvinkelreferenssignal..

3. Regleringsanordning enligt patentkrav 2, k ä n n e ~ t e c k n a d a v att konditioneringsanordningen innefattar: A dels en första multiplikator för att ur vindturbinrotorns varvtalsfelsignal bilda en proportionell styrsignal som en funk-- Q tion av nämnda andra signal; dels en andra multiplikator och en integrator för att av vindturbinrotorns varvtalsfelsignal bilda en integralstyrsignal som en funktion av nämnda andra signal; dels en tredje multiplikator och en differentiator för att från vindturbinrotorns varvtalsfelsignal bilda en derivatastyr- signal som en funktion av nämnda andra signal; dels en anordning för kombination av nämnda proportional-, integral- och derivatastyrsignal.

4. Regleringsanordning enligt patentkrav 3, k ä nan e - t e c k n a d a v att nämnda första, andra och tredje multi- Q plikatorer, är var och en variabla som en respektive funktion av nämnda andra signal. V

5. Regleringsanordning enligt patentkrav 4, k ä n n e - t etc k n a d a v att den ytterligare innefattar följande komponenter i kombination: ,dels en anordning för bildandet av en hastighetssignal, som representerar ändringshastigheten hos nämnda rotors varvtals- signal; 2“ 7905005-o dels en multiplikator för modifiering av nämnda hastighets- signal som en funktion av nämnda andra signal; dels en anordning för kombinering av den modifierade has- tighetssignalen med vindturbinrotorns varvtalsfelsignal.

6. Regleringsanordning enligt patentkrav l, k ä n n e - t e c k n a d a v att nämnda registrerings- eller program- anordning innefattar: dels en anordning för att som en funktion av nämnda första signal bilda proportional~, integral- och derivatastyrsignaler; dels en anordning för modifiering av var och en av dessa styrsignaler som en funktion av nämnda andra signal; dels en anordning för kombinering av de sålunda modifierade styrsignalerna.

7. Regleringsanordning enligt något av patentkraven l - 6, k ä n n e t e c k n a d a v att anordningen för bildandet av en första signal innefattar ett organ för mätning av rotorns rotationshastighet (varvtal) och för att därav bilda en denna representerandeßrotorvarvtalssignal.

8. Regleringsanordning enligt något av patentkraven 1 - 6, där nämnda vindkraftverk är en elgenerator, som genom en axel är kopplad till nämnda rotor, k ä n n e t e c k n a d a v att anordningen för bildandet av en första signal innefattar ett organ för mätning av axelns vridmoment och för bildandet av en detta representerande momentsignal.

9. Regleringsanordning enligt något av patentkraven l - 6,

10. där nämnda vindkraftverk är en elgenerator, k ä n n e t e c k -

11. n a d a v att anordningen för bildandet av nämnda första

12. signal innefattar ett organ för mätning av generatorns uteffekt

13. och för bildandet av en denna representerande generatoruteffekt-

14. signal. _

15. l0.

16. Regleringsanordning enligt något av patentkraven l - 6;

17. där vindkraftverket är kopplat till nämnda rotor genom en axel,

18. så att generatorns varvtal står i relation till vindrotorns

19. rotationshastighet (varvtal), k ä n n e t e c k n a d a v att

20. nämnda anordning för bildandet av den första signalen innefattar

21. ett organ för mätning av generatorns varvtal och för bildandet

22. av en detta representerande generatorvarvtalssignal.

23. ll.

24. Regleringsanordning enligt något av patentkraven l - 6,

25. där nämnda vindkraftverk är en elgenerator, k ä n n~e t e c k -

26. n a d a v att anordningen för bildandet av en första signal

27. innefattar ett organ för mätning av den av nämnda generator alst-

28. ._ i ;; 7905005-0 rade elströmmen och för bildandet av en denna representerande generatorströmsignal. l2. Regleringsanordning enligt något av patentkraven 7 - ll, k ä n n e t e c k n a d a v att den dessutom innefattar: dels en anordning för jämförelse av nämnda integralstyr- signal med nämnda bladvinkelstyrsignal och därav bilda en inte- gralfelsignal; I ' dels en följningsanordning, som uppvisar ett "dödband" för mottagande av nämnda integralfelsignal och dämpning av denna sig- nal, då den faller utanför ett på förhand utvalt område, som A bestämmas av nämnda "dödband", och släpper igenom integralfelsig- nalen utan dämpning, då integralfelsignalen faller inom det på förhand utvalda området; _ dels en anordning för hopsummering av utsignalen från nämnda följningsanordning med insignalen till nämnda integrator för att därigenom hålla nämnda integralstyrsignal i en förutbestämd relation till nämnda bladvinkelstyrsignal, som bestämmes av nämnda "dödband".

13. Regleringsanordning enligt patentkrav 12, k ä n n e - t e c k n a d a v att nämnda regleringsprogramanordning ("sche- duling means") innefattar en anordning, som för vindrotorns acce- lerationsfas bildar en signal representerande ett minsta börvärde för bladvinkeln relativt den bladvinkelsignal, vid vilken rotor- bladen drives med full effekt.

14. Regleringsanordning enligt patentkrav 12 eller 13, k ävn n e t e c k n a d a v 'att nämnda regleringsprogramanordning innefattar en anordning, som för vindrotorns retardationsfas bil-' dar en signal representerande ett största börvärde för bladvinkel- signalen, relativt den bladvinkelsignal, vid vilken rotorbladen drives med full effekt. l5. Regleringsanordning enligt patentkrav 13 eller 14, k ä n n e t e c k n a d a v en anordning för utväljning av den ena eller andra av de båda bladstigningsvinkelreferenssignalerna, varvid nämnda jämförelse- anordning jämför ärvärdesbladstigningsvinkelsignalen med nämnda utvalda bladstigningsvinkelsignal och därav bilda nämnda blad- stigningsvinkelfelsignal.

16. Regleringsanordning enligt patentkrav 15, k ä n n e - t e c k n a d a v att nämnda anordning för utväljning av en av nämnda bladstigningsvinkelsignaler uppvisar en max-värdes- väljaranordning, som är kopplad för mottagning av nämnda minsta 2* 7905005-0 bladstigningsvinkelsignal och nämnda andra bladstigningsvinkel- signal och genomsläppning av den signal, som bestämmer den största bladvinkeln.

17. Regleringsanordning enligt patentkrav 16, k ä n n e - t e c k n a d a v att nämnda anordning för utväljning av en av nämnda bladstigningsvinkelsignaler dessutom innefattar: dels en anordning för bildandet av en tredje bladstignings- vinkelsignal, som bestämmer en maximal bladstigningsvinkel då vind- rotorn lretarderar; _ I dels en minimi-väljaranordning; dels en anordning som avger den av max-väljaranordningen genomsläppta bladstigningsvinkelsignalen och nämnda maximala blad- stigningsvinkelreferenssignal till nämnda minimi-väljaranordning, varvid denna min-väljaranordning släpper igenom den signal, som bestämmer den minsta bladstigningsvinkeln, ”'18;"Regleringsanordning enligt något av patentkraven l - 17, där vindkraftverket är en synkrongenerator, k ä n n e t e c k - n a d a v“ A dels en i beroende av förändringar i vindens hastighet verk- sam anordning för drivning av nämnda rotor och att bilda en för- språngs- eller prognosbladstigningsvinkelreferenssignal som en funktion därav; ' A dels en anordning för hopsummering av nämnda prognosblad- stigningsvinkelsignal med nämnda bladstigningsvinkelsignal, var- vid nämnda bladstigningsvinkelregleringsanordning är anordnad att i beroende av de sålunda hopsummerade bladvinkelsignalen och re- ferenssignalen reglera rotorbladens bladvinkelinställning.

19. Regleringsanordning enligt'patentkrav 18, k ä n n e -Å t,e c k n a d a v att nämnda anordning för bildande av en försprångs- eller prognosbladstigningsvinkelreferenssignal inne- fattar: dels en i beroende av. hastigheten hos den vindrotorn-drivande vin- den för bestämning av en försprångs- eller prognossignal för blad- stigningsvinkelns börvärde; 7 .rdels enaderiveringsanordning, som tillföres nämnda börvärdes- eller prognossignal och därav bildar nämnda prognosbladstignings- vinkelreferenssignal som en funktion av densammas ändringshastig- het (derivata). V du ,20. Regleringsanordning enligt något av patentkraven l - 19/ där vindkraftverket är en synkrongenerator, k ä n n e t e c k - .n a»d_ a v vatt generatorn är anordnad att tillföra nämnda elekt- 7905005-0 30- riska effekt till den som ledes genom ett kraftöverföringsnät, varvid anordningen ytterligare innefattar: _ en anordning, vilken som gensvar på en andra variabel arbets- parameter i systemet och på vindhastigheten för att driva rotorn bildar en andra bladvinkelsignal som tillföres nämnda bladvinkel- regleringsanordning; varvid bladvinkelregleringsanordningen utväljer nämnda blad- vinkelsignal, då den av synkrongeneratorn alstrade elektriska växelströmseffekten icke är synkroniserad med effekten i nämnda kraftöverföringsnät, medan anordningen utväljer nämnda andra blad- vinkelsignal, då den av synkrongeneratorn alstrade elektriska växelströmseffekten är synkroniserad med effekten i nämnda kraft- överföringsnät; l A och varvid nämnda komparatoranordning jämför den utvalda bladvinkelregleringssignalen med nämnda bladvinkel-ärvärdessignal för att bilda nämnda bladvinkelfelsignal. 2l.Rsflerügsærnfining enligt patentkrav 20, k ä n n e - t e c k n a d a v att den av en andra variabel systempara~ meter påverkade anordningen innefattar ett av systemets effekt påverkat organ. “ l

22. Regleringsanordning enligt något av patentkraven 1 - 21, k ä n n e t e c k n a d V a'v att anordningen för bildandet av nämnda första signal innefattar en vindhastighetsmätgivare.

23. Regleringsanordning enligt patentkrav 22, k ä n n e - t e c k n a d a v att nämnda anordning för bildandet av nämnda första signal dessutom uppvisar en till vindhastighetsmätgivaren kopplad anordning för beräkning av medelvärdet av dess utsignal för en förutvald tidsperiod. I

24. Regleringsanordning enligt något av patentkraven l - 23, k ä n n e t e c k n a d a v att anordningen för bildandet av nämnda första signal innefattar en funktionsgivare för bestämning av denna första signal som en bivariat funktion av rotorbladens bladvinkel och den i nämnda system producerade eleffekten.