用于風(fēng)力渦輪機(jī)的操作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及用于操作風(fēng)力渦輪機(jī)的方法，所述風(fēng)力渦輪機(jī)具體的包括塔架和具有轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子葉片的槳距角被調(diào)節(jié)以產(chǎn)生在轉(zhuǎn)子和塔架上的力。所述力被調(diào)節(jié)以抵消和減振振蕩。如果啟動(dòng)決策單元決定特征化塔架的振蕩或負(fù)載的特定參數(shù)指示需求和/或如果啟動(dòng)決策單元確定產(chǎn)生的力足以抵消塔架的振蕩，則所述調(diào)節(jié)由啟動(dòng)決策單元啟用。在各種實(shí)施方式中，特征化塔架的振蕩或負(fù)載的參數(shù)包括：當(dāng)前振蕩及其幅度，在渦輪機(jī)結(jié)構(gòu)中引發(fā)負(fù)載的估算，是否減振將不久就變得必須的估算，當(dāng)前是否執(zhí)行與單獨(dú)葉片槳距控制不同的振蕩減振算法的指示，和風(fēng)速是否高于某一部分的額定風(fēng)速的指示。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
用于風(fēng)力滿輪機(jī)的操作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及用于操作風(fēng)力滿輪機(jī)W減振風(fēng)力滿輪機(jī)塔架振蕩的方法和用于執(zhí)行 所述方法的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)已知的風(fēng)力滿輪機(jī)包括風(fēng)力滿輪機(jī)塔架和轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子定位在塔架的頂部 上且包括保持多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的穀。每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片具有沿葉片的最大維度（即，葉片長(zhǎng)度)延 伸的葉片軸線。葉片軸線垂直或歪斜于轉(zhuǎn)子軸線地延伸。轉(zhuǎn)子適于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。具有水平軸 線轉(zhuǎn)子構(gòu)型的示例性風(fēng)力滿輪機(jī)在圖1中示出。運(yùn)些風(fēng)力滿輪機(jī)通常稱為水平軸線型風(fēng)力 滿輪機(jī)。一直W來(lái)，在大多數(shù)情況下，穀定向于暴露于風(fēng)的逆風(fēng)側(cè)的塔架側(cè)。
[0003] 塔架和轉(zhuǎn)子葉片都傾向于振蕩。運(yùn)些振蕩可由周期轉(zhuǎn)子力和風(fēng)場(chǎng)中的不均勻性造 成。具體的，轉(zhuǎn)子的不平衡性導(dǎo)致垂直于轉(zhuǎn)子軸線的激勵(lì)和力。風(fēng)場(chǎng)可能是不均勻的，因?yàn)?風(fēng)力滿輪機(jī)前方的障礙使風(fēng)部分地減速。當(dāng)轉(zhuǎn)子葉片掃過(guò)在運(yùn)種障礙后方的區(qū)域時(shí)，轉(zhuǎn)子 暴露于比其它轉(zhuǎn)子葉片更小的力。而且，由于在地面上的摩擦力，較高區(qū)域中的風(fēng)通常具有 比更靠近于地面的風(fēng)更高的風(fēng)速。較高風(fēng)速導(dǎo)致在轉(zhuǎn)子葉片上的附加力。
[0004] 大致上，轉(zhuǎn)子葉片經(jīng)歷來(lái)自風(fēng)的兩種力。第一種力由于轉(zhuǎn)子葉片的空氣阻力造成 且平行于風(fēng)地定向。運(yùn)個(gè)阻力導(dǎo)致在轉(zhuǎn)子上的傾斜和搖擺力矩，且因此如果不由其它轉(zhuǎn)子 葉片平衡，則運(yùn)個(gè)阻力導(dǎo)致在塔架上的側(cè)向力。第二種力垂直于葉片軸線和轉(zhuǎn)子軸線，且由 于轉(zhuǎn)子葉片的空氣動(dòng)力學(xué)特性造成。運(yùn)種空氣動(dòng)力提供圍繞轉(zhuǎn)子軸線的動(dòng)量且在傳統(tǒng)上引 起轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。如果所述空氣動(dòng)力由其它轉(zhuǎn)子葉片的空氣動(dòng)力對(duì)稱于轉(zhuǎn)子軸線配對(duì)，則它們 的方向和幅度補(bǔ)償彼此，W使得在轉(zhuǎn)子軸線上不存在合成側(cè)向力。然而，如果所述空氣動(dòng)力 不被平衡，則在轉(zhuǎn)子軸線上的合成力在轉(zhuǎn)子軸線上垂直作用。運(yùn)種合成力可能導(dǎo)致塔架的 橫向振蕩，尤其在合成力隨著時(shí)間變化的情況下。
[0005] 例如，每次風(fēng)力滿輪機(jī)葉片掃過(guò)轉(zhuǎn)子區(qū)域的最高風(fēng)速主導(dǎo)的最高區(qū)域，在轉(zhuǎn)子軸 線上的合成空氣動(dòng)力將W轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)頻率的頻率乘W轉(zhuǎn)子葉片的數(shù)量生成，例如是轉(zhuǎn)子的 旋轉(zhuǎn)頻率的Ξ倍。由于轉(zhuǎn)子的機(jī)械不平衡造成的側(cè)向力將尤其具有等于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)頻率的 頻率。附加的，在轉(zhuǎn)子葉片上的阻力在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子上引起旋進(jìn)力，在給定示例中的所述旋進(jìn)力 垂直于轉(zhuǎn)子軸線且平行于地面地定向。
[0006] 當(dāng)然，由于每次葉片掃過(guò)塔架都被風(fēng)覆蓋，塔架的整體空氣動(dòng)力學(xué)阻力的合成頻 繁變化也可導(dǎo)致平行于風(fēng)的縱向振蕩。諸如風(fēng)場(chǎng)變化或共同獎(jiǎng)距控制的負(fù)減振作用的各種 其它效果被技術(shù)人員已知且可同樣地導(dǎo)致縱向振蕩。
[0007] 轉(zhuǎn)子葉片產(chǎn)生的空氣動(dòng)力大致由于轉(zhuǎn)子葉片翼狀形狀和轉(zhuǎn)子葉片相對(duì)于風(fēng)的當(dāng) 前角度造成。雖然轉(zhuǎn)子葉片的形狀幾乎不變化，但是穀適于使轉(zhuǎn)子葉片角度相對(duì)于風(fēng)變獎(jiǎng) 距，W使得角度能夠借助于葉片獎(jiǎng)距控制裝置優(yōu)化。葉片獎(jiǎng)距調(diào)節(jié)則影響在轉(zhuǎn)子葉片上的 空氣動(dòng)力和阻力。
[000引葉片獎(jiǎng)距調(diào)節(jié)通常圍繞平行于葉片軸線的軸線實(shí)施。對(duì)于所有葉片，調(diào)節(jié)由葉片 獎(jiǎng)距控制單元基于共同參考獎(jiǎng)距實(shí)施，共同參考獎(jiǎng)距也稱為共同參考獎(jiǎng)距角。
[0009] 通常，尤其在能量匿乏時(shí)或當(dāng)風(fēng)的功率不足W產(chǎn)生額定功率時(shí)，葉片獎(jiǎng)距調(diào)節(jié)被 優(yōu)化W最大化能量收集，或葉片獎(jiǎng)距調(diào)節(jié)適于盡可能平穩(wěn)地提供恒定功率級(jí)或發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn) 矩。為此目的，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速根據(jù)當(dāng)前優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)調(diào)節(jié)葉片角度而被調(diào)節(jié)。
[0010] 調(diào)節(jié)葉片獎(jiǎng)距W調(diào)節(jié)阻力和空氣動(dòng)力也可用于抵消塔架的振蕩。具體的，葉片獎(jiǎng) 距的共同調(diào)節(jié)能夠用于抵消風(fēng)平行振蕩、即縱向振蕩。對(duì)于共同葉片獎(jiǎng)距調(diào)節(jié)，每個(gè)轉(zhuǎn)子葉 片由相等獎(jiǎng)距角調(diào)節(jié)。
[0011] 單獨(dú)葉片獎(jiǎng)距調(diào)節(jié)可用于抵消塔架的橫向振蕩。單獨(dú)葉片獎(jiǎng)距調(diào)節(jié)對(duì)于每個(gè)轉(zhuǎn)子 葉片提供不同角度。運(yùn)通過(guò)空氣動(dòng)力的相應(yīng)調(diào)節(jié)而調(diào)節(jié)合成側(cè)向力。對(duì)于單獨(dú)葉片獎(jiǎng)距調(diào) 節(jié)的葉片獎(jiǎng)距依據(jù)例如在旋轉(zhuǎn)期間轉(zhuǎn)子葉片的振蕩相位或角度位置而變化。
[0012] 在振蕩減振系統(tǒng)的另外的實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速被調(diào)節(jié)，W使得在風(fēng)力滿輪機(jī) 結(jié)構(gòu)上由旋轉(zhuǎn)引發(fā)的力或轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)具有不同于塔架的或風(fēng)力滿輪機(jī)結(jié)構(gòu)的其它部分的 自然頻率的頻率。在一些實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)速通過(guò)葉片獎(jiǎng)距角的調(diào)節(jié)而被調(diào)節(jié)。
[0013] 然而，最近已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，W上呈現(xiàn)的運(yùn)些調(diào)節(jié)影響風(fēng)力滿輪機(jī)的能量收集且引 起每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的葉片軸承的磨損和裂縫。
[0014] 文獻(xiàn)EP 2225461B1公開(kāi)了用于操作風(fēng)力滿輪機(jī)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的方法，其中，風(fēng)力滿 輪機(jī)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)包括塔架和轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子具有連接到塔架的至少兩個(gè)轉(zhuǎn)子葉片，其中，每個(gè)轉(zhuǎn) 子葉片圍繞相應(yīng)轉(zhuǎn)子葉片軸線可調(diào)節(jié)到預(yù)先設(shè)定的轉(zhuǎn)子葉片調(diào)節(jié)角度，其中，轉(zhuǎn)子葉片調(diào) 節(jié)角度對(duì)于每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片單獨(dú)改變，W減振塔架的橫向振蕩。
[0015] 文獻(xiàn)W0 2007/053031A1設(shè)及用于減振風(fēng)力滿輪機(jī)、尤其漂浮型風(fēng)力滿輪機(jī)設(shè)備的 塔架振動(dòng)的方法。除了通過(guò)在恒定功率或風(fēng)力滿輪機(jī)的RPM范圍中的控制器來(lái)控制之外，塔 架振動(dòng)還通過(guò)基于塔架速度添加到風(fēng)力滿輪機(jī)葉片的葉片角度的增量W抵消本征振動(dòng)來(lái) 減振。
[0016] 本發(fā)明的目的是克服W上列出的方法和系統(tǒng)的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 雖然本發(fā)明在獨(dú)立權(quán)利要求中被限定，但是本發(fā)明的另外的方面在從屬權(quán)利要 求、W下說(shuō)明書(shū)和附圖中給出。
[0018] 根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供用于操作風(fēng)力滿輪機(jī)的方法，風(fēng)力滿輪機(jī)包括塔架和 具有至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子連接到塔架且適于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，其中，每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的 獎(jiǎng)距角能夠調(diào)節(jié)。所述方法包括檢測(cè)塔架的振蕩，且啟用減振塔架的振蕩。啟用減振振蕩包 括確定對(duì)于減振振蕩的需求，在減振塔架的振蕩將被啟用的狀況下確定合成減振效果，且 基于確定的對(duì)于減振的需求和確定的合成減振效果啟用減振振蕩。
[0019] 根據(jù)第二方面，本發(fā)明還提供風(fēng)力滿輪機(jī)包括塔架和具有至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn) 子，轉(zhuǎn)子連接到塔架且適于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，其中，每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的獎(jiǎng)距角能夠調(diào)節(jié)。風(fēng)力滿輪 機(jī)還包括適于檢測(cè)塔架的振蕩的檢測(cè)部件、和適于減振塔架的振蕩的減振部件。
[0020] 風(fēng)力滿輪機(jī)也包括適于啟用減振振蕩的啟用部件、適于確定對(duì)于減振振蕩的需求 的需求部件、W及適于確定合成減振效果的減振效果部件。啟用部件適于基于需求部件和 減振效果部件的輸出的結(jié)合啟用減振振蕩。
[0021] 本發(fā)明的實(shí)施方式也在從屬權(quán)利要求中限定。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 本發(fā)明的實(shí)施方式通過(guò)相對(duì)于附圖的示例說(shuō)明，其中：
[0023] 圖1示出如從前方看去的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)力滿輪機(jī)，
[0024] 圖2示出根據(jù)本發(fā)明的用于轉(zhuǎn)子葉片調(diào)節(jié)的控制系統(tǒng)的流程圖，
[0025] 圖3A示出根據(jù)圖2的控制系統(tǒng)的方塊圖，
[0026] 圖3B示出根據(jù)圖2的控制系統(tǒng)的方塊圖的替換性流程圖，
[0027] 圖4示出根據(jù)圖3A和3B的控制邏輯的方塊圖。
[0028] 圖5示出根據(jù)圖2的控制系統(tǒng)的方塊圖的另一流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 圖1示出風(fēng)力滿輪機(jī)102,其具有機(jī)艙104、和經(jīng)由轉(zhuǎn)子軸樞轉(zhuǎn)地安裝到機(jī)艙104的 轉(zhuǎn)子穀106。轉(zhuǎn)子軸從轉(zhuǎn)子穀106背離觀察者地延伸且因此不示出。機(jī)艙104經(jīng)由旋轉(zhuǎn)接頭安 裝在風(fēng)力滿輪機(jī)塔架108上。風(fēng)力滿輪機(jī)塔架108在到機(jī)艙104的相反端處的根部處連接到 地面。風(fēng)力滿輪機(jī)的轉(zhuǎn)子穀106包括附連到轉(zhuǎn)子穀106的Ξ個(gè)風(fēng)力滿輪機(jī)葉片110。轉(zhuǎn)子穀 106適于圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子穀的旋轉(zhuǎn)軸線與轉(zhuǎn)子軸的旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)準(zhǔn)，W使得轉(zhuǎn)子葉 片110掃過(guò)基本垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)平面。旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于地面大致平行，即，相對(duì)于地 面平行或W相對(duì)于地面的一定程度的傾斜角度傾斜。傾斜角度是風(fēng)力滿輪機(jī)的轉(zhuǎn)子軸的旋 轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于地面的角度。
[0030] 為了抵消橫向振蕩，轉(zhuǎn)子葉片可單獨(dú)變獎(jiǎng)距W產(chǎn)生合適的側(cè)向力。側(cè)向力利用周 期獎(jiǎng)距致動(dòng)器產(chǎn)生。用于Ξ個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的參考獎(jiǎng)距θι的形式是：
[0031]
[0032] 其中，θ〇是共同參考獎(jiǎng)距，Θ。是需要調(diào)節(jié)W形成所需側(cè)向力的周期振幅，且巧是轉(zhuǎn) 子的旋轉(zhuǎn)角度。在一實(shí)施方式中，取在旋轉(zhuǎn)的底點(diǎn)角度處具有原點(diǎn)，W使得
[0033] θι在轉(zhuǎn)子葉片在底點(diǎn)角度處的情況下具有最大值，且在頂點(diǎn)角度處具有最小值。 如果最大值應(yīng)該轉(zhuǎn)到不同的旋轉(zhuǎn)角度，取可由= φ - φρ代替，其中，φρ指代相移角度， W使得θι在相移角度Φρ處具有最大值。在恒定狀況下，為了產(chǎn)生恒定側(cè)向力，周期振幅Θ。必 須被選擇為恒定。當(dāng)將側(cè)向力用于主動(dòng)塔架減振時(shí)，塔架本征頻率fe必須是周期性的：
[0034] 目 c=目 c'maxCOS(化 fet) (2)
[0035] 轉(zhuǎn)子的每個(gè)葉片在垂直于相應(yīng)葉片且橫向于風(fēng)的方向上引發(fā)單獨(dú)葉片力Fx，單獨(dú) 葉片力能夠從轉(zhuǎn)子功率PrDt推導(dǎo)：
[0036]
[0037]其中，Ra是空氣動(dòng)力撞擊的半徑，且ω轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。通過(guò)近似Ra=R/2,運(yùn)變成W下 公式，其中，R是轉(zhuǎn)子半徑：
[00；3 引
(3)
[0039]總側(cè)向力Fside是單獨(dú)葉片力Fx的幾何相加：
[00401
(4)
[0041] 如W上所示，巧可由iPshift =巧-Φρ代替，其中，tPp指代相移角度，且可調(diào)節(jié)到指向 總側(cè)向力Fside。在理想狀況下，單獨(dú)力具有相同的幅度，且合成側(cè)向力是零。當(dāng)變化獎(jiǎng)距角 時(shí)，側(cè)向力據(jù)此變化：
[0042]
[0043] 當(dāng)由（1)應(yīng)用周期獎(jiǎng)距函數(shù)時(shí)，常數(shù)項(xiàng)去除且僅側(cè)向力的周期部分起作用。運(yùn)導(dǎo) 致：
[00441
(：5)
[0045] 與側(cè)向敏感度一起：
[0046]
[0047] 運(yùn)導(dǎo)致敏感度函數(shù)：
[00481
6)
[0049] 指代側(cè)向力Fside與周期振幅Θ。的相關(guān)性，轉(zhuǎn)子功率P相對(duì)于獎(jiǎng)距角Θ和轉(zhuǎn)速ω的變 化性。
[0050] 為了抵消縱向振蕩，共同參考獎(jiǎng)距被調(diào)節(jié)W提供或多或少靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的空氣動(dòng)力 學(xué)阻力，且由此避免引起縱向振蕩或傳遞減振反作用力的狀況。
[0051] 然而，橫向振蕩也可通過(guò)發(fā)電機(jī)輸出的調(diào)節(jié)抵消。為此目的，發(fā)電機(jī)中的電流被控 制。
[0052] 當(dāng)減小電流時(shí)，轉(zhuǎn)子的反作用轉(zhuǎn)矩減小，且轉(zhuǎn)子被允許更快速地旋轉(zhuǎn)。作為對(duì)已減 小的反作用轉(zhuǎn)矩的反應(yīng)，在塔架上圍繞塔架根部的由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩引發(fā)的側(cè)向力減小。同樣 地，當(dāng)增加電流時(shí)，轉(zhuǎn)子的反作用轉(zhuǎn)矩增加，且在塔架上圍繞塔架根部的引發(fā)側(cè)向發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn) 矩的力增加。通過(guò)依據(jù)側(cè)向振蕩的周期模式使反作用轉(zhuǎn)矩隨著時(shí)間變化，引發(fā)合成發(fā)電機(jī) 轉(zhuǎn)矩的力能夠被控制W弱化橫向振蕩。換言之，反作用轉(zhuǎn)矩能夠變化W便與橫向振蕩對(duì)抗， 例如由加速計(jì)測(cè)量的。
[0053] 通過(guò)變化電流，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速如W上提及的據(jù)此變化。運(yùn)也導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的空氣動(dòng)力學(xué) 阻力的變化性。變化能夠被調(diào)節(jié)w抵消縱向振蕩。
[0054] 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在低于額定風(fēng)速的風(fēng)況下，通過(guò)調(diào)節(jié)由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩引發(fā)的力來(lái)減振側(cè)向 振蕩的能力通常比通過(guò)調(diào)節(jié)獎(jiǎng)距力來(lái)減振的能力高。然而，在高于額定風(fēng)速的風(fēng)況下，通過(guò) 調(diào)節(jié)獎(jiǎng)距力減振側(cè)向振蕩的能力通常比通過(guò)調(diào)節(jié)由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩引發(fā)的力來(lái)減振的能力高。
[0055] 在進(jìn)一步進(jìn)行本發(fā)明的實(shí)施方式的詳細(xì)說(shuō)明之前，所述方法的一些大略方面被討 論。風(fēng)力滿輪機(jī)包括塔架和具有至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子連接到塔架且適于驅(qū)動(dòng)發(fā) 電機(jī)，其中，每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的獎(jiǎng)距角能夠調(diào)節(jié)，用于操作所述風(fēng)力滿輪機(jī)的方法包括檢測(cè)塔 架的振蕩，且選擇性啟用減振塔架的振蕩。啟用減振振蕩包括確定對(duì)于減振振蕩的需求，在 啟用減振塔架的振蕩將被選擇的情況下確定合成減振效果，且基于確定的對(duì)于減振的需求 和確定的合成減振效果選擇啟用減振振蕩。
[0056] 合成減振效果的確定可表達(dá)為對(duì)于在啟用減振塔架的振蕩將被選擇的情況下減 振振蕩的可行性，W使得選擇啟用振蕩的減振基于確定的對(duì)于減振的需求和確定的對(duì)于減 振的可行性。對(duì)于減振的可行性可表達(dá)被選擇的減振動(dòng)作的減振效果將導(dǎo)致塔架的給定、 所需或期望減振的可能性。
[0057] 在一些實(shí)施方式中，確定對(duì)于減振振蕩的需求基于下述中的至少一個(gè):檢測(cè)到的 塔架的振蕩達(dá)到振蕩闊值;不同振蕩減振控制算法是否正在操作的指示，諸如不同橫向振 蕩減振控制算法;被動(dòng)塔架減振器是否正在操作的指示;在啟用減振塔架的振蕩將被選擇 的情況下風(fēng)力滿輪機(jī)中的負(fù)載；當(dāng)前風(fēng)速和額定風(fēng)速之間的關(guān)系；W及塔架的橫向振蕩的 預(yù)測(cè)。
[0058] 如果被動(dòng)塔架減振器(諸如，安裝在塔架內(nèi)側(cè)的油中的擺動(dòng)件)正在操作，主動(dòng)減 振和被動(dòng)減振都可同時(shí)使用，或主動(dòng)減振可被選擇為不被啟用，例如在對(duì)于減振的需求由 被動(dòng)減振器完成的情況下，和/或在主動(dòng)減振器的合成減振效果不必須啟用的情況下。被動(dòng) 減振器可對(duì)于當(dāng)滿輪機(jī)不能生產(chǎn)(或不是并網(wǎng)型）時(shí)提供安全性，而主動(dòng)減振器可加上附加 級(jí)別的減振，W延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的使用壽命且減輕相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)（如擺動(dòng)件撞擊塔架壁）。被動(dòng)減振器 通常在低風(fēng)速區(qū)中最有效，而側(cè)向減振效率在增加的風(fēng)速處增加。兩個(gè)減振裝置的效果是 附加的且給出合成的較高減振級(jí)別。
[0059] 在一些實(shí)施方式中，確定合成減振效果基于下述中的至少一個(gè):能夠由單獨(dú)調(diào)節(jié) 獎(jiǎng)距角產(chǎn)生的合成側(cè)向力，轉(zhuǎn)子葉片的獎(jiǎng)距角和最優(yōu)獎(jiǎng)距角之間的差異，獎(jiǎng)距力的敏感度 (dF/d0)，當(dāng)前功率和額定功率之間的關(guān)系，當(dāng)前風(fēng)速和額定風(fēng)速之間的關(guān)系，能夠通過(guò)調(diào) 節(jié)由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩引發(fā)的力來(lái)產(chǎn)生的合成側(cè)向力，W及風(fēng)力滿輪機(jī)的操作點(diǎn)。
[0060] 在一些實(shí)施方式中，滿輪機(jī)葉片可包括副翼。在運(yùn)些實(shí)施方式中，選擇啟用減振振 蕩可包括啟動(dòng)副翼。
[0061] 在一些實(shí)施方式中，確定的對(duì)于減振的需求和確定的合成減振效果被結(jié)合W產(chǎn)生 評(píng)級(jí)啟用的值，且減振振蕩根據(jù)評(píng)級(jí)啟用的值被啟用，評(píng)級(jí)啟用的值被提供為兩個(gè)區(qū)別值 之一:不啟用振蕩減振的第一值且啟用完全振蕩減振的第二值。
[0062] 在一些實(shí)施方式中，確定的對(duì)于減振的需求和確定的合成減振效果被結(jié)合W產(chǎn)生 評(píng)級(jí)啟用的值，且減振振蕩根據(jù)評(píng)級(jí)啟用的值被啟用，評(píng)級(jí)啟用的值被提供為至少Ξ個(gè)區(qū) 別值之一:不啟用振蕩減振的第一值，啟用完全振蕩減振的第二值，W及提供不啟用振蕩減 振和完全振蕩減振之間的振蕩減振的區(qū)別評(píng)級(jí)的附加值。在另外的實(shí)施方式中，評(píng)級(jí)啟用 的值被提供為無(wú)窮小量的區(qū)別值之一、或是不啟用振蕩減振的第一值和啟用完全振蕩減振 的第二值之間的連續(xù)函數(shù)。
[0063] 在一些實(shí)施方式中，對(duì)于減振的需求也可基于限制振蕩減振、或甚至使振蕩減振 失效的輸入。運(yùn)可通過(guò)將評(píng)級(jí)啟用的值限制到包括零的特定級(jí)別而實(shí)施。在多個(gè)塔架振蕩 減振動(dòng)作可選擇性地被啟用的情況下，對(duì)于減振的需求可基于限制特定或給定塔架振蕩減 振作用的振蕩減振或使之失效的輸入。具體的，可能期望的是限制通過(guò)調(diào)節(jié)由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩 引發(fā)的力來(lái)減振振蕩或使振蕩失效，因?yàn)榘l(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的被迫變化可能W為了完成給定電網(wǎng) 標(biāo)準(zhǔn)不期望或甚至被阻止的方式傳播到電力網(wǎng)中。
[0064] 在一些實(shí)施方式中，塔架的振蕩是橫向振蕩。在其它實(shí)施方式中，塔架的振蕩是前 后振蕩。
[0065] 在另外的實(shí)施方式中，減振橫向振蕩包括單獨(dú)獎(jiǎng)距角調(diào)節(jié)。
[0066] 在另外的實(shí)施方式中，減振橫向振蕩包括發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)。
[0067] 在另外的實(shí)施方式中，執(zhí)行通過(guò)單獨(dú)獎(jiǎng)距角調(diào)節(jié)的減振，W減小不同橫向振蕩減 振控制算法的控制作用。
[0068] 在一些實(shí)施方式中，塔架的振蕩是縱向振蕩。
[0069] 在一些實(shí)施方式中，在啟用減振塔架的振蕩將被選擇的情況下風(fēng)力滿輪機(jī)中的負(fù) 載包括主軸承傾斜力矩和/或葉片軸承疲勞的累積率。
[0070] 在一些實(shí)施方式中，塔架的振蕩通過(guò)下述預(yù)測(cè):測(cè)量沿邊力矩，且導(dǎo)出隨著時(shí)間變 化的沿邊力矩，W接收沿邊力矩發(fā)展的指示;和/或測(cè)量圍繞風(fēng)力滿輪機(jī)的區(qū)域中的風(fēng)場(chǎng)。 術(shù)語(yǔ)"沿邊"指代運(yùn)樣的方向，所述方向切向于在圍繞轉(zhuǎn)子軸線的轉(zhuǎn)子葉片上的點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)曲 線。因此，沿邊力矩是圍繞轉(zhuǎn)子軸線的力矩且能夠從葉片應(yīng)變或轉(zhuǎn)子軸扭力測(cè)量。在一些實(shí) 施方式中，就風(fēng)場(chǎng)有關(guān)的數(shù)據(jù)從下述收集:鄰近風(fēng)力滿輪機(jī)的測(cè)量值和性能;和從對(duì)于特定 風(fēng)力滿輪機(jī)的區(qū)域的天氣預(yù)報(bào)。
[0071] 在一些實(shí)施方式中，不同橫向振蕩減振控制算法調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，W使得轉(zhuǎn)子引 發(fā)的振蕩具有與塔架的自然頻率不同的頻率。
[0072] 在一些實(shí)施方式中，操作點(diǎn)由風(fēng)速、共同參考獎(jiǎng)距、由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率、額定功 率、產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩和發(fā)電機(jī)速度中的至少一個(gè)限定。
[0073] 在一些實(shí)施方式中，操作點(diǎn)由下述組中的一對(duì)限定:包括風(fēng)速、共同參考獎(jiǎng)距、由 發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率、額定功率、產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩和發(fā)電機(jī)速度。
[0074] 在另外的實(shí)施方式中，能夠從特定單獨(dú)葉片獎(jiǎng)距調(diào)節(jié)產(chǎn)生且在特定操作點(diǎn)處產(chǎn)生 的減振效果在操作風(fēng)力滿輪機(jī)之前被計(jì)算且存儲(chǔ)在查找表中。在一些實(shí)施方式中，減振效 果尤其基于側(cè)向力。
[0075] 在一些實(shí)施方式中，為了單獨(dú)調(diào)節(jié)獎(jiǎng)距角的啟用包括獎(jiǎng)距角的單獨(dú)調(diào)節(jié)的平滑啟 用。
[0076] 在一些實(shí)施方式中，所述方法還包括:通過(guò)估計(jì)在對(duì)于每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的最優(yōu)獎(jiǎng)距 角和每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的當(dāng)前獎(jiǎng)距角之間的差異確定借助于獎(jiǎng)距調(diào)節(jié)W減振橫向振蕩的能力； 確定借助于獎(jiǎng)距角調(diào)節(jié)減振的附加能力是否被需求，且如果減振的附加能力被需求，則增 加最優(yōu)獎(jiǎng)距角和當(dāng)前獎(jiǎng)距角之間的差異。
[0077] 在一些實(shí)施方式中，選擇啟用減振振蕩基于確定的對(duì)于減振的需求和確定的合成 減振效果，包括確定塔架加速和加速警報(bào)限值，和基于塔架加速和加速警報(bào)限值確定從塔 架加速到警報(bào)限值的距離的加速警報(bào)距離信號(hào)。
[0078] 在一些實(shí)施方式中，塔架的振蕩是橫向振蕩，且減振橫向振蕩包括調(diào)節(jié)由發(fā)電機(jī) 轉(zhuǎn)矩引發(fā)的力。調(diào)節(jié)由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩引發(fā)的力包括依據(jù)橫向振蕩的周期模式隨著時(shí)間使發(fā)電 機(jī)的反作用轉(zhuǎn)矩變化，W提供由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩引發(fā)的力，所述力減小橫向振蕩。
[0079] 在一些實(shí)施方式中，所述方法可還包括:對(duì)于控制器而言可存儲(chǔ)訪問(wèn)用于多個(gè)塔 架振蕩減振動(dòng)作的風(fēng)力滿輪機(jī)控制數(shù)據(jù);選擇控制數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)W用之的塔架振蕩減振動(dòng)作 中的至少一個(gè);W及W被選擇的塔架振蕩減振動(dòng)作中的至少一個(gè)減振塔架的振蕩。
[0080] 控制數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)W用之的塔架振蕩減振動(dòng)作可包括借助于葉片獎(jiǎng)距角調(diào)節(jié)減振。 在塔架的振蕩是橫向振蕩的情況下，葉片獎(jiǎng)距角調(diào)節(jié)產(chǎn)生抵消橫向振蕩的側(cè)向力。
[0081] 控制數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)W用之的塔架振蕩減振動(dòng)作可包括調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，W使得轉(zhuǎn)子 引發(fā)的振蕩具有與塔架的自然頻率不同的頻率。
[0082] 控制數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)W用之的塔架振蕩減振動(dòng)作可包括調(diào)節(jié)由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩引發(fā)的力。 在塔架的振蕩是橫向振蕩的情況下，調(diào)節(jié)由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩引發(fā)的力可依據(jù)橫向振蕩的周期模 式隨著時(shí)間使發(fā)電機(jī)的反作用轉(zhuǎn)矩變化，W提供由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩引發(fā)的力，所述力減小橫向 振蕩的。
[0083] 控制數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)W用之的塔架振蕩減振動(dòng)作中的所述至少一個(gè)可基于確定的對(duì) 于減振的需求和確定的合成減振效果被選擇。
[0084] 在所述方法的一些實(shí)施方式中，最優(yōu)獎(jiǎng)距角、風(fēng)況和/或發(fā)電機(jī)的輸出需求確定共 同參考獎(jiǎng)距，且當(dāng)前獎(jiǎng)距角根據(jù)共同參考獎(jiǎng)距被調(diào)節(jié)。在另外的實(shí)施方式中，每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片 的當(dāng)前獎(jiǎng)距角按照轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度附加變化。在另外的實(shí)施方式中，每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的當(dāng)前 獎(jiǎng)距角附加變化W提供合成側(cè)向力。
[0085] 在一些實(shí)施方式中，對(duì)于每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的最優(yōu)獎(jiǎng)距角是風(fēng)況、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩和/或特 定轉(zhuǎn)子葉片的旋轉(zhuǎn)角度的函數(shù)。
[0086] 在一些實(shí)施方式中，確定的合成減振效果基于確定的減振能力。
[0087] 在下文中，我們將具體描述控制單獨(dú)葉片獎(jiǎng)距的橫向振蕩減振的啟動(dòng)。然而，原理 同樣地應(yīng)用于通過(guò)調(diào)節(jié)由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩引發(fā)的力來(lái)減振振蕩。
[0088] 圖2示出控制邏輯200，其包括側(cè)向減振控制器模塊201和啟動(dòng)決策模塊202。側(cè)向 減振控制器模塊201產(chǎn)生單獨(dú)用于每個(gè)葉片的偏移獎(jiǎng)距角201〇。葉片獎(jiǎng)距控制單元205將偏 移獎(jiǎng)距角與來(lái)自獎(jiǎng)距曲線單元206的參考獎(jiǎng)距θ〇結(jié)合。在一些實(shí)施方式中，葉片獎(jiǎng)距控制單 元205通過(guò)求和參考獎(jiǎng)距θ〇和偏移獎(jiǎng)距角而將偏移獎(jiǎng)距角與參考獎(jiǎng)距θ〇結(jié)合。葉片獎(jiǎng)距控制 單元205將結(jié)合的獎(jiǎng)距角發(fā)送到控制相應(yīng)葉片獎(jiǎng)距驅(qū)動(dòng)器208的下級(jí)獎(jiǎng)距控制器207。偏移 獎(jiǎng)距角201〇被提供W偏移每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片110的給定獎(jiǎng)距參考值，從而抵消風(fēng)力滿輪機(jī)在橫 向于風(fēng)的方向上的振蕩。在一些實(shí)施方式中，給定參考獎(jiǎng)距基于最佳獎(jiǎng)距曲線提供。然而， 在高于額定風(fēng)速的風(fēng)況下，參考獎(jiǎng)距被調(diào)節(jié)W傳遞接近于額定功率輸出的功率輸出。
[0089] 啟動(dòng)決策模塊202包括啟動(dòng)決策單元210。啟動(dòng)決策單元210接收各種參數(shù)作為其 輸入210i且輸出單獨(dú)葉片獎(jiǎng)距控制的振蕩減振是否應(yīng)該執(zhí)行和/或應(yīng)該執(zhí)行振蕩減振的程 度的指示210〇。例如，啟動(dòng)決策單元210的輸出值在邏輯"零"和邏輯"一"之間，邏輯"零"和 邏輯"一"分別指代應(yīng)該執(zhí)行無(wú)葉片獎(jiǎng)距控制的振蕩減振和應(yīng)該執(zhí)行全部葉片獎(jiǎng)距控制的 振蕩減振。在一實(shí)施方式中，啟動(dòng)決策模塊202也包括平滑單元203。
[0090] 平滑單元203提供用于啟動(dòng)決策單元210的輸出的連續(xù)轉(zhuǎn)移，且尤其避免連續(xù)輸出 值之間的階梯，即，啟動(dòng)決策單元210的平滑輸出。在一實(shí)施方式中，平滑單元203提供與啟 動(dòng)決策單元210的輸出成比例的斜率函數(shù)作為輸出。在另外的實(shí)施方式中，平滑單元203也 提供啟動(dòng)決策的遲滯，W使得啟動(dòng)決策維持一段延長(zhǎng)的時(shí)間，即使導(dǎo)致啟動(dòng)決策的參數(shù)W 在啟動(dòng)決策釋放之后立刻修訂啟動(dòng)決策的方式變化。在另外的實(shí)施方式中，在啟動(dòng)決策單 元210中執(zhí)行運(yùn)種遲滯。
[0091] 啟動(dòng)決策模塊202的輸出202〇與側(cè)向減振控制器201的輸出201〇結(jié)合。在描繪的實(shí) 施方式中，側(cè)向減振控制器201的輸出201〇由啟動(dòng)決策模塊202在倍增器204中與增益值輸 出相乘，其中，倍增器中的每個(gè)處理用于相應(yīng)轉(zhuǎn)子葉片110的一個(gè)偏移獎(jiǎng)距角。在運(yùn)個(gè)實(shí)施 方式中，假設(shè)的是，偏移獎(jiǎng)距角的修正與合成側(cè)向力的修正成比例。然而，在另外的實(shí)施方 式中，啟動(dòng)決策模塊202的輸出202〇與側(cè)向減振控制器201的輸出201〇W側(cè)向力的修正也與 啟動(dòng)決策模塊202的輸出202〇精確成比例的方式相結(jié)合。
[0092] 據(jù)此，如果側(cè)向減振控制器201提供偏移獎(jiǎng)距角201〇且啟動(dòng)決策模塊202提供例如 通過(guò)輸出邏輯"一"指示啟動(dòng)應(yīng)該發(fā)生的增益值，則偏移獎(jiǎng)距角乘-"且因此維持未修 正。未修正的偏移獎(jiǎng)距角作為倍增器204的輸出204〇被提供到葉片獎(jiǎng)距控制單元205。在葉 片獎(jiǎng)距控制單元205中，未修正的偏移獎(jiǎng)距角204〇在作為每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的獎(jiǎng)距角參考值被 發(fā)送到下級(jí)獎(jiǎng)距控制器207之前，被加上來(lái)自獎(jiǎng)距曲線單元206的總獎(jiǎng)距參考值θ〇。下級(jí)獎(jiǎng) 距控制器調(diào)節(jié)據(jù)此用于每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的葉片獎(jiǎng)距驅(qū)動(dòng)器208。
[0093] 然而，如果啟動(dòng)決策模塊202例如通過(guò)輸出邏輯"零"提供指示不應(yīng)該發(fā)生啟動(dòng)減 振的增益值，則偏移獎(jiǎng)距角乘零"且無(wú)偏移獎(jiǎng)距角被提供到葉片獎(jiǎng)距控制單元205。下級(jí) 獎(jiǎng)距控制器207接收來(lái)自獎(jiǎng)距曲線單元206的獎(jiǎng)距參考值。
[0094] 在一些實(shí)施方式中，最佳獎(jiǎng)距曲線通過(guò)估計(jì)獎(jiǎng)距曲線確定，最佳獎(jiǎng)距曲線提供最 大功率輸出。在一些實(shí)施方式中，最佳獎(jiǎng)距曲線是提供運(yùn)樣的獎(jiǎng)距角組的映射，所述獎(jiǎng)距角 組用于低于發(fā)電機(jī)的額定功率和/或低于額定風(fēng)速的給定風(fēng)速。在另外的實(shí)施方式中，最佳 獎(jiǎng)距曲線是提供運(yùn)樣的獎(jiǎng)距角組的映射，所述獎(jiǎng)距角組用于每對(duì)風(fēng)速和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩。獎(jiǎng)距 角組確定在相應(yīng)旋轉(zhuǎn)角度下的用于每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的相應(yīng)獎(jiǎng)距角。在一些實(shí)施方式中，最佳 獎(jiǎng)距曲線被脫機(jī)計(jì)算。在另外的實(shí)施方式中，最佳獎(jiǎng)距曲線由在操作風(fēng)力滿輪機(jī)處的試驗(yàn) 確定或驗(yàn)證。具體的，最佳獎(jiǎng)距曲線被評(píng)估W由對(duì)于從平靜狀況到額定風(fēng)速的風(fēng)況的給定 風(fēng)產(chǎn)生最大功率。在另外的實(shí)施方式中，最佳獎(jiǎng)距曲線被評(píng)估W傳遞最大轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩或最小 噪音。在高于額定風(fēng)速的風(fēng)況下，獎(jiǎng)距角組被調(diào)節(jié)W傳遞接近于額定功率輸出的功率輸出。 [00Μ]在啟動(dòng)決策模塊例如通過(guò)大于"零"且小于"一"的輸出值提供指示應(yīng)該執(zhí)行僅一 些減振的增益值的實(shí)施方式中，偏移獎(jiǎng)距角201〇乘W增益值且據(jù)此修改。然后，減小的偏移 獎(jiǎng)距角在倍增器204的輸出204〇處被提供到葉片獎(jiǎng)距控制單元205,從而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子葉片110 W使得執(zhí)行僅一些減振。在另外的實(shí)施方式中，偏移獎(jiǎng)距角201〇被修改W使得合成側(cè)向力 與增益值成比例。
[0096]圖3Α示出啟動(dòng)決策單元210a的實(shí)施方式，其包括需求單元211和力估算單元213。 需求單元211接收各種參數(shù)作為其輸入211i，所述輸入有關(guān)于下述中的至少一個(gè)：當(dāng)前振蕩 及其幅度，在滿輪機(jī)結(jié)構(gòu)中引發(fā)的負(fù)載的估算，減振是否將不久就變得必須的估算，當(dāng)前是 否執(zhí)行與單獨(dú)葉片獎(jiǎng)距控制不同的振蕩減振算法的指示，w及在各種實(shí)施方式中風(fēng)速是否 高于某一部分的額定風(fēng)速的指示。需求單元211將輸出是否振蕩應(yīng)該被減振的指示。
[0097] 在一實(shí)施方式中，運(yùn)些參數(shù)中的每個(gè)將依據(jù)是否其值使得減振被期望分別接收邏 輯值"一"或"零"。在具體的實(shí)施方式中，所有值被結(jié)合在OR-函數(shù)中，W使得如果一個(gè)值指 示振蕩減振是被期望的，則需求單元211將輸出運(yùn)種期望。在不同的實(shí)施方式中，所有運(yùn)些 值被求和且除W參數(shù)的數(shù)量，W使得"零"和"一"之間的數(shù)字被提供作為需求單元211的輸 出。在運(yùn)個(gè)實(shí)施方式中，如果所述數(shù)字高于特定闊值，對(duì)于減振的需求將輸出。在另外的實(shí) 施方式中，將根據(jù)權(quán)重因素考慮每個(gè)值W優(yōu)先特定參數(shù)。需求單元211將通過(guò)輸出邏輯"一" 指示對(duì)于減振的需求。如果無(wú)減振被需求，需求單元211將輸出邏輯"零"。
[0098] 在一些實(shí)施方式中，振蕩闊值部件2111指示特征化塔架108的振蕩的參數(shù)。在另外 的實(shí)施方式中，為了確定振蕩，橫向塔架加速的均方根值由振蕩闊值部件使用。在具體的實(shí) 施方式中，振蕩闊值部件將加速的均方根與預(yù)先設(shè)定振蕩闊值相比較。如果振蕩闊值未達(dá) 到，振蕩闊值部件輸出邏輯"一"。只要振蕩不達(dá)到振蕩闊值，振蕩闊值部件輸出邏輯"零"。
[0099] 在一些實(shí)施方式中，負(fù)載估算部件2112提供對(duì)在風(fēng)力滿輪機(jī)的構(gòu)件上的負(fù)載的估 算，W由單獨(dú)調(diào)節(jié)獎(jiǎng)距角減振橫向振蕩。具體的，考慮尤其傾向于大負(fù)載的風(fēng)力滿輪機(jī)的構(gòu) 件。傾向于大負(fù)載的運(yùn)些構(gòu)件是在轉(zhuǎn)子穀106處的葉片軸承和提供塔架108和機(jī)艙104之間 的連接的主軸承。運(yùn)種估算可W例如基于特定構(gòu)件的直到當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的衰減的指示，且可 W與減振動(dòng)作相關(guān)聯(lián)直到那個(gè)時(shí)間點(diǎn)，W推導(dǎo)由于減振動(dòng)作的負(fù)載的預(yù)測(cè)。例如，在當(dāng)前時(shí) 間點(diǎn)處的葉片軸承疲勞的累積率可W與獎(jiǎng)距運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)。如果累積率指示對(duì)于具體獎(jiǎng)距運(yùn) 動(dòng)的具體敏感度，則負(fù)載估算部件2112輸出邏輯"零指示如果需要具體獎(jiǎng)距運(yùn)動(dòng)則無(wú)單 獨(dú)獎(jiǎng)距調(diào)節(jié)減振被期望。如果累積率指示對(duì)于具體獎(jiǎng)距運(yùn)動(dòng)的敏感度低于特定闊值，則負(fù) 載估算部件2112輸出邏輯"一"。對(duì)于運(yùn)個(gè)示例，在給定時(shí)間點(diǎn)處的葉片軸承疲勞的累積率 被計(jì)算為合成葉片平方根力矩乘W變獎(jiǎng)速度的立方。如果葉片軸承對(duì)于具體獎(jiǎng)距運(yùn)動(dòng)的敏 感度如此高，W至于由于具體獎(jiǎng)距運(yùn)動(dòng)造成的已估算的葉片軸承衰減率超過(guò)預(yù)先設(shè)定的葉 片軸承衰減率到大于衰減率容差值，則塔架的某種程度的加速在啟用單獨(dú)獎(jiǎng)距調(diào)節(jié)減振之 前將被容忍。
[0100] 在一些實(shí)施方式中，振蕩預(yù)測(cè)部件2113適于推導(dǎo)有關(guān)于不久后塔架的振蕩的估算 且確定是否減振將在不久后被期望。振蕩預(yù)測(cè)部件檢索在塔架上、尤其在橫向方向上的當(dāng) 前加速或力的數(shù)據(jù)。如果運(yùn)種加速橫向作用在塔架上，振蕩預(yù)測(cè)部件將檢測(cè)加速且基于此 預(yù)測(cè)是否振蕩將基于塔架的模型構(gòu)建。如果力橫向作用在塔架上，振蕩預(yù)測(cè)部件將同樣提 供基于塔架模型的振蕩估算且將具體的考慮力是否隨著時(shí)間變化。在一實(shí)施方式中，塔架 的模型尤其包括第一塔架自然頻率。如果力或加速W足夠接近于自然頻率的頻率變化，W 使得橫向振蕩能夠加強(qiáng)，則振蕩預(yù)測(cè)部件輸出邏輯"一避免振蕩加強(qiáng)。如果力或加速W 遠(yuǎn)離自然頻率的頻率變化且被動(dòng)減振效果防止振蕩加強(qiáng)，則振蕩預(yù)測(cè)部件輸出邏輯"零"。
[0101] 在一些實(shí)施方式中，風(fēng)測(cè)量部件2114指示風(fēng)速是否高于某一部分的額定風(fēng)速且高 于所述某一部分的額定風(fēng)速的程度。如果風(fēng)速高于某一部分的額定風(fēng)速，風(fēng)測(cè)量部件2114 將邏輯"一"輸出到需求單元211，否則輸出邏輯"零"。在某些實(shí)施方式中，所述某一部分對(duì) 應(yīng)于一半的額定風(fēng)速。
[0102] 在一些實(shí)施方式中，替換性振蕩減振模塊2115適于執(zhí)行替換性振蕩減振方法，所 述替換性振蕩減振方法不基于w單獨(dú)葉片獎(jiǎng)距控制為基礎(chǔ)提供的力。在一些實(shí)施方式中， 運(yùn)種替換性振蕩減振方法調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。在運(yùn)些實(shí)施方式中，替換性振蕩減振模塊2115 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，W使得旋轉(zhuǎn)頻率與塔架的自然頻率不同。如果旋轉(zhuǎn)頻率與自然頻率不同，則例如 由于結(jié)構(gòu)中的摩擦力造成的塔架的自然減振提供足夠的減振W使得振蕩被避免。有時(shí)運(yùn)將 阻礙風(fēng)力滿輪機(jī)最佳地操作。在一些實(shí)施方式中，替換性振蕩減振方法包括轉(zhuǎn)速組點(diǎn)的減 少，且可在所有風(fēng)速下操作。
[0103] 如上所述的控制由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩引發(fā)的力構(gòu)成另外的替換性振蕩減振方法。如陳述 的，通過(guò)依據(jù)側(cè)向振蕩的周期模式隨著時(shí)間使反作用轉(zhuǎn)矩變化，合成的由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩引發(fā) 的力能夠被控制W弱化橫向振蕩。通過(guò)轉(zhuǎn)矩變化提供的由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩引發(fā)的力能夠被估算 為
[0104]
[0105] 其中，ΔΡ是由轉(zhuǎn)矩變化引起的功率變化的幅度，ω是轉(zhuǎn)子速，且heff是真實(shí)塔架高 度的大約60%的有效塔架高度。
[0106] 在一些實(shí)施方式中，如果替換性減振方法正在當(dāng)前操作，則替換性振蕩減振模塊 2115將邏輯"一"通訊到需求單元211，否則通訊邏輯"零'。通過(guò)單獨(dú)葉片獎(jiǎng)距調(diào)節(jié)的減振被 執(zhí)行W減小替換性振蕩減振方法的控制作用。
[0107] 然而，單獨(dú)葉片獎(jiǎng)距控制的應(yīng)用不排除替換性振蕩減振方法。實(shí)際上，在一些實(shí)施 方式中，替換性振蕩減振方法能夠與控制單獨(dú)葉片獎(jiǎng)距減振同時(shí)操作。
[0108] 力估算單元213接收風(fēng)力滿輪機(jī)的操作點(diǎn)作為輸入213i且提供是否能夠產(chǎn)生充足 的力作為輸出2130的指示。其功能將在下文中參考圖4進(jìn)一步討論。在一些實(shí)施方式中，力 估算單元213將通過(guò)輸出邏輯"一"指示能夠產(chǎn)生充足的力。否則，力估算單元將輸出邏輯 。零'。
[0109] 需求單元211和力估算單元213的輸出211〇、213〇與彼此結(jié)合。在圖3A中描繪的實(shí) 施方式中，倍增器215通過(guò)乘法結(jié)合需求單元211和力估算單元213的輸出211o、213o，W使 得如果需求單元211和力估算單元213都輸出邏輯"一"，則啟動(dòng)決策單元210a的輸出210〇是 邏輯"一"。然而，如果需求單元211和力估算單元213的輸出之一或兩者都對(duì)應(yīng)于邏輯"零"， 則啟動(dòng)決策單元210a的輸出210〇將是邏輯"零"。在另外的實(shí)施方式中，類(lèi)似的結(jié)果通過(guò)邏 輯"and" 口實(shí)現(xiàn)。在又一些另外的實(shí)施方式中，結(jié)果通過(guò)邏輯"or 口產(chǎn)生，W使得如果至少 一個(gè)輸出是邏輯"一"，則減振被啟用。在又一些另外的實(shí)施方式中提供的是，如果需求單元 211或力估算單元213中的預(yù)先設(shè)定的一個(gè)輸出應(yīng)該執(zhí)行減振的指示，而相應(yīng)其它單元請(qǐng)求 或不請(qǐng)求減振，則啟動(dòng)決策單元210a的輸出將指示應(yīng)該執(zhí)行減振。例如，如果需求單元211 被預(yù)先設(shè)定且指示減振是被期望的，則啟動(dòng)決策單元210a輸出的是，單獨(dú)葉片獎(jiǎng)距控制的 振蕩減振應(yīng)該被啟用，即使力估算單元213指示能夠產(chǎn)生僅不充足的力，且振蕩或其加強(qiáng)能 不被完全防止。然而，在運(yùn)個(gè)示例中，需求單元211設(shè)置成使得無(wú)論力估算單元213如何僅被 選擇的狀況導(dǎo)致減振。W運(yùn)種方式，振蕩引發(fā)的對(duì)塔架108的損壞能夠減小且風(fēng)力滿輪機(jī)的 操作能夠維持，而一些振蕩會(huì)發(fā)生但僅最多達(dá)到特定限值。
[0110] 圖3B示出啟動(dòng)決策單元21化的替換性實(shí)施方式。啟動(dòng)決策單元包括需求評(píng)估單元 212和力估算評(píng)估單元214。需求評(píng)估單元212接收與需求單元211的輸入對(duì)應(yīng)的輸入且輸出 運(yùn)樣的值，所述值指示對(duì)需要減振振蕩的評(píng)估。在一些實(shí)施方式中，需求評(píng)估單元212適于 提供至少Ξ個(gè)區(qū)別值，W指示振蕩減振被期望的程度的評(píng)級(jí)。例如，所述至少Ξ個(gè)區(qū)別值設(shè) 及指示無(wú)振蕩減振被期望的第一值、指示一些振蕩減振被期望的第二值W及指示所有可能 振蕩減振都被期望的第Ξ值。在一些實(shí)施方式中，需求評(píng)估單元212適于提供不啟用振蕩減 振的第一值和啟用完全振蕩減振的第二值之間的連續(xù)函數(shù)。
[0111] 需求評(píng)估單元212的輸入包括下述中的至少一個(gè):來(lái)自振蕩部件2121的當(dāng)前振蕩 及其幅度，來(lái)自負(fù)載估算部件2122的在滿輪機(jī)結(jié)構(gòu)中引發(fā)的負(fù)載的估算，來(lái)自振蕩預(yù)測(cè)部 件2123的有多少減振將不久就變得必須的估算，來(lái)自風(fēng)測(cè)量部件2124的有關(guān)于當(dāng)前風(fēng)速和 額定風(fēng)速的關(guān)系的評(píng)估，W及來(lái)自替換性振蕩減振模塊2125的振蕩減振算法是否與當(dāng)前執(zhí) 行的單獨(dú)葉片獎(jiǎng)距控制不同和/或振蕩減振算法有多強(qiáng)的指示。
[0112] 振蕩部件2121、負(fù)載估算部件2122、振蕩預(yù)測(cè)部件2123、風(fēng)測(cè)量部件2124W及替換 性振蕩減振模塊2125處理類(lèi)似于W上描述的相應(yīng)部件的信息。在一些實(shí)施方式中，需求評(píng) 估單元212和部件中的至少一個(gè)適于與部件中的所述至少一個(gè)通訊Ξ個(gè)或更多個(gè)區(qū)別值， 所述Ξ個(gè)或更多個(gè)區(qū)別值指示相應(yīng)參數(shù)的Ξ個(gè)或更多個(gè)不同的強(qiáng)度。
[0113] 由于參數(shù)中的至少一個(gè)W至少Ξ個(gè)區(qū)別值指示，一些實(shí)施方式允許的陳述有關(guān)于 運(yùn)樣的參數(shù)結(jié)合，所述參數(shù)結(jié)合指示應(yīng)該發(fā)生單獨(dú)葉片獎(jiǎng)距控制的振蕩減振的程度。例如， 如果振蕩部件2121指示對(duì)于減振的特定需求且負(fù)載估算部件2122指示此時(shí)振蕩減振將不 引發(fā)大負(fù)載，但是振蕩預(yù)測(cè)部件2123指示振蕩將無(wú)論如何在一些時(shí)間之后由于圍繞風(fēng)力滿 輪機(jī)的風(fēng)場(chǎng)減小，則需求評(píng)估單元212輸出減小的需求或甚至此時(shí)對(duì)于減振振蕩無(wú)需求，且 由此節(jié)省獎(jiǎng)距軸承的結(jié)構(gòu)壽命。
[0114] 需求評(píng)估單元212處理所述值。在一些實(shí)施方式中，需求評(píng)估單元212將相應(yīng)值與 權(quán)重因素相結(jié)合，W使所述值統(tǒng)一且允許將所述值放入與彼此的關(guān)系之中。運(yùn)是因?yàn)閰?shù) 指示諸如風(fēng)速、振蕩和結(jié)構(gòu)性負(fù)載的不同的狀況，如果需要有意義的陳述，所述狀況不能W 其它的方式容易地結(jié)合或比較。在運(yùn)些實(shí)施方式中，一旦相應(yīng)值被統(tǒng)一，它們就在另外的實(shí) 施方式中被簡(jiǎn)單地總結(jié)或輸入函數(shù)或控制邏輯中W處理。在所述實(shí)施方式中，需求評(píng)估單 元212的輸出指示被評(píng)級(jí)的需求，W提供單獨(dú)葉片獎(jiǎng)距控制的振蕩減振。在另外的實(shí)施方式 中，需求評(píng)估單元212僅指示單獨(dú)葉片獎(jiǎng)距控制的振蕩減振是否被需求。
[0115] 力估算評(píng)估單元214接收操作點(diǎn)作為輸入21"，且提供抵消振蕩的估算力幅度的 評(píng)估的指示作為輸出。力估算評(píng)估單元214的功能將通過(guò)在下文中進(jìn)一步參考圖4說(shuō)明。在 一些實(shí)施方式中，力估算評(píng)估單元214的輸出適于提供至少Ξ個(gè)區(qū)別值，W指示能夠由單獨(dú) 葉片獎(jiǎng)距產(chǎn)生的力的幅度。例如，指示力的幅度的所述至少Ξ個(gè)區(qū)別值設(shè)及指示不能夠產(chǎn) 生力的第一值、指示能夠產(chǎn)生所需力中的一些的第二值W及指示能夠產(chǎn)生所有所需力的第 Ξ值。
[0116] 需求評(píng)估單元212和力估算評(píng)估單元214的輸出被輸入到查找表216。查找表216按 照每對(duì)評(píng)估需求提供啟動(dòng)決策單元21化的輸出210〇，W提供單獨(dú)葉片獎(jiǎng)距控制的振蕩減振 和估算力幅度的評(píng)估的指示。在各種實(shí)施方式中，啟動(dòng)決策單元21化的輸出適于提供至少 兩個(gè)區(qū)別值，即，不啟用振蕩減振的第一值和啟用完全振蕩減振的第二值。在另外的實(shí)施方 式中，啟動(dòng)決策單元21化的輸出適于提供至少Ξ個(gè)區(qū)別值，其中，第一值不啟用振蕩減振， 第二值啟用一些但是不完全的振蕩減振，且第Ξ值啟用完全振蕩減振。另外的區(qū)別值提供 振蕩減振的附加評(píng)級(jí)。查找表216可W隨著時(shí)間變化是靜態(tài)的、或可通過(guò)下述適配:操作員、 或?qū)W習(xí)算法、或考慮到隨著時(shí)間的風(fēng)力滿輪機(jī)的變化的任何其它函數(shù)、或更好控制參數(shù)的 發(fā)現(xiàn)。
[0117] 圖4示出力估算單元213和力估算評(píng)估單元214的實(shí)施方式。在與圖3B的力估算評(píng) 估單元214對(duì)應(yīng)的第一實(shí)施方式中，提供查找表218,其具有第一輸入部件2181和第二輸入 部件2182。第一和第二輸入部件218U2182提供一對(duì)值，所述一對(duì)值限定風(fēng)力滿輪機(jī)的操作 點(diǎn)。在另外的實(shí)施方式中，一、Ξ個(gè)或更多個(gè)輸入部件被提供W限定操作點(diǎn)。在另外的實(shí)施 方式中，考慮限定風(fēng)力滿輪機(jī)的操作的附加信號(hào)。
[0118] 在一些實(shí)施方式中，操作點(diǎn)由來(lái)自一群組的一對(duì)信號(hào)限定，所述群組包括風(fēng)速、總 獎(jiǎng)距參考值00、產(chǎn)生的功率、額定功率、產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩和發(fā)電機(jī)速度。由單獨(dú)獎(jiǎng)距調(diào)節(jié)產(chǎn)生的 力能夠從運(yùn)對(duì)信號(hào)被脫機(jī)計(jì)算出且可被寫(xiě)到查找表218。查找表218輸出有多少側(cè)向力能夠 由單獨(dú)獎(jiǎng)距調(diào)節(jié)產(chǎn)生的指示。在與力估算單元213對(duì)應(yīng)的實(shí)施方式中，查找表218簡(jiǎn)單地輸 出指示能夠產(chǎn)生充足的力的邏輯"一"，或指示不能產(chǎn)生充足的力的邏輯"零"。在與力估算 評(píng)估單元214對(duì)應(yīng)的其它實(shí)施方式中，查找表218適于依據(jù)能夠產(chǎn)生多少力輸出Ξ個(gè)或更多 個(gè)不同的值。
[0119] 在一實(shí)施方式中，在高于額定功率（即，名義功率）的狀況下，風(fēng)力滿輪機(jī)被設(shè)計(jì) 為，力估算單元213接收與提供到葉片獎(jiǎng)距控制單元205-樣的總獎(jiǎng)距參考值θ〇。力估算單 元213進(jìn)一步將總獎(jiǎng)距參考值θ〇與最佳獎(jiǎng)距曲線相比較。如果總獎(jiǎng)距參考值θ〇和最佳獎(jiǎng)距曲 線之間的差異大于預(yù)先設(shè)定參數(shù)，則力估算單元估計(jì)單獨(dú)調(diào)節(jié)每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的獎(jiǎng)距角能產(chǎn) 生充足的力。運(yùn)是因?yàn)樵谶\(yùn)個(gè)實(shí)施方式中，產(chǎn)生最佳獎(jiǎng)距曲線，W傳遞對(duì)于在額定風(fēng)速(即， 名義風(fēng)速)下低于和高于額定功率的狀況風(fēng)力滿輪機(jī)被設(shè)計(jì)用于的最大功率，而總獎(jiǎng)距參 考值適于當(dāng)前風(fēng)速，尤其高于額定風(fēng)速。高于額定風(fēng)速，總獎(jiǎng)距參考值被調(diào)節(jié)W傳遞與額定 功率對(duì)應(yīng)的恒定功率輸出，即使風(fēng)速允許顯著更高的功率輸出。在運(yùn)種狀況下，總獎(jiǎng)距參考 值9〇由附加單獨(dú)葉片獎(jiǎng)距變化提供更好的敏感度，而不影響功率輸出。因此，總獎(jiǎng)距參考值 與最佳獎(jiǎng)距曲線不同，尤其高于額定風(fēng)速。在運(yùn)個(gè)實(shí)施方式中，查找表具有尤其簡(jiǎn)單的結(jié) 構(gòu)，因?yàn)閮H獎(jiǎng)距角被比較且用于有意義的評(píng)估的參數(shù)的進(jìn)一步適配不再被需求。
[0120] 在描繪的實(shí)施方式中，開(kāi)關(guān)219設(shè)置在查找表218的輸出處。所述實(shí)施方式尤其對(duì) 應(yīng)于力估算單元213,且在能夠或不能夠產(chǎn)生足夠的力的情況下，分別提供邏輯"一"或邏輯 "零"作為力估算單元213的輸出2130。在另外的實(shí)施方式中，開(kāi)關(guān)219適于輸出Ξ個(gè)區(qū)別值， W指示力估算的評(píng)級(jí)。在一實(shí)施方式中，開(kāi)關(guān)219也提供遲滯，W避免輸出2130 W不適當(dāng)?shù)?頻率在邏輯"零"和邏輯"一"之間切換。
[0121] 在一實(shí)施方式中，所述一對(duì)信號(hào)包括產(chǎn)生的功率和總獎(jiǎng)距參考值θ〇。功率參考值 在部分負(fù)載控制器的輸出處被提供。部分負(fù)載控制器通常通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)姆醋饔棉D(zhuǎn)矩來(lái)控 制滿輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，W使得滿輪機(jī)的效率被最大化，尤其在處于部分負(fù)載狀況中的低于額定 風(fēng)速的風(fēng)況下。在一些實(shí)施方式中，輸出被低通過(guò)濾。具體的，輸出的低通過(guò)濾可用于避免 查找表或開(kāi)關(guān)219的高頻率輸出變化。
[0122] 圖5更加詳細(xì)地示出啟動(dòng)決策模塊202的另外的實(shí)施方式。在所述實(shí)施方式中，啟 動(dòng)決策單元210包括需求值調(diào)控部件311和可行值調(diào)控部件313。為了示意目的，圖5中地部 件和另外的結(jié)構(gòu)通過(guò)虛線與彼此界定。
[0123] 需求值調(diào)控部件311包括至少一個(gè)加速處理單元和功率損失評(píng)估部件3115。需求 值調(diào)控部件311接收下述作為其輸入:來(lái)自塔架加速測(cè)量部件3111的塔架加速值，來(lái)自損壞 指示器3112的指示風(fēng)力滿輪機(jī)102的估算損壞的值，來(lái)自額定功率參考部件3113的額定功 率參考值，W及來(lái)自主動(dòng)功率參考部件3114的主動(dòng)功率參考值。
[0124] 塔架加速被輸入到包括加速過(guò)濾器311a、加速均方根部件311b和/或損壞估算器 311C的加速處理單元。在一些實(shí)施方式中，塔架加速僅由加速過(guò)濾器31 la、加速均方根部件 31化和損壞估算器311c之一處理。在另外的實(shí)施方式中，加速處理單元311曰、31化、311(：中 的兩個(gè)或更多個(gè)被結(jié)合用于處理塔架加速。
[0125] 加速過(guò)濾器311a將過(guò)濾應(yīng)用在塔架加速上，W輸出塔架加速信號(hào)的優(yōu)選部分。在 一些實(shí)施方式中，加速過(guò)濾器311a是低通過(guò)濾器，W輸出接近于和低于第一塔架本征頻率 信號(hào)的塔架加速信號(hào)部分。在另外的實(shí)施方式中，加速過(guò)濾器311a被低通過(guò)濾，W輸出接近 于和低于轉(zhuǎn)子的額定旋轉(zhuǎn)頻率的塔架加速信號(hào)部分。在另外的實(shí)施方式中，加速過(guò)濾器 311a是帶通過(guò)濾器，W輸出接近于第一塔架本征頻率或轉(zhuǎn)子的額定旋轉(zhuǎn)頻率的塔架加速信 號(hào)部分。在另外的實(shí)施方式中，塔架加速信號(hào)的較高諧波部分被輸出。
[0126] 加速均方根部件31化計(jì)算且輸出塔架加速信號(hào)的均方根信號(hào)，W放大較大的信號(hào) 幅度，從而抑制塔架加速信號(hào)的信號(hào)噪音且對(duì)于周期性改變的塔架加速信號(hào)輸出隨著時(shí)間 低變化的信號(hào)。
[0127] 損壞估算器311c接收塔架加速W及來(lái)自損壞指示器3112的指示估算損壞的值。損 壞指示器3112從風(fēng)力滿輪機(jī)102的構(gòu)件接收各種負(fù)載參數(shù)，且在一些實(shí)施方式中考慮到構(gòu) 件的機(jī)械特性。具體的，負(fù)載參數(shù)包括先前負(fù)載循環(huán)和/或幅度。損壞估算器311c使用所述 信息W估計(jì)在當(dāng)前加速下構(gòu)件的磨損。在一些實(shí)施方式中，磨損評(píng)估基于包括壽命用途的 構(gòu)件的歷史W指示構(gòu)件疲勞，諸如在通過(guò)引用結(jié)合于此的文獻(xiàn)W0 2013/044925中描述的。
[0128] 額定功率參考值和主動(dòng)功率參考值被輸入到功率損失評(píng)估部件3115。額定功率參 考值指示滿輪機(jī)能輸出的最大功率，即，在所述最大功率下功率滿輪機(jī)通過(guò)向外變獎(jiǎng)距限 制空氣動(dòng)力效率。在常規(guī)狀況下，額定功率參考值與發(fā)電機(jī)的標(biāo)牌相同。然而，滿輪機(jī)自身 或外源能使?jié)M輪機(jī)降低定額，即，能降低最大功率輸出。主動(dòng)功率參考值指示來(lái)自風(fēng)力滿輪 機(jī)102的發(fā)電機(jī)的功率輸出。主動(dòng)功率參考值在小于額定功率參考值的部分負(fù)載中。在額定 風(fēng)速下，高于主動(dòng)功率參考值由額定功率參考值限制向上。功率損失評(píng)估部件3115估算由 于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速造成的功率損失，W使得旋轉(zhuǎn)頻率與塔架102的本征頻率不同。
[0129] 加速過(guò)濾器311a、加速均方根部件31化、損壞估算器311cW及功率損失評(píng)估部件 3115的輸出中的每個(gè)被提供到也包括在需求值調(diào)控部件311中的相應(yīng)第一、第二、第Ξ和第 四滑移啟動(dòng)函數(shù) 3118a、3118b、3118c、3118d。
[0130] 相應(yīng)輸入的處理在滑移啟動(dòng)函數(shù)圖表3008中示出。滑移啟動(dòng)函數(shù)3008接收輸入， 例如，過(guò)濾的塔架加速。輸入與值OfTBelow和化Above相比較，其中，OffBelow小于化Above。 如果輸入小于OfTBelow，則滑移啟動(dòng)函數(shù)311&1輸出"零"。如果輸入大于OfTBelow，但是小 于OnAbove，則滑移啟動(dòng)函數(shù)3118a輸出大于"零"但是小于"一"的值。在一實(shí)施方式中，輸出 在運(yùn)種情況下根據(jù)輸出=輸入/(OnAbove-OffBelow)被計(jì)算。
[0131] 在另外的實(shí)施方式中，應(yīng)用包括非線性函數(shù)的其它插值函數(shù)。如果輸入大于 OnAbove，則滑移啟動(dòng)函數(shù)311貼輸出"一"。對(duì)于每個(gè)滑移啟動(dòng)函數(shù)而言用于OfTBelow和 OnAbove的值與彼此獨(dú)立。
[0132] 相應(yīng)滑移啟動(dòng)函數(shù)3118a、3118b、3118c、3118d的輸出被提供到結(jié)合單元315的第 一最大值選擇器3151。第一最大值選擇器3151將滑移啟動(dòng)函數(shù)3118a、3118b、3118c、3118d 的輸出值與彼此相比較，且在第一最大值選擇器3151的輸出處提供運(yùn)些輸出值中的最大輸 出值。第一最大值選擇器3151的輸出代表在"零"和"一"之間且包括"零"和"一"的范圍內(nèi)減 振塔架振蕩的需要。
[0133] 在各種實(shí)施方式中，可行值調(diào)控部件313包括轉(zhuǎn)矩減振估算器3135,獎(jiǎng)距減振估算 器3136和風(fēng)速過(guò)濾器3137。在另外的實(shí)施方式中，可行值調(diào)控部件313接收下述作為輸入： 來(lái)自額定功率參考部件3113的額定功率參考值，和來(lái)自主動(dòng)功率參考部件3114的主動(dòng)功率 參考值。在另外的實(shí)施方式中，可行值調(diào)控部件313接收來(lái)自最佳獎(jiǎng)距曲線單元3131的根據(jù) 最佳獎(jiǎng)距曲線的最優(yōu)獎(jiǎng)距角、來(lái)自參考獎(jiǎng)距部件3132的參考獎(jiǎng)距角、來(lái)自風(fēng)測(cè)量部件3133 的測(cè)量風(fēng)速、W及來(lái)自風(fēng)估算部件3134的估算風(fēng)速。在另外的實(shí)施方式中，可行值調(diào)控部件 313包括第一已翻轉(zhuǎn)的滑移啟動(dòng)函數(shù)3138a、W及第五和第六滑移啟動(dòng)函數(shù)3138b、3138c。
[0134] 在各種實(shí)施方式中，額定功率參考值和主動(dòng)功率參考值被輸入到轉(zhuǎn)矩減振估算器 3135。轉(zhuǎn)矩減振估算器3135從發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩的變化估算減振塔架振動(dòng)的能力，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn) 矩的變化是例如由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩引發(fā)的力的敏感度(dF/dP)的形式。發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩通過(guò)調(diào)節(jié) 來(lái)自發(fā)電機(jī)的功率輸出而被調(diào)節(jié)，且由此加速或減速轉(zhuǎn)子。通過(guò)加速或減速轉(zhuǎn)子，在塔架上 的側(cè)向力選擇性變化，從而允許側(cè)向塔架振動(dòng)的反作用。轉(zhuǎn)矩減振估算器3135將來(lái)自發(fā)電 機(jī)的額定功率參考值和主動(dòng)功率參考值相比較，且確定功率輸出能夠變化的范圍。由運(yùn)個(gè) 范圍，轉(zhuǎn)矩減振估算器3135借助于運(yùn)種方法估算合成減振能力且將合成的估算提供到第一 已翻轉(zhuǎn)的滑移啟動(dòng)函數(shù)3138a。第一已翻轉(zhuǎn)的滑移啟動(dòng)函數(shù)313&1輸出用于低于下闊值的輸 入值的"一"、且輸出用于高于上闊值的輸入值的"零"。對(duì)于其間的值，第一已翻轉(zhuǎn)的滑移啟 動(dòng)函數(shù)3138a根據(jù)線性或非線性插值函數(shù)計(jì)算輸出。
[0135] 在根據(jù)描繪的實(shí)施方式的一些實(shí)施方式中，獎(jiǎng)距減振估算器3136接收最優(yōu)獎(jiǎng)距角 和參考獎(jiǎng)距角作為輸入。由所述輸入，獎(jiǎng)距減振估算器3136推導(dǎo)借助于獎(jiǎng)距調(diào)節(jié)W減振塔 架振動(dòng)的能力，獎(jiǎng)距調(diào)節(jié)是例如獎(jiǎng)距力的敏感度(dF/d0)的形式。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，獎(jiǎng)距力的 敏感度在參考獎(jiǎng)距角接近于最優(yōu)獎(jiǎng)距角時(shí)尤其低。
[0136] 當(dāng)參考獎(jiǎng)距角與最優(yōu)獎(jiǎng)距角不同時(shí)，獎(jiǎng)距力的敏感度更高。有時(shí)運(yùn)是由于獎(jiǎng)距力 的敏感度在高于額定風(fēng)速的風(fēng)況下是重要的且在低于額定風(fēng)速的狀況下不那么重要。最優(yōu) 獎(jiǎng)距角被評(píng)估且應(yīng)用于低于額定風(fēng)速的風(fēng)況，W對(duì)于給定風(fēng)速傳遞盡可能多的功率。高于 額定風(fēng)速的參考獎(jiǎng)距角即使在風(fēng)變化下也傳遞恒定功率輸出。因此，當(dāng)參考獎(jiǎng)距角對(duì)應(yīng)于 最優(yōu)獎(jiǎng)距角時(shí)，實(shí)際上，風(fēng)況低于額定且獎(jiǎng)距力的敏感度低。
[0137] 因此，獎(jiǎng)距減振估算器3136通過(guò)將最優(yōu)獎(jiǎng)距角與參考獎(jiǎng)距角相比較估算減振能 力，且將合成的估算提供到第五滑移啟動(dòng)函數(shù)3138b和如下說(shuō)明的另外的函數(shù)。
[0138] 在另外的實(shí)施方式中，形式為由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩引發(fā)的力的敏感度和形式為獎(jiǎng)距力的 敏感度的敏感度函數(shù)自身通過(guò)利用操作點(diǎn)由滿輪機(jī)估算。類(lèi)似于W上討論的操作點(diǎn)，操作 點(diǎn)由來(lái)自一群組中的值限定:測(cè)量風(fēng)速、估算風(fēng)速、主動(dòng)功率參考值、額定功率、轉(zhuǎn)子速度、 轉(zhuǎn)子位置、搖擺誤差(測(cè)量或估算的）、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩和發(fā)電機(jī)速度，或來(lái)自運(yùn)個(gè)群組的兩個(gè)或 多個(gè)值的結(jié)合。在一些實(shí)施方式中，運(yùn)種估算基于在風(fēng)力滿輪機(jī)的操作之前收集的數(shù)據(jù)。
[0139] 在另外的實(shí)施方式中，測(cè)量風(fēng)速和估算風(fēng)速被輸入到風(fēng)速過(guò)濾器3137。風(fēng)速過(guò)濾 器3137例如通過(guò)計(jì)算平均值結(jié)合所述輸入，且例如在低通過(guò)濾器中過(guò)濾它們的結(jié)合。風(fēng)速 過(guò)濾器3137將合成輸出提供到第六滑移啟動(dòng)函數(shù)3138c。
[0140] 第五和第六滑移啟動(dòng)函數(shù)3138b、3138c中的每個(gè)如W上說(shuō)明的相對(duì)于滑移啟動(dòng)函 數(shù)圖表3008處理輸入。每個(gè)滑移啟動(dòng)函數(shù)3138b、3138c和第一已翻轉(zhuǎn)的滑移啟動(dòng)函數(shù)3138a 的輸出被提供到結(jié)合單元315的第一最小值選擇器3152。第一最小值選擇器3152將滑移啟 動(dòng)函數(shù)3138b、3138c和第一已翻轉(zhuǎn)的滑移啟動(dòng)函數(shù)313&1的輸出值與彼此相比較，且在最小 值選擇器3152的輸出處提供所述輸出值之中的最小輸出值。第一最小值選擇器3152的輸出 代表在"零"和"一"之間且包括"零"和"一"的范圍內(nèi)對(duì)于減振塔架振蕩的可行性。
[0141] 在一些實(shí)施方式中，對(duì)于減振的可行性能夠基于轉(zhuǎn)子霜凍狀況的檢測(cè)。運(yùn)種狀況 可能減小滿輪機(jī)通過(guò)單獨(dú)獎(jiǎng)距形成橫向力W抵消橫向塔架振蕩的能力。
[0142]來(lái)自第一最大值選擇器3151和第一最小值選擇器3152的輸出被結(jié)合在第二最小 值選擇器3153中。第二最小值選擇器3153提供在對(duì)于減振的需要和對(duì)于減振的可行性之間 的較小輸出。第二最小值選擇器3153的輸出代表范圍巧零"和"一"之間且包括"零"和"一" 的啟動(dòng)級(jí)。
[0143] 在一些實(shí)施方式中，啟動(dòng)級(jí)被輸入到倍增器3154。倍增器3154從控制器增益編排 器321接收增益編排。倍增器3154將啟動(dòng)級(jí)與增益編排相乘且輸出啟動(dòng)增益?？刂破髟鲆婢?排器321按照在獎(jiǎng)距減振估算器3136中計(jì)算的獎(jiǎng)距力的敏感度提供增益編排，W遍及所有 風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)化倍增器3154的輸出。因此，即使獎(jiǎng)距力的敏感度遍及風(fēng)速范圍變化，啟動(dòng)增益也 不隨著風(fēng)速變化。
[0144] 在一些實(shí)施方式中，啟動(dòng)增益值被提供到比率限制器303。比率限制器303輸出與 啟動(dòng)決策單元202的輸出202〇對(duì)應(yīng)的控制增益。比率限制器303對(duì)應(yīng)于平滑單元203且防止 控制增益的突變。在包括增益編排器的實(shí)施方式中，塔架振蕩的預(yù)測(cè)不那么重要。
[0145] 在一些實(shí)施方式中，啟動(dòng)決策模塊202附加的包括結(jié)構(gòu)安全性部件312。結(jié)構(gòu)安全 性部件312在各種實(shí)施方式中包括加速比較器3126和/或磨損估算器3127。結(jié)構(gòu)安全性部件 312接收下述作為輸入:來(lái)自塔架加速測(cè)量部件3111的塔架加速，來(lái)自警報(bào)限值部件3121的 加速警報(bào)限值，來(lái)自葉片負(fù)載部件3122的諸如沿副翼葉片負(fù)載的葉片負(fù)載，獎(jiǎng)距位置，來(lái)自 獎(jiǎng)距狀態(tài)部件3123的變獎(jiǎng)速度和獎(jiǎng)距加速，W及來(lái)自推力部件3124的推力。在另外的實(shí)施 方式中，結(jié)構(gòu)安全性部件312包括第二和第Ξ已翻轉(zhuǎn)的滑移啟動(dòng)函數(shù)3128a、3128b。
[0146] 加速比較器3126接收塔架加速和加速警報(bào)限值作為輸入。加速比較器3126由所述 輸入計(jì)算從塔架加速到警報(bào)限值的距離的加速警報(bào)距離信號(hào)作為輸出。在一些實(shí)施方式 中，距離信號(hào)在被輸出之前例如在低通過(guò)濾器或帶通過(guò)濾器中被過(guò)濾。距離信號(hào)被提供到 第二已翻轉(zhuǎn)的滑移啟動(dòng)函數(shù)3128a。第二已翻轉(zhuǎn)的滑移啟動(dòng)函數(shù)312&1將具體的在加速警報(bào) 距離太小的情況下輸出邏輯"一"，且在加速警報(bào)距離足夠大的情況下輸出邏輯"零"。
[0147] 磨損估算器3127在各種實(shí)施方式中接收葉片負(fù)載、獎(jiǎng)距位置、變獎(jiǎng)速度、獎(jiǎng)距加 速、和/或推力作為輸入。磨損估算器3127由所述輸入估算由獎(jiǎng)距致動(dòng)器經(jīng)歷的致動(dòng)器磨 損，所述獎(jiǎng)距致動(dòng)器由于當(dāng)前和/或即將發(fā)生的獎(jiǎng)距調(diào)節(jié)而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子葉片110的獎(jiǎng)距角。在 各種實(shí)施方式中，確定的致動(dòng)器磨損考慮了先前、當(dāng)前和/或即將發(fā)生的致動(dòng)器磨損。磨損 估算器3127將致動(dòng)器磨損信號(hào)提供到第Ξ翻轉(zhuǎn)啟動(dòng)函數(shù)3128b。第Ξ翻轉(zhuǎn)啟動(dòng)函數(shù)3128b將 具體的在估算的致動(dòng)器磨損小的情況下輸出邏輯"一"，且在估算的致動(dòng)器磨損足夠大的情 況下輸出邏輯"零'。
[0148] 第二和第Ξ已翻轉(zhuǎn)的滑移啟動(dòng)函數(shù)3128曰、312^3如上說(shuō)明的相對(duì)于第一已翻轉(zhuǎn)的 滑移啟動(dòng)函數(shù)313姑處理輸入。第二和第Ξ已翻轉(zhuǎn)的滑移啟動(dòng)函數(shù)3128a、312加的輸出值被 提供到第二最大值選擇器3129。第二最大值選擇器312則尋第二和第Ξ已翻轉(zhuǎn)的滑移啟動(dòng)函 數(shù)3128a、3128b的輸出值與彼此相比較，且提供最大輸出值作為結(jié)構(gòu)安全性信號(hào)。
[0149] 結(jié)構(gòu)安全性信號(hào)被提供到結(jié)合單元315的第一最小值選擇器3152。第一最小值選 擇器3152在其比較來(lái)自可行值調(diào)控部件313的輸出值中包括結(jié)構(gòu)安全性信號(hào)。
[0150] 結(jié)構(gòu)安全性部件312實(shí)際上指示減振被期望，且因此在其它實(shí)施方式中可W是需 求值調(diào)控部件311的一部分。然而，通過(guò)將在第一最小值選擇器3152中的結(jié)構(gòu)安全性信號(hào)與 來(lái)自可行值調(diào)控部件313的輸出值相結(jié)合，如果結(jié)構(gòu)安全性部件312指示上升的需求且潛在 增加減振啟用，對(duì)于減振的可行性的指示將被增大。W運(yùn)種方式，即使獎(jiǎng)距力的敏感度太低 而不能有效地減輕塔架振蕩，塔架加速也由警報(bào)限值推開(kāi)和風(fēng)力滿輪機(jī)的操作能夠被維 持。
[0151] 如上所述，獎(jiǎng)距力的敏感度在參考獎(jiǎng)距角接近于最優(yōu)獎(jiǎng)距角的情況下尤其低。因 此，在一些實(shí)施方式中，如在獎(jiǎng)距減振估算器3136中確定的借助于獎(jiǎng)距調(diào)節(jié)減振的估算能 力和/或加速警報(bào)距離信號(hào)被提供到減振能力擴(kuò)大器322。減振能力擴(kuò)大器322例如基于加 速警報(bào)距離信號(hào)W確定借助于獎(jiǎng)距調(diào)節(jié)減振的附加能力是否被需求。為了產(chǎn)生附加能力， 減振能力擴(kuò)大器322命令葉片獎(jiǎng)距控制單元205將總偏移獎(jiǎng)距角加上總獎(jiǎng)距參考值θ〇，Κ使 得參考獎(jiǎng)距角到最優(yōu)獎(jiǎng)距角的距離且由此獎(jiǎng)距力的敏感度被增加。因此，可W提高借助于 獎(jiǎng)距力調(diào)節(jié)減振的能力。然而，運(yùn)種減振的附加能力W風(fēng)力滿輪機(jī)的更優(yōu)化操作且在許多 情況下W不產(chǎn)生一定量的功率為代價(jià)。
[0152] 技術(shù)人員理解的是，如W上使用的邏輯"一"和邏輯"零"能同樣地依據(jù)如在相應(yīng)模 塊中使用的定義和規(guī)定在相反情況下被輸出。
[0153] 應(yīng)該注意到，例如出于統(tǒng)計(jì)學(xué)原因，所述方法能包括估算在不選擇減振的情況下 塔架振蕩會(huì)是什么樣。
[0154] 附圖標(biāo)記列表 [0巧日]102風(fēng)力滿輪機(jī)
[0156] 104 機(jī)艙
[0157] 106 轉(zhuǎn)子穀
[0158] 108 風(fēng)力滿輪機(jī)塔架
[0159] 110 轉(zhuǎn)子葉片
[0160] 200 減振控制邏輯
[0161] 201 側(cè)向減振控制器
[0162] 201〇 偏移獎(jiǎng)距角
[0163] 202 啟動(dòng)決策模塊
[0164] 202〇 啟動(dòng)決策模塊的輸出
[01化]203 平滑單元
[0166] 204 倍增器
[0167] 204ο 倍增器的輸出
[0168] 205 葉片獎(jiǎng)距控制單元
[0169] 206 獎(jiǎng)距曲線單元
[0170] 207 下級(jí)獎(jiǎng)距控制器
[0171] 208 葉片獎(jiǎng)距驅(qū)動(dòng)
[0172] 210,210a，210b 啟動(dòng)決策單元
[0173] 210i 啟動(dòng)決策單元的輸入
[0174] 210〇 啟動(dòng)決策單元的輸出
[0175] 211 需求單元
[0176] 211〇 需求單元的輸出
[0177] 212 需求評(píng)估單元
[017引213 力估算單元
[01巧]213i 力估算單元的輸入
[0180] 2130 力估算單元的輸出
[0181] 214 力估算評(píng)估單元
[0182] 214i 力估算評(píng)估單元的輸入
[0183] 215 倍增器
[0184] 216 查找表
[0185] 218 查找表
[0186] 219 開(kāi)關(guān)
[0187] 2111 振蕩闊值部件
[018引 2112 負(fù)載估算部件
[0189] 2113 振蕩預(yù)測(cè)部件
[0190] 2114 風(fēng)測(cè)量部件
[0191] 2115 替換性振蕩減振模塊
[0192] 2121 振蕩部件
[0193] 2122 負(fù)載估算部件
[0194] 2123 振蕩預(yù)測(cè)部件
[01巧]2124 風(fēng)測(cè)量部件
[0196] 2125 替換性振蕩減振模塊
[0197] 2181 第一輸入部件
[0198] 2182 第二輸入部件
[0199] 303 比率限制器
[0200] 3008 滑移啟動(dòng)函數(shù)圖表
[0201] 311 需求值調(diào)控部件
[0202] 311a 加速過(guò)濾器
[0203] 311b 加速均方根部件
[0204] 311c 損壞估算器
[02化]3111 塔架加速測(cè)量部件
[0206] 3112 損壞觀察器
[0207] 3113 額定功率參考部件
[0208] 3114 主動(dòng)功率參考部件
[0209] 3115 功率損失評(píng)估部件
[0210] 3118a 滑移啟動(dòng)函數(shù)
[0211] 3118b 滑移啟動(dòng)函數(shù)
[0212] 3118c 滑移啟動(dòng)函數(shù)
[0213] 3118d 滑移啟動(dòng)函數(shù)
[0214] 312 結(jié)構(gòu)安全性部件
[0215] 3121 警報(bào)限值部件
[0216] 3122 葉片負(fù)載部件
[0217] 3123 獎(jiǎng)距狀態(tài)部件
[021引 3124 推力部件
[0219] 3126 加速比較器
[0220] 3127 磨損估算器
[0221] 3128a 滑移啟動(dòng)函數(shù)
[0222] 3128b 滑移啟動(dòng)函數(shù)
[0223] 3129 第二最大值選擇器
[0224] 313 可行值調(diào)控部件
[02巧]3131 最佳獎(jiǎng)距曲線單元
[02%] 3132 參考獎(jiǎng)距部件
[0227] 3133 風(fēng)測(cè)量部件
[0228] 3134 風(fēng)估算部件
[02巧]3135 轉(zhuǎn)矩減振估算器
[0230] 3136 獎(jiǎng)距減振估算器
[0231] 3137 風(fēng)速過(guò)濾器
[0232] 3138a 已翻轉(zhuǎn)的滑移啟動(dòng)函數(shù)
[0233] 3138b 滑移啟動(dòng)函數(shù)
[0234] 3138c 滑移啟動(dòng)函數(shù)
[0235] 315 結(jié)合單元
[0236] 3151 第一最大值選擇器
[0237] 3152 第一最小值選擇器
[0238] 3153 第二最小值選擇器
[0239] 3154 倍增器
[0240] 321 控制器增益編排器
[0241] 322 減振能力擴(kuò)大器
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于操作風(fēng)力渦輪機(jī)（102)的方法，所述風(fēng)力渦輪機(jī)（102)包括塔架（108)和具 有至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片（110)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子連接到塔架(108)且適于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，其中，每個(gè)轉(zhuǎn) 子葉片（110)的槳距角能夠調(diào)節(jié)，所述方法包括： 檢測(cè)塔架（108)的振蕩，且 選擇性地啟用減振塔架（108)的振蕩， 其特征在于， 選擇性啟用減振振蕩包括： -確定對(duì)于減振振蕩的需求， -在啟用減振塔架的振蕩將被選擇的情況下，確定合成減振效果，以及 -基于確定的對(duì)于減振的需求和確定的合成減振效果選擇啟用減振振蕩。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，基于下述中的至少一個(gè)確定對(duì)于減振所述振蕩的 需求： -塔架（108)的檢測(cè)到的振蕩達(dá)到振蕩閾值， -不同的振蕩減振控制算法是否正在操作的指示， -被動(dòng)塔架減振器是否正在操作的指示， -在啟用減振塔架的振蕩將被選擇的情況下，風(fēng)力渦輪機(jī)(102)中的負(fù)載， -當(dāng)前風(fēng)速和額定風(fēng)速之間的關(guān)系，以及 -塔架（108)的橫向振蕩的預(yù)測(cè)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一所述的方法，其中，基于下述中的至少一個(gè)確定合成減振 效果： -能夠由單獨(dú)調(diào)節(jié)槳距角產(chǎn)生的合成側(cè)向力； -轉(zhuǎn)子葉片（110)的槳距角和最優(yōu)槳距角之間的差異； -槳距力的敏感度(dF/d0); _當(dāng)前功率和額定功率之間的關(guān)系； -當(dāng)前風(fēng)速和額定風(fēng)速之間的關(guān)系， -能夠通過(guò)調(diào)節(jié)由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩引發(fā)的力來(lái)產(chǎn)生的合成側(cè)向力，以及 -風(fēng)力渦輪機(jī)（102)的操作點(diǎn)。4. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的方法，其中，選擇啟用減振振蕩的步驟有條件地執(zhí)行。5. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的方法，其中，確定的對(duì)于減振的需求和已確定的合成 減振效果被結(jié)合以產(chǎn)生評(píng)級(jí)啟用的值，且減振振蕩根據(jù)評(píng)級(jí)啟用的值被啟用，評(píng)級(jí)啟用的 值被提供為至少三個(gè)區(qū)別值之一:不啟用振蕩減振的第一值，啟用完全振蕩減振的第二值， 以及提供不啟用振蕩減振和完全振蕩減振之間的振蕩減振的區(qū)別評(píng)級(jí)的附加值。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，評(píng)級(jí)啟用的值是不啟用振蕩減振的第一值和啟用 完全振蕩減振的第二值之間的連續(xù)函數(shù)。7. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的方法，其中，塔架（108)的振蕩是橫向振蕩。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，減振橫向振蕩包括單獨(dú)槳距角調(diào)節(jié)。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，啟用單獨(dú)槳距角調(diào)節(jié)包括平滑啟用槳距角的單獨(dú) 調(diào)節(jié)。10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9中任一所述的方法，其中，通過(guò)單獨(dú)槳距角調(diào)節(jié)的減振被執(zhí)行以 減小不同的橫向振蕩減振控制算法的控制作用。11. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，在啟用減振塔架的振蕩將被選擇的情況下，風(fēng)力 渦輪機(jī)(102)中的負(fù)載包括主軸承傾斜力矩和/或葉片軸承疲勞的累積率。12. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的方法，其中，塔架（108)的振蕩通過(guò)下述預(yù)測(cè):測(cè)量沿 邊力矩且導(dǎo)出隨著時(shí)間的沿邊力矩以接收沿邊力矩發(fā)展的指示，和/或測(cè)量在圍繞風(fēng)力渦 輪機(jī)的區(qū)域中的風(fēng)場(chǎng)。13. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，不同橫向振蕩減振控制算法調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，以 使得轉(zhuǎn)子引發(fā)的振蕩具有與塔架的自然頻率不同的頻率。14. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，操作點(diǎn)由下述中的至少一個(gè)限定:風(fēng)速、共同參 考槳距、由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率、額定功率、已產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩、和發(fā)電機(jī)速度。15. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，操作點(diǎn)由下述群組中的一對(duì)限定，所述群組包 括:風(fēng)速、共同參考槳距、由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率、額定功率、已產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩、和發(fā)電機(jī)速度。16. 根據(jù)權(quán)利要求14或15中任一所述的方法，其中，能夠從特定單獨(dú)葉片槳距調(diào)節(jié)產(chǎn)生 且在特定操作點(diǎn)處產(chǎn)生的減振效果在操作風(fēng)力渦輪機(jī)（102)之前被計(jì)算且被存儲(chǔ)在查找表 (218)中。17. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的方法，還包括 -提供對(duì)于每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片（110)的最優(yōu)槳距角， -檢測(cè)塔架（108)的橫向振蕩， -按照最優(yōu)槳距角、風(fēng)況和/或發(fā)電機(jī)的輸出需求調(diào)節(jié)每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片（110)的當(dāng)前槳距 角， -通過(guò)估計(jì)對(duì)于每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片（110)的最優(yōu)槳距角和每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片（110)的當(dāng)前槳距角 之間的差異確定借助于槳距調(diào)節(jié)以減振橫向振蕩的能力， -確定是否借助于槳距調(diào)節(jié)以減振的附加能力被需求，且 如果減振的附加能力被需求，則增加最優(yōu)槳距角和當(dāng)前槳距角之間的差異。18. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的方法，其中，基于已確定的對(duì)于減振的需求和確定 的合成減振效果選擇啟用減振振蕩包括:確定塔架加速和加速警報(bào)限值，且基于塔架加速 和加速警報(bào)限值確定從塔架加速到警報(bào)限值的距離的加速警報(bào)距離信號(hào)。19. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的方法，其中，塔架（108)的振蕩是橫向振蕩，且減振 橫向振蕩包括調(diào)節(jié)由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩引發(fā)的力。20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，調(diào)節(jié)由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩引發(fā)的力包括依據(jù)橫向振蕩 的周期模式使發(fā)電機(jī)的反作用轉(zhuǎn)矩隨著時(shí)間變化，以提供由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩引發(fā)的力，所述力 減小橫向振蕩。21. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的方法，包括 -將用于多個(gè)塔架振蕩減振動(dòng)作的控制數(shù)據(jù)能夠訪問(wèn)地存儲(chǔ)在風(fēng)力渦輪機(jī)的控制器 中， -選擇控制數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)以用之的至少一個(gè)塔架振蕩減振動(dòng)作，且 -以已選擇的至少一個(gè)塔架振蕩減振動(dòng)作來(lái)減振塔架（108)的振蕩。22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，控制數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)以用之的塔架振蕩減振動(dòng)作包 括借助于葉片槳距角調(diào)節(jié)減振。23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，塔架（108)的振蕩是橫向振蕩，且葉片槳距角調(diào) 節(jié)產(chǎn)生抵消橫向振蕩的側(cè)向力。24. 根據(jù)權(quán)利要求21-23中任一所述的方法，其中，塔架（108)的振蕩是橫向振蕩，且控 制數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)以用之的塔架振蕩減振動(dòng)作包括調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，以使得轉(zhuǎn)子引發(fā)的振蕩具 有與塔架的自然頻率不同的頻率。25. 根據(jù)權(quán)利要求21-24中任一所述的方法，其中，塔架（108)的振蕩是橫向振蕩，且控 制數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)以用之的塔架振蕩減振動(dòng)作包括調(diào)節(jié)由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩引發(fā)的力。26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，調(diào)節(jié)由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩引發(fā)的力包括依據(jù)橫向振蕩 的周期模式使發(fā)電機(jī)的反作用轉(zhuǎn)矩隨著時(shí)間變化，以提供由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩引發(fā)的力，所述力 減小橫向振蕩。27. 根據(jù)權(quán)利要求21-26中任一所述的方法，包括 -基于確定的對(duì)于減振的需求和已確定的合成減振效果來(lái)選擇控制數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)以用之 的至少一個(gè)塔架振蕩減振動(dòng)作。28. -種風(fēng)力渦輪機(jī)，其包括塔架（108)和具有至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片（110)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子連 接到塔架（108)且適于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，其中，每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片（110)的槳距角能夠調(diào)節(jié)，風(fēng)力渦輪 機(jī)(102)包括： -適于檢測(cè)塔架（108)的振蕩的檢測(cè)部件(2111，2121)，和 -適于減振塔架（108)的振蕩的減振部件(201)， 其特征在于，風(fēng)力渦輪機(jī)還包括： -適于啟用減振振蕩的啟用部件(202，204)， -適于確定對(duì)于減振所述振蕩的需求的需求部件(211，212，311，312 )，以及 -適于確定合成減振效果的減振效果部件(213,214,313)， 其中，啟用部件（202,204)適于基于需求部件（211，212,311，312)和減振效果部件 (213,214,313)的輸出的結(jié)合來(lái)啟用減振振蕩。
【文檔編號(hào)】F03D7/04GK105980703SQ201480075088
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2014年12月5日
【發(fā)明人】F·卡波內(nèi)蒂, T·克呂格爾, I·庫(kù)奇曼, I·K·阿里斯頓, M·布羅德斯加德, J·D·格林內(nèi)特, J·S·湯姆森, P·莫滕森西格弗雷德
【申請(qǐng)人】維斯塔斯風(fēng)力系統(tǒng)集團(tuán)公司