專利名稱:風力渦輪機和用于操作風力渦輪機的方法
技術領域:
本公開涉及一種用于操作風力渦輪機的方法。此外,本公開涉及一種風力渦輪機。
背景技術:
當起動風力渦輪機時,通常,測量風力轉子或發(fā)電機轉子的自旋旋轉并計算該自旋旋轉的平均值。當風力渦輪機在自旋旋轉下旋轉時,葉片槳距相對于旋轉平面為大約60 度。在該計算的平均值超過風力轉子的旋轉速度的預定值的情況下,渦輪加速。在加速程序中,葉片槳距角被改變到相對于旋轉平面介于-1度至20度之間的操作槳距角。在加速程序之后,渦輪進入負載操作的狀態(tài)。在負載操作中,風力渦輪機的發(fā)電機被連接至電網(wǎng)。 在一典型實施例中,如果風速超過預定風速(例如25m/s),停止風力渦輪機。在還有一實施例中,風力渦輪機起動于檢查最重要的系統(tǒng)的操作狀態(tài)。通常,風力轉子被停駐制動器(parking brake)制動。通常,轉子葉片于是處于順槳位置。在系統(tǒng)的檢查正面的情況下(那意味著沒有檢測到錯誤或重要錯誤),夾式(jaw)或方位角(azimuth) 系統(tǒng)沿著風向轉動風力渦輪機。在一些實施例中,風力轉子仍被制動。然后,測量風速。當風速處于風力渦輪機的操作范圍內時(例如6m/s至24m/s),轉子葉片被葉片變槳系統(tǒng)移動到風中。在一典型實施例中,如果風速超過預定速度(例如3. 5m/s),起動風力渦輪機。在其它實施例中,當風速處于風力渦輪機的操作范圍內時,方位角沿著風向轉動風力渦輪機。 然后,在風力轉子被制動的情況下,釋放停駐制動器。于是,風力轉子加速達到發(fā)電機的同步速度,發(fā)電機將旋轉能轉換成電能。最后,發(fā)電機被連接至電網(wǎng)。在低風力條件下,可能存在風力渦輪機的發(fā)電機可作用為馬達情形的風險。
發(fā)明內容
鑒于上面所述,提供了一種用于操作風力渦輪機的方法,該風力渦輪機包括風力轉子和連接至該風力轉子的發(fā)電機,其中,發(fā)電機適于被連接至電網(wǎng),其中,該方法包括基于風力渦輪機的至少一個構件的預計效率產(chǎn)生風力渦輪機的加速事件或起動事件的其中至少一項的信號。根據(jù)另一方面,提供了一種用于操作風力渦輪機的方法,該風力渦輪機包括風力轉子和連接至該風力轉子的發(fā)電機,其中,發(fā)電機適于被連接至電網(wǎng),其中,該方法包括基于風力渦輪機的預計功率輸出產(chǎn)生風力渦輪機的加速事件或起動事件的其中至少一項的信號,風力渦輪機的預計功率輸出是基于風力渦輪機的至少一個構件的預計電功率消耗或機械功率消耗的其中至少一項的。根據(jù)還有一方面,提供了一種包括風力轉子的風力渦輪機,其中,該風力轉子被機械地連接到發(fā)電機上,以用于將風力轉子的旋轉功率(rotational power)傳遞到發(fā)電機轉子上,其中,發(fā)電機的輸出電流適于通過斷路器(circuit breaker)選擇性地連接至電網(wǎng), 該風力渦輪機還包括適于使斷路器閉合或跳開(trip)的控制裝置,其中,該控制裝置適于基于風力渦輪機的至少一個構件的預計效率產(chǎn)生風力渦輪機的加速事件或起動事件的其中至少一項的信號。本發(fā)明的進一步的方面、優(yōu)點和特征從從屬權利要求、描述以及附圖中是顯而易見的。
對于本領域普通技術人員而言,在該說明書的其余部分中更加具體地闡述了完全和充分的公開(包括其最佳模式),包括對附圖的參考,在附圖中圖1示意性地示出了風力渦輪機的一個實施例;圖2示意性地示出了風力渦輪機的一個實施例的功能性構件。圖3示意性地示出了風力渦輪機的傳動系的一個實施例;以及圖4示出了方法的一個實施例的流程圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將更詳細地參考不同實施例,其中的一個或多個示例在各圖中示出。各示例通過說明的方式而提供,并且不意圖作為限制。例如,作為一個實施例的部分而顯示或描述的特征可用于其它實施例或與其它實施例結合使用,以產(chǎn)生更進一步的實施例。本公開意圖包括這樣的修改和變型。圖1示出了風力渦輪機100。風力渦輪機100包括塔架110,機艙120安裝在塔架 110上。機艙120可圍繞塔架的垂直軸線旋轉。用于將旋轉能轉變成電能的發(fā)電機(未示出)放置在機艙120內。發(fā)電機被連接到可圍繞水平軸線旋轉的中心體130上。三個轉子葉片140被連接到中心體130上。轉子葉片140和中心體130 —起形成風力渦輪機100的風力轉子。風力渦輪機100如下面那樣操作。在典型情形下,機艙120圍繞垂直軸線旋轉, 從而使中心體130的水平軸線大致平行于風向。由于轉子葉片140的空氣動力輪廓,風施加轉矩在風力轉子上。因此,風力轉子圍繞其水平軸線旋轉,從而驅動發(fā)電機。發(fā)電機將機械旋轉轉變成電流。因此,風的動能被轉變成電能。圖2示出了風力渦輪機的一些功能元件的示意圖。風力轉子150經(jīng)由風力轉子軸 165聯(lián)接到齒輪箱160上,其中,齒輪箱160將風力轉子150的第一旋轉速度轉換成適于發(fā)電機170的第二旋轉速度,發(fā)電機170利用發(fā)電機轉子軸175連接到齒輪箱160的輸出側上。在一典型實施例中,風力渦輪機的傳動系可由風力渦輪機的機械構件限定。例如,在一個實施例中,該傳動系包括風力轉子軸165、齒輪箱160和發(fā)電機轉子軸175。發(fā)電機轉子軸 175驅動發(fā)電機170的轉子。在一典型實施例中,發(fā)電機170產(chǎn)生的電流然后被送入變換器 180 (inverter)中,該變換器180經(jīng)由斷路器190和變壓器200連接至電網(wǎng)210。風力渦輪機還包括控制裝置220,在一典型實施例中,控制裝置220可控制例如轉子葉片的槳距、風力轉子的制動器163、齒輪箱160 (尤其是帶有溫度傳感器167的齒輪箱160的溫度),以及齒輪箱的加熱裝置169、發(fā)電機170、變換器180、用于變換器的冷卻裝置185、斷路器190和變壓器200。在一典型實施例中,制動器163設置在風力轉子軸165處。在其它實施例中, 制動器可設置在發(fā)電機轉子軸175處。通常,風力渦輪機具有特定效率,該特定效率由風力渦輪機的各構件的效率決定。 舉例而言,風力渦輪機的變換器消耗能量。此外,可能需要某些能量用于風力轉子的槳距控制。在另一實施例中,齒輪箱的加熱裝置169消耗能量。通常,冷卻裝置185也需要能量。 由這些裝置消耗的能量例如可取決于相應裝置的溫度或周圍環(huán)境溫度。在一典型實施例中,風力渦輪機的傳動系具有機械損失,例如由于摩擦。在一實施例中,這可消耗功率,因為并非風力轉子的所有功率被提供至發(fā)電機170的轉子。通常,取決于轉子葉片140的角位置,風力轉子150的每個葉片140的槳距可被變槳驅動135單獨控制。因此,在一典型實施例中,變槳驅動也可消耗能量。在還有一實施例中,當在轉子軸165與發(fā)電機軸175之間使用齒輪箱160時,齒輪箱160具有特定效率,從而使風力轉子150的一些能量在傳輸?shù)桨l(fā)電機170的轉子期間損失。其它能量損失可發(fā)生在例如變換器180和變壓器200中。通常,發(fā)電機170自身消耗功率,例如用于發(fā)電機170的轉子中的激勵繞組。例如, 在永磁體激勵的發(fā)電機中,永磁體具有磁化,該磁化取決于溫度。因此,必須產(chǎn)生弱化場以便為發(fā)電機提供最佳磁場。這也可消耗一些功率。當風力渦輪機被連接至電網(wǎng)210時,發(fā)電機170產(chǎn)生送入電網(wǎng)210的功率。然而, 風力渦輪機具有自身的功率消耗,其降低風力渦輪機的效率。該自身消耗可取決于例如風力渦輪機的個別部件的溫度,例如齒輪箱的溫度,以及周圍環(huán)境溫度。此外,風力渦輪機的功率消耗可取決于風力渦輪機的構造。舉例而言,所使用的變換器模塊的數(shù)量可取決于由風力渦輪機產(chǎn)生的功率。通常,僅僅所產(chǎn)生的功率與由風力渦輪機100消耗的功率之間的差被送入電網(wǎng)。 由風力渦輪機100消耗的功率并不恒定,而是變化的。此外,風力渦輪機還具有一些機械損失,例如在齒輪箱160中以及或在風力轉子軸165的軸承中,其可取決于周圍環(huán)境溫度,或齒輪箱或軸承分別的溫度,或者相應裝置中的油溫。在一典型實施例中,風力渦輪機的消耗是基于電損失和機械損失的。因此,風力渦輪機的效率是基于電損失和機械損失的。通常,當起動風力渦輪機時,控制裝置220檢查一些系統(tǒng)(例如變換器180、變壓器200、齒輪箱160、變槳驅動13 的操作狀態(tài)。通常,風力轉子被停駐制動器163制動在靜止位置。在還有的實施例中,風力轉子在待機操作期間不被停駐制動器163制動。例如, 轉子葉片140于是處于順槳位置。在系統(tǒng)檢查正面的情況下(那意味著沒有檢測到錯誤或重要錯誤),夾式或方位角系統(tǒng)沿著風向轉動風力渦輪機,例如,如果平均風速超過預定值。 于是,在一個實施例中,可再次測量風速。例如,風速計可測量風速。當風速處于風力渦輪機的操作范圍內時(例如6m/s至24m/s),轉子葉片被變槳驅動135移動到風中,例如到自旋位置,例如將風力轉子150加速至自旋旋轉。在一典型實施例中,當風速超過3. 5m/s時, 風力轉子150被加速至自旋旋轉。然后,釋放停駐制動器(在其被啟動的情況下)。在一典型實施例中,變槳驅動135將轉子葉片140轉動至相對于風力轉子150的旋轉平面為大約 65度。通常,風力轉子加速達到自旋旋轉速度,該速度低于風力渦輪機被連接至電網(wǎng)時的旋轉速度。在一典型實施例中,自旋旋轉速度介于0. 5rmp與1.5rmp之間,尤其是介于0. Srpm 與Irpm之間。于是,當控制裝置確定風力渦輪機將產(chǎn)生足夠能量以便連接至電網(wǎng)時,由控制裝置220觸發(fā)加速事件。當加速事件被觸發(fā)時,風力渦輪機可開始加速程序。通常,在加速程序中,葉片槳距角被變?yōu)橄鄬τ谛D平面為-1度至20度之間的操作槳距角。風力渦輪機被加速到風力渦輪機的接通速度,并且然后將發(fā)電機連接至電網(wǎng)210。通常,接通速度可為預定速度,發(fā)電機在該速度處被理想地連接至電網(wǎng)。風力渦輪機的一些構件的檢查間隔可取決于風力渦輪機被連接至電網(wǎng)的次數(shù)。舉例而言,斷路器190在4000次切換操作后必須被檢查。在還有一實施例中,提供給電網(wǎng)操作者的能量報酬可取決于送入電網(wǎng)210的電功率的最小值。因此,對于風力渦輪機的操作者而言,在起動加速程序之前知道風力渦輪機是否會產(chǎn)生足夠功率以便成功地連接至電網(wǎng) 210可能是重要的。如果風力渦輪機不給電網(wǎng)提供足夠的能量,必須將其從電網(wǎng)斷開,并且可起動關閉程序。通常,為了防止風力渦輪機在剛加速之后就關閉,在產(chǎn)生起動渦輪的事件時或者將發(fā)電機連接至電網(wǎng)210時考慮實際環(huán)境以及渦輪的構造。在一典型實施例中,所有功率消耗物可被定義為風力渦輪機中的其中損失了風力轉子功率的構件。舉例而言,在觸發(fā)加速事件用于起動風力渦輪機或者用于將風力渦輪機連接至電網(wǎng)之前,可考慮至少一部分功率消耗物的環(huán)境條件和/或渦輪構造。在一典型實施例中,加速事件不僅受到風力轉子150的加速旋轉速度參數(shù)的控制,而且還關于風力渦輪機所產(chǎn)生的可送入電網(wǎng)的功率的估計而計算。通常,如果該變量超過預定限制,渦輪將起動。該預定值或閾值可取決于風力渦輪機的位置而設置。因此,如果P轉子-P消耗> Pfil人電網(wǎng),那么風力渦輪機開始加速,其中P轉子是當風力渦輪機運行時(尤其是當風力渦輪機被連接至電網(wǎng)時)轉子將產(chǎn)生的計算/估計的功率,P-
是由風力渦輪機消耗的計算/估計的功率,尤其是當風力渦輪機被連接至電網(wǎng)時;并且P 可送入電網(wǎng)的最小功率值。該值可設置。因此,如果待送入電網(wǎng)的估計或預計功率太低或低于閾值,加速事件不通過控制裝置觸發(fā)。因此,可減少檢查的次數(shù),檢查的次數(shù)取決于風力渦輪機到電網(wǎng)的連接次數(shù),例如對于斷路器而言。因此,可節(jié)省維護成本。通常,風力渦輪機的起動取決于能量或功率平衡。起動參數(shù)是動態(tài)地計算的。在可與其它實施例結合的一典型實施例中,當風力轉子150處于自旋旋轉時,可通過使用例如風力轉子速度、葉片角、風向和/或歷史數(shù)據(jù)來估計或預計將由風力轉子產(chǎn)生的功率。歷史數(shù)據(jù)可改進功率計算。圖3示出了示意性構造的控制裝置220的一個實施例。該控制裝置被連接至用于感測周圍環(huán)境溫度的至少一個溫度傳感器222,以及用于確定風力轉子150的旋轉速度的速度確定裝置224。此外,控制裝置被連接至風速傳感裝置2 和數(shù)據(jù)存儲裝置觀0。數(shù)據(jù)存儲裝置可包含溫度、風速、天氣條件、風向以及在這些條件下產(chǎn)生的電能的歷史數(shù)據(jù)。此外,數(shù)據(jù)存儲裝置280可包括關于風力渦輪機100的功率曲線的信息。另一磁體溫度傳感器 230 (magnet temperature sensor)可被定位用以感測發(fā)電機的溫度,尤其是用以感測發(fā)電機170的磁體的溫度。還有一溫度傳感器167測量齒輪箱油的溫度。在還有一實施例中, 可提供用于感測變換器的溫度或變壓器200的溫度的溫度傳感器。在一典型實施例中,測量了內部功率消耗(例如齒輪箱的加熱裝置180、發(fā)電機170的激勵繞組或變換器的冷卻裝置的功率消耗)。舉例而言,風力渦輪機在連接到電網(wǎng)時的總效率可基于風力渦輪機的一些構件或所有構件的預計效率而預計。通常,當風力渦輪機100準備起動時,例如在維護之后或低風情形之后,取決于所感測的天氣條件,控制裝置220計算預計的風力轉子功率。在進一步的步驟中,控制裝置計算或估計風力渦輪發(fā)電機的構件的內部功率消耗或效率。內部功率消耗可取決于環(huán)境條件而計算,例如天氣(例如如果下雨或下雪),周圍環(huán)境溫度,空氣壓力,風力渦輪機的構造, 例如啟動的變換器的數(shù)量,齒輪箱的使用或磨損,齒輪箱油溫等等。在一個實施例中,功率消耗基于構件的實際效率、渦輪的和環(huán)境條件中的構造。 舉例而言,構件的效率取決于實際齒輪箱油溫、使用或啟動的主變頻器(main frequency convertor)的數(shù)量、發(fā)電機溫度、變換器溫度等而改變。此外,在一些實施例中,風力渦輪機的構造可改變。舉例而言,風力渦輪機可適于冷天氣極度增強。進一步的構造示例是主轉換器的類型、發(fā)電機類型、葉片類型。舉例而言,葉片可設置為帶有特定末端的構造。舉例而言,轉子葉片可具有鯊狀末端(sharktip)、末端虛部(tip vain)等。此外,風力渦輪機的構造取決于轉子葉片的數(shù)量、空氣動力學翼型、轉子葉片扭曲等等。如果預計風力轉子功率與風力渦輪機的預計功率消耗之間的差超過預定閾值,控制裝置可觸發(fā)起動事件和/或使風力渦輪機起動,例如使風力渦輪機進入風中,并且釋放風力轉子制動器。在還有一實施例中,當風力轉子已經(jīng)旋轉(例如風力轉子處于自旋旋轉),但發(fā)電機尚未連接至電網(wǎng)時,風力轉子功率可通過確定風力轉子的旋轉速度、轉子葉片的槳距角以及在特定實施例中還有歷史數(shù)據(jù)而預計。在進一步的步驟中,計算風力渦輪機在被連接至電網(wǎng)時的預計功率消耗。如果風力渦輪機的預計功率消耗與風力轉子功率之間的差超過預定閾值,尤其是多于60秒,控制裝置可觸發(fā)加速事件,并且隨后可將發(fā)電機連接至電網(wǎng)。 因此,提供了到電網(wǎng)的適應性起動程序和適應性連接。通常,可在低風條件下改進年能量產(chǎn)量。圖4示出了用于操作風力渦輪機的方法的一典型實施例。在步驟1000中,確定風力轉子功率。在進一步的步驟1010中,預計風力渦輪機的內部功率消耗。在進一步的步驟 1020中,將風力轉子功率與風力渦輪機的預計內部功率消耗比較。該比較可判斷所確定的風力轉子功率與預計內部功率消耗之間的差是否超過預定閾值。如果風力轉子功率與估計的內部功率消耗之間的差超過預定閾值,風力渦輪機準備將風力渦輪機的發(fā)電機連接至電網(wǎng)(步驟1030)。舉例而言,風力轉子速度被加速到對于發(fā)電機而言的合適速度。這可通過改變轉子葉片角度而執(zhí)行。然后,將風力渦輪機連接至電網(wǎng)(步驟1040)。在一典型實施例中,提供了一種用于操作風力渦輪機的方法,其中,該風力渦輪機包括風力轉子和連接到該風力轉子上的發(fā)電機。風力渦輪機的發(fā)電機適于被連接至電網(wǎng)。 通常,該方法包括基于風力渦輪機的至少一個構件的預計效率來產(chǎn)生風力渦輪機的加速事件或起動事件的其中至少一項的信號。在可與本文所公開的其它實施例結合的一典型實施例中,預計效率是當風力渦輪機要被連接至電網(wǎng)時該至少一個構件的估計效率。在另一實施例中,風力渦輪機的該至少一個構件選自包括下列項的組齒輪箱、變換器、發(fā)電機、變壓器、傳動系和控制器。在可與本文所公開的其它實施例結合的還有一實施例中,該至少一個構件的預計效率基于該至少一個構件的預計功率消耗。在一典型實施例中,功率消耗是電功率消耗。在還有一實施例中,至少一個構件的預計效率基于齒輪箱的加熱裝置的預計功率消耗、冷卻裝置或變換器的預計功率消耗、發(fā)電機的激勵繞組的預計功率消耗或發(fā)電機的場弱化的預計功率消耗。在另一實施例中,該至少一個構件的預計功率消耗基于該至少一個構件的實際功率消耗。在可與本文所公開的其它實施例結合的還有一實施例中,預計功率消耗基于例如實際齒輪箱溫度、用于加熱齒輪箱溫度所需的實際功率、實際變換器溫度、用于冷卻變換器所需的實際功率或發(fā)電機的永磁體的實際溫度。在另一實施例中,功率消耗可包括機械損失,例如風力渦輪機的傳動系的機械損失。通常,該至少一個構件的預計效率基于該至少一個構件的實際效率。在可與本文所公開的其它實施例結合的一典型實施例中,產(chǎn)生用于風力渦輪機的加速事件或起動事件的信號還基于風力渦輪機的預計功率輸出。在另一實施例中,用于風力渦輪機的加速事件或起動事件的其中至少一項的信號包括基于預計功率輸出與預定功率閾值的關系而產(chǎn)生。典型地,在可與本文所公開的一個實施例結合的一實施例中,當預計功率輸出超過預定閾值預定時間(尤其是30秒至180秒,通常60秒)時,產(chǎn)生用于風力渦輪機的加速事件或起動事件的信號。在還有一實施例中,該預定時間可超過60秒。在還有一實施例中,在加速事件信號之后,風力渦輪機使風力轉子速度適合發(fā)電機的接通速度,并且連接風力渦輪機的發(fā)電機,其中,接通速度是發(fā)電機轉子的預定速度, 發(fā)電機在該預定速度處被理想地連接至電網(wǎng)。通常,接通速度是發(fā)電機最佳地連接至電網(wǎng)時發(fā)電機轉子的速度。在可與本文所公開的其它實施例結合的一典型實施例中,槳距角設置為用以將風力轉子加速達到發(fā)電機的同步速度。根據(jù)可與本文所公開的其它實施例結合的還有一實施例,該至少一個構件的預計功率輸出或預計效率還基于選自包括下列項的組中的至少一個值實際風力轉子速度、實際轉子葉片角度,以及實際風向、實際風速、風力渦輪機的實際構造,以及實際環(huán)境條件。在另一實施例中,該至少一個構件的預計效率還基于記錄的數(shù)據(jù)。在還有一實施例中,記錄的數(shù)據(jù)包括適于確定風力渦輪機或風力渦輪機的至少一個構件在風力渦輪機被連接至電網(wǎng)時的效率的數(shù)據(jù)。在一典型實施例中,記錄的數(shù)據(jù)包括適于確定風力渦輪機或風力渦輪機的至少一個構件在風力渦輪機被連接至電網(wǎng)時的效率的數(shù)據(jù),其取決于例如風速、風向、轉子葉片角度、構件的溫度(尤其是齒輪箱的油溫、變換器溫度和/或周圍環(huán)境溫度)。根據(jù)還有一方面,提供了一種用于操作風力渦輪機的方法。該風力渦輪機包括風力轉子和連接到該風力轉子上的發(fā)電機。此外,該發(fā)電機適于被連接到電網(wǎng)。典型地,該方法包括基于風力渦輪機的預計功率輸出產(chǎn)生用于風力渦輪機的加速事件或起動事件的其中至少一項的信號,風力渦輪機的預計功率輸出基于風力渦輪機的至少一個構件的預計電功率消耗或機械功率消耗的其中至少一項。在可與本文所公開的其它實施例結合的一典型實施例中,預計功率輸出是當風力渦輪機要被連接至電網(wǎng)時的估計功率輸出。根據(jù)另一方面,提供了一種包括風力轉子的風力渦輪機。該風力轉子被機械地連接到發(fā)電機上,以用于將風力轉子的旋轉功率傳遞到發(fā)電機的轉子上。典型地,發(fā)電機的輸出電流適于通過斷路器選擇性地連接至電網(wǎng)。該風力渦輪機還包括適于使斷路器閉合或跳開的控制裝置,其中,控制裝置適于基于風力渦輪機的至少一個構件的預計效率來產(chǎn)生風力渦輪機的加速事件或起動事件的其中至少一項的信號。在可與本文所公開的其它實施例結合的還有一實施例中,風力渦輪機的該至少一個構件選自包括下列項的組齒輪箱、變換器、發(fā)電機、變壓器、傳動系、變槳驅動和控制器。該書面描述使用包括最佳模式的示例來使本領域技術人員能夠制造和使用所述主題。雖然上文中已經(jīng)公開了許多特定實施例,但是,本領域技術人員應認識到,所附權利要求的精神和范圍容許同等有效的修改。尤其是,上面所述實施例的相互非排他性的特征可彼此結合??蓪@秶伤綑嗬笙薅?,并且可包括本領域技術人員想到的這樣的變型和其它示例。如果這種其它示例具有與所附權利要求的字面語言沒有不同的結構元件,或者如果它們包括與所附權利要求的字面語言無實質差別的等同結構元件,則這種其它示例意圖在所附權利要求的范圍內。
權利要求
1.一種用于操作風力渦輪機(100)的方法,所述風力渦輪機包括風力轉子(160)和連接到所述風力轉子上的發(fā)電機(170),其中,所述發(fā)電機適于被連接至電網(wǎng),其中,所述方法包括-基于所述風力渦輪機的至少一個構件(135,165,160,175,170,180,190,200,220)的預計效率產(chǎn)生用于所述風力渦輪機的加速事件或起動事件的其中至少一項的信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,所述預計效率是當所述風力渦輪機要被連接至電網(wǎng)時所述至少一個構件的估計效率。
3.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的方法,其特征在于,所述風力渦輪機的所述至少一個構件選自包括下列項的組齒輪箱(160)、變換器(180)、發(fā)電機(170)、變壓器000)、 傳動系(165,160,175)、變槳驅動(13 和控制器Q20)。
4.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的方法,其特征在于,所述至少一個構件的所述預計效率基于所述至少一個構件的預計功率消耗、實際效率和/或實際功率消耗,其中,特別地,所述至少一個構件的所述預計效率還基于選自包括下列項的組中的至少一個值實際風力轉子速度、實際轉子葉片角度,以及實際風向、實際風速、風力渦輪機的實際構造、實際環(huán)境條件,和/或其中特別地,所述至少一個構件的所述預計效率還基于記錄的數(shù)據(jù),特別地,其中,所述記錄的數(shù)據(jù)包括適于確定在所述風力渦輪機被連接至電網(wǎng)時所述風力渦輪機或所述風力渦輪機的至少一個構件的效率的數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的方法,其特征在于,所述產(chǎn)生用于所述風力渦輪機的加速事件或起動事件的其中至少一項的信號還基于所述風力渦輪機的預計功率輸出, 其中,特別地,所述預計功率輸出基于選自包括下列項的組中的至少一個值實際風力轉子速度、實際轉子葉片角度、實際風向、實際風速、風力渦輪機的實際構造以及實際環(huán)境條件。
6.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的方法,其特征在于,用于加速或起動所述風力渦輪機的所述信號基于所述預計功率輸出與預定功率閾值的關系而產(chǎn)生,尤其是當所述預計功率輸出超過所述預定閾值預定時間時,尤其是30秒至180秒。
7.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的方法,其特征在于,所述方法還包括在所述加速事件信號之后,所述風力渦輪機使所述風力轉子速度適合所述發(fā)電機的接通速度,并且將所述風力渦輪機的所述發(fā)電機連接至電網(wǎng)。
8.一種包括風力轉子(160)的風力渦輪機(100),其特征在于,所述風力轉子被機械地連接至發(fā)電機(170),以用于將所述風力轉子的旋轉功率傳遞到所述發(fā)電機的轉子上,其中,所述發(fā)電機的輸出電流適于通過斷路器(190)選擇性地連接至電網(wǎng)010),所述風力渦輪機還包括適于閉合所述斷路器的控制裝置O20),其中,所述控制裝置適于基于所述風力渦輪機的至少一個構件(135,165,160,175,170,180,190,200,220)的預計效率產(chǎn)生用于所述風力渦輪機的加速事件或起動事件的其中至少一項的信號。
9.根據(jù)權利要求8所述的風力渦輪機,其特征在于,所述預計效率是當所述風力渦輪機要被連接至電網(wǎng)時所述至少一個構件的估計效率。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的風力渦輪機,其特征在于,所述風力渦輪機的所述至少一個構件選自包括下列項的組齒輪箱(160)、變換器(180)、發(fā)電機(170)、變壓器000)、 傳動系(165,160,175)、變槳驅動(13 和控制器Q20)。
全文摘要
本公開涉及風力渦輪機和用于操作風力渦輪機的方法。具體而言,本公開涉及一種用于操作風力渦輪機(100)的方法,該風力渦輪機包括風力轉子(160)和連接到風力轉子上的發(fā)電機(170),其中,發(fā)電機適于被連接至電網(wǎng),其中,該方法包括基于風力渦輪機的至少一個構件(135,165,160,175,170,180,190,200,220)的預計效率產(chǎn)生用于風力渦輪機的加速事件或起動事件的其中至少一項的信號。此外,本公開涉及一種包括風力轉子(160)的風力渦輪機(100),其中,風力轉子被機械地連接至發(fā)電機(170),以用于將風力轉子的旋轉功率傳遞到發(fā)電機的轉子上,其中,發(fā)電機的輸出電流適于通過斷路器(190)選擇性地連接至電網(wǎng)(210),該風力渦輪機還包括適于閉合斷路器的控制裝置(220)。
文檔編號F03D9/00GK102312777SQ201110189788
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月29日 優(yōu)先權日2010年6月29日
發(fā)明者D·門克 申請人:通用電氣公司