[发明专利]可用功率估算器

权利要求书

1.用于确定驱动风力涡轮机（900）的风的估算的风速（νe）的方法，该方法包括：

测量由风力涡轮机（900）生成的当前功率（Pa），

测量风力涡轮机（900）的转子的当前转子速度（ωa），

测量转子（903）的转子叶片的当前叶片螺距角（θa），以及

基于当前功率（Pa）、当前转子速度（ωa）和当前叶片螺距角（θa）确定所估算的风速（νe）。

2.权利要求1的方法，还包括：

基于所确定的估算的风速（νe）和该涡轮机的功率曲线，确定风力涡轮机（900）的可用最大功率（Pmax），

其中该功率曲线指示在不同风速（ν）的可用最大功率（Pmax）。

3.权利要求1或2的方法，其中确定所估算的风速（νe）包括使用下述公式：

P=C_p(R*ω_rotor/ν(T,p),θ)*π*R/2*ρ(T,p)*ν(T,p)³

其中

ω_rotor=转子速度

ν=风速

R=转子半径

ρ=空气密度

θ=叶片螺距角

p=当地气象压力

T=温度。

4.权利要求1至3中任意一项的方法，其中确定所估算的风速（νe）包括限定包括三条正交轴的三维参照查找表，

其中第一轴表示转子速度（ω），第二轴表示风速（ν）以及第三轴表示叶片螺距角（θ），以及

其中该三维参照查找表中的值表示取决于风速（ν）、转子速度（ω）和叶片螺距角（θ）的能够由该风力涡轮机（900）生成的功率（P）。

5.权利要求4的方法，其中确定所估算的风速（νe）还包括：

在针对当前功率（Pa）、当前叶片螺距角（θa）和当前转子速度（ωa）的参照查找表中查找所估算的风速（νe）。

6.权利要求4或5的方法，其中确定所估算的风速（νe）还包括：

当相应的测量的当前值落在参照查找表中的两个对应值之间时，内插针对所测量的当前功率（Pa）、所测量的当前叶片螺距角（θa）和/或所测量的当前转子速度（ωa）的值。

7.权利要求4至6中的一项的方法，还包括校正该参照查找表中的叶片螺距角（θ），其中该校正包括：

校准周期，该校准周期包括：

测量风力涡轮机（900）的可用最大功率（Pmax），

依据所测量的可用最大功率（Pmax）确定所估算的风速（νe），

降低该涡轮机的功率产生直至风力涡轮机（900）再次产生受限功率（Pl）为止，

测量当前叶片螺距角（θa）以及计算在该受限功率（Pl）处的所计算的叶片螺距角（θt），

其中校正该参照查找表中的叶片螺距角（θ）还包括另一校准周期，该另一校准周期包括：

测量风力涡轮机（900）在另一时间点的另一可用最大功率（Pmax），

依据所测量的另一可用最大功率（Pmax）确定另一估算的风速（νe），

降低该涡轮机的功率产生直至风力涡轮机（900）再次产生另一受限功率（Pl）为止，

测量另一当前叶片螺距角（θa）以及计算在该另一受限功率（Pl）处的另一计算的叶片螺距角（θt），

基于该参照查找表中叶片螺距角的值，对传递函数进行建模，

其中该传递函数基于下述内容通过多项式回归而生成：

a）所测量的叶片螺距角（θm）和所计算的螺距角（θt）之间的偏移（a），以及

b）该另一测量的叶片螺距角（θm）和该另一计算的螺距角（θt）之间的另一偏移（a），

其中该传递函数适配成用于确定该参照查找表中的校正的叶片螺距角（θc）。

8.权利要求7的方法，其中通过受限功率（Pl）、所估算的风速（νe）和预先限定的恒定转子速度（ωc）计算所计算的叶片螺距角（θt）。