[发明专利]风电场中风力涡轮机的控制

权利要求书

1.一种风电场，该风电场包括：多个风力涡轮机并且包括至少一个上游风力涡轮机和在上风涡轮机下游的至少一个风力涡轮机，其中，下风涡轮机包括用于测量或感测所述上游涡轮机的涡区湍流并用于向控制器输出涡区指示信号的设备，所述控制器响应于所述涡区指示信号生成用于控制下游涡轮机的参数的信号。

2.根据权利要求1所述的风电场，其中，所述设备是激光雷达。

3.根据权利要求2所述的风电场，其中，所述激光雷达测量多个上游涡轮机的所述涡区湍流。

4.根据权利要求1、2或3所述的风电场，其中，所述控制器是在下游涡轮机处的控制器。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的风电场，其中，所述控制器控制多个下游涡轮机，并输出用于控制多个下游涡轮机的参数的信号。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的风电场，其中，所述控制器包括疲劳估计器，并且所述涡区指示信号向所述疲劳估计器提供输入。

7.根据任一项前述权利要求所述的风电场，其中，所述控制器生成的控制信号使下游涡轮机以高于所述下游涡轮机的额定输出来输出功率。

8.根据权利要求6和7所述的风电场，其中，所述控制器在所述疲劳估计器基于所述涡区指示信号表示疲劳损坏的风险低时，输出超额定命令。

9.根据任一项前述权利要求所述的风电场，其中，控制信号包括共同转子叶片桨距命令。

10.根据任一项前述权利要求所述的风电场，其中，控制信号包括下游涡轮机转子的各叶片的单个转子叶片桨距命令。

11.根据任一项前述权利要求所述的风电场，其中，控制信号包括转子速度命令。

12.根据任一项前述权利要求所述的风电场，其中，控制信号包括机舱偏转角命令。

13.根据任一项前述权利要求所述的风电场，该风电场包括多个下游涡轮机，至少一些下游涡轮机具有安装在各个涡轮机上的激光雷达，以测量来自一个或更多个相邻的上风涡轮机的涡区。

14.根据权利要求1或2所述的风电场，其中，所述设备包括风力涡轮机组件上的负载确定传感器，以及用于循环改变下游涡轮机的方位以基于感测到的负载来确定涡区位置的方位角控制器。

15.根据任一项前述权利要求所述的风电场，其中，所述控制器生成控制信号来设置下游转子叶片相对于来自所述上游涡轮机的叶片的涡区的位置，由此使上游叶片涡区对所述下游涡轮机叶片的影响最小。

16.根据任一项前述权利要求所述的风电场，其中，所述风电场包括涡轮机的阵列，至少一些所述涡轮机设置在所述风电场的周边处，其中，涡区测量或感测设备设置在用于感测一个或更多个上游涡轮机的涡区湍流的多个周边涡轮机上。

17.一种控制风电场中至少一个风力涡轮机的方法，受控制的所述涡轮机设置在至少一个其他上游风力涡轮机的下游，并且受控制的所述涡轮机包括用于测量或感测所述上游涡轮机的涡区的设备，所述方法包括以下步骤：

测量所述上游涡轮机的涡区湍流，

响应于所测得的涡区湍流为控制器生成涡区指示信号，以及

在所述控制器处，响应于所述涡区指示信号生成用于控制下游涡轮机的参数的信号。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述控制器生成的信号是功率超额定信号，该功率超额定信号用于控制所述下游涡轮机的参数，使得该下游涡轮机以比其额定功率大的水平输出功率。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述控制器包括疲劳估计器，该疲劳估计器接收所述涡区指示信号作为输入，并且如果所述疲劳估计器估计出对所述下游涡轮机的一个或更多个组件的疲劳损坏的风险低，则输出所述超额定信号。