[发明专利]在寒冷气候环境中启动风轮机的方法

权利要求书

1.一种在寒冷气候环境中从静止状态或接近静止状态启动风轮机(10)的方法，所述风轮机具有塔架(12)、具有至少一个叶片(22)的转子(16)、用于产生电功率的发电机(18)、以及齿轮箱(30)，该齿轮箱(30)具有操作地联接至所述转子的主轴(26)以及操作地联接至所述发电机的高速轴，所述风轮机被构造成操作地连接至输电网；该方法包括：

执行启动周期，其中控制所述转子的旋转速度以使其增大，在所述风轮机的启动过程中，所述风轮机不向所述输电网输送任何功率；

通过增大所述转子的旋转速度来提供所述齿轮箱内的热量产生，直到所述齿轮箱已达到阈值温度(T₃)；以及

一旦所述齿轮箱的温度达到了所述阈值温度，将利用所述风轮机所产生的电功率提供至所述输电网。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过增大所述转子的旋转速度来提供所述齿轮箱内的热量产生的步骤包括使所述齿轮箱中的内部功率损耗最大化。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，通过增大所述转子的旋转速度从而使所述齿轮箱中的内部功率损耗最大化的步骤还包括根据所述高速轴的旋转速度与齿轮箱温度之间的基本线性关系来控制所述转子的旋转速度。

4.根据权利要求3所述的方法，该方法还包括：在根据以第一斜率表征的、所述高速轴的旋转速度与所述齿轮箱温度之间的基本线性关系的启动的第一区域中，以及在根据以第二斜率表征的、所述高速轴的旋转速度与所述齿轮箱温度之间的基本线性关系的启动的第二区域中控制所述转子的旋转速度，其中，所述第一斜率与所述第二斜率互不相同。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，当所述齿轮箱达到所述阈值温度时，终止根据所述高速轴的旋转速度与所述齿轮箱温度之间的基本线性关系而对所述转子的旋转速度的控制。

6.根据权利要求5所述的方法，该方法还包括当所述齿轮箱的温度达到所述阈值温度时，所述高速轴的旋转速度增高至额定运行速度。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，当所述齿轮箱的温度达到所述阈值温度时，所述风轮机的电功率产生增高至额定功率输出。

8.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括当所述风轮机开始产生功率时使所述齿轮箱中的内部功率损耗最小化。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，仅利用由所述转子的旋转产生的能量实现所述齿轮箱中的热量产生。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，在不使用外部加热器的情况下实现所述齿轮箱中的热量产生。

11.一种在寒冷气候环境中从静止状态或接近静止状态启动风轮机(10)的方法，所述风轮机具有塔架(12)、具有至少一个叶片(22)的转子(16)、用于产生电功率的发电机(18)、以及齿轮箱(30)，该齿轮箱(30)具有操作地联接至所述转子的主轴(26)以及操作地联接至所述发电机的高速轴，所述风轮机被构造成操作地连接至输电网；该方法包括：

执行启动周期，其中控制所述转子的旋转速度以使其增大，在所述风轮机的启动过程中，所述风轮机不向所述输电网输送任何功率；

在不使用外部加热器的情况下使所述齿轮箱的温度增大至阈值温度；以及

在所述齿轮箱的温度达到所述阈值温度后，将利用所述风轮机产生的电功率提供至所述输电网。

12.根据权利要求11所述的方法，该方法还包括使所述齿轮箱中的内部功率损耗最大化从而使所述齿轮箱的温度增高至所述阈值温度。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，使所述齿轮箱中的内部功率损耗最大化的步骤还包括根据所述高速轴的旋转速度与齿轮箱温度之间的基本线性关系来控制所述转子的旋转速度。