[发明专利]用于在安全操作期间控制风力涡轮机的方法

权利要求书

1.一种用于在安全操作期间控制风力涡轮机的方法，所述风力涡轮机包括至少两个适于独立变桨的风力涡轮机叶片，所述方法包括以下步骤：

-提供安全变桨控制系统，所述安全变桨控制系统适于将叶片以多个预设的大致恒定的变桨速率独立变桨，所述变桨速率包括第一变桨速率和小于第一变桨速率的第二变桨速率；

-提供安全变桨策略，其中对于所有叶片而言，变桨速率根据每个叶片方位角的函数而在第一变桨速率与第二变桨速率之间改变，从而使得每个叶片与其他叶片相比轮流更靠近顺浆位置；

-接收用于启动风力涡轮机安全操作的命令，由此叶片通过安全变桨控制系统朝向顺浆位置变桨；

-在启动安全变桨策略之前，将各叶片以同一变桨速率在第一时间周期中变桨；

-根据安全变桨策略将叶片变桨；以及

-安全变桨策略在将叶片朝向顺浆位置变桨的同时被执行。

2.根据权利要求1所述的方法，其中安全变桨策略还包括：对于每个叶片而言，将变桨速率的改变确定为目标平均变桨速率的函数。

3.根据权利要求1所述的方法，其中安全变桨策略还包括：对于每个叶片而言，将变桨速率的改变确定为目标幅值的函数。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括：在安全操作期间，基于所有叶片的目标平均变桨速率和正弦函数的叠加而估算叶片变桨的目标轨迹，所述正弦函数具有目标幅值和与涡轮机转子转速相对应的周期，以及其中在安全变桨策略期间，将变桨确定为对目标轨迹的分段线性近似。

5.根据权利要求2或4所述的方法，其中目标平均变桨速率是预先确定的参数或被确定为风力涡轮机的来自涡轮机转子转速的量度、转子加速度、在转子上的载荷、所产生的功率、塔架运动的量度、和塔架位置的组中的一个或多个操作参数的函数。

6.根据权利要求3或4所述的方法，其中目标幅值在启动安全操作时基于涡轮机转子转速和各叶片之间的桨距差而确定，和/或在启动安全操作之前基于桨距幅值而确定。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中第一时间周期被确定为风力涡轮机的来自涡轮机转子转速的量度、转子加速度、在转子上的载荷、塔架运动的量度、和塔架位置的组中的一个或多个操作参数的函数。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中安全变桨策略包括中间周期，各叶片在所述中间周期中以同一变桨速率变桨。

9.根据权利要求8所述的方法，其中安全变桨策略包括第一数量的中间周期以及在一定时间后的第二数量的中间周期，其中叶片在所述第一数量的中间周期中全部以第一变桨速率变桨，叶片在所述第二数量的中间周期中全部以第二变桨速率变桨。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述一定时间被确定为风力涡轮机的来自涡轮机转子转速的量度、转子加速度、在转子上的载荷、塔架运动的量度、和塔架位置的组中的一个或多个操作参数的函数。

11.一种用于控制风力涡轮机桨距角的控制单元，所述风力涡轮机包括搭载至少两个适于独立变桨的风力涡轮机叶片的转子，所述控制单元能够执行根据在前权利要求中任一项所述的方法。

12.一种风力涡轮机，包括搭载至少两个适于独立变桨的风力涡轮机叶片的转子，以及根据权利要求11所述的控制单元。