[发明专利]用于初始化风轮机的启动的系统及方法

说明书

一种用于初始化风轮机(10)的启动的方法包括：经由一个或多个传感器(204,206,208)在第一时刻测量风轮机(10)处的第一风况。该方法还包括经由一个或多个传感器(204,206,208)在随后的第二时刻测量风轮机(10)处的第二风况。此外，该方法包括经由(一个或多个)处理器(154)根据第一风况和第二风况估计风轮机(10)的加速度参数。此外，该方法包括经由(一个或多个)处理器(154)将加速度参数与预定阈值进行比较。因此，该方法包括当加速度参数处于或低于预定阈值时，经由(一个或多个)处理器(154)初始化风轮机的第一启动过程。此外，该方法包括当加速度参数超过预定阈值时，经由(一个或多个)处理器(154)初始化风轮机(10)的第二启动过程，第二启动过程比第一启动过程快。

技术领域

本主题总体上涉及风轮机，并且更特别地涉及用于初始化风轮机的启动的系统及方法。

背景技术

风力被认作是目前可用的最清洁、最环境友好的能源之一，且就此而言，风轮机得到的关注增多。现代风轮机典型地包括塔架、机舱、一个或多个转子叶片、变速箱、发电机和功率转换器。转子叶片使用已知的翼型件原理获得风的动能。例如，风轮机可包括一个或多个变桨驱动机构，其配置成将转子叶片变桨到风中。因此，转子叶片传送呈旋转能形式的动能，以便转动将转子叶片联接至变速箱(或如果未使用变速箱，则直接地联接至发电机)的轴。变速箱逐步提升发电机的转子的固有低转速，以将旋转机械能有效地转换成电能，电能经由至少一个电连接件馈送到公用电网中。功率转换器典型地用于将所产生的电功率的频率转换成基本上类似于公用电网频率的频率。常规风轮机典型地还包括主控制器，以控制风轮机的各种操作模式。

因此，涡轮控制器典型地被配置成接收关键信号，该关键信号指示风轮机准备好发电并向功率转换器发送命令。更确切地说，涡轮控制器可通过专用接口从功率转换器和/或风轮机的其它构件接收多个信号。在涡轮控制器命令功率转换器发电(即，运行)之前，必须首先满足预定的一系列条件。例如，风轮机启动典型地需要的一个操作条件是某个最小风速。一旦达到最小风速，涡轮控制器就开始加快旋转并在初始化启动之前等待预定的时间段(例如，60秒)。等待时间用于试图避免风轮机的不成功启动和不必要的磨损的目的。另外，风速典型地由安装在机舱顶部上的风速计测量，当风轮机转子开始旋转并且转子叶片扰乱风时，风速计可能不准确。

因此，当风况为有利的(即，风速高)时，减少风轮机的启动时间的系统和方法将是本技术中受欢迎的。另外，将是有利的是，用于初始化风轮机启动的系统和方法使用高风速而不是风速计风速的指示(indicator)来确定风况和启动的确定性。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中得到阐述，或可根据描述而显而易见，或可通过实践本发明而习知。

在一方面，本公开涉及一种用于初始化风轮机的启动的方法。该方法包括经由一个或多个传感器在第一时刻测量风轮机处的第一风况。该方法还包括经由一个或多个传感器在随后的第二时刻测量风轮机处的第二风况。此外，该方法包括经由一个或多个处理器根据第一风况和第二风况估计风轮机的加速度参数。此外，该方法包括经由一个或多个处理器将加速度参数与预定阈值进行比较。因此，该方法包括当加速度参数等于或低于预定阈值时，经由(一个或多个)处理器初始化风轮机的第一启动过程。此外，该方法包括当加速度参数超过预定阈值时，经由(一个或多个)处理器初始化风轮机的第二启动过程，第二启动过程比第一启动过程快。

在一个实施例中，该方法包括当风轮机的一个或多个转子叶片处于顺桨位置时测量第一风况。在另一个实施例中，该方法包括当风轮机的一个或多个转子叶片处于顺桨位置和功率位置之间的中间位置时测量第二风况。

在其它实施例中，第一风况和第二风况可为风轮机处的第一风速和第二风速。在另外的实施例中，风轮机的加速度参数可对应于发电机加速度或转子加速度。

在若干实施例中，该方法可包括基于第一风况和第二风况之间的差以及第一时刻和第二时刻之间的时间来估计风轮机的加速度参数。