[发明专利]用于基于集体俯仰偏移来控制风力涡轮的系统和方法

权利要求书

1.一种用于基于集体俯仰偏移来控制风力涡轮的方法，所述方法包括：

经由控制器来确定所述风力涡轮处的风况；

设定对于多个转子叶片的第一集体俯仰角，所述多个转子叶片安装到所述风力涡轮的转子的可旋转毂；

在所述第一集体俯仰角下操作带有所述多个转子叶片的所述风力涡轮；

经由所述控制器至少部分地基于所述风况来确定所述转子的推力；

经由所述控制器至少部分地基于所述推力来计算对于所述多个转子叶片的实际集体俯仰角；

经由所述控制器基于所述第一集体俯仰角与所述实际集体俯仰角之间的差异来确定所述集体俯仰偏移；

将所述集体俯仰偏移与至少一个俯仰设定点命令集成；以及

经由所述控制器将集成的至少一个俯仰设定点命令传送到所述风力涡轮的俯仰控制机构。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述转子的推力还包括：

经由一个或多个传感器来测量风力涡轮塔的弯曲应变或所述塔的偏转中的至少一个；以及

根据所述弯曲应变或所述偏转中的至少一个来计算所述推力。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算所述实际集体俯仰角包括：

基于所述转子的推力来计算推力系数；

计算在所述风况下对于所述转子的末端速度比；以及

基于所述转子的空气动力性能图来推导在所述末端速度比下对于所述推力系数的所述实际集体俯仰角。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括计算优化在所述风况下所述推力系数的所述至少一个俯仰设定点命令，其中所述风况小于阈值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述集体俯仰偏移是不断地、以预定间隔或响应于所指定传感器输入中的至少一种来执行的。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述集体俯仰偏移在叶片安装或俯仰控制机构安装中的至少一个之后执行，所述方法还包括：

将俯仰控制机构反馈与所述集体俯仰偏移集成，以便校准所述控制器。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

利用所述控制器来执行系统检查，以便检查俯仰控制机构故障；

当检测到所述俯仰控制机构故障时忽略所述集体俯仰偏移；以及

当检测到所述俯仰控制机构故障时生成维护信号或涡轮停机信号中的至少一个。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制器包括涡轮控制器或通信地耦合到所述涡轮控制器的单独控制器模块中的至少一个。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述集体俯仰偏移与集体俯仰偏移极限比较；以及

当超过所述集体俯仰偏移极限时生成输出信号来触发维护事件。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括计算限制所述风况下推力产生的所述至少一个俯仰设定点命令，其中所述风况大于阈值。