[发明专利]用于将风力涡轮机的控制器参数化和/或运行风力涡轮机的方法和系统

说明书

本发明公开了一种用于将第一风力涡轮机(10)的控制器(2)特别是多级地和/或自适应地参数化的方法，所述控制器根据输入变量(λ)设置风力涡轮机的受控变量(β)，根据本发明，人工智能(30)基于利用该风力涡轮机的数学模型(10′)针对至少一个、特别是当前的结冰状态的预测的风力涡轮机的功率曲线(P)、负载和/或流出量，针对风力涡轮机的至少一个结冰状态(ICE₀、ICE₁、ICE₂)来确定、特别是匹配控制器的参数的至少一个值；和/或人工智能(30)基于风力涡轮机的至少一个、特别是该确定的结冰状态以及基于该风力涡轮机和/或至少一个第二、特别是相同类型的风力涡轮机(50‑52)的、为此特别是借助测量确定的功率、负载和/或流出量，针对风力涡轮机的至少一个结冰状态(ICE₀、ICE₁、ICE₂)来确定、特别是匹配控制器的参数的至少一个值。

技术领域

本发明涉及：一种用于特别是多级地和/或自适应地将风力涡轮机的控制器参数化的方法；一种用于运行风力涡轮机的方法，其中，控制器借助这个方法参数化；以及用于执行这种方法的一种系统或计算机程序产品。

背景技术

风力涡轮机应当将风能尽可能最佳地转化成电功率。为此，按照企业内部的实践经验，迄今为止由风力涡轮机的控制器根据诸如特别是风速之类的输入变量来设置特别是诸如叶片设置角和发电机(制动)矩之类的受控变量。

若风力涡轮机的转子叶片结冰，那么除了它们的重量或惯性力矩外，它们的空气动力也发生了改变，因而它们通常会产生较少的机械功率，与未结冰的设计状态相比，这在叶片设置角和发电机(制动)力矩没有改变时尤其可能导致功率损失。

发明内容

本发明的任务是，改进风力涡轮机的参数化或运行。

该任务通过一种具有权利要求1或6的特征的方法来解决。权利要求8、9保护用于执行至少一种在此所说明的方法的系统或计算机程序产品。从属权利要求涉及有利的扩展设计方案。

按照本发明的一个实施方案，将在当前在不限制普遍性的情况下被称为第一风力涡轮机的至少一个风力涡轮机的控制器，针对风力涡轮机的一种或多种不同的结冰状态(分别特定于结冰状态地)参数化，特别是相对未结冰或无冰的(设计)状况(分别特定于结冰状态地)重新参数化。

因此在一个实施方案中可以考虑到由结冰引起的质量(分布)的和/或空气动力的变化并且由此有利地改进了风力涡轮机的功率和/或减轻了风力涡轮机的负载。

控制器在运行中根据一维或多维的、特别是至少部分测得的输入变量特别是针对风力涡轮机的一个或多个致动器设置或者为此设置或者为此使用风力涡轮机的一维或多维的受控变量。控制器可以尤其针对单独的叶片角设置(“独立变桨控制”IPC)特别是具有多个单独控制器。

输入变量可以尤其与在一个实施方案中说明的风速、特别是风速的方向和/或数值相关。在一个实施方案中，输入变量尤其可以附加或备选地与风力涡轮机的在一个实施方案中规定的转速和/或电功率和/或机械功率相关、特别是可以是风力涡轮机的在一个实施方案中规定的转速和/或电功率和/或机械功率。

这些物理的参量可以被良好地检测并且对风力涡轮机的功能有重大影响，它们因此特别有利地用于风力涡轮机的控制。

在一个实施方案中，根据所述受控变量设置或控制风力涡轮机的转子的一个或多个叶片的设置角(“Pitch”)、特别是围绕(相应的)叶片的纵轴线的所谓的叶片设置角，在一种扩展设计方案中则单独地或共同地设置或控制多个叶片的设置角。

在一个实施方案中，附加或备选地根据受控变量设置或控制风力涡轮机的转子的偏航控制，在一种扩展设计方案中则设置或控制转子围绕塔架的垂直线或纵轴线的转动，转子以能转动的方式支承在塔架上。