冷却风力涡轮机的方法技术

一种冷却风力涡轮机的方法。冷却系统在第一时段内以第一设定点温度工作以冷却所述风力涡轮机。该方法包括在所述第一时段内测量所述风力涡轮机的温度以获得温度测量值；将所述温度测量值中的每一个温度测量值划归到一温度范围，其中所述温度范围中的一个或多个温度范围是临界温度范围；以及对于每个临界温度范围，将指示被划归到所述临界温度范围的多个所述温度测量值的参数与阈值对比；基于一次或多次所述对比来选择第二设定点温度；以及使所述冷却系统在第二时段内以所述第二设定点温度工作。还公开了一种等效方法，其中基于一次或多次所述对比来改变所述风力涡轮机的功率设定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冷却风力涡轮机的方法
本专利技术涉及一种冷却风力涡轮机或使风力涡轮机工作的方法和相关设备。
技术介绍
传统风力涡轮机的温度可由冷却系统控制。期望冷却系统具有低容量(减少资本支出)，和/或以低速率驱动冷却系统(减少操作支出)，和/或使风力涡轮机以高功率设定工作(以产生更多功率)而不产生过高的温度。
技术实现思路
本专利技术的第一方面提供了一种冷却风力涡轮机的方法，所述方法包括：使冷却系统在第一时段内以第一设定点温度工作以冷却所述风力涡轮机；在所述第一时段内测量所述风力涡轮机的温度以获得温度测量值；将所述温度测量值中的每一个温度测量值划归到一温度范围，其中所述温度范围中的一个或多个温度范围是临界温度范围；对于每个临界温度范围，将指示被划归到所述临界温度范围的多个所述温度测量值的参数与阈值对比；基于一次或多次所述对比选择第二设定点温度；以及使所述冷却系统在第二时段内以所述第二设定点温度工作。如果对于每个临界温度范围，所述参数小于所述阈值，则所述第二设定点温度被选择为高于所述第一设定点温度；并且如果对于至少一个临界温度范围，所述参数高于所述阈值，则所述第二设定点温度被选择为低于所述第一设定点温度。本专利技术的第一方面基于温度测量值改变冷却系统的设定点温度。这使得冷却系统能够以低速率(与高设定点温度相关联)被驱动，但是使用阈值来防止过高的温度。通常，设定点温度确定冷却系统的元件(例如风扇)冷却风力涡轮机的冷却效果，较高的设定点温度提供较低的冷却效果。通常，冷却系统将设定点温度与温度测量值对比，并在第一时段内相应地冷却风力涡轮机，例如基于反馈控制回路或其它控制过程。通常，风力涡轮机包括机舱，冷却系统冷却机舱，并且温度测量值指示机舱的温度。替代地，冷却系统可冷却风力涡轮机的另一部件，例如塔架。第二设定点温度可与第一设定点温度相差预定量。替代地，第二设定点温度可与第一设定点温度相差一个量，该量是基于所述参数与对于所述临界范围中的至少一个临界范围的阈值之间的间隙而衡量的。本专利技术的第二方面提供了一种使风力涡轮机工作的方法，所述方法包括：使所述风力涡轮机在第一时段内以第一功率设定工作以产生功率；在所述第一时段内测量所述风力涡轮机的温度以获得温度测量值；将所述温度测量值中的每一个温度测量值划归到一温度范围，其中所述温度范围中的一个或多个温度范围是临界温度范围；对于每个临界温度范围，将指示被划归到所述临界温度范围的多个所述温度测量值的参数与阈值对比；基于一次或多次所述对比选择第二功率设定；以及使所述风力涡轮机在第二时段内以所述第二功率设定工作。如果对于每个临界温度范围，所述参数低于所述阈值，则所述第二功率设定被选择为高于所述第一功率设定；并且如果对于所述临界温度范围中的至少一个临界温度范围，所述参数大于所述阈值，则所述第二功率设定被选择为低于所述第一功率设定。本专利技术的第二方面基于温度测量值改变风力涡轮机的功率设定。这使得风力涡轮机能够产生高功率(与高功率设定相关联)，但是使用阈值来防止过高的温度。以下说明适用于本专利技术的两个方面。温度范围中的一个或多个温度范围是临界温度范围。温度范围中的一些温度范围可以不是临界温度范围，或者所有温度范围可以是临界温度范围。临界温度范围可以是例如基于预定标准或用户选择而被指定为是临界的温度范围。举例来说，非常低的温度范围可能不被指定为是临界的，因为在非常低的温度下工作是无害的，或者非常高的温度范围可能不被指定为是临界的，因为很少经历非常高的温度。因此，临界温度范围可以是对于特定风力涡轮机的工作而言是临界的一个或多个温度范围。第一时段和第二时段均可以大于一天，或者它们均可以为一周或更长。例如，第一时段和第二时段均可以为一周或多周、一个月或多个月或一年或多年。优选地，第一时段和第二时段均超过一周。通常，第一时段具有与第二时段相同的持续时间，尽管它们可以是不同的。所述参数可以指示被划归到临界温度范围的温度测量值的比例，例如百分比。可通过统计分析温度测量值的校准集合来为每个临界温度范围设定阈值。例如，可以基于通过统计分析温度测量值的校准集合而获得的标准偏差值来设定每个阈值。该方法可以在一个或多个另外的时段内重复。本专利技术的另一方面提供了一种风力涡轮机冷却系统，所述风力涡轮机冷却系统被构造成通过第一方面的方法来冷却风力涡轮机。本专利技术的另一方面提供了一种风力涡轮机功率控制系统，所述风力涡轮机功率控制系统被构造成通过第二方面的方法来使风力涡轮机工作。通常，本专利技术的各个方面可以在本专利技术的范围内以任何可能的方式组合和合并。本专利技术的这些和其它方面、特征和/或优点将从以下描述的实施方式中显而易见，并将参照以下描述的实施方式进行阐述。附图说明现在将参考附图描述本专利技术的实施方式，其中：图1示出了风力涡轮机；图2示出了风力涡轮机的冷却系统和功率控制系统；图3示出PI控制回路；图4示出了使风力涡轮机工作和冷却风力涡轮机的方法；图5示出了使风力涡轮机工作和冷却风力涡轮机的替代方法；图6是示出在第一时段内被划归到温度范围的百分比的直方图；图7是示出在第二时段内被划归到温度范围的百分比的直方图；以及图8是示出用于校准数据集合的最大值和sigma:7值的直方图。具体实施方式图1示出了风力涡轮机1，所述风力涡轮机包括塔架2、机舱3和水平轴转子4，该转子包括轮毂5和三个叶片6。机舱3容纳图2所示的冷却系统。该冷却系统包括风扇21、温度传感器22和冷却控制器23。冷却控制器23可以是包括一个或多个处理器、(一个或多个)输入/输出接口和能够存储可由处理器执行的指令的存储器的单元或功能单元的集合。冷却控制器23操作风扇21以使用图3中所示的比例积分(PI)反馈控制回路来冷却机舱3的内部。将设定点温度与来自传感器22的机舱温度对比以产生误差信号e(t)。误差信号e(t)被输入到PI控制回路的“比例”支路以产生比例信号，并且误差e(t)也被输入到PI控制回路的“积分”支路以产生积分信号。将比例信号和积分信号相加以产生用于控制风扇21的风扇速度控制信号。通常，当机舱温度低于设定点温度时，则风扇21关闭；并且当机舱温度超过设定点温度时，风扇21被打开并且基于比例信号和积分信号控制风扇速度。因此，设定点温度控制机舱的温度和冷却系统的额定值，高设定点温度通常导致高温度和高额定值。机舱3还容纳功率控制系统，该功率控制系统包括功率控制器24，该功率控制器基于功率设定例如4MW来控制由风力涡轮机产生的功率。高功率设定导致产生高功率，而低功率设定导致产生低功率。由风力涡轮机产生的功率可以例如通过操作控制叶片6的桨距角的桨距控制机构25来控制。功率控制器24可以是包括一个或多个处理器、(一个或多个)输入/输出接口和能够存储可由处理器执行的指令的存储器的单元或功能单元的集合。图4示出了使风力涡轮机工作和冷却风力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷却风力涡轮机的方法，所述方法包括：/n使冷却系统在第一时段内以第一设定点温度工作以冷却所述风力涡轮机；/n在所述第一时段内测量所述风力涡轮机的温度以获得温度测量值；/n将所述温度测量值中的每一个温度测量值划归到一温度范围，其中所述温度范围中的一个或多个温度范围是临界温度范围；/n对于每个临界温度范围，将指示被划归到所述临界温度范围的多个所述温度测量值的参数与阈值对比；/n基于一次或多次所述对比来选择第二设定点温度；以及/n使所述冷却系统在第二时段内以所述第二设定点温度工作，/n其中，如果对于每个临界温度范围，所述参数小于所述阈值，则所述第二设定点温度被选择为高于所述第一设定点温度；并且如果对于至少一个临界温度范围，所述参数高于所述阈值，则所述第二设定点温度被选择为低于所述第一设定点温度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181116 DK PA2018707511.一种冷却风力涡轮机的方法，所述方法包括：
使冷却系统在第一时段内以第一设定点温度工作以冷却所述风力涡轮机；
在所述第一时段内测量所述风力涡轮机的温度以获得温度测量值；
将所述温度测量值中的每一个温度测量值划归到一温度范围，其中所述温度范围中的一个或多个温度范围是临界温度范围；
对于每个临界温度范围，将指示被划归到所述临界温度范围的多个所述温度测量值的参数与阈值对比；
基于一次或多次所述对比来选择第二设定点温度；以及
使所述冷却系统在第二时段内以所述第二设定点温度工作，
其中，如果对于每个临界温度范围，所述参数小于所述阈值，则所述第二设定点温度被选择为高于所述第一设定点温度；并且如果对于至少一个临界温度范围，所述参数高于所述阈值，则所述第二设定点温度被选择为低于所述第一设定点温度。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述设定点温度确定所述冷却系统的元件冷却所述风力涡轮机的冷却效果。


3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述风力涡轮机包括机舱，所述冷却系统冷却所述机舱，并且所述温度测量值指示所述机舱的温度。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二设定点温度与所述第一设定点温度相差预定量。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述冷却系统将所述第一设定点温度与所述温度测量值对比，并相应地在所述第一时段内冷却所述风力涡轮机。


6.一种使风力涡轮机工作的方法，所述方法包括：
使所述风力涡轮机在第一时段内以第一功率设定工作以产生功率；
在所述第一时段内测量所述风力涡轮机的温度以获得温度测量值；
将所述温度测量值中的每一个温度测量值划归到一温度范围，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·斯塔格宏吉，
申请(专利权)人：维斯塔斯风力系统有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK