使用风湍流主动感测的用于风力涡轮的推力控制制造技术

本发明专利技术提供了一种风力涡轮和为风力涡轮限定多个推力极限的方法，风力涡轮位于现场并具有带有转子叶片的转子，其中，推力极限限定在操作中将不被超过的转子上的空气动力推力值。该方法包括：提供针对该现场的风速分布代表，并限定一个或多个恒定湍流概率的等值线，其将湍流参数表示作为风速的函数。等值线对应于风速分布的湍流的分位数水平，并且湍流参数指示风速变化。湍流参数通过用主动感测系统连续测量转子上游的风速并根据所测量的风速计算风速变化来确定。关于等值线限定湍流范围，并且针对湍流范围限定推力极限。并且针对湍流范围限定推力极限。并且针对湍流范围限定推力极限。

Thrust control for wind turbines using wind turbulence active sensing

【技术实现步骤摘要】
使用风湍流主动感测的用于风力涡轮的推力控制


[0001]本专利技术涉及用于风力涡轮转子的动态推力控制，其中风湍流利用诸如多普勒激光雷达系统的主动感测系统来直接测量，并且被用作控制过程中的输入。

技术介绍

[0002]现代风力涡轮通常用于向电网供电。这种类型的风力涡轮通常包括塔架和布置在塔架上的转子。转子典型地包括毂和多个叶片，转子在叶片上的风的影响下开始旋转。所述旋转生成扭矩，该扭矩通常通过转子轴直接(“直接驱动”)或通过使用齿轮箱传递给发电机。这样，发电机产生可以供应给电网的电力。
[0003]变速风力涡轮(或称为可变速度风力涡轮，即variable speed wind turbine)通常可以通过改变发电机扭矩和叶片的桨距角来控制。因此，空气动力扭矩、转子速度和电功率会变化。
[0004]参考图3描述了变速风力涡轮的常见现有技术控制策略。在图3中，典型的变速风力涡轮的操作在桨距角(β)、生成的电功率(P)、发电机扭矩(M)和转子的旋转速度(ω)方面作为风速的函数来说明。
[0005]在从切入风速到第一风速(例如，大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于为风力涡轮限定多个推力极限的方法，所述风力涡轮位于现场并具有带有多个叶片的转子，其中，所述推力极限限定在操作中将不被超过的所述转子上的空气动力推力值，所述方法包括：针对所述现场提供风速分布代表，限定一条或多条恒定湍流概率的等值线，所述等值线将湍流参数表示作为风速的函数，其中，所述等值线对应于风速分布的湍流的分位数水平，并且所述湍流参数指示风速变化；其中，通过用主动感测系统基本连续地测量所述转子上游的风速并根据所测量的风速计算所述风速变化来确定所述湍流参数；关于所述等值线限定所述湍流范围；和针对所述湍流范围限定推力极限。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述主动感测系统使用多普勒激光雷达系统来生成指向所述风力涡轮的上风向的多个测量光束，以对进入的风流进行采样。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述测量光束是固定测量光束，其相对于所述转子的轴线以不同角度指向，以随着距所述转子的距离增大而限定增加的样本场，所述固定测量光束中的每一个在相对于转子的轴线的不同角度处和在距所述转子的多个不同范围处测量风速。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述多普勒激光雷达系...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：通用电气可再生能源西班牙有限公司，
类型：发明
国别省市：