一种风力涡轮发电机的启动方法，包括将风轮机叶片的斜度角从顺桨斜度角增加至精调斜度角的步骤。增加斜度角的步骤包括下述步骤：基于大于所述顺桨斜度角并小于所述精调斜度角的第一至第n斜度角(n≥2)和与所述第一至第n斜度角分别相关联的第一至第n旋转速度条件判断，当斜度角达到第一至第n斜度角中的第i个斜度角时，作为风轮机速度或发电机速度的控制目标旋转速度是否满足第i个旋转速度条件，第一至第n斜度角和第一至第n旋转速度条件存储在存储单元中；在当斜度角达到第i个斜度角时控制目标旋转速度不满足第i个旋转速度条件的情况下，将斜度角降低至第i-1个斜度角或所述顺桨斜度角；以及在当所述斜度角达到第i个斜度角时所述控制目标旋转速度满足第i个旋转速度条件的情况下，将所述斜度角增加至第i+1个斜度角或所述精调斜度角。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种风力涡轮发电机，更特别地，涉及风力涡轮发电机启动程序的优化。
技术介绍
启动风力涡轮发电机应当考虑的一个问题是，当风力涡轮发电机互连至将要联网的公用电网时，避免对公用电网产生不期望的影响(例如，公用电网电压的降低)。作为用于防止对公用电网产生不期望影响的技术，例如，已知的技术是采用平稳启动器。这种技术例如在日本未审查专利公开JP2005-39924A中公开。在启动风力涡轮发电机时应当考虑的一个参数是发电机速度(或风轮机速度)。避免对公用电网产生不期望的影响的有效方法是以将发电机速度控制为合适的旋转速度(称为“互连速度”)的状态将风力涡轮发电机互连至公用电网。 需要将风轮机叶片的斜度角设为精调(fine)的斜度角(pitch angle)，以将发电机的发电机速度增加至互连速度。在这里，由于需要逐渐增加风轮机速度，采用一种方法，其中斜度角从顺桨斜度角逐渐地增加至精调斜度角。一种典型程序如下参照图5，斜度角首先设为预定等待斜度角Θ等待。在这种状态中，当风轮机速度增加至预定旋转速度(等待速度)时，斜度角以预定斜度速率增加至精调斜度角Θ 随后，当风轮机速度达到互连速度时风力涡轮发电机互连至公用电网。虽然在图5中的例子中，风力涡轮发电机在斜度角达到精调斜度角Θ 之后才互连至公用电网，风轮机速度可以在斜度角达到精调斜度角Θ n调之如达到互连速度。然而，当后续的旋转速度出现延迟时，这种方式会导致，为吹进风轮机的风的风速将斜度角设为过大的迎角，引起风轮机叶片停转。例如，当风速在斜度角开始从等待速度增加之后降低时，或者当叶片由于其上结冰而遭受空气动力学性能恶化、重量增加或出现不平衡时，可能会出现后续旋转速度的延迟。当风轮机叶片处于停转状态中时，这不能增加旋转速度，导致启动故障。在这种情况中，需要重现启动启动程序，这不利地引起操作问题。引用列表[专利文献]专利文献I JP 2005-39924Α
技术实现思路
因此，本专利技术的目标是在启动风力涡轮发电机中防止风轮机叶片停转，并由此实现风力涡轮发电机的平稳启动。在本专利技术的一个方面中，一种风力涡轮发电机的启动方法包括将风轮机叶片的斜度角从顺桨斜度角增加至精调斜度角的步骤。增加所述斜度角的步骤包括下述步骤基于大于所述顺桨斜度角并小于所述精调斜度角的第一至第η斜度角(n ^ 2)和与所述第一至第η斜度角分别相关联的第一至第η旋转速度条件判断，在所述斜度角达到来自所述第一至第η斜度角中的第i个斜度角时，作为风轮机速度或发电机速度的控制目标旋转速度是否满足第i个旋转速度条件，所述第一至第η斜度角和所述第一至第η旋转速度条件存储在存储单元中；在当所述斜度角达到第i个斜度角时所述控制目标旋转速度不满足第i个旋转速度条件的情况下，将所述斜度角降低至第i_l个斜度角或所述顺桨斜度角；以及在当所述斜度角达到第i个斜度角时所述控制目标旋转速度满足第i个旋转速度条件的情况下，将所述斜度角增加至第i+Ι个斜度角或所述精调斜度角。在风力涡轮发电机的上述启动方法的程序中，当风轮机/发电机速度在将风轮机叶片的斜度角增加至精调斜度角的过程没有充分增加时，斜度角下降，并且这样防止风轮机叶片停转，以实现风力涡轮发电机的平稳启动。在本专利技术的另一方面中，一种风力涡轮发电机设置有包括具有可变斜度角的风轮机叶片的风轮机转子、连接至所述风轮机转子的发电机和用于控制所述斜度角的控制器。所述控制器包括存储单元，该存储单元存储大于所述顺桨斜度角并小于所述精调斜度角的第一至第η斜度角(n ^ 2)和与所述第一至第η斜度角分别相关联的第一至第η旋转速度条件。所述控制器控制所述风轮机叶片的所述斜度角从所述顺桨斜度角增加至所述精调斜度角。在用于将所述斜度角从所述顺桨斜度角增加至所述精调斜度角的控制中，在所述斜度角达到所述第一至第η斜度角中的第i个斜度角时，所述控制器判断控制目标旋转速度是否满足第i个旋转速度条件，其中所述控制目标旋转速度为风轮机速度或发电机速度。如果所述控制目标旋转速度在所述斜度角达到第i个斜度角时不满足第i个旋转速度条件，所述控制器将所述斜度角降低至第i_l个斜度角或所述顺桨斜度角，如果所述控制目标旋转速度在所述斜度角达到第i个斜度角时满足第i个旋转速度条件，所述控制器将所述斜度角增加至第i+Ι个斜度角或所述精调斜度角。在如此构造的风力涡轮发电机中，当风轮机/发电机速度在将风轮机叶片的斜度角增加至精调斜度角的过程没有充分增加时，斜度角下降，并且这样防止风轮机叶片停转，以实现风力涡轮发电机的平稳启动。本专利技术防止风轮机叶片在启动风力涡轮发电机时停转，并且因而实现风力涡轮发电机的平稳启动。 附图说明图I为示出本专利技术的一种实施方式中的风力涡轮发电机的结构的侧视图；图2为示出本专利技术的一种实施方式中的风力涡轮发电机的控制系统的结构的方块不意图；图3为示出本专利技术的一种实施方式中的斜度角和旋转速度表的内容的例子的方块不意图；图4为示出本专利技术的一种实施方式中的风力涡轮发电机的启动程序的例子的图；以及图5为示出启动风力涡轮发电机时的斜度角控制的例子的图。具体实施方式图I为示出本专利技术的一种实施方式中的风力涡轮发电机的结构的侧视图。本专利技术的该实施方式的风力涡轮发电机I设置有塔架2和设置在塔架2顶部上的吊舱3。安装在吊舱3中的为发电机5和齿轮箱6。发电机5的转子轴机械连接至风轮机转子(rotor) 7的轴7a。风轮机转子7包括连接至轴7a的毂8和联接至毂8的风轮机叶片9。风轮机叶片9的斜度角Θ可以由斜度驱动机构11 (未示出)改变。图2为该实施方式中的风力涡轮发电机I的控制系统的结构的例子的方块示意图。在该实施方式中，风力涡轮发电机I的控制系统包括斜度驱动机构11、旋转速度传感器12和斜度控制器13。斜度驱动机构11响应于斜度控制器13的控制而控制风轮机叶片9的斜度角Θ。虽然图2仅示出一个风轮机叶片9和一个斜度驱动机构11，但风轮机转子7实际上包括多个风轮机叶片9 (典型地，3个)，并且每个风轮机叶片9都设置有斜度驱动机构U。旋转速度传感器12靠近发电机5的转子设置，以测量发电机速度N(也就是说，发电机5的转子的旋转速度)。斜度控制器13响应于由旋转速度传感器12获得的发电机速度N操作斜度驱动机构11，由此控制风轮机叶片9的斜度角。虽然图2仅示出了与将在该实施方式中执行的风力涡轮发电机I的启动程序相关的元件，本领域技术人员将会明白， 除了图2中示出的元件之外的多种装置与控制风力涡轮发电机I有关。斜度控制器13包含斜度角-旋转速度表14。图3为示出斜度角-旋转速度表14的内容的例子的方块示意图。在该实施方式中，在斜度角-旋转速度表14中描述的是判定斜度角Θ I至Θ 5和分别与判定斜度角Θ I至Θ 5相关联的判定发电机速度NI至N5。在这里，判定斜度角Θ1至Θ5用于为其判定发电机速度N的风轮机叶片9的每个斜度角Θ，并且，判定发电机速度Ni为风轮机叶片9的斜度角Θ达到相关联的斜度角Qi时的最小允许发电机速度N。而且，精调斜度角Θ 和互连速度的值Nin在斜度角-旋转速度表14中描述。在这里，判定斜度角Θ1至Θ 5和判定发电机速度NI至N5满足下述关系Θ fth < Θ i < Θ 2 < Θ 3 < Θ 本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种风力涡轮发电机的启动方法,包括 将风轮机叶片的斜度角从顺桨斜度角增加至精调斜度角的步骤， 其中，增加所述斜度角的步骤包括下述步骤 基于大于所述顺桨斜度角并小于所述精调斜度角的第一至第η斜度角(n ^ 2)和与所述第一至第η斜度角分别相关联的第一至第η旋转速度条件判断，当所述斜度角达到来自所述第一至第η斜度角的第i个斜度角时，作为风轮机速度或发电机速度的控制目标旋转速度是否满足所述第i个旋转速度条件，所述第一至第η斜度角和所述第一至第η旋转速度条件存储在存储单元中； 在当所述斜度角达到第i个斜度角时所述控制目标旋转速度不满足第i个旋转速度条件的情况下，将所述斜度角降低到第i_l个斜度角或所述顺桨斜度角；以及 在当所述斜度角达到第i个斜度角时所述控制目标旋转速度满足第i个旋转速度条件的情况下，将所述斜度角增加至第i+Ι个斜度角或所述精调斜度角。2.根据权利要求I所述的启动方法，还包括下述步骤 在当响应于超过启动风速的风速推算的运行时间达到预定时间时所述控制目标速度没有达到预定互连速度的情况下，输出警报。3.一种风力涡轮发电机,包括 风轮机转子，包括具有可变斜度角的风轮机叶片；...
【专利技术属性】
技术研发人员：马场满也，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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