還應(yīng)當(dāng)指出，在一些替代的實施方式中，在方框中所注釋的功能可以不按照附圖中所注釋 的順序發(fā)生。例如，實際上，接連示出的兩個方框可以大體上同時執(zhí)行，或者有時可以以相 反的順序執(zhí)行方框，這取決于所包含的功能。還應(yīng)當(dāng)指出，方框圖和/或流程圖圖示中的每 個方框以及方框圖和/或流程圖圖示中的方框的組合可以通過執(zhí)行指定功能或動作的基于 專用硬件的系統(tǒng)來實施，或者通過專用硬件和計算機指令的組合來實施。
[0064] 鑒于上文，本公開內(nèi)容的范圍由所附權(quán)利要求來確定。
【主權(quán)項】
1. 一種用于風(fēng)力渦輪機的控制器，所述控制器包括控制邏輯單元，所述控制邏輯單元 被配置為： 當(dāng)以切換前轉(zhuǎn)子速度進行操作時，在確定在電構(gòu)造之間進行切換時，降低由所述風(fēng)力 禍輪機中的發(fā)電機產(chǎn)生的輸出功率； 在降低所述輸出功率時，調(diào)節(jié)與所述風(fēng)力渦輪機的轉(zhuǎn)子相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，從而使所述轉(zhuǎn) 子的速度保持在所述切換前轉(zhuǎn)子速度和期望的切換后轉(zhuǎn)子速度的至少其中之一或高于所 述切換前轉(zhuǎn)子速度和所述期望的切換后轉(zhuǎn)子速度的至少其中之一； 在確定所述輸出功率達到預(yù)定義的功率值時，在與所述發(fā)電機相關(guān)聯(lián)的第一電構(gòu)造到 第二電構(gòu)造之間進行切換； 在切換到所述第二電構(gòu)造之后，增大由所述風(fēng)力渦輪機中的所述發(fā)電機產(chǎn)生的所述輸 出功率；以及 在增大所述輸出功率時，調(diào)節(jié)與所述轉(zhuǎn)子相關(guān)聯(lián)的所述參數(shù)，從而使所述轉(zhuǎn)子的速度 保持在所述切換前轉(zhuǎn)子速度和所述期望的切換后轉(zhuǎn)子速度的至少其中之一或高于所述切 換前轉(zhuǎn)子速度和所述期望的切換后轉(zhuǎn)子速度的至少其中之一。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中，確定從所述第一電構(gòu)造切換到所述第二電構(gòu)造 包括確定所述發(fā)電機的所述輸出功率在預(yù)定義的時間段內(nèi)滿足功率閾值。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制器，其中，確定從所述第一電構(gòu)造切換到所述第二電構(gòu)造 包括:相對于與相應(yīng)的功率值相關(guān)聯(lián)的多個不同的功率閾值來評估所述發(fā)電機的所述輸出 功率，每個功率閾值與不同的時間約束相關(guān)聯(lián)，所述時間約束確定是否從所述第一電構(gòu)造 切換到所述第二電構(gòu)造。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中，所述第一電構(gòu)造是三角形構(gòu)造，并且所述第二 電構(gòu)造是星形構(gòu)造。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中，所述控制邏輯單元被配置為： 將所述發(fā)電機的所述輸出功率增大到對應(yīng)于所述第二電構(gòu)造的期望的輸出功率值，其 中，當(dāng)所述發(fā)電機輸出所述期望的輸出功率值時，所述控制邏輯單元使所述風(fēng)力渦輪機以 所述期望的切換后轉(zhuǎn)子速度進行操作。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中，調(diào)節(jié)與所述轉(zhuǎn)子相關(guān)聯(lián)的所述參數(shù)以使所述轉(zhuǎn) 子的速度保持在當(dāng)前轉(zhuǎn)子速度或高于所述當(dāng)前轉(zhuǎn)子速度包括以下各項中的至少一項：（i) 改變所述轉(zhuǎn)子中的槳葉的槳距以補償與所述發(fā)電機相關(guān)聯(lián)的減小的負載；以及(ii)使所述 轉(zhuǎn)子制動。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中，所述控制邏輯單元被配置為： 追蹤所述第一電構(gòu)造與所述第二電構(gòu)造之間的切換次數(shù)； 將所述切換次數(shù)與切換預(yù)算進行比較;并且 在確定所述切換次數(shù)超過所述切換預(yù)算時，調(diào)節(jié)至少一個切換標(biāo)準，以減小與所述風(fēng) 力渦輪機相關(guān)聯(lián)的切換速率。 8 · -種風(fēng)力渦輪機，包括： 發(fā)電機； 耦合到所述發(fā)電機的轉(zhuǎn)子；以及 控制器，其被配置為： 當(dāng)以切換前轉(zhuǎn)子速度進行操作時，在確定在電構(gòu)造之間進行切換時，降低由所述發(fā)電 機產(chǎn)生的輸出功率， 在降低所述輸出功率時，調(diào)節(jié)與所述轉(zhuǎn)子相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，從而使所述轉(zhuǎn)子的速度保持 在所述切換前轉(zhuǎn)子速度和期望的切換后轉(zhuǎn)子速度的至少其中之一或高于所述切換前轉(zhuǎn)子 速度和所述期望的切換后轉(zhuǎn)子速度的至少其中之一， 在確定所述輸出功率達到預(yù)定義功率值時，在與所述發(fā)電機相關(guān)聯(lián)的第一電構(gòu)造到第 二電構(gòu)造之間進行切換， 在切換到所述第二電構(gòu)造之后，增大由所述發(fā)電機產(chǎn)生的所述輸出功率，以及 在增大所述輸出功率時，調(diào)節(jié)與所述轉(zhuǎn)子相關(guān)聯(lián)的所述參數(shù)，從而使所述轉(zhuǎn)子的速度 保持在所述切換前轉(zhuǎn)子速度和所述期望的切換后轉(zhuǎn)子速度的至少其中之一或高于所述切 換前轉(zhuǎn)子速度和所述期望的切換后轉(zhuǎn)子速度的至少其中之一。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的風(fēng)力渦輪機，其中，確定從所述第一電構(gòu)造切換到所述第二電 構(gòu)造包括確定所述發(fā)電機的所述輸出功率在預(yù)定義的時間段內(nèi)滿足功率閾值。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的風(fēng)力渦輪機，其中，確定從所述第一電構(gòu)造切換到所述第二 電構(gòu)造包括:相對于定義多個不同功率范圍的多個不同功率閾值來評估所述發(fā)電機的所述 輸出功率，每個功率范圍與不同的時間約束相關(guān)聯(lián)，所述時間約束確定是否從所述第一電 構(gòu)造切換到所述第二電構(gòu)造。11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的風(fēng)力渦輪機，其中，所述第一電構(gòu)造是三角形構(gòu)造，并且所述 第二電構(gòu)造是星形構(gòu)造。12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的風(fēng)力渦輪機，其中，所述控制邏輯單元被配置為： 將所述發(fā)電機的所述輸出功率增大到對應(yīng)于所述第二電構(gòu)造的期望的輸出功率值，其 中，當(dāng)所述發(fā)電機輸出所述期望的輸出功率值時，所述控制器使所述風(fēng)力渦輪機以所述期 望的切換后轉(zhuǎn)子速度進行操作。13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的風(fēng)力渦輪機，其中，調(diào)節(jié)與所述轉(zhuǎn)子相關(guān)聯(lián)的所述參數(shù)以使 所述轉(zhuǎn)子的速度保持在當(dāng)前轉(zhuǎn)子速度或高于所述當(dāng)前轉(zhuǎn)子速度包括以下各項中的至少一 項：（i)改變所述轉(zhuǎn)子中的槳葉的槳距以補償與所述發(fā)電機相關(guān)聯(lián)的減小的負載；以及(ii) 使所述轉(zhuǎn)子制動。14. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的風(fēng)力渦輪機，其中，所述控制器被配置為： 追蹤所述第一電構(gòu)造與所述第二電構(gòu)造之間的切換次數(shù)； 將所述切換次數(shù)與切換預(yù)算進行比較；以及 在確定所述切換次數(shù)超過所述切換預(yù)算時，調(diào)節(jié)至少一個切換標(biāo)準，以減小與所述風(fēng) 力渦輪機相關(guān)聯(lián)的切換速率。15. -種用于控制風(fēng)力渦輪機的方法，所述方法包括： 當(dāng)以切換前轉(zhuǎn)子速度進行操作時，在確定在電構(gòu)造之間進行切換時，降低由所述風(fēng)力 禍輪機中的發(fā)電機產(chǎn)生的輸出功率； 在降低所述輸出功率時，通過一個或多個計算機處理器的操作來調(diào)節(jié)與所述風(fēng)力渦輪 機的轉(zhuǎn)子相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，從而使所述轉(zhuǎn)子的速度保持在所述切換前轉(zhuǎn)子速度和期望的切換 后轉(zhuǎn)子速度的至少其中之一或高于所述切換前轉(zhuǎn)子速度和所述期望的切換后轉(zhuǎn)子速度的 至少其中之一； 在確定所述輸出功率達到預(yù)定義功率值時，在與所述發(fā)電機相關(guān)聯(lián)的第一電構(gòu)造到第 二電構(gòu)造之間進行切換； 在切換到所述第二電構(gòu)造之后，增大由所述風(fēng)力渦輪機中的所述發(fā)電機產(chǎn)生的所述輸 出功率；以及 在增大所述輸出功率時，調(diào)節(jié)與所述轉(zhuǎn)子相關(guān)聯(lián)的所述參數(shù)，從而使所述轉(zhuǎn)子的速度 保持在所述切換前轉(zhuǎn)子速度和所述期望的切換后轉(zhuǎn)子速度的至少其中之一或高于所述切 換前轉(zhuǎn)子速度和所述期望的切換后轉(zhuǎn)子速度的至少其中之一。16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，確定從所述第一電構(gòu)造切換到所述第二電構(gòu)造 包括確定所述發(fā)電機的所述輸出功率在預(yù)定義的時間段內(nèi)滿足功率閾值。17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，確定從所述第一電構(gòu)造切換到所述第二電構(gòu)造 包括:相對于定義多個不同功率范圍的多個不同功率閾值來評估所述發(fā)電機的所述輸出功 率，每個功率范圍與不同的時間約束相關(guān)聯(lián)，所述時間約束確定是否從所述第一電構(gòu)造切 換到所述第二電構(gòu)造。18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述第一電構(gòu)造是三角形構(gòu)造，并且所述第二 電構(gòu)造是星形構(gòu)造。19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，調(diào)節(jié)與所述轉(zhuǎn)子相關(guān)聯(lián)的所述參數(shù)以使所述轉(zhuǎn) 子的速度保持在當(dāng)前轉(zhuǎn)子速度或高于所述當(dāng)前轉(zhuǎn)子速度包括以下各項中的至少一項：（i) 改變所述轉(zhuǎn)子中的槳葉的槳距以補償與所述發(fā)電機相關(guān)聯(lián)的減小的負載；以及(ii)使所述 轉(zhuǎn)子制動。20. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括： 追蹤所述第一電構(gòu)造與所述第二電構(gòu)造之間的切換次數(shù)； 將所述切換次數(shù)與切換預(yù)算進行比較；以及 在確定所述切換次數(shù)超過所述切換預(yù)算時，調(diào)節(jié)至少一個切換標(biāo)準，以減小與所述風(fēng) 力渦輪機相關(guān)聯(lián)的切換速率。
【專利摘要】為了在不同的風(fēng)速下有效地運行風(fēng)力渦輪機，所述風(fēng)力渦輪機可以被配置為在根據(jù)風(fēng)速提供不同的效率的兩種不同的電構(gòu)造之間進行切換。例如，在低風(fēng)速期間可以優(yōu)選星形構(gòu)造，而對于高風(fēng)速則優(yōu)選三角形構(gòu)造。在切換之前，可以將由所述渦輪機的發(fā)電機輸出的功率驅(qū)動為零。然而，這樣做將從轉(zhuǎn)子槳葉去除負載，這可能引起所述轉(zhuǎn)子速度提高。相反，可以控制所述轉(zhuǎn)子速度，以使得所述速度停留在緊接在所述發(fā)電機功率斜降之前的所述轉(zhuǎn)子的速度或者高于該速度。當(dāng)在電構(gòu)造之間進行切換的同時將轉(zhuǎn)子速度保持在當(dāng)前速度或略高于當(dāng)前速度可以緩解所述渦輪機所經(jīng)歷的轉(zhuǎn)矩變化，并且可以減小發(fā)生結(jié)構(gòu)故障的可能性。
【IPC分類】F03D7/04, F03D7/02
【公開號】CN105556116
【申請?zhí)枴緾N201480048955
【發(fā)明人】M·A·謝爾, P·科爾謝爾, R·墨爾加德維德克努森, M·蘇萊曼扎德, M·M·瑟恩森, A·扎伊博, A·庫馬爾辛格, P·B·克里斯滕森, M·霍林德延森
【申請人】維斯塔斯風(fēng)力系統(tǒng)集團公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2014年9月3日
【公告號】EP3042075A1, US20160208781, WO2015032409A1