DK2633189T3 - En fremgangsmåde til at styre en vindmølle - Google Patents

En fremgangsmåde til at styre en vindmølle Download PDF

Info

Publication number
DK2633189T3
DK2633189T3 DK11776079.3T DK11776079T DK2633189T3 DK 2633189 T3 DK2633189 T3 DK 2633189T3 DK 11776079 T DK11776079 T DK 11776079T DK 2633189 T3 DK2633189 T3 DK 2633189T3
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
flap
pitch
angle
parameter
blade
Prior art date
Application number
DK11776079.3T
Other languages
English (en)
Inventor
Jenny Goodman
Kelvin Hales
Original Assignee
Vestas Wind Sys As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vestas Wind Sys As filed Critical Vestas Wind Sys As
Application granted granted Critical
Publication of DK2633189T3 publication Critical patent/DK2633189T3/da

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/022Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F03D7/0232Adjusting aerodynamic properties of the blades with flaps or slats
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06Rotors
    • F03D1/065Rotors characterised by their construction elements
    • F03D1/0658Arrangements for fixing wind-engaging parts to a hub
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/022Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F03D7/0224Adjusting blade pitch
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/04Automatic control; Regulation
    • F03D7/042Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller
    • F03D7/043Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller characterised by the type of control logic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/20Rotors
    • F05B2240/30Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05B2240/305Flaps, slats or spoilers
    • F05B2240/3052Flaps, slats or spoilers adjustable
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Claims (17)

1. Fremgangsmåde til at styre en vindmøllerotorvinge, vingen omfattende en pitchakse omkring hvilken vingen kan blive pitchet, og en flap bevægelig til at ændre den aerodynamiske profil af vingen, fremgangsmåden omfattende trinnene at: tilvejebringe en pitchvinkelanmodning (Θ) til en pitchaktuator; bestemme en initial flapvinkelanmodning (P_flap); tilvejebringe en afkoblet flapvinkelanmodning (β) til en flapaktuator; hvor den afkoblede flapvinkelanmodning (β) beregnes fra pitchvinkelanmodningen (Θ) og den initiale flapvinkelanmodning (β_Αθρ) således at den afkoblede flapvinkelanmodning (β) tilvejebragt til flapaktuatoren ikke modvirker pitchvinkelanmodningen (Θ); og pitche vingen ifølge pitchvinkelanmodningen (Θ) og bevæge flappen ifølge den afkoblede flapvinkelanmodning (β).
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor pitchvinkelanmodningen (Θ) konverteres til et første parameter (ΔΟ__θ) som repræsenterer en ændring i løftekraft ved positionen af flappen som er resultat af at rotorvingen pitches ifølge pitchvinkelanmodningen (Θ).
3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, hvor pitchvinkelanmodningen (Θ) konverteres til en ændring i pitchvinkelanmodning (ΔΘ); og det første parameter (Δ&__θ) beregnes som en funktion af ændringen i pitchvinkelanmodning (ΔΘ) og kendt data af rotorvingen.
4. Fremgangsmåde ifølge krav 2, hvor det første parameter (Δ(ΙΙ__Θ) bestemmes fra en opslagstabel.
5. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvor fremgangsmåden endvidere omfatter trinnet at: bestemme et andet parameter (β_θ), hvor det andet parameter (β_θ) repræsenterer flapvinklen af flappen hvis rotorvingen ikke pitches, som vil tilvejebringe en ændring i løftekraft ved positionen af flappen som er ækvivalent med ændringen i løftekraft (ACL_0) som et resultat af at rotorvingen pitches ifølge pitchvinkelanmodningen (Θ).
6. Fremgangsmåde ifølge krav 5, hvor det andet parameter (β_θ) beregnes som en funktion af det første parameter (ACL_0) og kendt data af rotorvingen.
7. Fremgangsmåde ifølge krav 5 eller krav 6, hvor den afkoblede flapvinkelanmodning (β) beregnes som en funktion af den initiale flapvinkelanmodning (β_Αθρ) og det andet parameter (β_θ).
8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, hvor den afkoblede flapvinkelanmodning (β) beregnes som den initiale flapvinkelanmodning (β_Αθρ) plus det andet parameter (β_θ).
9. Fremgangsmåde ifølge krav 7, hvor den afkoblede flapvinkelanmodning (β) beregnes som det andet parameter (β_θ) minus den initiale flapvinkelanmodning (P_flap).
10. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor pitchvinkelanmodningen (0) konverteres til et tredje parameter (CL_0) som repræsenterer løftekraften ved positionen af flappen som et resultat af at rotorvingen pitches ifølge pitchvinkelanmodningen (0).
11. Fremgangsmåde ifølge krav 10, hvor det tredje parameter (CL_0) bestemmes fra indfaldsvinklen (a) af vingen ved positionen af flappen og kendt data af rotorvingen.
12. Fremgangsmåde ifølge krav 10 eller krav 11, endvidere omfattende trinnet at: bestemme et andet parameter (β_θ), hvor det andet parameter (β_θ) repræsenterer flapvinklen af flappen hvis rotorvingen ikke pitches, som vil tilvejebringe en løftekraft ved positionen af flappen som er ækvivalent med løftekraften (CL_0) som et resultat af at rotorvingen pitches ifølge pitchvinkelanmodningen (0).
13. Fremgangsmåde ifølge krav 12, hvor det andet parameter (β_θ) beregnes som en funktion fra det tredje parameter (CL_0) og indfaldsvinklen (a) af vingen ved positionen af flappen.
14. Fremgangsmåde ifølge krav 13, hvor den afkoblede flapvinkelanmodning (β) beregnes som en funktion af den initiale flapvinkelanmodning (β_Αθρ) og det andet parameter (β_θ).
15. Fremgangsmåde ifølge krav 14, hvor den afkoblede flapvinkelanmodning (β) beregnes som den initiale flapvinkelanmodning (β_ίΙθρ) plus det andet parameter (β_θ).
16. Fremgangsmåde ifølge krav 15, hvor den afkoblede flapvinkelanmodning (β) beregnes som det andet parameter (β_θ) minus den initiale flapvinkelanmodning (β-flap).
17. Vindmølle omfattende: en rotorvinge med en pitchakse og en flap bevægelig til at ændre den aerodynamiske profil af vingen; en pitchaktuator til at indstille pitchvinklen af rotorvingen; en flapaktuator til at bevæge flappen; og en kontroller konfigureret til at udføre fremgangsmåden ifølge et hvilket som helst af de foregående krav.
DK11776079.3T 2010-10-27 2011-10-26 En fremgangsmåde til at styre en vindmølle DK2633189T3 (da)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA201070457 2010-10-27
US40914310P 2010-11-02 2010-11-02
PCT/DK2011/050408 WO2012055419A2 (en) 2010-10-27 2011-10-26 A method of controlling a wind turbine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DK2633189T3 true DK2633189T3 (da) 2015-07-06

Family

ID=44883038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK11776079.3T DK2633189T3 (da) 2010-10-27 2011-10-26 En fremgangsmåde til at styre en vindmølle

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9556850B2 (da)
EP (1) EP2633189B1 (da)
DK (1) DK2633189T3 (da)
WO (1) WO2012055419A2 (da)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2818698B1 (en) * 2013-06-28 2017-08-09 Alstom Renovables España, S.L. Methods of operating a wind turbine
EP3189231B1 (en) * 2014-09-01 2020-01-01 Vestas Wind Systems A/S Improvements relating to the determination of rotor imbalances in a wind turbine
US11441542B2 (en) 2014-11-21 2022-09-13 Vestas Wind Systems A/S Operating a wind turbine using estimated wind speed while accounting for blade torsion
DK3290688T3 (da) 2016-08-30 2021-02-01 Siemens Gamesa Renewable Energy As Regulering af rotationshastighed ved ændring af vingeprofil
EP3587803B1 (en) * 2016-12-08 2024-10-16 Cytroniq Co., Ltd. Energy converting apparatus, energy converting system including same, and operating method thereof
WO2019001672A1 (en) * 2017-06-27 2019-01-03 Vestas Wind Systems A/S METHOD FOR CONTROLLING A WIND TURBINE WITH MEANS FOR CHANGING THE BLADE PROFILE
CN110030152A (zh) * 2018-06-28 2019-07-19 汕头职业技术学院 一种风力机叶片调节系统及其控制方法
CN109519341A (zh) * 2018-10-16 2019-03-26 安徽科技学院 一种风力机叶片及其风力机
EP3667076A1 (en) * 2018-12-13 2020-06-17 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Estimating wind speed
EP3667071A1 (en) * 2018-12-13 2020-06-17 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Wind turbine control method and system
CN110345007A (zh) * 2019-06-03 2019-10-18 天津瑞源电气有限公司 一种风电机组变桨系统切换控制方法
EP3882456A1 (en) * 2020-03-17 2021-09-22 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Controlling a wind turbine using blade pitch angle setting and blade add-on setting
CN114154270B (zh) * 2021-12-08 2025-04-01 华能湖北新能源有限责任公司 一种叶片增功尾缘襟翼设计方法
CN114718810B (zh) * 2022-04-18 2024-08-13 哈尔滨工业大学(深圳) 一种基于数据驱动的海上风电机组载荷控制系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5652485A (en) 1995-02-06 1997-07-29 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency Fuzzy logic integrated electrical control to improve variable speed wind turbine efficiency and performance
CN101874158A (zh) 2007-10-29 2010-10-27 维斯塔斯风力系统有限公司 风轮机叶片以及用于控制叶片上的载荷的方法
EP2347125A2 (en) 2008-10-14 2011-07-27 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine blade with variable blade surface
GB2466200A (en) 2008-12-10 2010-06-16 Vestas Wind Sys As A Detection System of an Angle of Attack of Air Flow over a Wind Turbine Rotor Blade
DE102009004814B4 (de) * 2009-01-13 2012-04-05 Eurocopter Deutschland Gmbh Verfahren zur Steuerung eines Drehflügelflugzeugs

Also Published As

Publication number Publication date
EP2633189B1 (en) 2015-04-15
US9556850B2 (en) 2017-01-31
WO2012055419A3 (en) 2012-06-14
EP2633189A2 (en) 2013-09-04
WO2012055419A2 (en) 2012-05-03
US20130280067A1 (en) 2013-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK2633189T3 (da) En fremgangsmåde til at styre en vindmølle
CN102906418B (zh) 风力涡轮机
US6726439B2 (en) Retractable rotor blades for power generating wind and ocean current turbines and means for operating below set rotor torque limits
DK2122164T3 (da) Vindmøllevinge med liftregulerende midler i form af riller eller huller
EP2306003B1 (en) System and methods for controlling a wind turbine
DK2222955T3 (da) Vindmøllevinge og fremgangsmåde til at styre belastningen på en vinge
DK2927484T3 (da) Krøjnings- og pitchvinkler
EP2162620B1 (en) A method of operating a wind turbine and a wind turbine
CN102933841B (zh) 风力涡轮机
US8602739B2 (en) Wind turbine rotor blade and pitch regulated wind turbine
US8794919B2 (en) Wind turbine blade with variable trailing edge
CN108350861B (zh) 控制具有可调整的转子叶片的风能设施
US11193472B2 (en) Operation of a wind power plant during a storm
US9739265B2 (en) Method of operating a wind turbine
EP4426933B1 (en) A method for reducing blade flap loads in a wind turbine
CA2775559A1 (en) A wind turbine and an associated control method
CN111587319B (zh) 具有端缘流襟翼的风能设备
EP3020959B1 (en) Methods of operating a wind turbine and wind turbines
EP2927483A1 (en) Noise control in wind turbines
DK2607688T3 (da) Fremgangsmåde til styring af en vindmølle
EP3580453B1 (en) Method and system for controlling a wind turbine
WO2018145715A1 (en) Method and system for controlling a wind turbine
WO2009033484A2 (en) A method of controlling a wind turbine, a wind turbine and use of a method
Berger et al. Investigating the aerodynamic implications of slender wind turbine blade design