DK2636893T3 - Fremgangsmåde til styring af driften af en vindmølle - Google Patents

Fremgangsmåde til styring af driften af en vindmølle Download PDF

Info

Publication number
DK2636893T3
DK2636893T3 DK12158421.3T DK12158421T DK2636893T3 DK 2636893 T3 DK2636893 T3 DK 2636893T3 DK 12158421 T DK12158421 T DK 12158421T DK 2636893 T3 DK2636893 T3 DK 2636893T3
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
wind
speed
wind turbine
turbulence
wind speed
Prior art date
Application number
DK12158421.3T
Other languages
English (en)
Inventor
Martin Huus Bjerge
Thomas Esbensen
Jesper Elliot Petersen
Original Assignee
Siemens Ag
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 Siemens Ag filed Critical Siemens Ag
Application granted granted Critical
Publication of DK2636893T3 publication Critical patent/DK2636893T3/da

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/022—Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F03D7/0224—Adjusting blade pitch
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0276—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor controlling rotor speed, e.g. variable speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/028—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor controlling wind motor output power
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/04—Automatic control; Regulation
    • F03D7/042—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller
    • F03D7/043—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller characterised by the type of control logic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/32—Wind speeds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/32—Wind speeds
    • F05B2270/3201—"cut-off" or "shut-down" wind speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/322—Control parameters, e.g. input parameters the detection or prediction of a wind gust
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind 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 (12)

1. Fremgangsmåde til styring af driften af en vindmølle over en vis vindhastighedstærskelværdi, - hvor der produceres en elektrisk udgangseffekt ved roterende vinger af vindmøllen, og hvor den producerede udgangseffekt tilføres til et net, som er forbundet med vindmøllen, - hvor vindhastigheden bestemmes og sammenlignes med en vis foruddefi-neret vindhastighedstærskelværdi, - hvor vindmøllen styres af et første styre-loop og af et andet styre-loop, som aktiveres, hvis vindhastigheden når eller overstiger vindhastighedstærskelværdien, - hvor begge styringer udføres på en uafhængig måde, - hvor det aktiverede første styre-loop styrer udgangseffekten afhængigt af vindhastigheden, - hvor udgangseffekten af vindmøllen reduceres fra en nominel værdi til en lavere værdi, hvis den bestemte vindhastighed når eller overstiger vindhastighedstærskelværdien, - hvor det aktiverede andet styre-loop styrer omdrejningshastigheden af de roterende vinger afhængigt af vindturbulenserne, - hvor vindturbulenser bestemmes og sammenlighes med en vis foruddefine-ret vindturbulenstærskelværdi, - hvor rotationshastigheden af de roterende vinger reduceres fra en nominel værdi til en lavere værdi, hvis vindturbulenstærskelværdien nås eller overstiges.
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor udgangseffekten reduceres afhængigt af den stigende vindhastighed.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, hvor reduktionen af udgangseffekten foretages på en kontinuerlig og forholdsmæssig måde, hvis vindhastigheden stiger på en kontinuerlig og forholdsmæssig måde.
4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, - hvor en pitchposition af vingerne eller en allokeret pitchreferenceværdi anvendes til at bestemme vindhastigheden, eller - hvor vindhastigheden måles med et skålanemometer eller en FT-sensor, eller - hvor vindhastigheden bestemmes ved overvågning af rotationshastigheden af en aksel, der driver vindmøllegeneratoren.
5. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor der beregnes et gennemsnit af vindhastigheden over et vist foruddefineret tidsrum, før den anvendes til at aktivere både det første og det andet styre-loop.
6. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor vindturbulenstærskelværdien defineres som den vindturbulensværdi, der fører til beskadigede komponenter i vindmøllen, hvis den overskrides.
7. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor rotationshastigheden reduceres afhængigt af stigende vindturbulenser.
8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, hvor rotationshastigheden reduceres på en kontinuerlig og forholdsmæssig måde, hvis vindturbulenserne stiger på en kontinuerlig og forholdsmæssig måde.
9. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor accelerationen af de roterende vinger eller rotorhastigheden overvåges som en funktion af vindturbulenserne.
10. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor vindturbulensværdierne overvåges, og der beregnes et gennemsnit af vindturbulensværdierne over et vist foruddefineret tidsrum, før de anvendes af det andet styre-loop.
11. Fremgangsmåde ifølge krav 1, - hvor rotationshastigheden holdes konstant, hvis vindturbulenserne er under vindturbulenstærskelværdien, og - hvor rotationshastigheden reduceres, hvis vindturbulenserne når eller overstiger vindturbulenstærskelværdien.
12. Vindmølle, som er klargjort til styring af driften af vindmøllen over en vis vindhastighedstærskelværdi, omfattende midler, der er indrettet og klargjort til at udføre fremgangsmåden ifølge et af kravene 1 til 11.
DK12158421.3T 2012-03-07 2012-03-07 Fremgangsmåde til styring af driften af en vindmølle DK2636893T3 (da)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12158421.3A EP2636893B1 (en) 2012-03-07 2012-03-07 Method to control the operation of a wind turbine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DK2636893T3 true DK2636893T3 (da) 2016-11-28

Family

ID=45833168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK12158421.3T DK2636893T3 (da) 2012-03-07 2012-03-07 Fremgangsmåde til styring af driften af en vindmølle

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9140238B2 (da)
EP (1) EP2636893B1 (da)
CN (1) CN103306895B (da)
CA (1) CA2808040C (da)
DK (1) DK2636893T3 (da)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK2365215T3 (da) * 2010-03-10 2013-01-28 Siemens Ag Styring af rotationshastigheden af en vindmølle baseret på rotoracceleration
US10337496B2 (en) * 2014-12-01 2019-07-02 General Electric Company System and method for controlling a wind turbine during adverse wind conditions
WO2016206698A1 (en) 2015-06-26 2016-12-29 Vestas Wind Systems A/S Increasing active power from a wind turbine
CN105201739B (zh) * 2015-09-17 2018-08-10 南车株洲电力机车研究所有限公司 一种风电机组的载荷控制方法
ES2901411T3 (es) 2015-12-18 2022-03-22 Siemens Gamesa Renewable Energy As Funcionamiento de una turbina eólica
DK179022B1 (en) * 2015-12-22 2017-08-28 Envision Energy (Jiangsu) Co Ltd Method and system of controlling wind turbines in a wind turbine farm
DE102018124084A1 (de) 2018-09-28 2020-04-02 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage, Windenergieanlage und Windpark
CN109441722B (zh) * 2018-10-12 2020-11-20 浙江运达风电股份有限公司 一种适用于低风速段风电机组启停机的控制系统及方法
DE102018129622A1 (de) * 2018-11-23 2020-05-28 Wobben Properties Gmbh Reglerstruktur und Regelverfahren für eine Windenergieanlage
CN116971924B (zh) * 2023-08-25 2026-04-10 中广核(北京)新能源科技有限公司 一种基于加速度保障安全的控制方法及风力发电机

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4189648A (en) * 1978-06-15 1980-02-19 United Technologies Corporation Wind turbine generator acceleration control
US4161658A (en) * 1978-06-15 1979-07-17 United Technologies Corporation Wind turbine generator having integrator tracking
US4160170A (en) * 1978-06-15 1979-07-03 United Technologies Corporation Wind turbine generator pitch control system
US4193005A (en) * 1978-08-17 1980-03-11 United Technologies Corporation Multi-mode control system for wind turbines
US4339666A (en) * 1980-12-24 1982-07-13 United Technologies Corporation Blade pitch angle control for a wind turbine generator
DE19532409B4 (de) 1995-09-01 2005-05-12 Wobben, Aloys, Dipl.-Ing. Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage und eine zugehörige Windenergieanlage
AU768212B2 (en) 1999-11-03 2003-12-04 Vestas Wind Systems A/S Method of controlling the operation of a wind turbine and wind turbine for use in said method
DE10300733B3 (de) 2003-01-11 2004-07-15 Repower Systems Ag Betriebsführungssystem für eine Windenergieanlage
JP3918837B2 (ja) 2004-08-06 2007-05-23 株式会社日立製作所 風力発電装置
DE102004054608B4 (de) 2004-09-21 2006-06-29 Repower Systems Ag Verfahren zur Regelung einer Windenergieanlage und Windenergieanlage mit einem Rotor
US7476985B2 (en) * 2005-07-22 2009-01-13 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Method of operating a wind turbine
JP4738206B2 (ja) 2006-02-28 2011-08-03 三菱重工業株式会社 風力発電システム、及びその制御方法
US7425771B2 (en) 2006-03-17 2008-09-16 Ingeteam S.A. Variable speed wind turbine having an exciter machine and a power converter not connected to the grid
ES2288121B1 (es) 2006-05-31 2008-10-16 GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L. Metodo de operacion de un aerogenerador.
JP2008011607A (ja) 2006-06-28 2008-01-17 Hitachi Ltd 可変速風力発電システム
US7883317B2 (en) * 2007-02-02 2011-02-08 General Electric Company Method for optimizing the operation of a wind turbine
EP2150699B1 (en) 2007-04-30 2010-10-06 Vestas Wind Systems A/S A method of operating a wind turbine with pitch control
CN101730796B (zh) 2007-04-30 2012-09-19 维斯塔斯风力系统有限公司 运行具有桨距控制的风力涡轮机的方法、风力涡轮机以及风力涡轮机的集群
WO2008131776A2 (en) 2007-04-30 2008-11-06 Vestas Wind Systems A/S A method of operating a wind turbine, a wind turbine and a cluster of wind turbines
ES2701707T3 (es) * 2007-05-03 2019-02-25 Siemens Ag Procedimiento de funcionamiento de un aerogenerador y aerogenerador
JP5022102B2 (ja) 2007-05-25 2012-09-12 三菱重工業株式会社 風力発電装置、風力発電システムおよび風力発電装置の発電制御方法
DE102007035724A1 (de) 2007-07-30 2009-02-05 Joachim Falkenhagen Bedarfsgerecht angepaßte Abschaltgeschwindigkeit bei Windenergieanlagen
DE102008009585B4 (de) 2008-02-16 2017-06-22 Nordex Energy Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Windenergieanlage
US7999406B2 (en) 2008-02-29 2011-08-16 General Electric Company Wind turbine plant high wind derating control
DE102008020154B4 (de) 2008-04-22 2011-04-28 Repower Systems Ag Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage
US8380357B2 (en) * 2009-03-23 2013-02-19 Acciona Windpower, S.A. Wind turbine control
US8279073B2 (en) * 2009-09-18 2012-10-02 General Electric Company Systems, methods, and apparatus for monitoring and controlling a wind driven machine
DK2365215T3 (da) 2010-03-10 2013-01-28 Siemens Ag Styring af rotationshastigheden af en vindmølle baseret på rotoracceleration
EP2479427A1 (de) * 2011-01-24 2012-07-25 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Schwingungsdämpfung eines Triebstrangs in einer Windturbine, Windturbine und Verwendung einer Bremsvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
EP2636893B1 (en) 2016-08-31
CA2808040A1 (en) 2013-09-07
CA2808040C (en) 2019-12-10
US20130234437A1 (en) 2013-09-12
US9140238B2 (en) 2015-09-22
EP2636893A1 (en) 2013-09-11
CN103306895A (zh) 2013-09-18
CN103306895B (zh) 2017-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2636893B1 (en) Method to control the operation of a wind turbine
EP2670979B1 (en) Systems and method for controlling wind turbine
US10612520B2 (en) Rotational positioning system in a wind turbine
EP2233736B1 (en) Control method of a wind turbine and wind trubine
EP2918826B1 (en) Method for operating a power dissipating unit in a wind turbine
EP2306007B1 (en) Method and system for controlling a wind turbine
EP2306003B1 (en) System and methods for controlling a wind turbine
EP3071831B1 (en) Rotor blade control for high winds
DK177188B1 (en) Method and apparatus for controlling the tip speed of a blade of a wind turbine
DK2872775T3 (da) Fremgangsmåde og indretning til at styre en vindmølle
EP2715125B1 (en) A wind farm and a method of operating a wind farm
EP3059830B1 (en) Reactive power compensation based on reactive power capability of a renewable energy system
US20130177418A1 (en) Method for adjusting the rotational speed of a wind turbine and wind turbine
WO2010086688A1 (en) Load peak mitigation method and control system for a wind turbine
WO2015051801A1 (en) Methods and apparatus for controlling wind turbines
EP2153063A2 (en) A method of operating a wind turbine with pitch control, a wind turbine and a cluster of wind turbines
EP2776711A1 (en) Method of operating wind turbine and controller thereof
WO2016184470A1 (en) Method and system for controlling a wind turbine generator
WO2013072461A2 (en) Method of operating a wind turbine
US11994106B2 (en) Method for adapting an operating characteristic of a wind power installation