DK3047143T3 - Styringsfremgangsmåde til en vindmølle - Google Patents

Styringsfremgangsmåde til en vindmølle Download PDF

Info

Publication number
DK3047143T3
DK3047143T3 DK14771503.1T DK14771503T DK3047143T3 DK 3047143 T3 DK3047143 T3 DK 3047143T3 DK 14771503 T DK14771503 T DK 14771503T DK 3047143 T3 DK3047143 T3 DK 3047143T3
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
wind
wind turbine
turbines
wake
modified
Prior art date
Application number
DK14771503.1T
Other languages
English (en)
Inventor
Per Brath
Martin Ansbjerg Kjær
Jesper Sandberg Thomsen
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=51584905&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DK3047143(T3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Vestas Wind Sys As filed Critical Vestas Wind Sys As
Application granted granted Critical
Publication of DK3047143T3 publication Critical patent/DK3047143T3/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
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
    • F03D1/0658—Arrangements for fixing wind-engaging parts to a hub
    • 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
    • F03D17/00—Monitoring or testing of wind motors, e.g. diagnostics
    • 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
    • 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
    • F03D7/048—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller controlling wind farms
    • 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
    • F05B2270/10—Purpose of the control system
    • F05B2270/20—Purpose of the control system to optimise the performance of a machine
    • F05B2270/204—Purpose of the control system to optimise the performance of a machine taking into account the wake effect
    • 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 (14)

1. Fremgangsmåde til at styre en vindmølle, hvilken vindmølle omfatter vindmøllevinger fastgjort til et rotornav og et styresystem til at pitche vingerne i forhold til navet, hvilken fremgangsmåde omfatter: - at tilvejebringe i det mindste én efterløbssektor tildelt til en eller flere vindretninger; - at tilvejebringe en normal pitchplan til at styre et outputparameter af vindmøllen (f.eks. effekt, rotationshastighed), omfattende pitchreferenceværdier som en funktion af vindhastigheden og i det mindste ét af parametrene aftrykkoefficient Ct, aerodynamisk effektkoefficient Cp, og aksial induktionsfaktor a; - at tilvejebringe en modificeret pitchplan til at styre et modificeret outputparameter af vindmøllen omfatter pitchreferenceværdier afhængige af vindhastigheden og i det mindste et modificeret parameter af trykkoefficienten, den aerodynamiske effektkoefficient, og/eller den aksiale induktionsfaktor; - at modtage indikationer af en vindhastighed og en vindretning ved vindmøllen; - at bestemme en pitch referenceværd i for en eller flere af vindmøllevingerne i henhold til den normale pitchplan, hvis vindretningen falder udenfor den i det mindste ene efterløbssektor; og - at bestemme en pitch referenceværd i for en eller flere af vindmøllevingerne i henhold til den modificerede pitchplan kun, hvis vindretningen falder indenfor den i det mindste ene efterløbssektor; og - at styre vindmøllen i henhold til pitchreferenceværdien; kendetegnet ved, at - trinnene til vindmøllestyring udføres lokalt ved vindmøllen uden kommunikation til de andre vindmøller i parken.
2. Fremgangsmåde til at styre en vindmølle ifølge krav 1, hvor vindmøllen er placeret i en vindmøllepark omfattende et antal af vindmøller, og hvor den i det mindste ene efterløbssektor reflekterer en sektor af efterløbsindflydelse af denne vindmølle på en eller flere af de andre vindmøller i parken med en vind i en retning indenfor efterløbssektoren.
3. Fremgangsmåde til at styre en vindmølle ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, yderligere omfattende at prætildele hver efterløbssektor med en efterløbstilstand, og at tildele for hver efterløbstilstand en forskellig modificeret pitchplan, og hvor fremgangsmåden yderligere omfatter at bestemme den aktuelle efterløbstilstand fra efterløbssektoren givet af den modtagne vindretning, og hvor pitch referenceværdien bestemmes i henhold til en modificeret pitchplan svarende til den aktuelle efterløbstilstand.
4. Fremgangsmåde til at styre en vindmølle ifølge krav 3, yderligere omfattende at tildele for hver efterløbstilstand et tærskelparameter aftrykkoefficienten, den aerodynamiske effektkoefficient og/eller en aksial tærskelinduktionsfaktor, og hvor de modificerede parametre aftrykkoefficienten, den aerodynamiske effektkoefficient og/eller den aksiale induktionsfaktor modificeres således til ikke at overstige tærskelparameteret.
5. Fremgangsmåde til at styre en vindmølle ifølge krav 4, hvor tærskelparameteret for en efterløbstilstand indstilles som en procent af den maksimale trykkoefficient, aerodynamiske effektkoefficient og/eller maksimale aksiale induktionsfaktor, som for eksempel i området på 50-95 %, såsom 70-80 %.
6. Fremgangsmåde til at styre en vindmølle ifølge krav 4 eller 5, hvor tærskelparameteret for en efterløbstilstand indstilles som en prædefineret konstant.
7. Fremgangsmåde til at styre en vindmølle ifølge krav 4, hvor tærskelparameteret for en efterløbstilstand indstilles som en funktion af vindhastigheden.
8. Fremgangsmåde til at styre en vindmølle ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvor den normale pitchplan og/eller modificerede pitchplan er prædefinerede.
9. Fremgangsmåde til at styre en vindmølle ifølge et hvilket som helst af de foregående krav omfattende at bestemme de modificerede parametre af trykkoefficienten og/eller den aksiale induktionsfaktor fra forudbestemte opslagstabeller.
10. Fremgangsmåde til at styre en vindmølle ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvor efterløbssektorerne er forudbestemte.
11. Fremgangsmåde til at styre en vindmølle ifølge et hvilket som helst af kravene 3-10, hvor efterløbstilstandene er prætildelte til hver efterløbssektor.
12. Fremgangsmåde til at styre en vindmølle ifølge et hvilket som helst af kravene 3-11, hvor efterløbstilstandene består af en tilstand af normal energiproduktion og en tilstand af reduceret energiproduktion.
13. Fremgangsmåde til at styre en vindmølle ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvor vindhastigheden og vindretningen måles lokalt på vindmøllen.
14. Fremgangsmåde til at styre vindmøllerne i en vindmøllepark, hvor hver vindmølle i parken styres lokalt ifølge et hvilket som helst af kravene 1-13.
DK14771503.1T 2013-09-17 2014-09-16 Styringsfremgangsmåde til en vindmølle DK3047143T3 (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA201370512 2013-09-17
PCT/DK2014/050285 WO2015039665A1 (en) 2013-09-17 2014-09-16 Control method for a wind turbine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DK3047143T3 true DK3047143T3 (da) 2018-03-26

Family

ID=51584905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK14771503.1T DK3047143T3 (da) 2013-09-17 2014-09-16 Styringsfremgangsmåde til en vindmølle

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10364796B2 (da)
EP (1) EP3047143B1 (da)
CN (1) CN105556117B (da)
DK (1) DK3047143T3 (da)
ES (1) ES2663484T3 (da)
WO (1) WO2015039665A1 (da)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3037657A1 (en) * 2014-12-23 2016-06-29 ABB Technology AG Optimal wind farm operation
EP3121442B2 (en) * 2015-07-20 2023-07-05 GE Renewable Technologies Wind B.V. Operating wind turbines
DE102015114958A1 (de) * 2015-09-07 2017-03-09 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Windparks
DK178991B1 (en) * 2015-12-22 2017-07-31 Envision Energy (Jiangsu) Co Ltd Method and system of operating a wind turbine farm
US10598151B2 (en) * 2016-05-26 2020-03-24 General Electric Company System and method for micrositing a wind farm for loads optimization
US10247171B2 (en) * 2016-06-14 2019-04-02 General Electric Company System and method for coordinating wake and noise control systems of a wind farm
DE102016215533A1 (de) * 2016-08-18 2018-02-22 Wobben Properties Gmbh Messanordnung einer Windenergieanlage
WO2018095494A1 (en) * 2016-11-28 2018-05-31 Vestas Wind Systems A/S Improving annual energy production of wind turbine sites
DE102016015133A1 (de) * 2016-12-13 2018-06-14 Senvion Gmbh Windenergieanlage und Verfahren zum Starten einer Windenergieanlage
US10240581B2 (en) 2017-02-08 2019-03-26 General Electric Company System and method for controlling pitch angle of a wind turbine rotor blade
DE102017105165A1 (de) * 2017-03-10 2018-09-13 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Bestimmen einer verfügbaren Leistung eines Windparks und zugehöriger Windpark
US10451036B2 (en) * 2017-05-05 2019-10-22 General Electric Company Adjustment factor for aerodynamic performance map
DE102017009838A1 (de) 2017-10-23 2019-04-25 Senvion Gmbh Steuerungssystem und Verfahren zum Betreiben mehrerer Windenergieanlagen
CN109958579B (zh) * 2017-12-26 2020-06-16 新疆金风科技股份有限公司 风力发电机组的尾流控制方法和装置
DE102018100727A1 (de) * 2018-01-15 2019-07-18 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Steuern einer Windenergieanlage und Windenergieanlage
EP3517774A1 (en) 2018-01-25 2019-07-31 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Method and apparatus for cooperative controlling wind turbines of a wind farm
CN110094297B (zh) * 2018-01-31 2020-04-14 北京金风科创风电设备有限公司 基于扇区的风力发电机组的控制方法及控制系统
EP3536948A1 (en) 2018-03-08 2019-09-11 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Determining control settings for a wind turbine
US10774811B2 (en) * 2018-05-01 2020-09-15 General Electric Company Induction controlled wind turbine
EP3578808A1 (en) * 2018-06-08 2019-12-11 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Controlling wind turbines in presence of wake interactions
CN108798997B (zh) * 2018-06-28 2020-02-07 北京金风科创风电设备有限公司 风力发电机组的控制方法、装置、控制器及系统
CN109268205B (zh) * 2018-08-27 2020-01-07 华北电力大学 一种基于智能风力机的风电场优化控制方法
EP3620649A1 (en) * 2018-09-10 2020-03-11 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Controlling wind turbines in presence of wake implications
DK201870706A1 (da) 2018-10-31 2020-06-09 Vattenfall Ab A dynamic optimisation strategy for improving the operation of a wind farm
EP3754179B1 (en) * 2019-06-19 2023-07-19 Wobben Properties GmbH Method for operating a wind turbine
CN110397553B (zh) * 2019-07-26 2020-09-25 山东中车风电有限公司 一种不基于模型的风电场尾流管理方法及系统
NL2024238B1 (en) * 2019-11-14 2021-07-29 Univ Delft Tech Enhanced wind turbine wake mixing
EP3896277A1 (en) 2020-04-15 2021-10-20 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Control method and device of a wind park
EP3926162B1 (de) * 2020-06-18 2024-04-24 Wobben Properties GmbH Verfahren zum betrieb einer windenergieanlage, steuerungsvorrichtung zum betrieb einer windenergieanlage und windpark
CN111794909B (zh) * 2020-06-23 2023-05-05 国家能源集团新能源技术研究院有限公司 面向扇区调控的风电场级偏航动态优化方法和系统
WO2022015493A1 (en) 2020-07-13 2022-01-20 WindESCo, Inc. Methods and systems of advanced yaw control of a wind turbine
US12180936B2 (en) * 2021-07-28 2024-12-31 General Electric Renovables Espana, S.L. Systems and methods for operating a wind farm
EP4141253A1 (en) * 2021-08-31 2023-03-01 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Control of a wind park with floating turbines
EP4261407A1 (en) * 2022-04-12 2023-10-18 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Control system for controlling at least one wind turbine of a plurality of wind turbines in a wind park
CN119895141A (zh) * 2022-06-30 2025-04-25 维斯塔斯风力系统集团公司 使用检测到的作为风向的函数的下游尾流损失的风力涡轮机尾流损失控制
CN116292094B (zh) * 2022-08-26 2023-09-05 北京金风科创风电设备有限公司 确定代表风力发电机组的方法和装置以及控制方法和装置
EP4357610A1 (de) * 2022-10-19 2024-04-24 Wobben Properties GmbH Verfahren zum betreiben einer windenergieanlage
CN118188313A (zh) * 2024-03-26 2024-06-14 华能乌拉特中旗新能源发电有限公司 一种主控机舱柜变桨控制方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3619286A1 (de) 1986-06-07 1987-12-10 Neumuenster Masch App Vorrichtung zum gleichzeitigen aufspulen mehrerer faeden
GB2398841A (en) 2003-02-28 2004-09-01 Qinetiq Ltd Wind turbine control having a Lidar wind speed measurement apparatus
NL1023666C2 (nl) * 2003-06-14 2004-12-20 Energieonderzoek Ct Petten Ecn Werkwijze of inrichting om energie aan een stromend fluïdum te onttrekken.
US20070124025A1 (en) * 2005-11-29 2007-05-31 General Electric Company Windpark turbine control system and method for wind condition estimation and performance optimization
US20090099702A1 (en) 2007-10-16 2009-04-16 General Electric Company System and method for optimizing wake interaction between wind turbines
DE102008009585B4 (de) 2008-02-16 2017-06-22 Nordex Energy Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Windenergieanlage
US8050899B2 (en) * 2008-05-30 2011-11-01 General Electric Company Method for wind turbine placement in a wind power plant
US7941304B2 (en) * 2009-04-30 2011-05-10 General Electric Company Method for enhancement of a wind plant layout with multiple wind turbines
US8441138B2 (en) 2009-05-07 2013-05-14 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine
US8215907B2 (en) 2009-09-30 2012-07-10 General Electric Company Method and apparatus for controlling acoustic emissions of a wind turbine
GB2481461A (en) 2010-06-21 2011-12-28 Vestas Wind Sys As Control of a downstream wind turbine in a wind park by sensing the wake turbulence of an upstream turbine
US8035241B2 (en) 2010-07-09 2011-10-11 General Electric Company Wind turbine, control system, and method for optimizing wind turbine power production
US9404479B2 (en) 2011-03-22 2016-08-02 Tufts University Systems, devices and methods for improving efficiency of wind power generation systems
US9077204B2 (en) 2011-07-20 2015-07-07 Inventus Holdings, Llc Dispatchable renewable energy generation, control and storage facility
WO2013037374A1 (en) 2011-09-13 2013-03-21 Vestas Wind Systems A/S A method for improving large array wind park power performance through active wake manipulation reducing shadow effects
EP2604853A1 (en) * 2011-12-15 2013-06-19 Siemens Aktiengesellschaft Method of controlling a wind turbine
US20120133138A1 (en) 2011-12-22 2012-05-31 Vestas Wind Systems A/S Plant power optimization
US9201410B2 (en) 2011-12-23 2015-12-01 General Electric Company Methods and systems for optimizing farm-level metrics in a wind farm
DK2877741T3 (da) * 2012-07-27 2019-05-20 Univ Texas Tech System System og fremgangsmåde til at evaluere vindstrømningsfelter ved anvendelse af fjernregistreringsindretninger

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015039665A1 (en) 2015-03-26
US20160230741A1 (en) 2016-08-11
US10364796B2 (en) 2019-07-30
CN105556117A (zh) 2016-05-04
ES2663484T3 (es) 2018-04-12
EP3047143B1 (en) 2018-02-21
CN105556117B (zh) 2018-09-07
EP3047143A1 (en) 2016-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK3047143T3 (da) Styringsfremgangsmåde til en vindmølle
US8128362B2 (en) Method of operating a wind turbine, a wind turbine and a cluster of wind turbines
Kragh et al. Load alleviation of wind turbines by yaw misalignment
CN110094298B (zh) 切出策略自适应调整的方法及装置
Saravanakumar et al. Validation of an integral sliding mode control for optimal control of a three blade variable speed variable pitch wind turbine
Ciri et al. Model-free control of wind farms: A comparative study between individual and coordinated extremum seeking
DK1633976T3 (da) Fremgangsmåde til drift af en vindmøllepark; vindmøllepark
US8853877B1 (en) System and method for controlling a wind farm
EP3037657A1 (en) Optimal wind farm operation
DK2878809T3 (da) Fremgangsmåder til at drive en vindmølle, vindmøller og vindparker
CN107110121A (zh) 对风力涡轮机构造的确定
CN103047081A (zh) 控制风力涡轮机的方法和系统
CN112789406A (zh) 用于运行风能设备的方法，风能设备和风电场
CN109268205A (zh) 一种基于智能风力机的风电场优化控制方法
Kim et al. Power regulation of upstream wind turbines for power increase in a wind farm
CN107923364B (zh) 成形为增强尾流扩散的转子叶片
US11846270B2 (en) Control method and device of a wind park
Ribnitzky et al. Innovative aerodynamic rotor concept for demand-oriented power feed-in of offshore wind turbines
Agarwala et al. Separated pitch control at tip: innovative blade design explorations for large MW wind turbine blades
DK201870706A1 (da) A dynamic optimisation strategy for improving the operation of a wind farm
US11891983B2 (en) Noise control of wind turbine
Sedaghat et al. Aerodynamic design and economical evaluation of site specific horizontal axis wind turbine (HAWT)
EP3311026B1 (en) Frequency regulation using wind turbine generators
US11835033B2 (en) Method for operating a wind power installation, wind power installation and wind farm
EP3855016B1 (en) Wind farm