專利名稱：風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)及其啟動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)，更特別地，涉及風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)啟動(dòng)程序的優(yōu)化。
背景技術(shù)：
啟動(dòng)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)應(yīng)當(dāng)考慮的一個(gè)問(wèn)題是，當(dāng)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)互連至將要聯(lián)網(wǎng)的公用電網(wǎng)時(shí)，避免對(duì)公用電網(wǎng)產(chǎn)生不期望的影響(例如，公用電網(wǎng)電壓的降低)。作為用于防止對(duì)公用電網(wǎng)產(chǎn)生不期望影響的技術(shù)，例如，已知的技術(shù)是采用平穩(wěn)啟動(dòng)器。這種技術(shù)例如在日本未審查專利公開(kāi)JP2005-39924A中公開(kāi)。在啟動(dòng)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮的一個(gè)參數(shù)是發(fā)電機(jī)速度(或風(fēng)輪機(jī)速度)。避免對(duì)公用電網(wǎng)產(chǎn)生不期望的影響的有效方法是以將發(fā)電機(jī)速度控制為合適的旋轉(zhuǎn)速度(稱為“互連速度”)的狀態(tài)將風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)互連至公用電網(wǎng)。 需要將風(fēng)輪機(jī)葉片的斜度角設(shè)為精調(diào)(fine)的斜度角(pitch angle)，以將發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)速度增加至互連速度。在這里，由于需要逐漸增加風(fēng)輪機(jī)速度，采用一種方法，其中斜度角從順槳斜度角逐漸地增加至精調(diào)斜度角。一種典型程序如下參照?qǐng)D5，斜度角首先設(shè)為預(yù)定等待斜度角Θ等待。在這種狀態(tài)中，當(dāng)風(fēng)輪機(jī)速度增加至預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度(等待速度)時(shí)，斜度角以預(yù)定斜度速率增加至精調(diào)斜度角Θ 隨后，當(dāng)風(fēng)輪機(jī)速度達(dá)到互連速度時(shí)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)互連至公用電網(wǎng)。雖然在圖5中的例子中，風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)在斜度角達(dá)到精調(diào)斜度角Θ 之后才互連至公用電網(wǎng)，風(fēng)輪機(jī)速度可以在斜度角達(dá)到精調(diào)斜度角Θ n調(diào)之如達(dá)到互連速度。然而，當(dāng)后續(xù)的旋轉(zhuǎn)速度出現(xiàn)延遲時(shí)，這種方式會(huì)導(dǎo)致，為吹進(jìn)風(fēng)輪機(jī)的風(fēng)的風(fēng)速將斜度角設(shè)為過(guò)大的迎角，引起風(fēng)輪機(jī)葉片停轉(zhuǎn)。例如，當(dāng)風(fēng)速在斜度角開(kāi)始從等待速度增加之后降低時(shí)，或者當(dāng)葉片由于其上結(jié)冰而遭受空氣動(dòng)力學(xué)性能惡化、重量增加或出現(xiàn)不平衡時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)后續(xù)旋轉(zhuǎn)速度的延遲。當(dāng)風(fēng)輪機(jī)葉片處于停轉(zhuǎn)狀態(tài)中時(shí)，這不能增加旋轉(zhuǎn)速度，導(dǎo)致啟動(dòng)故障。在這種情況中，需要重現(xiàn)啟動(dòng)啟動(dòng)程序，這不利地引起操作問(wèn)題。引用列表[專利文獻(xiàn)]專利文獻(xiàn)I JP 2005-39924Α

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目標(biāo)是在啟動(dòng)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)中防止風(fēng)輪機(jī)葉片停轉(zhuǎn)，并由此實(shí)現(xiàn)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的平穩(wěn)啟動(dòng)。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，一種風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)方法包括將風(fēng)輪機(jī)葉片的斜度角從順槳斜度角增加至精調(diào)斜度角的步驟。增加所述斜度角的步驟包括下述步驟基于大于所述順槳斜度角并小于所述精調(diào)斜度角的第一至第η斜度角(n ^ 2)和與所述第一至第η斜度角分別相關(guān)聯(lián)的第一至第η旋轉(zhuǎn)速度條件判斷，在所述斜度角達(dá)到來(lái)自所述第一至第η斜度角中的第i個(gè)斜度角時(shí)，作為風(fēng)輪機(jī)速度或發(fā)電機(jī)速度的控制目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度是否滿足第i個(gè)旋轉(zhuǎn)速度條件，所述第一至第η斜度角和所述第一至第η旋轉(zhuǎn)速度條件存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中；在當(dāng)所述斜度角達(dá)到第i個(gè)斜度角時(shí)所述控制目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度不滿足第i個(gè)旋轉(zhuǎn)速度條件的情況下，將所述斜度角降低至第i_l個(gè)斜度角或所述順槳斜度角；以及在當(dāng)所述斜度角達(dá)到第i個(gè)斜度角時(shí)所述控制目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度滿足第i個(gè)旋轉(zhuǎn)速度條件的情況下，將所述斜度角增加至第i+Ι個(gè)斜度角或所述精調(diào)斜度角。在風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的上述啟動(dòng)方法的程序中，當(dāng)風(fēng)輪機(jī)/發(fā)電機(jī)速度在將風(fēng)輪機(jī)葉片的斜度角增加至精調(diào)斜度角的過(guò)程沒(méi)有充分增加時(shí)，斜度角下降，并且這樣防止風(fēng)輪機(jī)葉片停轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的平穩(wěn)啟動(dòng)。在本發(fā)明的另一方面中，一種風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)設(shè)置有包括具有可變斜度角的風(fēng)輪機(jī)葉片的風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子、連接至所述風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子的發(fā)電機(jī)和用于控制所述斜度角的控制器。所述控制器包括存儲(chǔ)單元，該存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)大于所述順槳斜度角并小于所述精調(diào)斜度角的第一至第η斜度角(n ^ 2)和與所述第一至第η斜度角分別相關(guān)聯(lián)的第一至第η旋轉(zhuǎn)速度條件。所述控制器控制所述風(fēng)輪機(jī)葉片的所述斜度角從所述順槳斜度角增加至所述精調(diào)斜度角。在用于將所述斜度角從所述順槳斜度角增加至所述精調(diào)斜度角的控制中，在所述斜度角達(dá)到所述第一至第η斜度角中的第i個(gè)斜度角時(shí)，所述控制器判斷控制目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度是否滿足第i個(gè)旋轉(zhuǎn)速度條件，其中所述控制目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度為風(fēng)輪機(jī)速度或發(fā)電機(jī)速度。如果所述控制目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度在所述斜度角達(dá)到第i個(gè)斜度角時(shí)不滿足第i個(gè)旋轉(zhuǎn)速度條件，所述控制器將所述斜度角降低至第i_l個(gè)斜度角或所述順槳斜度角，如果所述控制目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度在所述斜度角達(dá)到第i個(gè)斜度角時(shí)滿足第i個(gè)旋轉(zhuǎn)速度條件，所述控制器將所述斜度角增加至第i+Ι個(gè)斜度角或所述精調(diào)斜度角。在如此構(gòu)造的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)中，當(dāng)風(fēng)輪機(jī)/發(fā)電機(jī)速度在將風(fēng)輪機(jī)葉片的斜度角增加至精調(diào)斜度角的過(guò)程沒(méi)有充分增加時(shí)，斜度角下降，并且這樣防止風(fēng)輪機(jī)葉片停轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的平穩(wěn)啟動(dòng)。本發(fā)明防止風(fēng)輪機(jī)葉片在啟動(dòng)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)時(shí)停轉(zhuǎn)，并且因而實(shí)現(xiàn)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的平穩(wěn)啟動(dòng)。


圖I為示出本發(fā)明的一種實(shí)施方式中的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；圖2為示出本發(fā)明的一種實(shí)施方式中的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方塊不意圖；圖3為示出本發(fā)明的一種實(shí)施方式中的斜度角和旋轉(zhuǎn)速度表的內(nèi)容的例子的方塊不意圖；圖4為示出本發(fā)明的一種實(shí)施方式中的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)程序的例子的圖；以及圖5為示出啟動(dòng)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)時(shí)的斜度角控制的例子的圖。
具體實(shí)施方式
圖I為示出本發(fā)明的一種實(shí)施方式中的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。本發(fā)明的該實(shí)施方式的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)I設(shè)置有塔架2和設(shè)置在塔架2頂部上的吊艙3。安裝在吊艙3中的為發(fā)電機(jī)5和齒輪箱6。發(fā)電機(jī)5的轉(zhuǎn)子軸機(jī)械連接至風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子(rotor) 7的軸7a。風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子7包括連接至軸7a的轂8和聯(lián)接至轂8的風(fēng)輪機(jī)葉片9。風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角Θ可以由斜度驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)11 (未示出)改變。圖2為該實(shí)施方式中的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)I的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的例子的方塊示意圖。在該實(shí)施方式中，風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)I的控制系統(tǒng)包括斜度驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)11、旋轉(zhuǎn)速度傳感器12和斜度控制器13。斜度驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)11響應(yīng)于斜度控制器13的控制而控制風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角Θ。雖然圖2僅示出一個(gè)風(fēng)輪機(jī)葉片9和一個(gè)斜度驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)11，但風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子7實(shí)際上包括多個(gè)風(fēng)輪機(jī)葉片9 (典型地，3個(gè))，并且每個(gè)風(fēng)輪機(jī)葉片9都設(shè)置有斜度驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)U。旋轉(zhuǎn)速度傳感器12靠近發(fā)電機(jī)5的轉(zhuǎn)子設(shè)置，以測(cè)量發(fā)電機(jī)速度N(也就是說(shuō)，發(fā)電機(jī)5的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度)。斜度控制器13響應(yīng)于由旋轉(zhuǎn)速度傳感器12獲得的發(fā)電機(jī)速度N操作斜度驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)11，由此控制風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角。雖然圖2僅示出了與將在該實(shí)施方式中執(zhí)行的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)I的啟動(dòng)程序相關(guān)的元件，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)明白， 除了圖2中示出的元件之外的多種裝置與控制風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)I有關(guān)。斜度控制器13包含斜度角-旋轉(zhuǎn)速度表14。圖3為示出斜度角-旋轉(zhuǎn)速度表14的內(nèi)容的例子的方塊示意圖。在該實(shí)施方式中，在斜度角-旋轉(zhuǎn)速度表14中描述的是判定斜度角Θ I至Θ 5和分別與判定斜度角Θ I至Θ 5相關(guān)聯(lián)的判定發(fā)電機(jī)速度NI至N5。在這里，判定斜度角Θ1至Θ5用于為其判定發(fā)電機(jī)速度N的風(fēng)輪機(jī)葉片9的每個(gè)斜度角Θ，并且，判定發(fā)電機(jī)速度Ni為風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角Θ達(dá)到相關(guān)聯(lián)的斜度角Qi時(shí)的最小允許發(fā)電機(jī)速度N。而且，精調(diào)斜度角Θ 和互連速度的值Nin在斜度角-旋轉(zhuǎn)速度表14中描述。在這里，判定斜度角Θ1至Θ 5和判定發(fā)電機(jī)速度NI至N5滿足下述關(guān)系Θ fth < Θ i < Θ 2 < Θ 3 < Θ 4 < Θ 5 < Θ 精調(diào)，并且NI < N2 < N3 < N4 < N5 < Nin，其中Θ fth為順槳(feather)斜度角。在斜度角-旋轉(zhuǎn)速度表14中描述的判定斜度角Θ I至Θ 5和判定發(fā)電機(jī)速度NI至N5用在風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)I的啟動(dòng)程序中，隨后對(duì)此進(jìn)行描述。一旦斜度角-旋轉(zhuǎn)速度表14存儲(chǔ)在斜度控制器13的存儲(chǔ)單元中，存儲(chǔ)的斜度角-旋轉(zhuǎn)速度表14通?？梢杂糜陲L(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)I的每個(gè)啟動(dòng)?？商鎿Q地,在每個(gè)啟動(dòng)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)I時(shí)，可以將斜度角-旋轉(zhuǎn)速度表14提供給斜度控制器13。在下文中，給出該實(shí)施方式中的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)I的啟動(dòng)程序的描述。首先，給出該實(shí)施方式中的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)I的啟動(dòng)程序的概要。在該實(shí)施方式中，風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角Θ逐步從順槳斜度角Gfth增加至精調(diào)斜度角在增加風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角Θ的每個(gè)步驟中監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)速度N。如果發(fā)電機(jī)速度N不滿足由發(fā)電機(jī)速度Ni限定的發(fā)電機(jī)速度要求(在該實(shí)施方式中，要求是發(fā)電機(jī)速度N大于判定發(fā)電機(jī)速度Ni)，當(dāng)風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角Θ達(dá)到判定斜度角Θ i時(shí)，風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角Θ下降至之前步驟中的判定斜度角(判定斜度角Θ (i-Ι))或順槳斜度角0fth。在這里，如果風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角Θ達(dá)到判定斜度角0i時(shí)發(fā)電機(jī)速度N小于判定發(fā)電機(jī)速度NI，則風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角Θ返回順槳斜度角Qfth，以退出風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)I的啟動(dòng)。另一方面，如果當(dāng)風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角Θ達(dá)到判定斜度角Θi時(shí)發(fā)電機(jī)速度N達(dá)到判定發(fā)電機(jī)速度NI，則風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角Θ增加至下一個(gè)斜度角Θ (i+1)，或增加至精調(diào)斜度角Θ O當(dāng)在風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角Θ增加至精調(diào)斜度角θ 的情況下發(fā)電機(jī)速度N達(dá)到互連速度Nin時(shí)，風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)I互連至公用電網(wǎng)，以允許風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)I聯(lián)網(wǎng)。接下來(lái)，將描述風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)I的啟動(dòng)程序的具體例子。圖4為示出該實(shí)施方式中的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)I的啟動(dòng)程序的圖。更具體地，圖4為示出風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角Θ的控制的例子的圖。最初，風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子7保持靜止(在時(shí)間tl處)。當(dāng)斜度控制器13檢測(cè)到風(fēng)速超過(guò)啟動(dòng)風(fēng)速時(shí)，斜度控制器13釋放風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子7的制動(dòng)器，并開(kāi)始從順槳斜度角Θ fth增加風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角Θ。因此，風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子7開(kāi)始通過(guò)風(fēng)力旋轉(zhuǎn)。斜度角Θ增加至判定斜度角Θ1。在該實(shí)施方式中，斜度角Θ的增加速率設(shè)為預(yù)定常數(shù)值。當(dāng)風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角Θ達(dá)到判定斜度角Θ 1(在時(shí)間t2處)時(shí)，斜度控制器13判斷發(fā)電機(jī)速度N是否超過(guò)判定發(fā)電機(jī)速度NI。在斜度控制器13進(jìn)行這種判斷時(shí)，風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角Θ保持為判定斜度角Θ1。當(dāng)在過(guò)去預(yù)定等候時(shí)間tw之前檢測(cè)到發(fā) 電機(jī)速度N超過(guò)判定發(fā)電機(jī)速度NI時(shí)，斜度控制器13從判定斜度角Θ I開(kāi)始增加風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角Θ。另一方面，當(dāng)在過(guò)去預(yù)定等候時(shí)間tw之后還沒(méi)檢測(cè)到發(fā)電機(jī)速度N超過(guò)判定發(fā)電機(jī)速度NI時(shí)，斜度控制器13將風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角Θ從判定斜度角Θ I返回到順槳斜度角9fth。在圖4的例子中，斜度控制器13判斷發(fā)電機(jī)速度N超過(guò)判定發(fā)電機(jī)速度NI (在時(shí)間t3處)，并且風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角Θ從判定斜度角Θ I增加至判定斜度角Θ 2。當(dāng)風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角Θ達(dá)到判定斜度角Θ 2時(shí)(在時(shí)間t4處)，斜度控制器13判斷發(fā)電機(jī)速度N是否超過(guò)判定發(fā)電機(jī)速度N2。在斜度控制器13進(jìn)行這種判斷時(shí)，風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角Θ保持為判定斜度角Θ2。在圖4的例子中，斜度控制器13判定在過(guò)去等候時(shí)間tw之后發(fā)電機(jī)速度N還沒(méi)有超過(guò)判定發(fā)電機(jī)速度N2時(shí)(在時(shí)間t5)處，并且將斜度角Θ降低至判定斜度角Θ1，該判定斜度角Θ I是用于之前步驟的斜度角(在時(shí)間t6)。當(dāng)風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角Θ再次達(dá)到判定斜度角Θ 1(在時(shí)間t7)時(shí)，斜度控制器13判斷發(fā)電機(jī)速度N是否超過(guò)判定發(fā)電機(jī)速度NI。在斜度控制器13進(jìn)行這種判斷時(shí)，風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角Θ保持在判定斜度角Θ I處。在圖4的例子中，斜度控制器13判定發(fā)電機(jī)速度N超過(guò)判定發(fā)電機(jī)速度NI (在時(shí)間t7處)，并再次將斜度角Θ增加至判定斜度角Θ2。當(dāng)風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角Θ再次達(dá)到判定斜度角Θ 2時(shí)(在時(shí)間t8處)，斜度控制器13判斷發(fā)電機(jī)速度N是否超過(guò)判定發(fā)電機(jī)速度N2。在圖4的例子中，斜度控制器13判定在風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角Θ達(dá)到判定斜度角Θ2時(shí)發(fā)電機(jī)速度N超過(guò)判定發(fā)電機(jī)速度N2，并將斜度角Θ增加至判定斜度角Θ 3，該判定斜度角Θ 3是用于下一個(gè)步驟的斜度角(在時(shí)間t9處)。隨后，以類似的方式重復(fù)逐步增加斜度角Θ的程序，直到斜度角Θ達(dá)到精調(diào)斜度角Θ 當(dāng)發(fā)電機(jī)速度N在風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角Θ達(dá)到精調(diào)斜度角Θ 的情況下達(dá)到互連速度Nin時(shí)，風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)I互連至公用電網(wǎng)，由此允許風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)I聯(lián)網(wǎng)。在該實(shí)施方式的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)I的上述啟動(dòng)程序中，在發(fā)電機(jī)速度N跟隨斜度角e的增加時(shí)，斜度角e增加；并且在發(fā)電機(jī)速度N不跟隨斜度角0的增加時(shí)，斜度角0下降。此外，在該實(shí)施方式中，風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)I的啟動(dòng)程序不要求復(fù)雜的控制算法。因此如同所描述的那樣，在該實(shí)施方式中，風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)I的啟動(dòng)程序以簡(jiǎn)單的控制算法防止風(fēng)輪機(jī)9在啟動(dòng)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)I時(shí)停轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)I的平穩(wěn)啟動(dòng)。在該實(shí)施方式的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)I的啟動(dòng)程序中，在發(fā)電機(jī)速度N不跟隨風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角0的增加時(shí)，風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角0不達(dá)到精調(diào)斜度角0 這方面可以反過(guò)來(lái)用在用于檢測(cè)故障的方法。其中發(fā)電機(jī)速度N不跟隨風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角0的增加的例子假設(shè)例如為低風(fēng)速和由結(jié)冰等引起的風(fēng)輪機(jī)葉片9的性能惡化。因此，在將啟動(dòng)風(fēng)速設(shè)為合適的值的情況下，能夠簡(jiǎn)單地檢測(cè)風(fēng)輪機(jī)葉片9的性能惡化(如結(jié)冰)。更具體地，在檢測(cè)到風(fēng)速超過(guò)啟動(dòng)風(fēng)速時(shí)，啟動(dòng)風(fēng)輪發(fā)電機(jī)I。更具體地，釋放風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子7的制動(dòng)器，風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角0從順槳斜度角0fth開(kāi)始增加。因此，風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子7開(kāi)始通過(guò)風(fēng)力旋轉(zhuǎn)。斜度控制器13根據(jù)上述程序逐步增加風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角
9 O 如果從啟動(dòng)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)I開(kāi)始過(guò)去的時(shí)間達(dá)到預(yù)定時(shí)間時(shí)發(fā)電機(jī)速度N沒(méi)有達(dá)到互連速度Nin，則斜度控制器13判斷風(fēng)輪機(jī)葉片9的性能是否惡化，同時(shí)考慮風(fēng)速。如果風(fēng)速低(典型地，如果風(fēng)速低于預(yù)定參考值)，斜度控制器13判斷旋轉(zhuǎn)速度是否是由于風(fēng)速的降低而降低的。在這種情況下，斜度控制器13將風(fēng)輪機(jī)葉片9的斜度角0返回至順槳斜度角0fth，并且一次將風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)I返回進(jìn)入等待狀態(tài)。另一方面，如果風(fēng)速高(典型地，如果風(fēng)速高于預(yù)定參考值)，斜度控制器13判斷風(fēng)輪機(jī)葉片的性能惡化的出現(xiàn)是否是由于結(jié)冰等引起的。當(dāng)斜度控制器13判定出現(xiàn)風(fēng)輪機(jī)葉片9的性能惡化時(shí)，斜度控制器13輸出指示風(fēng)輪機(jī)葉片9的性能出現(xiàn)惡化的警報(bào)。這種警報(bào)可以顯示在顯示裝置上，作為警報(bào)聲輸出，或者由其它通知裝置(如警報(bào)燈)輸出?？梢砸愿鞣N方式定義開(kāi)始推算運(yùn)行時(shí)間的推算時(shí)間。例如，推算時(shí)間可以定義為風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子7開(kāi)始由風(fēng)力旋轉(zhuǎn)的時(shí)間?？商鎿Q地，推算時(shí)間可以定位為斜度角0從順槳斜度角0fth開(kāi)始增加的時(shí)間。只要運(yùn)行時(shí)間響應(yīng)于風(fēng)速超過(guò)預(yù)定啟動(dòng)風(fēng)速的事實(shí)進(jìn)行推算，則可以任意定義推算時(shí)間。雖然具體描述了本發(fā)明的各種實(shí)施方式，但本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)解釋為限于上述實(shí)施方式。例如，代替發(fā)電機(jī)速度N，風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子7的旋轉(zhuǎn)速度(風(fēng)輪機(jī)速度)可以用于控制；風(fēng)輪機(jī)速度基本上對(duì)應(yīng)于發(fā)電機(jī)速度N。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)方法,包括 將風(fēng)輪機(jī)葉片的斜度角從順槳斜度角增加至精調(diào)斜度角的步驟， 其中，增加所述斜度角的步驟包括下述步驟 基于大于所述順槳斜度角并小于所述精調(diào)斜度角的第一至第η斜度角(n ^ 2)和與所述第一至第η斜度角分別相關(guān)聯(lián)的第一至第η旋轉(zhuǎn)速度條件判斷，當(dāng)所述斜度角達(dá)到來(lái)自所述第一至第η斜度角的第i個(gè)斜度角時(shí)，作為風(fēng)輪機(jī)速度或發(fā)電機(jī)速度的控制目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度是否滿足所述第i個(gè)旋轉(zhuǎn)速度條件，所述第一至第η斜度角和所述第一至第η旋轉(zhuǎn)速度條件存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中； 在當(dāng)所述斜度角達(dá)到第i個(gè)斜度角時(shí)所述控制目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度不滿足第i個(gè)旋轉(zhuǎn)速度條件的情況下，將所述斜度角降低到第i_l個(gè)斜度角或所述順槳斜度角；以及 在當(dāng)所述斜度角達(dá)到第i個(gè)斜度角時(shí)所述控制目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度滿足第i個(gè)旋轉(zhuǎn)速度條件的情況下，將所述斜度角增加至第i+Ι個(gè)斜度角或所述精調(diào)斜度角。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的啟動(dòng)方法，還包括下述步驟 在當(dāng)響應(yīng)于超過(guò)啟動(dòng)風(fēng)速的風(fēng)速推算的運(yùn)行時(shí)間達(dá)到預(yù)定時(shí)間時(shí)所述控制目標(biāo)速度沒(méi)有達(dá)到預(yù)定互連速度的情況下，輸出警報(bào)。
3.一種風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī),包括 風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子，包括具有可變斜度角的風(fēng)輪機(jī)葉片； 發(fā)電機(jī)，連接至所述風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子；和 用于控制所述斜度角的控制器， 其中所述控制器包括存儲(chǔ)單元，該存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)大于順槳斜度角并小于精調(diào)斜度角的第一至第η斜度角(n ^ 2)和與所述第一至第η斜度角分別相關(guān)聯(lián)的第一至第η旋轉(zhuǎn)速度條件， 其中，所述控制器控制所述風(fēng)輪機(jī)葉片的所述斜度角從所述順槳斜度角增加至所述精調(diào)斜度角， 在用于將所述斜度角從所述順槳斜度角增加至所述精調(diào)斜度角的控制中，所述控制器判斷當(dāng)所述斜度角達(dá)到來(lái)自所述第一至第η斜度角中的第i個(gè)斜度角時(shí)作為風(fēng)輪機(jī)速度或發(fā)電機(jī)速度的控制目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度是否滿足第i個(gè)旋轉(zhuǎn)速度條件，如果當(dāng)所述斜度角達(dá)到第i個(gè)斜度角時(shí)所述控制目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度不滿足第i個(gè)旋轉(zhuǎn)速度條件，那么所述控制器將所述斜度角降低到第i_l個(gè)斜度角或所述順槳斜度角，并且如果當(dāng)所述斜度角達(dá)到第i個(gè)斜度角時(shí)所述控制目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度滿足第i個(gè)旋轉(zhuǎn)速度條件，那么所述控制器將所述斜度角增加至第i+Ι個(gè)斜度角或所述精調(diào)斜度角。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)，其中，所述控制器響應(yīng)于超過(guò)啟動(dòng)風(fēng)速的風(fēng)速推算運(yùn)行時(shí)間，并且在當(dāng)所述運(yùn)行時(shí)間達(dá)到預(yù)定時(shí)間時(shí)所述控制目標(biāo)速度沒(méi)有到達(dá)預(yù)定互連速度的情況下，輸出警報(bào)。
全文摘要
一種風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)方法，包括將風(fēng)輪機(jī)葉片的斜度角從順槳斜度角增加至精調(diào)斜度角的步驟。增加斜度角的步驟包括下述步驟基于大于所述順槳斜度角并小于所述精調(diào)斜度角的第一至第n斜度角(n≥2)和與所述第一至第n斜度角分別相關(guān)聯(lián)的第一至第n旋轉(zhuǎn)速度條件判斷，當(dāng)斜度角達(dá)到第一至第n斜度角中的第i個(gè)斜度角時(shí)，作為風(fēng)輪機(jī)速度或發(fā)電機(jī)速度的控制目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度是否滿足第i個(gè)旋轉(zhuǎn)速度條件，第一至第n斜度角和第一至第n旋轉(zhuǎn)速度條件存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中；在當(dāng)斜度角達(dá)到第i個(gè)斜度角時(shí)控制目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度不滿足第i個(gè)旋轉(zhuǎn)速度條件的情況下，將斜度角降低至第i-1個(gè)斜度角或所述順槳斜度角；以及在當(dāng)所述斜度角達(dá)到第i個(gè)斜度角時(shí)所述控制目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度滿足第i個(gè)旋轉(zhuǎn)速度條件的情況下，將所述斜度角增加至第i+1個(gè)斜度角或所述精調(diào)斜度角。
文檔編號(hào)F03D7/04GK102782317SQ20108000075
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者馬場(chǎng)滿也 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社