風(fēng)輪機(jī)設(shè)定點(diǎn)控制的制作方法
【專利摘要】提供了用于控制風(fēng)輪機(jī)(10)中的轉(zhuǎn)子葉片(22)的槳距角的系統(tǒng)及方法。風(fēng)輪機(jī)(10)的渦輪控制器(26)與變槳系統(tǒng)(30)之間的信號(hào)路徑(126)可修改，并且副控制器(100)可插入在渦輪控制器(26)與變槳系統(tǒng)(30)之間。副控制器(100)可從渦輪控制器(26)接收槳距角設(shè)定點(diǎn)，并且將槳距角設(shè)定點(diǎn)調(diào)整至調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)。調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)可傳送至變槳系統(tǒng)(30)。以此方式，用于風(fēng)輪機(jī)(10)的槳距角設(shè)定點(diǎn)可調(diào)整來(lái)提供增加的能量產(chǎn)生，而不需要存取由風(fēng)輪機(jī)控制器(26)實(shí)施的計(jì)算機(jī)可讀指令，如源代碼。
【專利說(shuō)明】
風(fēng)輪機(jī)設(shè)定點(diǎn)控制
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本主題大體上涉及風(fēng)輪機(jī)，并且更具體地涉及用于控制用于風(fēng)輪機(jī)系統(tǒng)的設(shè)定點(diǎn)的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力認(rèn)作是最清潔，對(duì)環(huán)境最友好的目前可用的能源中的一種，并且風(fēng)輪機(jī)在該方面得到增長(zhǎng)的關(guān)注?，F(xiàn)代風(fēng)輪機(jī)典型地包括塔架、發(fā)電機(jī)、變速箱、機(jī)艙和一個(gè)或更多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片。轉(zhuǎn)子葉片使用已知的箔片(foil)原理從風(fēng)捕獲動(dòng)能，并且將動(dòng)能通過旋轉(zhuǎn)能傳輸來(lái)使將轉(zhuǎn)子葉片聯(lián)接于變速箱(或如果未使用變速箱，則直接地聯(lián)接于發(fā)電機(jī))的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)電機(jī)接著將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成可配置至公用電網(wǎng)的電能。
[0003]在風(fēng)輪機(jī)的操作期間，各個(gè)轉(zhuǎn)子葉片可經(jīng)受由作用于葉片上的空氣動(dòng)力風(fēng)負(fù)載引起的偏轉(zhuǎn)和/或扭轉(zhuǎn)，這可導(dǎo)致通過葉片傳輸?shù)姆磻?yīng)負(fù)載。風(fēng)輪機(jī)可使用變槳系統(tǒng)來(lái)控制這些負(fù)載，該變槳系統(tǒng)可在操作期間使轉(zhuǎn)子葉片變槳。變槳涉及圍繞變槳軸線調(diào)整如旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子葉片。轉(zhuǎn)子葉片的變槳調(diào)整轉(zhuǎn)子葉片在操作期間經(jīng)受的負(fù)載。在許多情況下，風(fēng)輪機(jī)的各個(gè)轉(zhuǎn)子葉片變槳至獨(dú)立的槳距角，該獨(dú)立的槳距角可不同于風(fēng)輪機(jī)中的其它轉(zhuǎn)子葉片的槳距角。此外，這些角可在操作期間不斷地或間斷地調(diào)整。用于轉(zhuǎn)子葉片的此類變槳操作有益地允許了由轉(zhuǎn)子葉片經(jīng)歷的負(fù)載的頻繁調(diào)整。
[0004]變槳系統(tǒng)可包括槳距控制器和槳距調(diào)整機(jī)構(gòu)。槳距控制器可從渦輪控制器接收指示槳距角設(shè)定點(diǎn)的信號(hào)。槳距控制器可處理這些信號(hào)，并且將它們提供至槳距調(diào)整機(jī)構(gòu)。槳距調(diào)整機(jī)構(gòu)接著可基于來(lái)自槳距控制器的信號(hào)使轉(zhuǎn)子葉片變槳，以實(shí)現(xiàn)期望的槳距角。
[0005]在某些情況下，可合乎需要的是調(diào)整從渦輪控制器提供的槳距角設(shè)定點(diǎn)，以在各種風(fēng)速和/或功率下增加或提高能量產(chǎn)生。然而，在一些情況中，可難以調(diào)整渦輪控制器自身處的槳距角設(shè)定點(diǎn)。例如，由渦輪控制器在執(zhí)行用于提供槳距角設(shè)定點(diǎn)的各種控制例行程序中實(shí)施的計(jì)算機(jī)可讀指令(例如，源代碼)可不為可存取的或者在其它情況下不能夠修改。
[0006]因此，用于修改由渦輪控制器提供至變槳系統(tǒng)的槳距角設(shè)定點(diǎn)的系統(tǒng)和方法將在技術(shù)上受歡迎。例如，允許由渦輪控制器提供的槳距角設(shè)定點(diǎn)的調(diào)整而不需要存取或修改由渦輪控制器實(shí)施的計(jì)算機(jī)可讀指令的系統(tǒng)和方法將是特別合乎需要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本公開的實(shí)施例的方面和優(yōu)點(diǎn)將在以下描述中部分地闡明，或者可從描述學(xué)習(xí)，或者可通過實(shí)施例的實(shí)踐學(xué)習(xí)。
[0008]本公開的一個(gè)示例性方面針對(duì)一種用于控制風(fēng)輪機(jī)的系統(tǒng)。系統(tǒng)包括構(gòu)造成提供設(shè)定點(diǎn)的渦輪控制器，以及構(gòu)造成控制與風(fēng)輪機(jī)操作相關(guān)聯(lián)的參數(shù)的操作系統(tǒng)。該方法還包括與渦輪控制器分開一距離的副控制器。副控制器構(gòu)造成從渦輪控制器通過通信接口接收設(shè)定點(diǎn)。副控制器構(gòu)造成將設(shè)定點(diǎn)調(diào)整至調(diào)整設(shè)定點(diǎn)，并且將指示調(diào)整設(shè)定點(diǎn)的信號(hào)提供至操作系統(tǒng)。
[0009]一種用于控制風(fēng)輪機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的槳距角的方法。該方法包括在副控制器處從渦輪控制器接收指示槳距角設(shè)定點(diǎn)的信號(hào)。該方法還包括在副控制器處接收與輸入狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或更多個(gè)信號(hào)。該方法還包括在副控制器處至少部分地基于輸入條件來(lái)確定不同于槳距角設(shè)定點(diǎn)的調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)。該方法還包括由副控制器將指示調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)的信號(hào)提供至槳距控制器。
[0010]本公開的又一個(gè)示例性方面針對(duì)一種用于調(diào)整由渦輪控制器提供的槳距角設(shè)定點(diǎn)的副控制器。副控制器包括構(gòu)造成接收指示槳距角設(shè)定點(diǎn)的信號(hào)的第一接口，以及構(gòu)造成接收與輸入條件相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或更多個(gè)信號(hào)的第二接口。副控制器還包括一個(gè)或更多個(gè)處理器和一個(gè)或更多個(gè)存儲(chǔ)器裝置。一個(gè)或更多個(gè)存儲(chǔ)器裝置儲(chǔ)存計(jì)算機(jī)可讀指令，其在由一個(gè)或更多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)引起一個(gè)或更多個(gè)處理器執(zhí)行操作。操作包括經(jīng)由第一接口接收指示槳距角設(shè)定點(diǎn)的信號(hào)，以及經(jīng)由第二接口接收與輸入條件相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或更多個(gè)信號(hào)。操作還可包括至少部分地基于輸入條件來(lái)確定不同于槳距角設(shè)定點(diǎn)的調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)。
[0011]在一方面，技術(shù)方案1.一種用于控制風(fēng)輪機(jī)的系統(tǒng)，包括:
構(gòu)造成提供設(shè)定點(diǎn)的渦輪控制器；
構(gòu)造成控制風(fēng)輪機(jī)操作的參數(shù)的操作系統(tǒng)；以及
與所述渦輪控制器分開一距離的副控制器，所述副控制器構(gòu)造成通過通信接口從所述渦輪控制器接收所述設(shè)定點(diǎn)；
其中所述副控制器構(gòu)造成將所述設(shè)定點(diǎn)調(diào)整至調(diào)整的設(shè)定點(diǎn)，并且將指示所述調(diào)整的設(shè)定點(diǎn)的信號(hào)提供至所述操作系統(tǒng)。
[0012]技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述副控制器構(gòu)造成調(diào)整所述設(shè)定點(diǎn)，而不存取由所述渦輪控制器實(shí)施的計(jì)算機(jī)可讀指令。
[0013]技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述副控制器位于所述渦輪控制器外的殼體中。
[0014]技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述副控制器包括構(gòu)造成接收一個(gè)或更多個(gè)輸入信號(hào)的接口。
[0015]技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述副控制器構(gòu)造成至少部分地基于所述一個(gè)或更多個(gè)輸入信號(hào)確定所述調(diào)整的設(shè)定點(diǎn)。
[0016]技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個(gè)或更多個(gè)輸入信號(hào)包括指示功率的信號(hào)。
[0017]技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個(gè)或更多個(gè)輸入信號(hào)包括指示風(fēng)速的信號(hào)。
[0018]技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述副控制器構(gòu)造成至少部分地基于所述一個(gè)或更多個(gè)輸入信號(hào)根據(jù)在所述副控制器處編程的調(diào)整例行程序來(lái)確定所述調(diào)整的設(shè)定點(diǎn)，所述調(diào)整例行程序針對(duì)多個(gè)輸入條件中的各個(gè)提供調(diào)整的設(shè)定點(diǎn)。
[0019]技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)整例行程序通過以所述副控制器執(zhí)行操作來(lái)至少部分地確定，所述操作包括:
針對(duì)所述多個(gè)輸入條件中的各個(gè)，遞增地調(diào)整多個(gè)遞增設(shè)定點(diǎn)之中的所述設(shè)定點(diǎn)； 監(jiān)測(cè)所述多個(gè)不同遞增設(shè)定點(diǎn)中的各個(gè)處的所述風(fēng)輪機(jī)的功率產(chǎn)生；以及至少部分地基于與各個(gè)遞增設(shè)定點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的所述功率產(chǎn)生來(lái)從所述多個(gè)遞增設(shè)定點(diǎn)選擇用于所述輸入條件的所述調(diào)整的設(shè)定點(diǎn)。
[0020]技術(shù)方案10.—種用于控制風(fēng)輪機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的槳距角的方法，所述方法包括:
在副控制器處從渦輪控制器接收指示槳距角設(shè)定點(diǎn)的信號(hào)；
在所述副控制器處接收與輸入條件相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或更多個(gè)信號(hào)；
在所述副控制器處至少部分地基于所述輸入條件來(lái)確定不同于所述槳距角設(shè)定點(diǎn)的調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)；以及
由所述副控制器將指示所述調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)的信號(hào)提供至槳距控制器。
[0021]技術(shù)方案11.根據(jù)技術(shù)方案10所述的方法，其特征在于，所述方法包括由槳距調(diào)整機(jī)構(gòu)至少部分地基于指示提供至所述槳距控制器的所述調(diào)整的槳距角的所述信號(hào)來(lái)調(diào)整轉(zhuǎn)子葉片的槳距角。
[0022]技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案10所述的方法，其特征在于，與輸入條件相關(guān)聯(lián)的所述一個(gè)或更多個(gè)信號(hào)包括指示所述風(fēng)輪機(jī)的功率產(chǎn)生的信號(hào)。
[0023]技術(shù)方案13.根據(jù)技術(shù)方案10所述的方法，其特征在于，與輸入條件相關(guān)聯(lián)的所述一個(gè)或更多個(gè)信號(hào)包括指示風(fēng)速的信號(hào)。
[0024]技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案10所述的方法，其特征在于，在所述副控制器處至少部分地基于所述輸入條件來(lái)確定不同于所述槳距角設(shè)定點(diǎn)的調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)包括:
存取針對(duì)多個(gè)輸入條件中的各個(gè)提供調(diào)整的槳距角的調(diào)整例行程序;以及至少部分地基于所述調(diào)整例行程序確定所述調(diào)整的槳距角。
[0025]技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案14所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整例行程序由所述副控制器通過執(zhí)行操作來(lái)確定，所述操作包括:
針對(duì)所述多個(gè)輸入條件中的各個(gè)，遞增地調(diào)整多個(gè)遞增槳距角設(shè)定點(diǎn)之中的所述槳距角設(shè)定點(diǎn)；
監(jiān)測(cè)所述多個(gè)不同遞增槳距角設(shè)定點(diǎn)中的各個(gè)處的所述風(fēng)輪機(jī)的功率產(chǎn)生；以及至少部分地基于與各個(gè)遞增槳距角設(shè)定點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的所述功率產(chǎn)生來(lái)從所述多個(gè)遞增設(shè)定點(diǎn)選擇用于所述輸入條件的調(diào)整的槳距角。
[0026]技術(shù)方案16.根據(jù)技術(shù)方案10所述的方法，其特征在于，所述方法包括:
修改用于在所述渦輪控制器與所述槳距控制器之間傳送所述槳距角設(shè)定點(diǎn)的信號(hào)路徑；以及
在所述渦輪控制器與所述槳距控制器之間的新信號(hào)路徑中提供所述副控制器。
[0027]技術(shù)方案17.—種用于調(diào)整由渦輪控制器提供的槳距角設(shè)定點(diǎn)的副控制器，所述副控制器包括:
構(gòu)造成接收指示槳距角設(shè)定點(diǎn)的信號(hào)的第一接口 ；
構(gòu)造成接收與輸入條件相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或更多個(gè)信號(hào)的第二接口；
一個(gè)或更多個(gè)處理器；以及
一個(gè)或更多個(gè)存儲(chǔ)器裝置，所述一個(gè)或更多個(gè)存儲(chǔ)器裝置儲(chǔ)存計(jì)算機(jī)可讀指令，其在由所述一個(gè)或更多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)引起所述一個(gè)或更多個(gè)處理器執(zhí)行操作，所述操作包括:
經(jīng)由所述第一接口接收指示槳距角設(shè)定點(diǎn)的信號(hào)；
經(jīng)由所述第二接口接收與所述輸入條件相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或更多個(gè)信號(hào)；
至少部分地基于所述輸入條件來(lái)確定不同于所述槳距角設(shè)定點(diǎn)的調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)。
[0028]技術(shù)方案18.根據(jù)技術(shù)方案17所述的副控制器，其特征在于，所述副控制器還包括與槳距控制器通信的第三接口，所述操作還包括經(jīng)由所述第三接口提供指示所述調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)的信號(hào)。
[0029]技術(shù)方案19.根據(jù)技術(shù)方案18所述的副控制器，其特征在于，所述一個(gè)或更多個(gè)存儲(chǔ)器裝置儲(chǔ)存與調(diào)整例行程序相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或更多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀指令，所述調(diào)整例行程序針對(duì)多個(gè)輸入條件中的各個(gè)提供調(diào)整的槳距角。
[0030]技術(shù)方案20.根據(jù)技術(shù)方案19所述的副控制器，其特征在于，所述調(diào)整例行程序通過以所述副控制器執(zhí)行操作來(lái)至少部分地確定，所述操作包括:
針對(duì)所述多個(gè)輸入條件中的各個(gè)，遞增地調(diào)整多個(gè)遞增槳距角設(shè)定點(diǎn)之中的所述槳距角設(shè)定點(diǎn)；
監(jiān)測(cè)所述多個(gè)不同遞增槳距角設(shè)定點(diǎn)中的各個(gè)處的所述風(fēng)輪機(jī)的功率產(chǎn)生；以及至少部分地基于與各個(gè)遞增槳距角設(shè)定點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的所述功率產(chǎn)生來(lái)從所述多個(gè)遞增設(shè)定點(diǎn)選擇用于所述輸入條件的調(diào)整的槳距角。
[0031 ]可對(duì)本公開的這些示例性實(shí)施例作出變型和修改。
[0032]各種實(shí)施例的這些及其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將參照以下描述和所附權(quán)利要求變得更好理解。并入在本說(shuō)明書中并且構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分的附圖示出了本公開的實(shí)施例，并且連同描述用于說(shuō)明相關(guān)原理。
【附圖說(shuō)明】
[0033]在參照附圖的說(shuō)明書中闡釋了針對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員的實(shí)施例的詳細(xì)論述，在該附圖中:
圖1繪出了風(fēng)輪機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的透視圖；
圖2繪出了風(fēng)輪機(jī)的機(jī)艙的一個(gè)實(shí)施例的內(nèi)部透視圖；
圖3繪出了根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的示例性控制系統(tǒng)；
圖4示出了根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的用于風(fēng)輪機(jī)的副控制器的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；
圖5繪出了根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的用于調(diào)整風(fēng)輪機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片的槳距角的示例性方法的流程圖；
圖6繪出了根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的用于對(duì)用于副控制器的調(diào)整例行程序編程的示例性方法的流程圖；以及
圖7繪出了根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的用于調(diào)整由槳距角編碼器提供的反饋的示例性方法的流程圖。
[0034]部件列表10風(fēng)輪機(jī)12塔架14支承表面16機(jī)艙18轉(zhuǎn)子20轂
22轉(zhuǎn)子葉片24發(fā)電機(jī)26風(fēng)輪機(jī)控制器28變槳軸線30變槳系統(tǒng)32轉(zhuǎn)子軸34發(fā)電機(jī)軸35槳距控制器36變速箱38槳距驅(qū)動(dòng)馬達(dá)40槳距驅(qū)動(dòng)變速箱42槳距驅(qū)動(dòng)小齒輪44變槳軸承46傳感器48傳感器56 (多個(gè))處理器100副控制器102傳感器104傳感器112 (多個(gè))處理器114存儲(chǔ)器裝置120調(diào)整例行程序122通信接口124傳感器接口126信號(hào)路徑128信號(hào)路徑130信號(hào)路徑132信號(hào)路徑134信號(hào)路徑200方法202方法步驟204方法步驟206方法步驟208方法步驟 210方法步驟 212方法步驟 300方法步驟 302方法步驟 304方法步驟 306方法步驟 308方法步驟 310方法步驟 312方法步驟 400方法步驟 402方法步驟 404方法步驟 406方法步驟 408方法步驟 410方法步驟。
【具體實(shí)施方式】
[0035]現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的實(shí)施例，其中一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例在附圖中示出。各個(gè)實(shí)例經(jīng)由闡釋本發(fā)明而非限制本發(fā)明來(lái)提供。實(shí)際上，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將顯而易見的是，可在本發(fā)明中進(jìn)行各種修改和變型，而不脫離本本發(fā)明的范圍或精神。例如，示為或描述為一個(gè)實(shí)施例的特征可與另一個(gè)實(shí)施例一起使用以產(chǎn)生又一個(gè)實(shí)施例。因此，意圖是本發(fā)明覆蓋歸入所附權(quán)利要求及它們的等同物的范圍內(nèi)的此類修改和變型。
[0036]本公開的示例性方面針對(duì)用于控制風(fēng)輪機(jī)控制系統(tǒng)中的設(shè)定點(diǎn)的系統(tǒng)及方法。風(fēng)輪機(jī)控制系統(tǒng)可包括渦輪控制器，其構(gòu)造成將指示設(shè)定點(diǎn)的信號(hào)提供至風(fēng)輪機(jī)的各種操作系統(tǒng)。如本文中使用的，風(fēng)輪機(jī)的操作系統(tǒng)可為由風(fēng)輪機(jī)控制器控制以執(zhí)行關(guān)于通過風(fēng)輪機(jī)的功率的生成的各種功能的任何系統(tǒng)。例如，操作系統(tǒng)可包括變槳系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)、動(dòng)力系統(tǒng)或其它適合的系統(tǒng)。渦輪控制器可確定各種設(shè)定點(diǎn)來(lái)控制風(fēng)輪機(jī)的各種操作特征。
[0037]在一些情況下，可合乎需要的是在各種條件(例如，不同的風(fēng)速和/或功率產(chǎn)生)下修改由渦輪控制器提供的設(shè)定點(diǎn)，以進(jìn)一步增加或提高風(fēng)輪機(jī)的能量產(chǎn)生。然而，在一些情況下，可難以存取與渦輪控制器相關(guān)聯(lián)的編程(例如，計(jì)算機(jī)可讀指令，如，源代碼或源參數(shù))來(lái)進(jìn)行設(shè)定點(diǎn)改變。
[0038]根據(jù)本公開的示例性方面，一種副控制器可設(shè)在風(fēng)輪機(jī)處。副控制器可在風(fēng)輪機(jī)控制器外，并且/或者可與渦輪控制器分開一距離。在示例性實(shí)施例中，副控制器可聯(lián)接在渦輪控制器與操作系統(tǒng)之間，使得副控制器從渦輪控制器接收設(shè)定點(diǎn)。副控制器可從風(fēng)輪機(jī)控制系統(tǒng)接收輸入如指示風(fēng)速和/或功率(例如，千瓦)的信號(hào)，并且可至少部分地基于各種輸入來(lái)確定對(duì)來(lái)自渦輪控制器的設(shè)定點(diǎn)的調(diào)整。調(diào)整的設(shè)定點(diǎn)可提供至操作系統(tǒng)以調(diào)整風(fēng)輪機(jī)的操作參數(shù)。
[0039]例如，在一個(gè)特定實(shí)施中，操作系統(tǒng)可為用于調(diào)整風(fēng)輪機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片的槳距角的變槳系統(tǒng)。例如，在低于風(fēng)輪機(jī)的額定風(fēng)速(即，風(fēng)輪機(jī)可實(shí)現(xiàn)其額定功率的風(fēng)速)的風(fēng)速下，轉(zhuǎn)子葉片的槳距角可保持在動(dòng)力位置處來(lái)從風(fēng)捕獲最大量的能量。然而，在風(fēng)速達(dá)到和超過額定風(fēng)速時(shí)，槳距角可朝順槳位置調(diào)整，以將風(fēng)輪機(jī)的功率輸出保持在其額定功率處，從而防止渦輪的構(gòu)件如電氣構(gòu)件受損。
[0040]渦輪控制器可將槳距角設(shè)定點(diǎn)提供至變槳系統(tǒng)以調(diào)整轉(zhuǎn)子葉片的槳距角。更具體而言，變槳系統(tǒng)可包括槳距控制器，其處理槳距角設(shè)定點(diǎn)并且控制槳距調(diào)整機(jī)構(gòu)，以基于槳距角設(shè)定點(diǎn)調(diào)整一個(gè)或更多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的槳距角。副控制器可確定對(duì)來(lái)自渦輪控制器的槳距角設(shè)定點(diǎn)的調(diào)整。調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)可提供至變槳系統(tǒng)以調(diào)整轉(zhuǎn)子葉片的槳距角。[0041 ]在示例性實(shí)施中，調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)可基于調(diào)整例行程序確定。調(diào)整例行程序可針對(duì)各種輸入條件提供新的調(diào)整設(shè)定點(diǎn)。例如，輸入條件可基于風(fēng)輪機(jī)的各種風(fēng)速和/或功率產(chǎn)生。作為實(shí)例，調(diào)整例行程序可與有利于針對(duì)低于某一閾值的風(fēng)速提高能量產(chǎn)生的第一調(diào)整的設(shè)定點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，并且可與有利于針對(duì)高于某一閾值的風(fēng)速提高能量產(chǎn)生的第二調(diào)整的設(shè)定點(diǎn)相關(guān)聯(lián)。結(jié)果，許多調(diào)整的設(shè)定點(diǎn)可針對(duì)多種輸入條件確定，這與不斷偏移的設(shè)定點(diǎn)相反。
[0042]調(diào)整例行程序可編程到副控制器中。在示例性實(shí)施例中，當(dāng)副控制器集成到風(fēng)輪機(jī)控制系統(tǒng)中時(shí)，調(diào)整例行程序可編程到副控制器中。例如，對(duì)于多個(gè)輸入條件中的各個(gè)，副控制器可遞增地調(diào)整多個(gè)遞增槳距角設(shè)定點(diǎn)之中的槳距角設(shè)定點(diǎn)。副控制器可監(jiān)測(cè)各種輸入來(lái)確定哪個(gè)遞增槳距角設(shè)定點(diǎn)針對(duì)特定輸入條件提供能量產(chǎn)生中的最大或足夠更大的改進(jìn)。該遞增槳距角設(shè)定點(diǎn)可選擇為用于特定輸入條件的調(diào)整的槳距角。
[0043]根據(jù)本公開的示例性方面的系統(tǒng)和方法可提供對(duì)槳距角設(shè)定點(diǎn)的修改，而不需要存取與渦輪控制器相關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)可讀指令。這可允許對(duì)使用槳距角控制的所有變槳系統(tǒng)的改進(jìn)，而不管控制系統(tǒng)的其它方面的可存取性。
[0044]出于圖示和論述的目的，本公開的示例性方面將參照副控制器論述，該副控制器構(gòu)造成調(diào)整槳距角設(shè)定點(diǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員使用本文中提供的公開將理解到，副控制器可調(diào)整與風(fēng)輪機(jī)的操作條件相關(guān)聯(lián)的其它類型的設(shè)定點(diǎn)，而不脫離本公開的范圍。
[0045]現(xiàn)在參照?qǐng)D1，示出了風(fēng)輪機(jī)1的一個(gè)實(shí)施例的透視圖。如所示，風(fēng)輪機(jī)1大體上包括從支承表面14延伸的塔架12、安裝在塔架12上的機(jī)艙16，以及聯(lián)接于機(jī)艙16的轉(zhuǎn)子18。轉(zhuǎn)子18包括可旋轉(zhuǎn)轂20，以及聯(lián)接于轂20并且從轂20向外延伸的至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22。例如，在所示實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子18包括三個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22。然而，在備選實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子18包括多于或少于三個(gè)的轉(zhuǎn)子葉片22。各個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22可圍繞轂20間隔開，以便于使轉(zhuǎn)子18旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)能從風(fēng)轉(zhuǎn)變成可用的機(jī)械能，并且隨后轉(zhuǎn)變成電能。例如，轂20可以可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接于定位在機(jī)艙16內(nèi)的發(fā)電機(jī)，以容許產(chǎn)生電能。
[0046]風(fēng)輪機(jī)10還可包括渦輪控制系統(tǒng)，其包括與風(fēng)輪機(jī)10相關(guān)聯(lián)的機(jī)艙16內(nèi)或別處的渦輪控制器26 ο大體上，渦輪控制器26可包括一個(gè)或更多個(gè)處理裝置。因此，在若干實(shí)施例中，渦輪控制器26可包括適合的計(jì)算機(jī)可讀指令，其在由一個(gè)或更多個(gè)處理裝置執(zhí)行時(shí)，將控制器26構(gòu)造成執(zhí)行各種不同功能，如，接收、傳輸和/或執(zhí)行風(fēng)輪機(jī)控制信號(hào)。就此而言，渦輪控制器26可大體上構(gòu)造成控制風(fēng)輪機(jī)10的各種操作模式(例如，啟動(dòng)或停機(jī)順序)和/或構(gòu)件。
[0047]如將在下文更詳細(xì)所述，控制器26可構(gòu)造成調(diào)整各個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22圍繞變槳軸線28的葉片槳距或槳距角(即，確定葉片22相對(duì)于風(fēng)向的投影的角)，以便控制轉(zhuǎn)子葉片22的轉(zhuǎn)速和/或由風(fēng)輪機(jī)10生成的功率輸出。例如，渦輪控制器26可獨(dú)立地或同時(shí)地確定轉(zhuǎn)子葉片 22的槳距角設(shè)定點(diǎn)?？刂破?6接著可將指示槳距角設(shè)定點(diǎn)的控制信號(hào)提供至變槳系統(tǒng)。在風(fēng)輪機(jī)10的操作期間，控制器26可大體上提供槳距角設(shè)定點(diǎn)，以便在0度(S卩，轉(zhuǎn)子葉片22的動(dòng)力位置)到90度(S卩，轉(zhuǎn)子葉片22的順槳位置)之間改變各個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22的槳距角。[〇〇48]如將在下文詳細(xì)論述，槳距角設(shè)定點(diǎn)可提供至副控制器(圖3中所示)，該副控制器可調(diào)整槳距角設(shè)定點(diǎn)來(lái)增大風(fēng)輪機(jī)的能量產(chǎn)生。調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)接著可提供至變槳系統(tǒng)。[0049 ]現(xiàn)在參照?qǐng)D2，示出了圖1中所示的風(fēng)輪機(jī)10的機(jī)艙16的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化內(nèi)部視圖。如所示，發(fā)電機(jī)24可設(shè)置在機(jī)艙16內(nèi)。大體上，發(fā)電機(jī)24可聯(lián)接于轉(zhuǎn)子18,用于從由轉(zhuǎn)子 18生成的旋轉(zhuǎn)能產(chǎn)生電功率。例如，如所示實(shí)施例中所示，轉(zhuǎn)子18可包括聯(lián)接于轂20用于與其一起旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子軸32。轉(zhuǎn)子軸32繼而可通過變速箱36可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接于發(fā)電機(jī)24的發(fā)電機(jī)軸34。如大體上理解的，轉(zhuǎn)子軸32可響應(yīng)于轉(zhuǎn)子葉片22和轂20的旋轉(zhuǎn)將低速高轉(zhuǎn)矩輸入提供至變速箱36。變速箱36接著可構(gòu)造成將低速高轉(zhuǎn)矩輸入轉(zhuǎn)換成高速低轉(zhuǎn)矩輸出來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)軸34,以及因此發(fā)電機(jī)24。
[0050]此外，渦輪控制器26也可位于機(jī)艙16內(nèi)。如大體上理解的，渦輪控制器26可通信地聯(lián)接于風(fēng)輪機(jī)20的任何數(shù)量的構(gòu)件，以便控制此類構(gòu)件的操作。例如，風(fēng)輪機(jī)控制器26可通信地聯(lián)接于風(fēng)輪機(jī)10的各個(gè)槳距調(diào)整機(jī)構(gòu)30(示出了其中一個(gè))(例如，經(jīng)由副控制器和/或槳距控制器(圖3中所示))，以便于各個(gè)轉(zhuǎn)子葉片22圍繞其槳距軸線28的旋轉(zhuǎn)。[0051 ]大體上，各個(gè)槳距調(diào)整機(jī)構(gòu)或變槳系統(tǒng)30可包括槳距控制器和/或任何適合的構(gòu)件，并且可具有允許槳距調(diào)整機(jī)構(gòu)30如本文中所述地起作用的任何適合的構(gòu)造。例如，在若干實(shí)施例中，各個(gè)槳距調(diào)整機(jī)構(gòu)30可包括槳距驅(qū)動(dòng)馬達(dá)38(例如，任何適合的電動(dòng)機(jī))、槳距驅(qū)動(dòng)變速箱40和槳距驅(qū)動(dòng)小齒輪42。在此類實(shí)施例中，槳距驅(qū)動(dòng)馬達(dá)38可聯(lián)接于槳距驅(qū)動(dòng)變速箱40,以使槳距驅(qū)動(dòng)馬達(dá)38將機(jī)械力給予槳距驅(qū)動(dòng)變速箱40。類似地，槳距驅(qū)動(dòng)變速箱 40可聯(lián)接于槳距驅(qū)動(dòng)小齒輪42用于與其一起旋轉(zhuǎn)。槳距驅(qū)動(dòng)小齒輪42繼而可與聯(lián)接在轂20 與對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子葉片22之間的變槳軸承44旋轉(zhuǎn)接合，使得槳距驅(qū)動(dòng)小齒輪42的旋轉(zhuǎn)引起變槳軸承44的旋轉(zhuǎn)。因此，在此類實(shí)施例中，槳距驅(qū)動(dòng)馬達(dá)38的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)槳距驅(qū)動(dòng)變速箱40和槳距驅(qū)動(dòng)小齒輪42,從而使變槳軸承44和轉(zhuǎn)子葉片22圍繞變槳軸線28旋轉(zhuǎn)。[〇〇52]在備選實(shí)施例中，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，各個(gè)槳距調(diào)整機(jī)構(gòu)30可具有便于轉(zhuǎn)子葉片22 圍繞其槳距軸線28旋轉(zhuǎn)的任何其它適合的構(gòu)造。例如，槳距調(diào)整機(jī)構(gòu)30是已知的，其包括液壓或氣動(dòng)從動(dòng)裝置(例如，液壓或氣動(dòng)缸)，其構(gòu)造成將旋轉(zhuǎn)能傳送至變槳軸承44,從而引起轉(zhuǎn)子葉片22圍繞其變槳軸線28旋轉(zhuǎn)。因此，在若干實(shí)施例中，替代上文所述的電動(dòng)槳距驅(qū)動(dòng)馬達(dá)38,各個(gè)槳距調(diào)整機(jī)構(gòu)30可包括使用流體壓力來(lái)將轉(zhuǎn)矩施加于變槳軸承44的液壓或氣動(dòng)從動(dòng)裝置。[〇〇53]仍參照?qǐng)D2,風(fēng)輪機(jī)還可包括用于監(jiān)測(cè)風(fēng)輪機(jī)10的一個(gè)或更多個(gè)參數(shù)和/或狀態(tài)的多個(gè)傳感器46,48。如本文中使用的，風(fēng)輪機(jī)10的參數(shù)或狀態(tài)在傳感器46,48用于確定其目前值時(shí)〃被監(jiān)測(cè)〃。因此，用語(yǔ)〃監(jiān)測(cè)〃和其變型用于指示傳感器46,48不需要提供監(jiān)測(cè)的參數(shù)和/或狀態(tài)的直接測(cè)量。例如，傳感器46,48可用于生成關(guān)于監(jiān)測(cè)的參數(shù)和/或狀態(tài)的信號(hào)， 其接著可由渦輪控制器26、副控制器(圖3)、槳距控制器(圖3)或其它適合的裝置使用來(lái)確定實(shí)際參數(shù)和/或狀態(tài)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器46,48可為編碼器，其將槳距角位置提供回槳距控制器，并且最終回到渦輪控制器26。槳距角位置可用作用于變槳系統(tǒng)的反饋， 以根據(jù)槳距角設(shè)定點(diǎn)調(diào)整轉(zhuǎn)子葉片22的槳距角。[〇〇54]圖3繪出了根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的用于風(fēng)輪機(jī)如圖1的風(fēng)輪機(jī)10的控制系統(tǒng)。如所示，控制系統(tǒng)10包括風(fēng)輪機(jī)控制器26，其構(gòu)造成提供指示用于包括槳距控制器35的變槳系統(tǒng)30的槳距角設(shè)定點(diǎn)的信號(hào)。槳距控制器35可控制變槳馬達(dá)38,以調(diào)整如上文更詳細(xì)論述的轉(zhuǎn)子葉片的槳距角。[〇〇55]渦輪控制器26可包括計(jì)算機(jī)可讀指令，其在由一個(gè)或更多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，引起一個(gè)或更多個(gè)過程實(shí)施各種控制例行程序，如，確定用于變槳系統(tǒng)30的槳距角設(shè)定點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，與渦輪控制器26相關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)可讀指令可為不可存取或在其它情況下不可用的。例如，渦輪控制器26可由不同服務(wù)提供者或原始裝備制造者(OEM)安裝和/或構(gòu)造。
[0056]為了調(diào)整槳距角設(shè)定點(diǎn)，例如，出于提高風(fēng)輪機(jī)的能量產(chǎn)生的目的，用于在渦輪控制器26與變槳系統(tǒng)30(例如，槳距控制器35)之間傳送槳距角設(shè)定點(diǎn)和其它信息的信號(hào)路徑 126可中斷。副控制器100可插入在風(fēng)輪機(jī)控制器26與變槳系統(tǒng)35之間的新信號(hào)路徑中。 [〇〇57]副控制器100可與風(fēng)輪機(jī)控制器26分開一距離(例如，lm、lcm或更小、2m或更大，或其它適合距離)。此外，副控制器100可位于單獨(dú)的殼體中，并且/或者可包括不同于風(fēng)輪機(jī)控制器26的構(gòu)件的一個(gè)或更多個(gè)構(gòu)件(例如，處理器、存儲(chǔ)器裝置等)。在實(shí)施例中，副控制器100可使用以關(guān)于渦輪控制器26不同的語(yǔ)言或協(xié)議儲(chǔ)存的不同計(jì)算機(jī)可讀指令。以該方式，副控制器100可為與風(fēng)輪機(jī)控制器26和槳距控制器35獨(dú)立和分開的裝置。[〇〇58]副控制器100可構(gòu)造成從渦輪控制器26經(jīng)由信號(hào)路徑128接收指示槳距角設(shè)定點(diǎn)的控制信號(hào)。如本文中使用的，信號(hào)路徑可包括用于傳輸信號(hào)的任何適合的通信介質(zhì)。例如，信號(hào)路徑可包括任何數(shù)量的有線或無(wú)線鏈路，包括經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè)以太網(wǎng)連接、光纖連接、網(wǎng)絡(luò)總線、電力線、導(dǎo)線或電路用于無(wú)線地傳輸信息的通信。信號(hào)可使用任何適合的通信協(xié)議在信號(hào)路徑上傳送，如，串行通信協(xié)議、寬帶電力線協(xié)議、無(wú)線通信協(xié)議，或任何其它適合的協(xié)議。
[0059]副控制器100還可從與各種輸入狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的各種傳感器接收輸入信號(hào)。輸入狀態(tài)可代表用于風(fēng)輪機(jī)的功率產(chǎn)生、用于風(fēng)輪機(jī)的風(fēng)速狀態(tài)，和/或其它適合的參數(shù)。例如，副控制器100可在信號(hào)路徑132之上從傳感器102接收信號(hào)。傳感器102可為與風(fēng)輪機(jī)的電氣系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的傳感器，其提供指示風(fēng)輪機(jī)的功率產(chǎn)生的信號(hào)。副控制器1〇〇還可在信號(hào)路徑 134之上從傳感器104接收信號(hào)。傳感器104可為構(gòu)造成提供指示風(fēng)速的信號(hào)的傳感器，如風(fēng)速計(jì)或其它適合的方法或設(shè)備。
[0060]例如，風(fēng)輪機(jī)10的風(fēng)速可測(cè)量，如通過適合的天氣傳感器的使用。例如，適合的天氣傳感器包括光探測(cè)和測(cè)距("LIDAR")裝置、聲探測(cè)和測(cè)距("S0DAR")裝置、風(fēng)速計(jì)、風(fēng)向標(biāo)、氣壓計(jì)和雷達(dá)裝置(如，多普勒雷達(dá)裝置)。在又一些備選實(shí)施例中，傳感器可用于測(cè)量轉(zhuǎn)子葉片22的偏轉(zhuǎn)。該偏轉(zhuǎn)可關(guān)于轉(zhuǎn)子葉片22經(jīng)受的風(fēng)速。更進(jìn)一步，任何適合的測(cè)量方法和設(shè)備可用于直接地或間接地測(cè)量當(dāng)前的風(fēng)速。
[0061]副控制器100可構(gòu)造成至少部分地基于如例如從自傳感器102,104接收的信號(hào)確定的輸入條件(例如，風(fēng)速)來(lái)確定調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)。在特定實(shí)施中，調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)至少部分地基于調(diào)整例行程序確定。調(diào)整例行程序使各種調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)與不同輸入條件相關(guān)，以提供提高的能量產(chǎn)生。用于將調(diào)整例行程序編程到控制器100中的示例性方法將在下文更詳細(xì)論述。
[0062] 一旦確定，則調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)可由副控制器100在信號(hào)路徑130之上傳送至變槳系統(tǒng)30。例如，調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)可傳送至槳距控制器35,其繼而可使用調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)來(lái)調(diào)整風(fēng)輪機(jī)的各種轉(zhuǎn)子葉片的槳距角。[〇〇63] 本公開參照設(shè)置在風(fēng)輪機(jī)控制器100與變槳控制器35之間的副控制器100論述。然而，副控制器100還可在控制系統(tǒng)的其它方面處實(shí)施，如在槳距控制器35與變槳系統(tǒng)30的各種構(gòu)件如變槳馬達(dá)38之間。
[0064]現(xiàn)在參照?qǐng)D4,示出了適合的構(gòu)件的一個(gè)實(shí)施例的框圖，該適合的構(gòu)件可包括在根據(jù)本公開的示例性方面的副控制器1〇〇(或渦輪控制器26和槳距控制器35)內(nèi)。如所示，副控制器100可包括構(gòu)造成執(zhí)行多種計(jì)算機(jī)實(shí)施的功能(例如，執(zhí)行本文中公開的方法、步驟、計(jì)算等)的一個(gè)或更多個(gè)(多個(gè))處理器112和相關(guān)聯(lián)的(多個(gè))存儲(chǔ)器裝置114。
[0065]如本文中使用的，用語(yǔ)〃處理器〃不但是指本領(lǐng)域中稱為包括在計(jì)算機(jī)中的集成電路，而且是指控制器、微控制器、微型計(jì)算機(jī)、可編程邏輯控制器(PLC)、專用集成電路和其它可編程電路。此外，(多個(gè))存儲(chǔ)器裝置114可大體上包括(多個(gè))存儲(chǔ)器元件，其包括但不限于計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(例如，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM))、計(jì)算機(jī)可讀非易失性介質(zhì)(例如，閃速存儲(chǔ)器)、軟盤、壓縮盤只讀存儲(chǔ)器(CD-ROM)、磁光盤(MOD)、數(shù)字多功能盤(DVD)和/或其它適合的存儲(chǔ)器元件。
[0066]此類(多個(gè))存儲(chǔ)器裝置114大體上可構(gòu)造成儲(chǔ)存適合的計(jì)算機(jī)可讀指令，其在由 (多個(gè))處理器112實(shí)施時(shí)，將副控制器100構(gòu)造成執(zhí)行各種功能，其包括但不限于直接地或間接地(從渦輪控制器26)接收指示槳距角設(shè)定點(diǎn)的控制信號(hào)、從一個(gè)或更多個(gè)傳感器(例如，風(fēng)速傳感器、功率產(chǎn)生傳感器)接收指示各種輸入條件的控制信號(hào)、確定調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)，以及/或?qū)⒅甘菊{(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)的適合的控制信號(hào)傳輸至變槳系統(tǒng)30中的一個(gè)或更多個(gè)(經(jīng)由槳距控制器35)，以及各種其它適合的計(jì)算機(jī)實(shí)施的功能。[〇〇67] 如所示，(多個(gè))存儲(chǔ)器裝置114還可儲(chǔ)存調(diào)整例行程序120。調(diào)整例行程序120可使各種調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)與不同輸入條件相關(guān)。調(diào)整例行程序120可以以任何適合的方式編程到(多個(gè))存儲(chǔ)器裝置114中。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，如下文將更詳細(xì)論述的，當(dāng)副控制器100實(shí)施到風(fēng)輪機(jī)的控制系統(tǒng)中時(shí)，調(diào)整例行程序120可自動(dòng)地編程到(多個(gè))存儲(chǔ)器裝置114中。[〇〇68]此外，副控制器100還可包括通信接口 122以便于控制器100與風(fēng)輪機(jī)10的各種構(gòu)件之間的通信。接口可包括一個(gè)或更多個(gè)電路、端子、插腳、觸點(diǎn)、導(dǎo)線或用于發(fā)送和接收控制信號(hào)的其它構(gòu)件。例如，通信接口 100可用作第一接口以容許副控制器100接收指示來(lái)自渦輪控制器26的槳距角設(shè)定點(diǎn)的控制信號(hào)，并且將控制信號(hào)傳輸至各個(gè)變槳系統(tǒng)30(經(jīng)由槳距控制器35)用于控制轉(zhuǎn)子葉片的槳距角。此外，副控制器可包括傳感器接口 124(例如， 一個(gè)或更多個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器)，以容許從傳感器(例如，傳感器102,104)傳輸?shù)男盘?hào)轉(zhuǎn)換成可由處理器112理解和處理的信號(hào)。
[0069]圖5繪出了根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的用于控制風(fēng)輪機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的槳距角的示例性方法(200)的流程圖。方法(200)可使用一個(gè)或更多個(gè)控制裝置實(shí)施， 如圖3中繪出的控制器中的一個(gè)或更多個(gè)。此外，圖5出于圖示和論述的目的繪出了以特定順序執(zhí)行的步驟。本領(lǐng)域技術(shù)人員使用本文中提供的公開將理解，本文中公開的方法中的任一種的步驟可以以各種方式修改、擴(kuò)展、省略、再布置和/或改變，而不脫離本公開的范圍。
[0070]在(202)處，該方法包括在副控制器處從渦輪控制器接收槳距角設(shè)定點(diǎn)。例如，圖3 的副控制器100可在信號(hào)路徑128之上經(jīng)由第一接口從渦輪控制器26接收指示槳距角設(shè)定點(diǎn)的控制信號(hào)。在圖5的(204)處，可接收與輸入條件相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或更多個(gè)信號(hào)。例如，副控制器100可從各種傳感器如傳感器102和傳感器104接收信號(hào)。輸入條件可為特定水平的功率產(chǎn)生、特定風(fēng)速或組合。輸入條件還可基于其它適合的參數(shù)，而不脫離本公開的范圍。
[0071]在(206)處，可存取調(diào)整例行程序。例如，可存取編程到與副控制器100相關(guān)聯(lián)或通信的存儲(chǔ)器裝置114中的調(diào)整例行程序120。調(diào)整例行程序可使各種調(diào)整槳距角設(shè)定點(diǎn)與不同輸入條件相關(guān)。例如，第一調(diào)整的槳距角可與低于閾值的風(fēng)速相關(guān)聯(lián)。第二調(diào)整的槳距角可與高于閾值的速度相關(guān)聯(lián)。
[0072]圖6繪出了根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的確定調(diào)整例行程序的一種示例性方法。 調(diào)整例行程序可在任何適合時(shí)間處執(zhí)行，如當(dāng)副控制器首先在控制系統(tǒng)中和/或以周期間隔實(shí)施時(shí)。大體上，該方法包括遞增地調(diào)整多個(gè)遞增槳距角設(shè)定點(diǎn)(例如，槳距角設(shè)定點(diǎn)土 0.5°、±1.0°、±1.5°、±2.0°、±2.5等)之中的槳距角設(shè)定點(diǎn)。可使用任何適合數(shù)量的遞增槳距角設(shè)定點(diǎn)，而并未脫離本公開的范圍。風(fēng)輪機(jī)的功率產(chǎn)生可在多個(gè)不同遞增槳距角設(shè)定點(diǎn)中的各個(gè)處監(jiān)測(cè)。針對(duì)輸入條件的調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)可至少部分地基于與各個(gè)遞增槳距角設(shè)定點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的功率產(chǎn)生選擇，使得與最大改進(jìn)和/或提高的功率產(chǎn)生相關(guān)聯(lián)的遞增槳距角設(shè)定點(diǎn)選擇為調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)。[〇〇73]更具體而言，在(302)處，可識(shí)別新的輸入條件。例如，基于從傳感器102和104接收到的信號(hào)，副控制器100可識(shí)別新輸入條件存在(例如，新風(fēng)速)。在(304)處，該方法可包括將槳距角設(shè)定點(diǎn)遞增地調(diào)整至下一遞增槳距角。可監(jiān)測(cè)遞增槳距角處的功率產(chǎn)生(306)。在 (308)處確定遞增槳距角處的功率產(chǎn)生是否改進(jìn)或提高。如果不是，則確定遞增槳距角是否是多個(gè)遞增槳距角中的最后槳距角(312)。如果是這樣，則該方法終止。否則，方法回到 (304)，其中槳距角遞增地調(diào)整至下一個(gè)遞增槳距角。[〇〇74]如果在(308)處改進(jìn)或提高了功率產(chǎn)生，則遞增槳距角選擇為針對(duì)輸入條件的調(diào)整的槳距角(310)。接著確定遞增槳距角是否是多個(gè)遞增槳距角中的最后槳距角(312)。如果是這樣，則該方法終止。否則，該方法回到(304)，其中槳距角遞增地調(diào)整至下一個(gè)遞增槳距角。該過程自身重復(fù)，直到測(cè)試多個(gè)遞增槳距角中的所有遞增槳距角。
[0075]圖6繪出了根據(jù)本公開的示例性方面的用于將調(diào)整例行程序編程到副控制器中的一個(gè)示例性方法?？墒褂闷渌m合的方法，而不脫離本公開的范圍。例如，在其它實(shí)施中，調(diào)整例行程序可人工地編程到副控制器中。[〇〇76]回頭參照?qǐng)D5,在(208)處，該方法可包括至少部分地基于調(diào)整例行程序確定調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)。例如，對(duì)應(yīng)于調(diào)整例行程序中的輸入條件的調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)可由副控制器100確定為調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)。
[0077]在(210)處，調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)傳送至變槳系統(tǒng)。例如，調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)可由副控制器100在信號(hào)路徑130之上傳送至槳距控制器35。在(212)處，一個(gè)或更多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的槳距角根據(jù)調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)調(diào)整。例如，變槳系統(tǒng)30可將至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的槳距角調(diào)整為近似等于槳距角設(shè)定點(diǎn)的槳距角。
[0078]如上文論述的，變槳系統(tǒng)可包括一個(gè)或更多個(gè)編碼器，其將槳距角位置提供回槳距控制器并且最終提供回渦輪控制器26。編碼器可校準(zhǔn)成在轉(zhuǎn)子葉片的槳距角處于或接近 〇°時(shí)提供指示葉片零點(diǎn)的信號(hào)。在一些情況下，可合乎需要的是調(diào)整由具有偏移或偏差的編碼器提供的信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)能量產(chǎn)生改進(jìn)。調(diào)整編碼器可允許風(fēng)輪機(jī)的能量產(chǎn)生改進(jìn)，而不需要存取風(fēng)輪機(jī)控制器中的計(jì)算機(jī)可讀指令用于確定槳距角設(shè)定點(diǎn)。
[0079]圖7繪出了用于確定用于編碼器的恒定或固定偏差來(lái)實(shí)現(xiàn)能量產(chǎn)生改進(jìn)的示例性方法(400)。大體上，該方法包括將編碼器讀數(shù)從公布的葉片零點(diǎn)遞增地調(diào)整，并且監(jiān)測(cè)功率產(chǎn)生改進(jìn)。如果提高或改進(jìn)的功率產(chǎn)生發(fā)生，則編碼器讀數(shù)的調(diào)整可設(shè)定為用于編碼器的固定偏差來(lái)實(shí)現(xiàn)能量改進(jìn)。該方法(400)可通過人工地調(diào)整編碼器讀數(shù)或使用例如由渦輪控制器、副控制器或槳距控制器中的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施的自動(dòng)化過程來(lái)實(shí)施。
[0080]更具體而言，在(402)處，該方法可包括將編碼器讀數(shù)從公布的葉片零點(diǎn)遞增地調(diào)整至下一個(gè)遞增槳距角讀數(shù)。可監(jiān)測(cè)遞增槳距角處的功率產(chǎn)生(404)。在(406)處確定在調(diào)整的槳距角讀數(shù)處的功率產(chǎn)生是否改進(jìn)或提高。如果不是，則確定遞增槳距角讀數(shù)是否是多個(gè)調(diào)整的槳距角讀數(shù)中的最后調(diào)整的槳距角讀數(shù)(410)。如果是這樣，則該方法終止。否貝1J，方法回到(402)，其中槳距角讀數(shù)遞增地調(diào)整至下一個(gè)遞增槳距角讀數(shù)。
[0081]如果在(408)處改進(jìn)或提高了功率產(chǎn)生，則與遞增的調(diào)整槳距角讀數(shù)相關(guān)聯(lián)的偏移選擇為用于編碼器的恒定偏差(408)。接著確定遞增槳距角讀數(shù)是否是多個(gè)調(diào)整的槳距角讀數(shù)中的最后調(diào)整的槳距角讀數(shù)(410)。如果是這樣，則該方法終止。否則，方法回到 (402)，其中槳距角遞增地調(diào)整至下一個(gè)遞增槳距角讀數(shù)。該過程自身重復(fù)，直到測(cè)試多個(gè)遞增槳距角讀數(shù)中的所有遞增槳距角讀數(shù)。
[0082]該書面的描述使用實(shí)例以公開本發(fā)明(包括最佳模式)，并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明(包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何并入的方法)。本發(fā)明的可專利范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實(shí)例。如果這些其它實(shí)例包括不與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言不同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果這些其它實(shí)例包括與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言無(wú)顯著差別的等同結(jié)構(gòu)元件，則這些其它實(shí)例意圖在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于控制風(fēng)輪機(jī)的系統(tǒng)，包括: 構(gòu)造成提供設(shè)定點(diǎn)的渦輪控制器(26); 構(gòu)造成控制風(fēng)輪機(jī)操作的參數(shù)的操作系統(tǒng)(30);以及 與所述渦輪控制器(26)分開一距離的副控制器(100)，所述副控制器(100)構(gòu)造成通過通信接口(122)從所述渦輪控制器(26)接收所述設(shè)定點(diǎn)； 其中所述副控制器(100)構(gòu)造成將所述設(shè)定點(diǎn)調(diào)整至調(diào)整的設(shè)定點(diǎn)，并且將指示所述調(diào)整的設(shè)定點(diǎn)的信號(hào)提供至所述操作系統(tǒng)(30)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述副控制器(100)構(gòu)造成調(diào)整所述設(shè)定點(diǎn)，而不存取由所述渦輪控制器(26)實(shí)施的計(jì)算機(jī)可讀指令。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述副控制器(100)位于所述渦輪控制器(26)外的殼體中。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述副控制器(100)包括構(gòu)造成接收一個(gè)或更多個(gè)輸入信號(hào)的接口( 124)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述副控制器(100)構(gòu)造成至少部分地基于所述一個(gè)或更多個(gè)輸入信號(hào)確定所述調(diào)整的設(shè)定點(diǎn)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個(gè)或更多個(gè)輸入信號(hào)包括指示功率的信號(hào)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個(gè)或更多個(gè)輸入信號(hào)包括指示風(fēng)速的信號(hào)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述副控制器(100)構(gòu)造成至少部分地基于所述一個(gè)或更多個(gè)輸入信號(hào)根據(jù)在所述副控制器(100)處編程的調(diào)整例行程序(120)來(lái)確定所述調(diào)整的設(shè)定點(diǎn)，所述調(diào)整例行程序(120)針對(duì)多個(gè)輸入條件中的各個(gè)提供調(diào)整的設(shè)定點(diǎn)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)整例行程序(120)通過以所述副控制器(100)執(zhí)行操作來(lái)至少部分地確定，所述操作包括: 針對(duì)所述多個(gè)輸入條件中的各個(gè)，遞增地調(diào)整多個(gè)遞增設(shè)定點(diǎn)之中的所述設(shè)定點(diǎn)；監(jiān)測(cè)所述多個(gè)不同遞增設(shè)定點(diǎn)中的各個(gè)處的所述風(fēng)輪機(jī)(10)的功率產(chǎn)生；以及至少部分地基于與各個(gè)遞增設(shè)定點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的所述功率產(chǎn)生來(lái)從所述多個(gè)遞增設(shè)定點(diǎn)選擇用于所述輸入條件的所述調(diào)整的設(shè)定點(diǎn)。10.—種用于控制風(fēng)輪機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的槳距角的方法(200)，所述方法包括: 在副控制器處從渦輪控制器接收指示槳距角設(shè)定點(diǎn)的信號(hào)(202); 在所述副控制器處接收與輸入條件相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或更多個(gè)信號(hào)(204); 在所述副控制器處至少部分地基于所述輸入條件來(lái)確定不同于所述槳距角設(shè)定點(diǎn)的調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)(208);以及 由所述副控制器將指示所述調(diào)整的槳距角設(shè)定點(diǎn)的信號(hào)提供至槳距控制器(210)。
【文檔編號(hào)】F03D7/04GK105971818SQ201610142946
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年3月14日
【發(fā)明人】J.L.查孔, K.A.蓋伯, N.彭寧頓
【申請(qǐng)人】通用電氣公司