DK2784303T3 - Fremgangsmåde til at betjene en vindmølle - Google Patents
Fremgangsmåde til at betjene en vindmølle Download PDFInfo
- Publication number
- DK2784303T3 DK2784303T3 DK13382118.1T DK13382118T DK2784303T3 DK 2784303 T3 DK2784303 T3 DK 2784303T3 DK 13382118 T DK13382118 T DK 13382118T DK 2784303 T3 DK2784303 T3 DK 2784303T3
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- pitch
- nacelle
- speed
- values
- predefined range
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 48
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 14
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 8
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 18
- 235000009413 Ratibida columnifera Nutrition 0.000 description 7
- 241000510442 Ratibida peduncularis Species 0.000 description 7
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 101100049591 Escherichia coli (strain K12) xisE gene Proteins 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
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
- F03D7/04—Automatic control; Regulation
- F03D7/042—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller
-
- 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
- F03D7/044—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller characterised by the type of control logic with PID control
-
- 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
- F03D7/046—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller characterised by the type of control logic with learning or adaptive control, e.g. self-tuning, fuzzy logic or neural network
-
- 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
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/96—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise
-
- 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
-
- 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
- F05B2270/327—Rotor or generator 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
- F05B2270/80—Devices generating input signals, e.g. transducers, sensors, cameras or strain gauges
- F05B2270/807—Accelerometers
-
- 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)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Fuzzy Systems (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Claims (11)
1. Fremgangsmåde til at betjene en vindmølle (114) med en rotor med en flerhed af vinger, en nacelle, et eller flere pitchsystemer (112) til at pitche vingerne, et system til at bestemme en hastighed på rotoren (126), og et system til at bestemme en forude-agterude-hastighed på nacellen (122, 125); idet fremgangsmåden omfatter: at bestemme hastigheden på rotoren (124); at bestemme forude-agterude-hastigheden på nacellen (121); at beregne en forskel mellem den bestemte hastighed på rotoren og en foruddefineret referencehastighed på rotoren (102); at opnå pitchordrer (110) ved at udføre en PID-styring af den beregnede forskel i hastigheder (108), hvor PID-styringen tunes for at tilpasse sensitiviteten på PID-styringen som en funktion af den bestemte forude-agterude-hastighed på nacellen (121); det ene eller flere pitchsystemer (112) der pitcher vingerne i overensstemmelse med de opnåede pitchordrer (110); kendetegnet ved at tuning af PID-styringen (108) omfatter at opnå en første stigning (Kp) lig med en første variabel stigningsværdi som stiger (217) fra en lavere værdi (214) til en højere værdi (215) af et første foruddefineret område for stigningsværdier (210) efterhånden som den bestemte forude-agterude-hastighed på nacellen (Vx) stiger fra en lavere værdi (213) til en højere værdi (212) af et første foruddefineret område for forude-agterude-hastighedsværdier (211); at opnå en anden stigning (Ki) lig med en anden variabel stigningsværdi som falder (317) fra en højere værdi (315) til en lavere værdi (314) af et andet foruddefineret område af stigningsværdier (310) efterhånden som den bestemte forude-agterude-hastighed på nacellen (Vx) stiger fra en lavere værdi (313) til en højere værdi (312) af et andet foruddefineret område af forude-agterude-hastighedsværdier (311); at anvende den opnåede første stigning (Kp) på PID-styringen (108) for at tilpasse den proportionelle konstant af PID-styringen; og at anvende den opnåede anden stigning (Ki) på PID-styringen (108) for at tilpasse integrationskonstanten fra PID-styringen.
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor den første variable stigningsværdi konstant stiger (217) fra den lavere værdi (214) til den højere værdi (215) af det første foruddefinerede område af stigningsværdier (210).
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, hvor den første stigning (Kp) er lig med den lavere værdi (214) af det første foruddefinerede område af stigningsværdier (210) når den bestemte forude-agterude-hastighed på nacellen (Vx) er under den lavere værdi (213) af det første foruddefinerede område af forude-agterude-hastighedsværdier (211); og hvor den første stigning (Kp) er lig med den højere værdi (215) af det første foruddefinerede område af stigningsværdier (210) når den bestemte forude-agterude-hastighed på nacellen (Vx) er over den højere værdi (212) af det første foruddefinerede område af forude-agterude-hastighedsværdier (211).
4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 3, hvor den anden variable stigningsværdi konstant falder (317) fra den højere værdi (315) til den lavere værdi (314) af det andet foruddefinerede område af stigningsværdier (310).
5. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 4, hvor den anden stigning (Ki) er lig med den højere værdi (315) af det andet foruddefinerede område af stigningsværdier (310) når den bestemte forude-agterude-hastighed på nacellen (Vx) er under den lavere værdi (313) af det andet foruddefinerede område af forude-agterude-hastighedsværdier (311); og hvor den anden stigning (Ki) er lig med den lavere værdi (314) af det andet foruddefinerede område af stigningsværdier (310) når den bestemte forude-agterude-hastighed på nacellen (Vx) er over den højere værdi (312) af det andet foruddefinerede område af forude-agterude-hastighedsværdier (311).
6. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 5, hvor det ene eller flere pitchsystemer (112) tilpasses til at følge pitchordrer under et maksimalt pitchniveau; og hvor fremgangsmåden endvidere omfatter at tilpasse den maksimale pitchhastighed som en funktion af den bestemte forude-agterude-hastighed på nacellen.
7. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 6, hvor vindmøllen endvidere omfatter et system til at bestemme vingepitchvinkler (111); hvor fremgangsmåden endvidere omfatter at bestemme vingepitchvinklerne (109); og hvor PID-styringen (108) tunes yderligere i overensstemmelse med de bestemte vingepitchvinkler (109).
8. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 7, endvidere omfattende at påføre på den beregnede forskel af hastigheder (102) mindst et filter (103 - 105) til at fjerne, fra den beregnede forskel af hastigheder (102), frekvenser som er forskellige fra dem der er forårsaget teoretisk af et pludseligt vindstød.
9. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 8, endvidere omfattende at påføre på den bestemte forude-agterude-hastighed på nacellen (121) mindst et filter (118 - 120) til at fjerne, fra den bestemte forude-agterude-hastighed på nacellen, (121), frekvenser som er forskellige fra dem der er forårsaget teoretisk af et pludseligt vindstød.
10. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 9, hvor systemet til at bestemme forude-agterude-hastigheden på nacellen (122, 125) omfatter mindst et accelerometer og/eller mindst et inklinometer.
11. Vindmølle konfigureret til at udføre fremgangsmåden ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 10.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP13382118.1A EP2784303B1 (en) | 2013-03-27 | 2013-03-27 | Method of operating a wind turbine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK2784303T3 true DK2784303T3 (da) | 2017-01-30 |
Family
ID=47998373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK13382118.1T DK2784303T3 (da) | 2013-03-27 | 2013-03-27 | Fremgangsmåde til at betjene en vindmølle |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9476407B2 (da) |
| EP (1) | EP2784303B1 (da) |
| DK (1) | DK2784303T3 (da) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6462388B2 (ja) * | 2015-02-06 | 2019-01-30 | 株式会社日立製作所 | 風力発電装置 |
| JP6300742B2 (ja) * | 2015-02-19 | 2018-03-28 | 三菱重工業株式会社 | 風力発電装置の制御方法および制御装置、並びに風力発電装置 |
| US10294923B2 (en) | 2015-03-20 | 2019-05-21 | Vestas Wind Systems A/S | Damping oscillations in a wind turbine |
| CN107850046B (zh) * | 2015-06-11 | 2020-07-10 | 维斯塔斯风力系统集团公司 | 使用增益调度使风力涡轮机中的功率斜变 |
| WO2016209909A1 (en) * | 2015-06-22 | 2016-12-29 | Mc10 Inc. | Method and system for structural health monitoring |
| CN106321352B (zh) * | 2015-06-30 | 2018-11-27 | 中国船舶重工集团海装风电股份有限公司 | 一种等效变桨微分控制方法及装置 |
| US10731632B2 (en) | 2015-10-09 | 2020-08-04 | Vestas Wind Systems A/S | Power boost of a wind turbine using model predictive control |
| CN105649877B (zh) * | 2016-01-13 | 2018-11-06 | 湖南世优电气股份有限公司 | 一种大型风电机组的蚁群pid独立变桨控制方法 |
| CN109072875B (zh) * | 2016-03-30 | 2021-11-30 | 维斯塔斯风力系统集团公司 | 使用实时增益计算的风力涡轮机的控制 |
| CN108884812B (zh) * | 2016-03-31 | 2021-03-16 | 维斯塔斯风力系统集团公司 | 风力涡轮机中的加热元件的状况监测和控制 |
| CN109312714B (zh) | 2016-04-07 | 2021-05-04 | 维斯塔斯风力系统集团公司 | 考虑噪声的风力涡轮机的控制 |
| CN109891091B (zh) * | 2016-08-17 | 2020-09-15 | 维斯塔斯风力系统集团公司 | 动态控制的风力涡轮机关闭 |
| US10927812B2 (en) * | 2019-02-19 | 2021-02-23 | General Electric Company | Method of dynamically adjusting a rate of change of a rotor speed set point during wind turbine shutdown |
| DE102019105296A1 (de) * | 2019-03-01 | 2020-09-03 | Wobben Properties Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage, Reglerstruktur, Windenergieanlage und Windpark |
| CN113007013B (zh) * | 2019-12-20 | 2022-11-22 | 新疆金风科技股份有限公司 | 扭转载荷控制方法、装置和系统及风力发电机组 |
| CN113090455B (zh) * | 2021-04-25 | 2022-05-24 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 在电网掉电条件下风电机组桨距角控制方法、系统和设备 |
| WO2024183867A1 (en) * | 2023-03-06 | 2024-09-12 | Vestas Wind Systems A/S | Gain-adjusted collective pitch control for reducing fore-aft oscillation amplitude of a wind turbine tower |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2922972C2 (de) * | 1978-06-15 | 1986-11-13 | United Technologies Corp., Hartford, Conn. | Windturbinenregelsystem |
| ATE458911T1 (de) * | 2005-07-18 | 2010-03-15 | Clipper Windpower Technology | Windströmungsschätzung und -verfolgung |
| DK2107236T3 (da) * | 2008-04-02 | 2015-02-02 | Siemens Ag | Fremgangsmåde til dæmpning af tårnvibrationer af en vindmølle og styresystem for vindmøller |
| EP2133563A1 (en) | 2008-06-09 | 2009-12-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for the determination of a nacelle-inclination |
| WO2010060772A2 (en) | 2008-11-28 | 2010-06-03 | Vestas Wind Systems A/S | Control strategy for wind turbine |
| GB0907132D0 (en) * | 2009-04-24 | 2009-06-03 | Statoilhydro Asa | Wave energy extraction |
| CN101592127B (zh) * | 2009-06-22 | 2011-09-14 | 浙江运达风电股份有限公司 | 一种大型风电机组独立变桨控制方法 |
| US8025476B2 (en) * | 2009-09-30 | 2011-09-27 | General Electric Company | System and methods for controlling a wind turbine |
-
2013
- 2013-03-27 DK DK13382118.1T patent/DK2784303T3/da active
- 2013-03-27 EP EP13382118.1A patent/EP2784303B1/en active Active
-
2014
- 2014-03-25 US US14/225,340 patent/US9476407B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2784303B1 (en) | 2016-11-02 |
| US9476407B2 (en) | 2016-10-25 |
| EP2784303A1 (en) | 2014-10-01 |
| US20140297052A1 (en) | 2014-10-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DK2784303T3 (da) | Fremgangsmåde til at betjene en vindmølle | |
| US7351033B2 (en) | Wind turbine load control method | |
| US9957951B2 (en) | Wind turbine | |
| EP2933477B1 (en) | System and method for thrust-speed control of a wind turbine | |
| DK2799711T3 (da) | Fremgangsmåde til at drive en vindmølle | |
| US8174136B2 (en) | Adaptive pitch control for variable speed wind turbines | |
| EP2022981B1 (en) | Method of functioning of aerogenerator | |
| EP2927484B1 (en) | Yaw and pitch angles | |
| CN109891091B (zh) | 动态控制的风力涡轮机关闭 | |
| CN105332855B (zh) | 用于风力涡轮机的控制方法和控制系统 | |
| WO2010086688A1 (en) | Load peak mitigation method and control system for a wind turbine | |
| DK2878809T3 (da) | Fremgangsmåder til at drive en vindmølle, vindmøller og vindparker | |
| EP2981710B1 (en) | Method for controlling thrust load on a wind turbine | |
| US20150152847A1 (en) | Methods of operating a wind turbine, and wind turbines | |
| US20100045041A1 (en) | Method Of Operating A Wind Turbine With Pitch Control, A Wind Turbine And A Cluster Of Wind Turbines | |
| EP3619423B1 (en) | System and method for reducing wind turbine rotor blade loads | |
| WO2010060772A2 (en) | Control strategy for wind turbine | |
| WO2014111522A1 (en) | Methods of operating a wind turbine | |
| WO2015048972A1 (en) | Safe mode operation at high yaw error | |
| CN111601968B (zh) | 用于控制风能设施的方法和风能设施 | |
| EP3404257B1 (en) | System and method for controlling a pitch angle of a wind turbine rotor blade | |
| JP6655202B2 (ja) | 風力発電装置と、その制御装置、並びにその制御方法 | |
| WO2020026543A1 (ja) | 風力発電装置とその制御方法 | |
| JP2020193565A (ja) | 風力発電装置とその制御方法 |