风轮机控制方法

专利名称：风轮机控制方法
技术领域：
本发明涉及一种用于风轮机的控制策略，旨在检测和避免控制中的不相容的变化 的情形，所述不相容的变化否则会导致风轮机构件处于极端负载的情况下。
背景技术：
大多数现代风轮机通常连续地被控制和调节，以确保在当前的风、气候下从风中 提取最大的功率，同时确保作用在风轮机的不同构件上的负载在任何时候都保持在接受的 限度内。希望地，风轮机也可被控制，以适应风速的快速局部变化-阵风，且风轮机考虑了 例如由于叶片经过塔架或随至地面的距离变化的实际风速(风分布)而作用在单个叶片上 的负载的动态变化。为此，多个参数通过风轮机中的控制器被采集和监测，例如当前风速和风向、风的 切变和湍流、转子的转速、发电机、每个叶片的桨距角、偏航角、关于输电网的信息以及从例 如设置在叶片、机舱或塔架上的传感器获得的测量参数(例如，应力或振动)。基于这些和随后的一些控制策略，确定风轮机的最优的控制参数，以在给定条件 下最优地执行。控制当前的性能从而控制风轮机产生的功率和负载状况的方法例如包括 叶片的桨距变化；调节任何不同的主动的空气动力学装置例如翼片或涡流产生装置，所述 空气动力学装置用于改变叶片的空气动力学表面；调节功率；和/或调节转子的转速。具有多种用于控制器的控制策略或方法，以与风轮机相互作用，且所述控制策略 或方法在现代风轮机中可能是非常复杂的，涉及设置在风轮机的不同部件中的多个控制器 且相互作用以连续地确定和更新控制参数的最优值。控制策略通常可基于数百个采集和确 定的参数，以试图考虑所有可能性和覆盖常见的、较少见和极端的操作情形。然而，即使对于非常先进的和复杂的控制系统，也可例如由于给控制系统提供的 是不正确的数据的传感器误差或由于出现了应用的控制策略未预见或涵盖的操作情形而 依然存在不良的和不充分的控制。这种不良控制在一些控制和气候条件下可导致风轮机 的一些构件具有非常高的和不可接受的负载，例如在一个或多个叶片的不利的桨距变化的 情况下在塔架中产生非常高的和不可接受的负载，或在功率的错误调节的情况下在齿轮中 产生非常高的和不可接受的负载。这种负载可相当大，且在极端情形的最坏情况下可导致 风轮机的重大损坏。尽管这种极端情形出现的可能性可能是很小的，但可能的假想结果也 是不可接受的，从而需要能够防止这些可能很少发生但极端的事件的自动防故障的控制方 法。

发明内容
因此，本发明的实施例的一个目的是通过提供一种降低由于控制参数的不希望的 变化而出现的极端负载情形的危险的控制方法来克服或至少减少现有的用于风轮机的控 制方法的上述不足中的一些不足或所有不足。本发明的实施例的另一目的是提供一种可以现有的控制策略快速且简单地实施
4然而仍有效的控制策略。根据本发明，这通过一种风轮机的控制方法实现，所述方法包括以下步骤确定用 于风轮机的可控参数的控制信号；在相继的时步重复确定控制信号的步骤，并储存控制历 史记录，所述控制历史记录包括由过去的控制信号得出或包括在过去的控制信号中的一个 或多个相应的控制值。而且所述方法还包括使用储存在控制历史记录中的控制值来确定 用于所述可控参数的警报参数，其中，所述警报参数是控制信号随时间的变化的函数。只有 警报参数低于警报阈值，才根据最近的控制信号控制风轮机，如果警报参数高于警报阈值， 根据修改的控制策略控制风轮机。如前序部分简要地所述，可控参数例如可包括叶片的单个或总体桨距、偏航角、 转子的锥旋角、转子的转速、功率、发电机速度或一些用于任何不同的主动空气动力学装置 例如翼片或涡流产生装置的调节参数，所述主动空气动力学装置用于改变叶片的空气动力 学表面。因此，根据本发明的控制方法包括用于避免风轮机的极端负载情形的控制信号监 督策略，其中，来自控制器的控制信号连续地被监督，且每个样本或时步相对于前一个样本 或时步的控制信号的变化被记录。如果控制信号的变化在一段时间中在预定数目的时步上 高于一定的限度，则风轮机被不同地控制，例如使风轮机停止。在充当自动防故障系统中，如此获得的控制方法是有利的，其以简单但有效的方 式捕捉控制中的再发生的大的变动或变化，所述再发生的大的变动或变化是不利的，这是 因为否则这种变动或波动就会在不同的风轮机构件例如塔架、叶片、发电机或齿轮等中产 生极端的负载情形。在最坏的情况下，这种极端负载可导致风轮机的重大损坏，例如最终导 致塔架的破坏，因此是不可接受的。根据所述控制策略的监督以简单但有效的方式确保通 过在所关心的控制参数产生多次太高的变化的情况下否决本会决定的控制、转而遵循修改 的控制策略例如通过使风轮机减载运行或完全关停风轮机大大地降低或甚至避免极端负 载情形的危险。这通过所述控制方法实现，所述控制方法考虑控制信号的历史变化并从这些历史 变化推出警报参数，随后的控制策略可基于所述警报参数变化。由于所述控制方法仅在所关心的控制参数的多次太高的变化的非常少见的情况 下才影响或干预风轮机的本所打算的控制，因此，控制方法是快速的和可靠的。此外，控制 方法实施起来简单且便宜，且可在现有的控制策略中附加地实施。而且，由于所述监督是在控制基准信号(reference signal)上而不是基于测量的 参数执行的，因此，任何干预均在施加关键重要的控制信号之前执行，从而避免了否则可能 由期望的控制所产生的极端负载。另一方面，控制算法不会过于敏感，从这种意义上讲，它仅对重复发生的控制信号 的大的变化作出反应。通过这种方式，只是由于控制信号仅有的一些偏差(低于警报阈 值)，控制策略不会变化。根据本发明的储存在控制历史记录中的控制值可包括每个时步的控制信号本身， 其中，警报参数此时由所述控制值确定。替代地或附加地，从一个时步到一个时步的控制信 号的变化可作为控制值储存。另一可能性是在每个时步储存警报参数的当前值(可选地作 为向日志的输入)以及最近的可接受的控制信号。
通过仅储存警报参数和最近的可接受的控制信号，获得了一种非常简单、快速和 可靠的控制方法，所述控制方法在每个时步中具有最小的储存要求和计算量。通过将关于 控制信号的信息储存在控制历史记录中，可使警报参数为控制历史记录中的控制信号的更 复杂的函数，例如，与控制信号的二阶导数有关。警报参数可以仅是控制信号随时间的变化 的函数，或在另一实施例中可以是例如关于当前的桨距基准值的控制信号本身的函数。警 报参数可进一步与其他参数例如风速、加速信号、测量的负载(尤其是叶片负载)、桨距角 或产生的功率有关。在本发明的一个实施例中，所述控制信号可包括功率或转矩基准信号，所述功率 或转矩基准信号用于通过改变功率或转矩控制风轮机转子的转速。因此，功率信号中的不 希望的大的连续变化可有效地得到避免，从而降低了主要在齿轮、发电机中和在风轮机的 电气系统中的本可能出现的大负载的危险。在本发明的进一步的实施例中，控制信号可包括用于控制风轮机的叶片的桨距变 化的桨距基准信号。桨距基准信号可包括用于每个单独的风轮机叶片的桨距基准的值和/ 或总体桨距基准的值，使得控制方法可在每个单独的叶片桨距基准值上和/或在这些基准 值的平均值(总体桨距基准值)上执行。通过在控制监督中使用桨距基准信号而不是使用 叶片的实际测量的桨距角，风轮机的控制在关键的桨距信号实施、而非仅对已经执行的桨 距值作出反应之前被修改(例如，停止)。通过这种方式，控制的修改较早地应用，且可避免 作用在风轮机构件中的一些构件上的可能的极端负载。桨距的大的相继变化可使得尤其是 在塔架和叶片中产生大的不利或甚至破坏性的负载，所述负载是在最坏的情况下可能大到 使它们破坏塔架的负载。在本发明的一个实施例中，修改的控制策略可包括使风轮机停止，借此，控制信号 中的不利的大的变化有效且以简单的方式被终止，且可防止任何极端负载。停止可例如逐 渐地或逐步地使风轮机变为停止实现，或通过使叶片桨距发生变化而完全脱离风的作用实 现。进一步地，在本发明的另一实施例中，修改的控制策略可包括根据最近的控制信 号之前的控制信号控制风轮机，借此，风轮机以安全模式被控制，且控制信号的不利的大的 变化得到有效防止，而不会大大地影响风轮机的产率。在本发明的一个实施例中，警报阈值是预定的常数，可与最近的控制值有关和/ 或可与风速有关。警报阈值可根据所要控制的的参数而不同地选择，反映了用于实际执行参数的变 化的系统的快慢。作为示例，在许多风轮中，桨距系统可以是相对较慢的反应系统。在此，需 要使叶片的桨距变化的时间可比来自桨距控制器的相继的样本之间的时步长很多。因此， 在新的桨距信号被接收之前，叶片通常可能还没有根据桨距信号达到桨距角。其他控制系 统例如功率控制要快得多。因此，对于一些可控参数(例如桨距)，警报阈值可选择得相对 较高，例如在3-10之间，从而在应用修改的控制策略之前允许在控制历史记录中具有相应 数目的大的相继变化，而用于功率控制的警报阈值可相对较低，例如在2-5之间，从而在控 制方法通过变化控制策略而作出反应之前允许相应很少的大的相继变化。警报阈值可选地也可以是其他参数例如当前的风速、湍流系数、机舱和叶片的加 速度测量结果、叶片负载、产生的功率、发电机速度或叶片的当前桨距的函数，从而，使得在一些情形下控制方法对控制信号的大变化反应更迅速。通过这种方式，更保守的控制策略 可应用于这种情形下，在这种情形下，大的变化的结果更严重，例如在较高的风速下，或如 果叶片向外倾斜出(pitched out)大约15-20度。根据本发明的一个实施例，控制历史记录可至少包括最近的三个控制值，在这种 情况下，至少最近的三个在前的时步中的历史变化可在控制策略中被考虑，从而产生更可 靠的控制。另一方面，不需要储存所有的控制值的历史记录，而仅需要储存相对较少的在前 的控制值，出于存储的考虑这是有利的。根据本发明的另一实施例，控制信号的变化作为两个相继的控制信号之差被确 定，借此，从一个时步到一个时步的变化在控制方法中被考虑。在另一实施例中，控制信号的变化可相对于预定的上信号变化极限Δ θ p。s和预定 的下信号变化极限Δ θ胃被评价。这些信号变化极限设置为在相继的时步中发生太多次 的情况下将被认为可接受的控制信号的变化与被认为太大的那些控制信号的变化区分开 的极限。在一些情况下，控制信号的变化如果发生在一个方向上比发生在另一方向上可能 更重要，这可通过在数字上限定不同大小的上、下信号变化极限得到反映。根据本发明的控制方法还包括以下步骤将最近的可接受的控制信号确定为时序 中的最近的控制信号，所述最近的控制信号相对于在前的可接受的控制信号既没有变化到 上信号变化极限Δ θ p。s之上也没有变化到下信号变化极限Δ θ胃之下；以及将控制信号 的变化确定为控制信号与那个时步的最近的可接受的控制信号之差。通过这种方式，所述可接受的控制信号被确定为时序中的最后的控制信号，所述 最后的控制信号对于在前的可接受的控制信号未变化超出上信号变化极限△ ep。s和下信 号变化极限δ Θ mg。通过确定控制信号相对于最近的可接受的控制信号而不是相对于在前的控制信 号的变化，可捕获控制信号一度变化超出变化极限然后从此缓慢地漂移而没有返回到可接 受的值的情形并对此作出反应。在进一步的实施例中，控制方法还可包括以下步骤确定最近的控制信号与最近 的可接受的控制信号之差，如果所述差值落在从下信号变化极限Δ θ Mg至上信号变化极 限Δ θ p。s的范围外，使警报参数增大一个级别，或者如果所述差值落在从下信号变化极限 Δ θ Mg至上信号变化极限Δ θ p。s的范围内，初始化警报参数。从而，警报参数以简单的方式反映最近的控制信号的接连的不可接受的变化的次 数。通过这种方式，在前的控制信号不必存储在控制历史记录中，这是因为其变化分步地被 评价，从而获得一种仅具有低的存储要求的有效且简单的控制算法。在一个实施例中，整个控制方法可在同一控制器例如轮毂控制器或顶部控制器中 执行。可选地，方法的不同步骤可在不同的控制器中执行。在本发明的一个实施例中，控制 信号从轮毂控制器接收，借此，控制信号(例如桨距基准值)可在每一采样时被监测。在进 一步的实施例中，控制信号在第一控制器中确定，而控制信号的变化的确定在与第一控制 器分离的第二控制器中执行。通过在轮毂控制器以外的不同的控制器中实施所述监督策略，该第二控制器能够 执行根据本发明的控制策略，不经过轮毂控制器，并甚至在轮毂控制器报废的很少发生的 情况下关停风轮机。因此，获得了更大的安全性。
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本发明的另一方面涉及一种用于风轮机的控制系统，所述控制系统被构造成执行 以下步骤确定用于风轮机的可控参数的控制信号；在相继的时步重复确定控制信号的步 骤，并储存控制历史记录，所述控制历史记录包括由过去的控制信号得出或包括在过去的 控制信号中的一个或多个相应的控制值；使用储存在控制历史记录中的控制值来确定用于 所述可控参数的警报参数，所述警报参数是控制信号随时间的变化的函数；只有警报参数 低于警报阈值，才根据最近的控制信号控制风轮机，如果警报参数高于警报阈值，根据修改 的控制策略控制风轮机。本发明还涉及一种包括这种控制系统的风轮机。上述控制系统和风轮机的优点与针对所述方法所描述的优点相同。在一个实施例中，上述的风轮机可包括第一控制器，在所述第一控制器中，执行 确定用于风轮机的可控参数的控制信号的步骤；以及第二控制器，所述第二控制器被构造 成从所述第一控制器接收控制信号和确定警报参数。通过在确定控制信号的控制器以外的 另一个控制器中监督控制信号，使得监督与第一控制器是否已毁坏无关。因此，第二控制器 能够不经第一控制器并在需要时使风轮机减载运行或关停风轮机。


下面，将参看附图描述本发明的不同的实施例，附图包括图1示出了如在风轮机中实施的根据本发明的一个实施例的监督桨距信号的控 制策略的总体视图；图2示出了根据本发明的一个实施例的控制信号历史记录和控制策略的一个示 例；图3是示出了控制策略的一个实施例的流程图；以及图4和5示出了不同的控制信号历史记录和由此产生的控制策略的两个示例。
具体实施例方式图1给出了监督关键的控制参数的控制方法在一个实施例中如何在风轮机的控 制系统中实施的总体视图。在所示的示例中，被监督的风轮机的可控参数是叶片桨距，因 此，控制信号包括总体桨距基准值θ Jtefajl 100，所述总体桨距基准值Qlteffol 100是用于所 有叶片的共同的桨距参数，且等于各个叶片的单个桨距基准参数0KrfA，0_和θ·101的 平均值。总体桨距基准值Glteffol 100在顶部控制器103中确定。通过使用总体桨距基准值 100和基于倾斜-偏航(tilt-yaw)计算值TYC 105，各个叶片的桨距基准参数θ KefA，θ EefB 和eKerc 101在轮毂控制器104中确定。除了进行总体桨距计算和倾斜-偏航计算的模块 100、105以外，顶部控制器103和轮毂控制器104还可包括其他控制器模块106、107。根据 本发明的一个实施例的控制策略此时在轮毂控制器104中的控制器模块108中在桨距基准 参数上执行，在此，警报参数A，110根据当前的控制信号和过去的控制信号以及它们随时 间的变化确定。包括总体的和单个的桨距基准值100，101的以其他方式确定的控制信号仅 在警报参数A，100高于某一警报阈值时才被改变或修改，在这种情况下，警报被触发且根 据本发明的该实施例，风轮机被停止111。否则，如果未超过警报阈值，包括桨距基准值(其可在轮毂控制器104中已经被转换为桨距阀设定点114)的控制信号发送到包括桨距阀系统112的桨距系统109。桨距系统 然后根据控制信号操作。在桨距系统109中的紧急阀113已经动作的情况下(例如如果紧 急顺桨被施加)，该系统不会如箭头115所示地触发任何警报，不管警报参数A，110的大小 如何。根据本发明的一个实施例的控制信号历史记录及其相应的控制策略的示例示于 图2A、2B和2C中。图2A中的曲线示出了控制信号θ，200的控制历史记录，其可包括或包 括例如桨距基准参数。在不同的样本或时步下确定的控制信号根据样本号或时间t，201示 出。在图2B中示出了控制信号△ θ，202的变化。在该实施例中，所述变化作为在一个样本 或时步下的控制信号θ与该时步之前的最后一个或最近的可接受的控制信号evalid之差 被确定。如果控制信号相对于在前的可接受的控制信号还相应地没有变化超出预定的上、 下变化极限Δ 和Δ θ mg，则控制信号被认为是可接受的或有效的。因此，在该实施例 中，所述变化等于一个控制信号与下一控制信号之差，只要控制信号未过大地变化。在本发 明的一个实施例中，上、下变化极限可以是变量，且可以是关于当前的或一个或多个在前的 控制信号的相同或不同的函数。通过这种方式，根据控制信号从何变化而使得较大的变化 是可以接受的。在本示例中，且可从图2A中的控制信号和图2B中的计算出的变化看出，前四个控 制信号(以十字标出)都是可接受的，这是因为它们既没有变化超过上变化极限△ 9p。s， 203、也不低于下变化极限Δ 9neg，204。因此，对于所示的样本或时步，在图2A中以附图标 记205表示的控制信号是最后的可接受的控制信号evalid。每当控制信号的变化超出上或 下变化极限Δ 或Δ 时，警报参数Α，100如图2C所示增大一个级别。当警报参数 达到或超过了一定的警报阈值T，206 (在本示例中设为3)时，当前控制策略被否决，且风轮 机不再根据已确定的控制信号而是根据修改的控制策略被控制。这种修改的控制策略可包 括使风轮机停止或保持在较前的样本中所确定的控制，例如不变化桨距角。如图2C中的 两个最低的曲线所示，所述控制方法可此外为了统计目的关注上、下变化极限Δ 0pos,2O3； Δ θ neg，204分别已被超过多少次，并产生关于控制信号中的那些变化占优势的信息。警报阈值的大小反映控制信号产生多少次显著的偏离是可以接受的而不必作出 反应和改变控制策略。该参数还与正被控制的控制参数的类型有关。例如，在桨距控制的 情况下，桨距系统是相对较慢的反应系统，因此，在新的控制样本被执行和新的控制信号送 到桨距系统之前，桨叶通常可能还没达到由桨距基准信号给出的期望的桨距角。因此，在桨 距基准控制信号中的三个或更多个相对较大的接连变化对于风轮机可能不是关键重要的， 这是因为采样比变桨距本身以快得多的时标执行。另一方面，功率控制(power control) 可以是快速反应的系统。因此，控制信号中的大的变化对功率的控制更为至关重要，这此时 可通过设定相对较低的阈值参数在根据本发明的控制方法中得到反映，借此，在修改的控 制策略应用之前，仅允许控制信号中产生相对较少的大变化。根据本发明的控制方法在图3的流程图中逐步地被示出，其应用于桨距控制参 数。然而，如以前，对于其他可控的参数例如对于包括功率基准值的控制信号来说，原理上 是相同的。在每个时步和对于每个样本，新的控制信号θ从另一控制器接收或在本地确 定，300。在步骤301中，然后确定该最近的控制信号θ与最近的可接受的控制信号evalid 之差Δ θ，Δ θ = θ - θ valid，并分别相对于上、下变化极限Δ θ P。s和Δ θ Mg进行评价，302。
9在控制信号的变化落入这些极限之内，Δ 0pos< Δ θ < Δ θ mg，的情况下，警报参数A被 初始化，303，该控制信号变为最近的可接受的控制信号，304，θ valid = θ，且风轮机根据控 制信号θ控制而不作任何干预，305。另一方面，如果控制信号的变化落入到上、下变化极限之外，Δ 0neg彡Δ θ或 Δ θ ^ Δ θ p。s，则警报参数A增大一个级别，306。如果警报参数仍低于警报阈值T，不采取 任何动作，307，在这种情况下，风轮机仍根据控制信号θ控制而没有任何修改，305。在超 过警报阈值的情况下，当前控制策略被否决，风轮机根据修改的控制策略被控制，308。修改 的控制策略可如前所述地例如包括使风轮机停止，使风轮机减速，或根据前一个或更早的 控制信号继续控制风轮机。控制方法可包括使用控制信号作为控制值，所述控制值在每个时步中存储，警报 参数然后由所述控制值根据多个最近的控制信号确定。替代性地或附加地，从一个时步到 一个时步的控制信号的变化可作为控制值储存。进一步的可能性是仅储存当前的警报参数 (可选地作为向日志的输入)和如上所述连续更新的最近的可接受的控制信号。通过将关 于控制信号的信息储存在控制历史记录中，可使警报参数为控制历史记录中的控制信号的 更复杂的函数，例如与控制信号的二阶导数有关。通过仅储存警报参数和最近的可接受的 控制信号，获得了一种非常简单的、快速的和可靠的控制方法，该控制方法在每个时步中具 有最小的储存需求和计算量。图4和5示出了控制历史记录值和相应的控制策略的不同示例。与图2Α类似，在 图4Α和5Α中以相继的时步示出了随样本号的控制基准信号的控制历史记录，该控制历史 记录的变化绘制在图4Β和5Β中，由此输入到警报日志中，警报参数的进展绘制在图4C和 5C中。图4中的控制历史记录是一系列控制信号的一个实例，该控制信号相对于所选择 的上、下变化极限203、204变化太大，但允许这样多次而不触发警报和启动修改的控制策 略，这是因为控制信号未继续偏离太大或飘离可接受的控制信号205。从图4C可以看出，警 报参数AllO没有达到或超过警报阈值T，206。对于图5A中所示的控制历史记录，不是这种情况。该一系列控制信号表示逐时步 波动的一系列信号。上、下变化极限203和204在持续的一段时间中被超过两次，但随后的 控制信号501是可接受的，从而使得初始化警报参数A，110。然而，控制信号中的随后的三 次变化又落入变化极限以外，使得警报参数达到警报阈值，且使得风轮机从那时起根据修 改的控制策略控制。尽管已经描述了本发明的优选实施例，但应当理解，本发明并不局限于此，而是可 在不脱离本发明的情况下进行多种修改。本发明的范围由权利要求限定，在权利要求的意 思内(在字面上或等同替换的意义上)的所有装置都包括在此。
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权利要求
一种风轮机的控制方法，包括以下步骤 确定用于风轮机的可控参数的控制信号； 在相继的时步重复确定控制信号的步骤，并储存控制历史记录，所述控制历史记录包括由过去的控制信号得出或包括在过去的控制信号中的一个或多个相应的控制值； 使用储存在控制历史记录中的控制值来确定用于所述可控参数的警报参数，所述警报参数是控制信号随时间的变化的函数； 只有警报参数低于警报阈值，才根据最近的控制信号控制风轮机；以及 如果警报参数高于警报阈值，根据修改的控制策略控制风轮机。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制信号包括功率或转矩基准信 号，所述功率或转矩基准信号用于通过变化功率或转矩控制风轮机转子的转动速度。
3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制信号包括桨距基准信号，所述 桨距基准信号用于控制风轮机的叶片的桨距变化。
4.如权利要求1-3中任一所述的控制方法，其特征在于，修改的控制策略包括使风轮 机停止。
5.如权利要求1-3中任一所述的控制方法，其特征在于，修改的控制策略包括根据最 近的控制信号之前的控制信号控制风轮机。
6.如前面权利要求中任一所述的控制方法，其特征在于，警报阈值是预定的常数。
7.如前面权利要求中任一所述的控制方法，其特征在于，警报阈值与最近的控制值有关。
8.如前面权利要求中任一所述的控制方法，其特征在于，警报阈值与风速有关。
9.如前面权利要求中任一所述的控制方法，其特征在于，控制历史记录至少包括最近 三个控制值。
10.如前面权利要求中任一所述的控制方法，其特征在于，控制信号的变化被确定为相 继的控制信号之差。
11.如前面权利要求中任一所述的控制方法，其特征在于，控制信号的变化相对于预定 的上信号变化极限A ep。s和预定的下信号变化极限A 0_被评价。
12.如权利要求11所述的控制方法，其特征在于，它还包括以下步骤_将最近的可接受的控制信号确定为时序中的最近的控制信号，所述最近的控制信号 相对于在前的可接受的控制信号既没有变化到上信号变化极限△ ep。s之上也没有变化到 下信号变化极限a e胃之下，以及-将控制信号的变化确定为控制信号与那个时步的最近的可接受的控制信号之差。
13.如权利要求11-12中任一所述的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤 -确定最近的控制信号与最近的可接受的控制信号之差，以及-如果所述差值落在从下信号变化极限A eMg至上信号变化极限A ep。s的范围以外， 使警报参数增大一个级别。
14.如权利要求11-13中任一所述的控制方法，其特征在于，它还包括以下步骤 -确定最近的控制信号与最近的可接受的控制信号之差，以及-如果所述差值落在从下信号变化极限a eMg至上信号变化极限A ep。s的范围内，初 始化警报参数。2
15.如权利要求3-14中任一所述的控制方法，其特征在于，桨距基准信号包括用于每 个单独的风轮机叶片的桨距基准的值。
16.如权利要求3-15中任一所述的控制方法，其特征在于，桨距基准信号包括总体桨 距基准的值。
17.如前面权利要求中任一所述的控制方法，其特征在于，控制信号从轮毂控制器接收。
18.一种用于风轮机的控制系统，所述控制系统被构造成执行以下步骤 -确定用于风轮机的可控参数的控制信号；-在相继的时步重复确定控制信号的步骤，并储存控制历史记录，所述控制历史记录包 括由过去的控制信号得出或包括在过去的控制信号中的一个或多个相应的控制值；_使用储存在控制历史记录中的控制值来确定用于所述可控参数的警报参数，所述警 报参数是控制信号随时间的变化的函数；-只有警报参数低于警报阈值，才根据最近的控制信号控制风轮机；以及 -如果警报参数高于警报阈值，根据修改的控制策略控制风轮机。
19.一种风轮机，包括根据权利要求18的控制系统。
20.如权利要求19所述的风轮机，包括-第一控制器，在所述第一控制器中执行确定用于风轮机的可控参数的控制信号的步 骤，以及-第二控制器，所述第二控制器被构造成从所述第一控制器接收控制信号并确定警报 参数。
全文摘要
本发明涉及一种风轮机的控制方法，其中，在相继的时步重复确定用于风轮机的可控参数的控制信号，并储存控制历史记录，所述控制历史记录包括由过去的控制信号得出或包括在过去的控制信号中的相应的控制值。储存在控制历史记录中的这些控制值然后用于确定用于所述可控参数的警报参数，所述警报参数是控制信号随时间的变化的函数。只有警报参数低于警报阈值时，才根据最近的控制信号控制风轮机，否则根据修改的控制策略控制风轮机。控制方法可在桨距基准信号上执行，以控制叶片的单个和/或总体桨距。本发明还涉及一种被构造成执行上述控制方法的控制系统和一种包括这种系统的风轮机。
文档编号F03D7/00GK101892951SQ201010183478
公开日2010年11月24日 申请日期2010年5月18日 优先权日2009年5月18日
发明者J·V·克努森 申请人:维斯塔斯风力系统集团公司