[发明专利]降低风力涡轮机极端负载的桨距调节方法和系统

权利要求书

1.一种控制空载风力涡轮机（1）的方法，所述方法包括： 

-风力涡轮机系统（10），所述风力涡轮机系统（10）包括： 

-塔架（11）， 

-机舱（12），所述机舱（12）设置在所述塔架（11）上端，且可在方位角（24）内旋转； 

-轮毂（13），所述轮毂（13）具有可在给定的转子角（23）内转动的转子（14）； 

-至少一个转子叶片（15），所述转子叶片（15）配有至少一个桨距调节系统（16），桨距调节系统（16）在扭转方向（29）上，在桨距角（31）内调节所述转子叶片（15）； 

-传感系统（100），该传感系统包括至少一个传感器，所述传感器具有风力传感器（101），所述风力传感器（101）用于测量/检测风力涡轮机（1）附近风力条件数据（103），优选地，用于测量/检测风力涡轮机（1）迎风面的风力条件数据（103）； 

-控制系统（200），所述控制系统（200）包括至少一台计算机（201），所述计算机（201）具有用于执行控制算法（202）的装置，所述装置用于处理来自传感系统（100）的传感信息，并计算出最佳的桨距角（31）的数值，使所述轮毂（13）上的至少一个转子叶片（15）承受最小的机械负载； 

所述方法包括至少以下工作步骤： 

测量（203）： 

-收集来自至少一个传感系统（100）的风力条件数据（103）； 

-收集风力涡轮机位置信息（20）； 

比较（204）： 

-通过执行所述控制算法（202），利用所述的至少一台计算机（201）处理所述风力条件数据（103）和风力涡轮机位置信息（20）； 

计算（205）： 

-计算出所述最佳桨距角（31）的数值；其中，最佳桨距角（31）的数值是指，当来自空气气动升力系数（301）和阻力系数（302）的力最小或接近最小时的数值； 

校正（206）： 

-通过桨距调节系统（16）调节所述转子叶片（15）至的最佳桨距角（31）的数值。 

2.根据权利要求1所述的控制空载风力涡轮机（1）的方法，其特征在于：所述传感系统（100）还包括至少一个负载传感器（220）；其中，所述方法还包括以下步骤： 

-测量，收集来自至少一个负载传感器（220）的负载数据（221）； 

-比较，通过执行所述控制算法（202），用所述计算机（201）处理负载数据（221）。 

3.根据权利要求1或2所述的控制空载风力涡轮机（1）的方法，其特征在于，所述控制系统（100）还包括至少一个转子加速度传感器（222）；其中所述方法还包括以下步骤： 

测量，收集来自转子加速度传感器（222）的负载数据（221）， 

比较，通过执行所述控制算法（202），用所述至少一台计算机（201）处理包括加速度数据在内的所述负载数据（221）。 

4.根据权利要求1至3任意一项权利要求所述的控制空载风力涡轮机（1）的方法，其特征在于，所述风力涡轮机（1）包括至少一个转子叶片（15），当所述至少一个转子叶片（15）被扭转（400）时，所述叶片的一部分具有正数值的迎角（31），所述叶片的另一部分具有负数值的迎角（31）；其中所述方法还包括以下步骤： 

测量（203），收集来自至少一个叶片部分（401）的转子叶片（15）的叶片扭转（400）信息； 

比较（204），通过执行所述控制算法（202），用所述至少一台计算机（201）处理所述风力条件数据（103）和风力涡轮机的位置信息（20），以及叶片扭转（400）信息； 

计算（205），计算出叶片扭转（400）的最佳桨距角（31）的数值；使至少一个叶片部分（401）具有正数值的迎角（31），另一叶片部分（401）具有负数值的迎角（30）。 

5.根据权利要求1至4任意一项权利要求所述的控制空载风力涡轮机（1）的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：在0度至360度之间或其任意倍数的角度内连续地调节桨距角（31）。