[发明专利]通过使用液压系统来控制风力涡轮机的叶片桨距角的方法

说明书

本发明涉及通过使用液压系统来控制风力涡轮机的叶片桨距角的方法。该液压系统包括存储液压流体的储存器以及泵，如果蓄能器中的液压流体压力低于下限阈值且直到蓄能器中的液压流体压力超过上限阈值，该泵将液压流体从储存器供应到蓄能器。蓄能器存储由泵供应的加压液压流体并经由液压系统的输出阀将加压液压流体供应到变桨控制缸。变桨控制缸中的加压液压流体驱动活塞以改变叶片桨距角。该方法包括：确定加压液压流体从蓄能器到变桨控制缸的目标流出量；确定该目标流出量与液压流体从储存器到蓄能器的预定流入量之间的差；如果该目标流出量大于所述预定流入量，则通过泵将液压流体从储存器供应到蓄能器，而无论该液压流体压力是否低于下限阈值。

技术领域

本发明涉及一种通过使用液压系统来控制风力涡轮机的至少一个叶片的桨距角的方法，并且涉及一种液压系统。

背景技术

在压力控制的液压系统中，一个或多个液压蓄能器中的液压流体的压力被维持在上限阈值和下限阈值之间，所述压力控制的液压系统例如风力涡轮机的变桨控制系统，其中叶片的变桨致动器被液压驱动。随着液压流体被消耗以用于变桨致动器的移动，蓄能器中的压力下降，直到达到下限阈值，此时使一个或多个泵向蓄能器提供液压流体的流入。维持该流入，直到达到上限阈值。

在由于高流率或变桨致动器的长行程距离而引起来自蓄能器的液压流体的大量消耗的状况下，尽管有油流入，但蓄能器中的液压流体压力仍可能继续下降，使得最终在功能受限的情况下触发安全模式。在风力涡轮机的变桨控制系统中，此问题可能导致风力涡轮机停机。

如果这些泵为可变排量类型，则可通过增加泵的排量来确保所需的流入。如果泵为固定排量类型，则可启动泵阵列中的其他泵。

通常，固定排量泵在启动时需要通过开中心阀或通过使用单独的阀来减轻其输出压力，该阀允许来自泵的输出流以最小的压力直接返回到储存器。

泵流量通常仅通过蓄能器压力的上限阈值和下限阈值来控制。

发明内容

可能需要一种通过使用液压系统来控制风力涡轮机的至少一个叶片的桨距角的方法，其中，在上面提到的状况下，在使风力涡轮机保持操作的同时，可降低触发安全模式的风险，使得可增加所产生的电量。该需要可通过根据独立权利要求所述的主题来满足。本发明如从属权利要求中所阐述地进一步得到改进。

根据本发明的第一方面，提供了一种通过使用液压系统来控制风力涡轮机的至少一个叶片的桨距角的方法。所述液压系统包括：至少一个储存器，其构造成存储例如油之类的液压流体；至少一个泵，其构造成将所述液压流体从所述储存器供应到至少一个蓄能器，这是在所述蓄能器中的液压流体压力下降到下限阈值以下的情况下，并且直到所述蓄能器中的所述液压流体压力超过上限阈值为止。所述蓄能器被构造成存储由所述泵供应的加压液压流体，并且经由所述液压系统的至少一个输出阀将所述加压液压流体供应到所述液压系统的至少一个变桨控制缸。所述变桨控制缸中的加压液压流体驱动至少一个活塞，以改变所述叶片的所述桨距角。

所述方法包括以下步骤：确定所述加压液压流体从所述蓄能器到所述变桨控制缸的目标流出量；确定所确定的所述加压液压流体从所述蓄能器到所述变桨控制缸的目标流出量与所述液压流体从所述储存器到所述蓄能器的预定流入量之间的差；并且如果所确定的目标流出量大于所述预定流入量，则通过所述泵将所述液压流体从所述储存器供应到所述蓄能器，而无论所述蓄能器中的所述液压流体压力是否下降到所述下限阈值以下。

通过本发明，降低了触发安全模式的风险，使得可继续风力涡轮机的操作。因此，可增加产生的电量。另外，蓄能器不需要扩大以满足最坏情况，以便在不触发安全模式的情况下供应所要求的液压流体压力，使得本发明可降低蓄能器的成本。

在一个实施例中，所述加压液压流体从所述蓄能器到所述变桨控制缸的所述目标流出量由所述至少一个叶片的目标变桨速度、所述至少一个活塞的目标速度以及存储在所述蓄能器中的所述加压液压流体的变化率中的至少一者来确定。所述至少一个叶片的目标变桨速度可以是叶片变桨的速度。