Способ управления ветроэнергетической установкой и соответствующая ветроэнергетическая установка - RU2721466C1

Чертежи

Описание

Данное изобретение касается способа управления ветроэнергетической установкой, а также касается ветроэнергетической установки с управляющим модулем и ветропарка.

Известны системы управления ветроэнергетическими установками, базирующиеся на анемометрах или подобных устройствах, предназначенных для определения ветра и направления набегающего потока в области гондолы ветроэнергетической установки. Такая ветроэнергетическая установка, в частности, азимутальное положение ветроэнергетической установки управляется таким образом, чтобы направление набегающего потока на устройство для определения параметров ветра соответствовало значению, характерному для преобладающей скорости ветра. Целью регулирования является достижение наилучшей ориентации ветроэнергетической установки исходя из определенного направления набегающего потока, причем это измеренное направление набегающего потока корректируется на поправочный коэффициент, зависящий, в частности, от скорости ветра.

Такого рода таблица поправочных коэффициентов для направления ветра до сих пор определялась на прототипе ветроэнергетической установки с помощью установленной возле нее вышки для измерения ветра, а затем переносилась на остальные ветроэнергетические установки этой серии. На обе установки поток набегал свободно, а таблица поправочных коэффициентов для направления ветра рассчитывается таким образом, чтобы эта ветроэнергетическая установка стояла как раз в потоке ветра.

В случае ветроэнергетической установки в ветропарке возникают монтажные погрешности, в частности, при монтаже ветроизмерительного устройства, которое, например, может быть установлено на гондоле с перекосом в несколько градусов. Такая неправильная установка ветроизмерительного устройства непосредственно сказывается на управлении для отслеживания направления ветра и, тем самым, должна контролироваться индивидуально для каждой установки, а соответствующие поправочные значения должны определяться вручную и вводиться в базу данных.

Помимо этого, в частности, за счет выполнения роторных лопастей, например, с сегментами задних кромок, имеется различие в направлениях набегающего потока между гондолой и анемометром, которое тоже нужно корректировать.

Из-за такого обнаружения вручную ошибок в таблицах поправочных коэффициентов для направления ветра для каждой установки возникают большие трудозатраты при монтаже и обслуживании, а также немалая подверженность неправильным настройкам.

В свете вышеизложенного задачей данного изобретения является предложение способа управления ветроэнергетической установкой, а также соответствующей ветроэнергетической установки, которые позволят улучшить ориентацию установки по ветру.

Согласно изобретению, предлагается способ управления ветроэнергетической установкой. Этот способ включает в себя предоставление данных о скорости ветра и направлении набегающего потока, которые определяются ветроизмерительным устройством ветроэнергетической установки; предоставление поправочного значения для направления набегающего потока и скорости ветра; и осуществление обучающего процесса для поправочного значения направления набегающего потока в зависимости от скорости ветра. Этот обучающий процесс включает в себя несколько этапов оптимизации, причем выполнение этих этапов оптимизации зависит от уже проведенных этапов оптимизации для предоставленного значения скорости ветра.

Поправочное значение для направления набегающего потока или, соответственно, скорректированное на это поправочное значение направление набегающего потока предпочтительно используется для движения по азимутам и регулирования по азимутам башни ветроэнергетической установки. За счет поправочного значения для направления набегающего потока гарантируется, что в зависимости от скорости ветра данная ветроэнергетическая установка в любой момент расположена оптимально относительно ветра. При практической реализации регулирования, естественно, следует учитывать дополнительные краевые условия, например, износ системы наведения по азимуту.

Предлагаемый изобретением способ, тем самым, пригоден для того, чтобы обучать таблицы поправочных коэффициентов для направлений ветра индивидуальной ветроэнергетической установки участок за участком с помощью обучающего процесса, без необходимости определения поправочных значений вручную. Поскольку этот обучающий процесс или, соответственно, выполнение этапов оптимизации зависят от уже проведенных этапов оптимизации для предоставленного значения скорости ветра, оказывается возможным определение этим способом начальных поправочных значений, и после регулируемого этапа самообучения, во время которого указанное или, соответственно, указанные поправочные значения ветроэнергетической установки стабилизируются, он пригоден для длительной эксплуатации ветроэнергетической установки.

В одном варианте выполнения поправочное значение определяют для определенной рабочей точки ветроэнергетической установки. В одном варианте выполнения поправочное значение направления набегающего потока предоставляется, таким образом, в зависимости от рабочей точки ветроэнергетической установки. Для одной определенной рабочей точки затем может быть установлено, сколько этапов оптимизации этого обучающего процесса уже было проведено. В зависимости от того, сколько этапов оптимизации уже было проведено для определенной рабочей точки, затем производится выполнение дальнейших этапов оптимизации.

В одном варианте выполнения промежуток времени между двумя этапами оптимизации, проводимыми для скорости ветра, возрастает с числом проведенных этапов оптимизации. В начале обучающего процесса для скорости ветра или, соответственно, предпочтительно для одной определенной рабочей точки нет никаких данных или имеется лишь небольшое их количество. Чем больше имеется данных, тем точнее поправочное значение для определенной скорости ветра или, соответственно, для определенной рабочей точки. Соответственно, достаточно снижать частоту проводимых этапов оптимизации с числом уже проведенных этапов оптимизации. Каждый этап оптимизации предпочтительно включает в себя наведение по азимуту ветроэнергетической установки, которое сопровождается падением мощности. Кроме того, как уже упоминалось, желательно поддерживать частоту наведения по азимуту в оправданных пределах. Например, во время фазы приработки осуществление этапов оптимизации может происходить каждые несколько минут. Если установка работает, то эта частота может, например, быть уменьшена до проведения раз в час. Осуществление этапов оптимизации раз в час в рамках этого выполнения так или иначе производимой ориентации по ветру лежит в пределах нормы и может производиться без повышенного износа в течение всего срока службы ветроэнергетической установки. Поскольку частота лишь снижается, но сам процесс в целом не заканчивается, то может учитываться и изменение, возникающее в более поздний момент времени, и ветроэнергетическая установка всегда может эксплуатироваться с оптимальной корректировкой ориентации по ветру.

В одном варианте выполнения поправочное значение корректирует измеренное направление набегающего потока для регулирования азимутального положения ветроэнергетической установки.

В одном варианте выполнения каждый этап оптимизации включает в себя варьирование азимутального угла сначала в одном, а потом в другом направлении. Варьирование азимутального угла соответствует предпочтительно повороту гондолы, например, влево и вправо. В одном варианте выполнения ветроэнергетическая установка корректируется, например, сначала на 5° влево, а затем на 5° вправо. Разумеется, такое изменение сначала влево, а затем вправо, равно как и приведенные в качестве примера 5° следует понимать как предпочтительное выполнение, причем специалист учитывает и другие последовательности и величины такого изменения.

Предпочтительно как после изменения в одном направлении, так и после изменения в другом направлении оптимизируемый параметр сравнивают и дают предложение по изменению поправочного значения до тех пор, пока это изменение оптимизируемого параметра не станет симметричным такому варьированию. В одном варианте выполнения оптимизируемым параметром является мгновенный сброс мощности, так что происходит сравнение изменения мощности при изменении в одном направлении и в другом направлении. В другом варианте выполнения, в частности, когда ветроэнергетическая установка эксплуатируется с номинальной мощностью, изменение поправочного значения не влечет за собой мгновенного сброса мощности. В этом варианте выполнения угловая поправка, которая находится ближе к оптимуму, может иметь значение, при котором указанная установка с еще высоким углом установки лопасти может вырабатывать номинальную мощность.

В одном варианте выполнения каждый этап оптимизации включает в себя также: определение соответствующего падения мощности ветроэнергетической установки после варьирования азимутального угла в одном направлении и в другом направлении; оценку обоих падений мощности и определение направления этого варьирования с меньшим падением мощности. Опционально каждый этап оптимизации может также включать в себя предоставление изменения поправочного значения в направлении меньшего падения мощности. Изменения мощности, т.е. градиенты мощности в направлении оптимума более пологие, т.е. потери мощности менее значительные. В оптимуме эти градиенты для вращения в одном направлении и в другом направлении являются одинаково сильными, т.е. в этом случае повторяющееся выполнение этапа оптимизации больше на будет предоставлять измененное поправочное значение.

В одном варианте выполнения в том случае, если ветроэнергетическая установка производит номинальную мощность, и не происходит падение мощности при варьировании азимутального угла в одном направлении и в другом направлении, каждый этап оптимизации может включать в себя: повышение угла установки лопасти роторных лопастей, назначение максимального угла установки лопасти, для которого эта ветроэнергетическая установка может вырабатывать номинальную мощность, и опционально - предоставление изменения поправочного значения в направлении, для которого эта ветроэнергетическая установка с более высоким углом установки лопасти может вырабатывать номинальную мощность. Иначе говоря, путем определения максимального угла установки лопасти, с которым может достигаться номинальная мощность, может оптимизироваться ориентация по ветру также и при номинальной мощности.

В одном варианте выполнения этап оптимизации обучающего процесса проводится в том случае, если критерий турбулентности не достигает порогового значения. Этим критерием турбулентности может гарантироваться, что возможно установленное посредством этапа оптимизации улучшение не связано с изменением текущих характеристик преобладающего ветра, но достигается за счет улучшения указанного поправочного значения. Для этого не подходит порывистый или турбулентный ветер.

В одном варианте выполнения критерий турбулентности включает в себя разницу между мгновенным значением и средним значением мощности в одну минуту. Другие варианты реализации указанного критерия допуска являются просто реализуемыми для специалиста, например, такой критерий турбулентности может содержать разницу между средним значением мощности в одну минуту и средним значением мощности в десять минут, и/или скорость ветра. Если мощность и/или скорость ветра за последнюю минуту и за последние десять минут отличаются незначительно, то можно исходить из мало порывистого ветра. В другом варианте выполнения этап оптимизации обучающего процесса проводят лишь тогда, когда колебание направления ветра не достигает порогового значения. Тем самым гарантируется, что обучающий процесс применяют только в том случае, если направление ветра именно обычно не колеблется, т.е. установке не приходится осуществлять много ориентаций по ветру или, соответственно, даже устанавливается скошенный набегающий поток.

В одном варианте выполнения скорость ветра определяется перед началом этапа оптимизации или после завершения этапа оптимизации. На измерение скорости ветра может влиять, в частности, скошенный набегающий поток ветроэнергетической установки. Во время этапа оптимизации возникает кратковременный скошенный набегающий поток, который асимметрично искажает скорость ветра, определяемую во время этого этапа оптимизации. Поскольку скорость ветра определяется перед началом или после завершения этого этапа, то это предотвращает, например, возникновение асимметрии в графических характеристиках указанных поправочных значений, которая предпочла бы направление поворота, например, относительно азимутального положения.

В одном варианте выполнения указанный способ включает в себя также предоставление данных о положении гондолы, причем поправочное значение определяется в зависимости от положения гондолы, и обучающий процесс проводится в зависимости от положения гондолы. Благодаря предоставлению данных положения гондолы дополнительно к направлению набегающего потока поправочное значение может учитывать влияние ветропарка, например, влияние спутных струй. С помощью предлагаемого изобретением способа можно, тем самым, осуществлять также оптимизацию различных установок внутри ветропарка для различных направлений ветра, не затрачивая физических усилий для ручной настройки. Положение гондолы, иначе говоря, является показательным для направления ветра по сторонам света.

В одном варианте выполнения поправочное значение предоставляется на основании графической характеристики. Использование графических характеристик широко распространено. Для предлагаемого изобретением способа могут находить применение различные размерности графических характеристик. Примером могут служить упомянутые здесь, в частности, зависимости от скорости ветра, рабочей точки и/или положения гондолы, но возможны и другие зависимости таких графических характеристик.

Предпочтительно графическая характеристика представлена в виде таблицы в зависимости от скорости ветра и рабочей характеристики, и/или от скорости ветра и скорости вращения ветроэнергетической установки. В других вариантах выполнения, как указано, в графической характеристике могут найти отражение и другие зависимости, например, коэффициент быстроходности ветроэнергетической установки или т.п.

В одном варианте выполнения соседние ячейки графической характеристики сглаживаются. Например, дискретизация ячеек графической характеристики обучающего процесса может отличаться от дискретизации автоматически созданных или, соответственно, предварительно установленных графических характеристик. В частности, для обучающего процесса может применяться более грубая дискретизация, чтобы количество подлежащих оптимизации поправочных значений графической характеристики оставалось обозримым. Чтобы быть уверенным в том, что прерывности не проявятся как скачкообразная ориентация по ветру, примыкающие друг к другу ячейки графической характеристики предпочтительно выравниваются друг с другом.

В одном варианте выполнения указанный этап оптимизации обеспечивает изменение, в частности, улучшение поправочного значения.

В одном варианте выполнения это изменение поправочного значения представляет собой постоянную величину, например, 0,1° или 0,01° в случае азимутального положения. В других вариантах выполнения изменение поправочного значения может также зависеть от предшествующего обучающего процесса, например, это изменение может получаться тем меньшим, чем больше этапов оптимизации уже проведено для одной определенной рабочей точки или, соответственно, одной определенной скорости ветра. В еще одном варианте выполнения для определения поправочного значения может масштабироваться описанная выше потеря мощности во время осуществления этапа оптимизации. Иначе говоря, бόльшая потеря мощности может обеспечивать большее изменение коррекции, поскольку можно считать, что поправочное значение находится еще далеко от оптимального.

В одном варианте выполнения обеспечивается постоянное изменение поправочного значения в одну десятую градуса или одну сотую градуса. В других вариантах выполнения возможны и другие постоянные поправочные значения.

В одном варианте выполнения обеспечивается изменение поправочного значения в зависимости от падения мощности. Предпочтительно такая коррекция ограничивается определенной амплитудой. Тем самым может ограничиваться эффект от резко выделяющихся результатов измерений. Например, коррекция может ограничиваться 0,2°, причем в качестве границы походят и другие значения.

В следующем аспекте изобретения ветроэнергетическая установка снабжается управляющим модулем и ветроизмерительным устройством. Это ветроизмерительное устройство выполнено с возможностью предоставления данных о скорости ветра и направлении набегающего потока. Управляющий модуль выполнен с возможностью предоставления поправочного значения для направления набегающего потока в зависимости от скорости ветра, а также проведения обучающего процесса для этого поправочного значения направления набегающего потока в зависимости от скорости ветра. Обучающий процесс включает в себя несколько этапов оптимизации, причем выполнение этих этапов оптимизации зависит от уже проведенных этапов оптимизации для предоставленного значения скорости ветра.

Предлагаемая изобретением ветроэнергетическая установка дает возможность достижения тех же преимуществ, какие обеспечиваются предлагаемым изобретением способом. Также предлагаемая изобретением ветроэнергетическая установка может реализовывать все особые варианты осуществления указанного способа и комбинироваться с любыми предпочтительными аспектами изобретения.

Данное изобретение касается также ветропарка с несколькими предлагаемыми изобретением ветроэнергетическими установками.

Другие предпочтительные варианты выполнения изобретения в дальнейшем рассматриваются со ссылкой на прилагаемые чертежи. На них показано следующее.

Фиг. 1 - схематичный вид ветроэнергетической установки.

Фиг. 2 - пример осуществления обучающего процесса для предлагаемого изобретением способа.

Фиг. 3 - блок-схема предлагаемого изобретением способа.

В дальнейшем идентичными ссылочными позициями могут обозначаться подобные, но не идентичные элементы. Кроме того, одинаковые элементы могут быть представлены в разном масштабе.

На Фиг. 1 показана ветроэнергетическая установка 100 с башней 102 и гондолой 104. На гондоле 104 установлен ротор 106 с тремя роторными лопастями 108 и кожухом 110 обтекателя. Ротор 106 в рабочем режиме приводится ветром во вращательное движение и за счет этого приводит в действие генератор в гондоле 104.

На Фиг. 2 показан пример осуществления одного этапа оптимизации 200 обучающего процесса, который в предлагаемом изобретением способе используется для управления ветроэнергетической установкой. В верхней части Фиг. 2 показан вид сверху четырех гондол 104 ветроэнергетической установки с двумя роторными лопастями 108 каждая. По горизонтальной оси отложено время t, т.е. эти четыре гондолы 104 соответствуют ветроэнергетической установке в различные, следующие друг за другом моменты времени.

Ветроэнергетическая установка на этапе 210 сначала ориентирована в направлении ветра 204. В течение этого времени ветроэнергетическая установка вырабатывает мощность P, которая обозначена позицией 215. В нижней части Фиг. 2 время t нанесено на горизонтальной оси напротив достигаемой мощности P. В начале этапа оптимизации ветроэнергетическая установка на этапе 220 поворачивается на угол 222 в азимутальном направлении. Угол 222 в этом примере обозначен влево от ветра 204, но может также соответствовать и другому направлению в других примерах выполнения. Во время этого положения ветроэнергетическая установка производит мощность P, которая обозначена позицией 225 и на величину 224 меньше, чем мощность 215, которая была достигнута, когда эта ветроэнергетическая установка стояла в потоке ветра.

После поворота влево на этапе 220 эта ветроэнергетическая установка на этапе 230 снова повернута к ветру. Достигнутая мощность 235 соответствует достигнутой перед тем мощности 215. Если мощность 235 отличается от мощности 215, то это является показателем порывистости ветра, что ведет к прекращению обучающего процесса или, соответственно, этапа оптимизации 200.

Затем на этапе 240 ветроэнергетическая установка в данном примере поворачивается вправо на угол поворота 242. Разница 244 между мощностью 245 во время азимутального положения на этапе 240 и мощностью 235 во время этапа 230 сравнивается с разностью 224 мощностей. Если значение 224 отличается от значения 244, то это указывает на то, что производимая ветроэнергетической установкой корректировка направления ветра не является оптимальной, и за счет обучающего процесса получается улучшенное регулировочное значение или, соответственно, поправочный коэффициент для этого регулировочного значения. В этом примере выполнения обучающий процесс 200 можно понимать как процесс слежения за точкой максимальной мощности (Maximum Power Point Tracking (MPPT)) азимутального угла. Из этого процесса слежения за точкой максимальной мощности в представленном на Фиг. 2 случае следует, что в рабочей точке, в которой ветроэнергетическая установка эксплуатируется на этапах 210-240, корректировку направления ветра следует сместить дальше влево, так как поворот влево ведет к меньшему мгновенному сбросу мощности, чем поворот вправо.

На Фиг. 3 в качестве примера показана блок-схема предлагаемого изобретением способа 300 управления ветроэнергетической установкой. Центральным элементом способа 300 является система 310 ориентации по ветру, которая гарантирует регулирование ветроэнергетической установки для наведения ее на ветер. Этот узел известен также как блок рыскания (Yaw).

В режиме регулирования система 310 отслеживания направления ветра через вход 312 обеспечивается результатом измерения 320 направления ветра, который на этапе 325 был скорректирован на угловую поправку 330 на направление ветра (Windrichtungskorrekturwinkel). В качестве регулировочного значения направления набегающего потока пригодны как угловая поправка 330 на направление ветра, так и произведенная разность, как это показано в данном примере, причем система 310 отслеживания направления ветра настроена соответственно. Измерение 320 направления ветра происходит предпочтительно с использованием анемометра, смонтированного на гондоле 104 ветроэнергетической установки 100.

Угловая поправка 330 на направление ветра определяется из поправочной характеристики 340, причем эта поправочная характеристика 340 в качестве входной величины имеет скорость ветра 350 и - опционально - дополнительно коэффициент быстроходности, скоростную или мощностную характеристики 360 и данные о положении гондолы 370, которое соответствует направлению ветра по сторонам света. Эта поправочная характеристика 340 имеет соответственно одну или несколько размерностей.

Входные величины 350 и опционально 360, и/или 370 применяются для того, чтобы с помощью поправочной характеристики 340 получить угловую поправку 330 на направление ветра и скорректировать данные измерения 320 направления ветра.

Показанный на Фиг. 2 в сокращенном виде процесс слежения за точкой максимальной мощности 200 посредством этапа 380 обеспечивает коррекцию поправочной характеристики 340, если этот способ усматривает необходимость оптимизации.

К процессу слежения за точкой максимальной мощности 200 подключены указатель 390, а также счетчик коррекций 400. Указатель 390 показывает значение поправочной характеристики 340, которое получается из входных параметров 350 и, опционально, 360 или, соответственно, 370. Счетчик коррекций 400 показывает, как часто характеристическое число на указателе 390 уже проходило процесс слежения за точкой максимальной мощности 200 и при необходимости было скорректировано. Предпочтительно промежуток времени между двумя следующими друг за другом этапами обучения указанного процесса слежения за точкой максимальной мощности 200 зависит от счетчика коррекций 400 и возрастает по мере увеличения значения на счетчике коррекций 400. Процесс слежения за точкой максимальной мощности 200 требует, как уже описано на Фиг. 2, в качестве дополнительной входной величины значение мощности 410 и опционально угол 420 установки лопасти. Угол 420 установки лопасти используется тогда, когда этот процесс слежения за точкой максимальной мощности 200 при повороте гондолы на этапах 220 и 240 не обнаруживает падения мощности, т.е., если ветроэнергетическая установка эксплуатируется с номинальной мощностью. Ближе к оптимуму находится та угловая поправка 330 на направление ветра, при которой ветроэнергетическая установка 100 еще может вырабатывать номинальную мощность с более высоким углом установки лопасти.

Указанный процесс слежения за точкой максимальной мощности 200 прерывается, если блок 430 распознавания порывистости обнаруживает порывистость ветра. Для этого указанный блок 430 распознавания порывистости измеряет мощность 410 и определяет, например, разницу между мгновенной мощностью и средним значением мощности в одну из прошедших минут. Если эта разность мощностей превышает определенное пороговое значение, значит имеет место порывистый ветер, который мог бы слишком легко исказить такой обучающий процесс. В частности, скорость ветра при наличии порывистого ветра изменяется быстрее, чем может повернуться гондола 104 на достаточный угол вокруг азимутальная ось.

Далее, предусмотрен блок 440 распознавания скошенного набегающего потока, который тоже ведет к приостановке процесса слежения за точкой максимальной мощности 200, если этот блок 440 распознавания скошенного набегающего потока на основании полученных данных о положении гондолы 370 и измерения направления ветра 320 обнаруживает, что направление ветра как раз часто колеблется, тем самым ветроэнергетическая установка 100 и так совершает много поворотов для ориентации по ветру, или, соответственно, даже обнаруживается скошенный набегающий поток.

Для формирования этапов коррекции этапы оптимизации, называемые также этапами обучения, через второй вход 314 подаются на систему 300 отслеживания направления ветра. Соответствующие изменения угла установки показаны, например, на этапах 210-240 на Фиг. 2.

Предпочтительно на каждом этапе оптимизации азимутальный угол изменяется на постоянный угол установки, например, на 5°. Такая регулировка происходит попеременно в каждом направлении относительно ориентации установки, которая до сих пор соответственно была принята за идеальную. В других примерах выполнения можно также представить зависящие от количества на счетчике коррекций 400 или от других параметров углы регулировки, на которые регулируется установка.

Интенсивность этапа коррекции 380 в этом примере выполнения пропорциональна выявленной разности мощностей, т.е. разности между мощностями 240 и 224. Альтернативно для масштабирования этапа коррекции может также привлекаться абсолютная разность мощностей 224 или, соответственно, 244. При этом подразумевается, что градиенты мощности в направлении оптимума являются более пологими, т.е. потери мощности тем меньше, чем ближе эта коррекция подходит к оптимуму. В оптимуме градиенты для поворотов влево и вправо одинаковы, т.е. тогда повторяющееся выполнение процесса слежения за точкой максимальной мощности 200 больше не дает никаких изменений. В других примерах выполнения этот этап коррекции 380 может также жестко задаваться и быть постоянным.

Степень отклонения ветра, в частности, если используются роторные лопасти 108, имеющие сегмент задней кромки, зависит от крутящего момента, отбираемого у ветра. Этот крутящий момент может выражаться через коэффициент быстроходности, т.е. отношение окружной скорости к скорости ветра. Альтернативно составлению таблиц поправочной характеристики 340 на основе скорости ветра 350 может предусматриваться также составление таблицы в зависимости от коэффициента быстроходности. Поскольку скорость ветра 350 не содержит информации о крутящем моменте, то предпочтительно в поправочную характеристику 340 добавляется второй параметр. Предпочтительно поправочная характеристика 340 дополнительно генерируется в зависимости от выбранной мощностной характеристики как входа 360. Альтернативно составлению таблицы по скорости ветра 350 и рабочей характеристике возможно также составление таблицы поправочной характеристики 340 через скорость ветра 350 и коэффициент быстроходности или скорость вращения 360. Дополнительный параметр о положении гондолы 370 дает возможность интегрировать абсолютные направления ветра для поправочной характеристики 340 и, тем самым, позволяет осуществлять зависящие от направления корректировки на направление ветра, учитывающие, например, влияние ветропарка.

На измерение скорости ветра оказывает влияние скошенный набегающий поток ветроэнергетической установки 100, так как ветер при скошенном набегающем потоке с одного направления может лучше дуть на ротор 108, чем при скошенном набегающем потоке с противоположного направления. Скошенный набегающий поток, который может кратковременно получаться при этапах оптимизации влево и вправо, асимметрично искажает измерение скорости ветра во время осуществления этого этапа оптимизации. Для предотвращения возникновения асимметрии в графических характеристиках 340, при которой одно направление поворота было бы предпочтительным, это измерение скорости ветра во время этапа оптимизации не должно оцениваться. Скорость ветра должна замеряться перед этапом оптимизации или после него, и выбираться соответствующий указатель 390 в графических характеристиках 340.

В построенных автоматически графических характеристиках 340 могут возникнуть прерывности. Эти прерывности можно объяснить, например, надстройками на гондоле 104, которые вызывают искажения в измерении направления ветра. Собственно, желательно определять эти прерывности также и в поправочных характеристиках 340. Однако, вследствие грубой дискретизации это не получается безупречно. Чтобы эти прерывности в графических характеристиках 340 не привели к скачкообразным ориентациям по ветру за счет отслеживания направления ветра 310, предпочтительно применяется алгоритм сглаживания, который приравнивает друг другу соседние ячейки поправочной характеристики 340.

Реферат

Изобретение относится к способу управления ветроэнергетической установкой (100), а также ветроэнергетической установке (100) и ветропарку с несколькими ветроэнергетическими установками (100). Указанный способ включает в себя: предоставление данных о скорости ветра (350) и направлении набегающего потока (320), которые определяются ветроизмерительным устройством ветроэнергетической установки (100), предоставление поправочного значения (330) направления набегающего потока (320) в зависимости от скорости ветра (350), осуществление обучающего процесса для поправочного значения (330) направления набегающего потока (320) в зависимости от скорости ветра, причем обучающий процесс (200) включает в себя множество этапов оптимизации, при этом выполнение этапов оптимизации зависит от уже проведенных этапов оптимизации для предоставленного значения скорости ветра, промежуток времени между двумя этапами оптимизации, проведенными для скорости ветра, увеличивается с возрастанием числа выполненных этапов оптимизации. Изобретение направлено на улучшение ориентацию установки по ветру. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула