[go: up one dir, main page]

SE0950304A1 - Hibernation for a wind turbine - Google Patents

Hibernation for a wind turbine Download PDF

Info

Publication number
SE0950304A1
SE0950304A1 SE0950304A SE0950304A SE0950304A1 SE 0950304 A1 SE0950304 A1 SE 0950304A1 SE 0950304 A SE0950304 A SE 0950304A SE 0950304 A SE0950304 A SE 0950304A SE 0950304 A1 SE0950304 A1 SE 0950304A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
machine housing
control system
wind turbine
rest position
angle
Prior art date
Application number
SE0950304A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE535202C2 (en
Inventor
Mikael Willgert
Original Assignee
Xemc Xiangtan Electric Mfg Group Corp Lt
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xemc Xiangtan Electric Mfg Group Corp Lt filed Critical Xemc Xiangtan Electric Mfg Group Corp Lt
Priority to SE0950304A priority Critical patent/SE535202C2/en
Priority to PCT/SE2010/050493 priority patent/WO2010128940A1/en
Priority to CN2010800019864A priority patent/CN102084127A/en
Publication of SE0950304A1 publication Critical patent/SE0950304A1/en
Publication of SE535202C2 publication Critical patent/SE535202C2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0264Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for stopping; controlling in emergency situations
    • F03D7/0268Parking or storm protection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0204Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for orientation in relation to wind direction
    • F03D7/0208Orientating out of wind
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/022Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/022Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F03D7/0224Adjusting blade pitch
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0264Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for stopping; controlling in emergency situations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/70Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
    • F05B2260/74Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades by turning around an axis perpendicular the rotor centre line
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/90Braking
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

Föreliggande uppfinning avser en metod för att styra ett uppströms vindkraftverk till enviloposition, där metoden innefattar steget att vrida ett maskinhus (2) hosvindkraftverket (1) till en viloposition som skiljer sig en vinkel (ot) från enarbetsposition, varvid nämnda vinkel (ot) är större än l20°. Uppfinningen avser också ettstyrsystem för ett uppströms vindkraftverk, varvid nämnda vindkraftverk (1) innefattarett maskinhus (2) som åtminstone delvis inhyser en rotor, och där nämnda maskinhus(2) är anordnat i anslutning till en mast eller ett tom på ett sådant sätt att nämndamaskinhus (2) är roterbart rörligt i förhållande till nämnda mast eller tom, och därnämnda styrsystem är anordnat att kunna rotera nämnda maskinhus (2) till enviloposition och att nämnda viloposition är skild från en arbetsposition hosvindkraftverket (1) varvid skillnaden mellan nämnda viloposition och nämnda arbetsposition utgörs av en vinkel (ot), och där nämnda vinkel (ot) är större än l20°. The present invention relates to a method of guiding an upstream wind turbine to a rest position, the method comprising the step of turning a machine housing (2) of the wind turbine (1) to a rest position which is an angle (ot) from a single working position, said angle (ot) being greater than 120 °. The invention also relates to a control system for an upstream wind turbine, said wind turbine (1) comprising a machine housing (2) which at least partially houses a rotor, and wherein said machine housing (2) is arranged in connection with a mast or a blank in such a way that said machine housing (2) is rotatably movable relative to said mast or empty, and said control system is arranged to be able to rotate said machine housing (2) to a rest position and that said rest position is different from a working position of the wind turbine (1), the difference between said rest position and said working position consists of an angle (ot), and where said angle (ot) is greater than 120 °.

Description

som de girbronisar som vanligtvis används för att hålla den på plats gentemot masten eller tomet riskerar att skada de ingående komponentema. Om brornskraften helt förloras genom en sådan skada tappas samtidigt möjligheten att låsa turbinen i ett önskat läge gentemot tomet eller masten, vilket allvarligt försvårar säker och effektiv drift av anläggningen. as the girbronis usually used to hold it in place against the mast or the ground risks damaging the constituent components. If the brother power is completely lost due to such damage, the possibility of locking the turbine in a desired position relative to the site or the mast is lost at the same time, which seriously impedes safe and efficient operation of the plant.

Det finns därför ett behov av en bättre lösning för att minska de påfrestningar som ett vindkraftverk i avstängt läge utsätts för, samtidigt som man undviker skada på viktiga komponenter.There is therefore a need for a better solution to reduce the stresses to which a wind turbine in a closed position is exposed, while avoiding damage to important components.

KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Det är ett ändamål med föreliggande uppfinning att eliminera eller åtminstone minimera ovan nämnda problem, vilket åstadkommes genom en metod i enlighet med ingressen till patentkrav 1, kännetecknad av att nämnda vinkel ot mellan en viloposition och en arbetsposition är större än l20°, föredraget större än l50°, mer föredraget större än l70°. Härigenom kan ett stabilt vilo läge nås där en rotoraxel hos vindkraftverket ställs parallellt med vinden men där man inte behöver nyttja stor kraft eller är beroende av en stadig Strömtillförsel för att hålla maskinhuset kvar i denna position.BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION It is an object of the present invention to eliminate or at least minimize the above-mentioned problems, which is achieved by a method according to the preamble of claim 1, characterized in that said angle ot between a rest position and a working position is greater than 120 ° , preferably greater than 150 °, more preferably greater than 170 °. In this way a stable rest position can be achieved where a rotor shaft of the wind turbine is placed parallel to the wind but where one does not need to use large force or is dependent on a steady power supply to keep the machine housing in this position.

Enligt en aspekt av uppfinningen innefattar metoden även steget att hålla kvar maskinhuset i vilopositionen. Härigenom kan maskinhuset antingen hållas på plats med hjälp av en girbroms eller liknande som minskar en svängningsrörelse som kan skapas genom vindens inverkan, eller genom en girrnotor som aktivt för maskinhuset till den önskade vilopositionen. Man kan också tänka sig att enbart vinden sj älv håller kvar vindkraftverket i vilopositionen.According to one aspect of the invention, the method also comprises the step of holding the machine housing in the rest position. In this way, the machine housing can either be held in place by means of a gear brake or the like which reduces a pivoting movement which can be created by the action of the wind, or by a gear motor which actively moves the machine housing to the desired rest position. It is also conceivable that only the wind itself keeps the wind turbine in the rest position.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen innefattar metoden även steget att kontinuerligt känna av en förändring i vindriktningen och korrigera maskinhusets position i enlighet med denna. Härigenom kan vilopositionen med maskinhuset pekande längs vindriktningen upprätthållas, så att ett minskat luftmotstånd kan erhållas och belastningen på vindkraftverkets struktur därigenom minskas.According to another aspect of the invention, the method also comprises the step of continuously sensing a change in the wind direction and correcting the position of the machine housing accordingly. In this way, the rest position with the engine housing pointing along the wind direction can be maintained, so that a reduced air resistance can be obtained and the load on the structure of the wind turbine is thereby reduced.

Enligt ytterligare en aspekt av uppfinningen innefattar metoden även steget att flöj la åtminstone ett rotorblad hos maskinhuset. Härigenom kan luftmotståndet minskas ytterligare, och en lägre belastning på vindkraftverkets struktur erhållas.According to a further aspect of the invention, the method also comprises the step of applying at least one rotor blade to the machine housing. In this way, the air resistance can be further reduced, and a lower load on the structure of the wind turbine is obtained.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen innefattar metoden även steget att låsa en rotor hos maskinhuset i ett i vertikalled rotationssymmetriskt läge. Härigenom kan vindens kraft mot rotorbladen i så stor utsträckning som möjligt göras symmetrisk, så att risken för att ett vridmoment skapas i girled kan minskas. Tack vare detta kan maskinhuset också enklare hållas kvar i vilopositionen utan ökad belastning på bromsar eller andra komponenter.According to another aspect of the invention, the method also comprises the step of locking a rotor of the machine housing in a vertically rotationally symmetrical position. In this way, the force of the wind against the rotor blades can be made symmetrical as far as possible, so that the risk of a torque being created in the gear joint can be reduced. Thanks to this, the machine housing can also be more easily kept in the rest position without increased load on brakes or other components.

Enligt ytterligare en aspekt av uppfinningen innefattar metoden även steget att uppnå vridningen till en viloposition genom användningen av åtminstone en girrnotor anordnad i anslutning till maskinhuset. Härigenom kan rörelsen utföras kontrollerat och precist, oberoende av vindstyrka och andra extema faktorer.According to a further aspect of the invention, the method also comprises the step of achieving the rotation to a rest position by the use of at least one yarn motor arranged in connection with the machine housing. In this way, the movement can be performed in a controlled and precise manner, independent of wind strength and other extreme factors.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen innefattar metoden även steget att uppnå vridningen till en viloposition genom användning av vindens egen kraft. Härigenom kan man spara in på den energiåtgång som annars skulle krävas för att styra vridningen på andra sätt, och systemet kan göras felsäkert så att vilopositionen intas även om stoppet från driftposition sker på grund av ett fel som orsakar strömavbrott eller liknande.According to another aspect of the invention, the method also comprises the step of achieving the rotation to a rest position by using the wind's own force. This saves the energy consumption that would otherwise be required to control the rotation in other ways, and the system can be made fail-safe so that the rest position is taken even if the stop from the operating position occurs due to a fault that causes a power failure or the like.

KORT FIGURBESKRIVNING Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas i mer detalj med hänvisning till de bifogare ritningsfigurema, i vilka: Fig. l visar en schematisk vy av en föredragen utföringsforrn av ett vindkraftverk enligt uppfinningen i en driftposition, och Fig. 2 visar en schematisk vy av vindkraftverket i Fig. l i en viloposition.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawing figures, in which: Fig. 1 shows a schematic view of a preferred embodiment of a wind turbine according to the invention in an operating position, and Fig. 2 shows a schematic view of the wind turbine in Fig. 1 in a rest position.

DETALJERAD FIGURBESKRIVNING I Fig. 1 visas en schematisk vy av en föredragen utföringsforrn av ett uppströms vindkraftverk 1 enligt uppfinningen sett uppifrån. Vindkraftverket 1 omfattar ett maskinhus 2 som är placerat rakt ovanpå en mast eller ett tom (ej visat). Nämnda maskinhus 2 inhyser åtminstone delvis en rotor innefattande ett nav 4 där åtminstone ett, föredraget två eller tre, rotorblad 3 är fastade. Genom rotation av nämnda rotorblad 3 fångas energin i en vind som blåser vid vindkraftverket i form av rörelseenergi som vid en generator placerad inuti maskinhuset 2 omvandlar denna rörelse till elektrisk energi för användning direkt i ett elnät eller för lagring eller liknande. I figuren är vindriktningen visad med en pil 5 och en axel A som sträcker sig längs maskinhuset 2, och i detta driftläge är maskinhusets nav 4 och rotorbladen 3 positionerade så att navet 4 pekar väsentligen rakt mot Vinden. Denna position kan kallas en arbets- eller driftposition hos vindkraftverket 1.DETAILED DESCRIPTION OF FIGURES Fig. 1 shows a schematic view of a preferred embodiment of an upstream wind turbine 1 according to the invention seen from above. The wind turbine 1 comprises a machine house 2 which is located directly on top of a mast or an empty one (not shown). Said machine housing 2 houses at least in part a rotor comprising a hub 4 where at least one, preferably two or three, rotor blades 3 are fixed. By rotating said rotor blade 3, the energy is captured in a wind blowing at the wind turbine in the form of kinetic energy which in a generator placed inside the machine housing 2 converts this motion into electrical energy for use directly in an electricity network or for storage or the like. In the figure the wind direction is shown with an arrow 5 and a shaft A extending along the engine housing 2, and in this operating position the engine housing hub 4 and the rotor blades 3 are positioned so that the hub 4 points substantially straight towards the wind. This position can be called a working or operating position of the wind turbine 1.

Att vindkraftverket 1 betecknas som ett uppströms vindkraftverk innebär att rotorn med rotorbladen 3 och navet 4 under drift positioneras så att en spets hos navet 4 riktas upp mot vinden, såsom visas av den i Fig. 1 visade driftpositionen. Motsatsen är ett nedströms vindkraftverk där rotorbladen delvis skärrnas av av maskinhuset.The fact that the wind turbine 1 is referred to as an upstream wind turbine means that the rotor with the rotor blades 3 and the hub 4 during operation is positioned so that a tip of the hub 4 is directed towards the wind, as shown by the operating position shown in Fig. 1. The opposite is a downstream wind turbine where the rotor blades are partially cut off by the machine housing.

I Fig. 2 visas en schematisk vy av samma vindkraftverk, där vindkraftverket 1 befinner sig i ett viloläge. Navet 4 med rotorbladen 3 är nu vänt så att det pekar längs med vindriktningen, alltså längs axeln A men bort från vinden. Denna lägesförändring innebär en rotation i girled, alltså väsentligen horisontellt, av maskinhuset 2 som resulterar i en vinkel ot hos rotom i vilopositionen, jämfört med nämnda rotors läge i driftpositionen, som är minst l20°, föredraget minst 150°, mer föredraget minst l70° men idealt omkring l80° jämfört med driftpositionen i Fig. 1.Fig. 2 shows a schematic view of the same wind turbine, where the wind turbine 1 is in a rest position. The hub 4 with the rotor blades 3 is now turned so that it points along the wind direction, ie along the axis A but away from the wind. This change of position means a rotation in girder direction, i.e. substantially horizontal, of the machine housing 2 which results in an angle ot of the rotor in the rest position, compared with the position of said rotor in the operating position, which is at least 120 °, preferably at least 150 °, more preferably at least 170 ° but ideally about 180 ° compared to the operating position in Fig. 1.

Driften av vindkraftverket 1, särskilt med avseende på förändringen från en driftsposition till en viloposition, skall nu beskrivas mer i detalj.The operation of the wind turbine 1, in particular with regard to the change from an operating position to a rest position, will now be described in more detail.

Vid drift av vindkraftverket är maskinhuset 2 generellt vinklat mot vinden, såsom visas i Fig. 1, så att riktningen hos vinden, som visas av pilen 5, löper väsentligen parallellt med maskinhuset 2 längs en axel A. Rotorbladen 3 är i detta läge väsentligen ortogonala mot denna vindriktning, och ett högt luftmotstånd kan därigenom uppnås. Genom att välja en lämplig vinkling av rotorbladen 3 kan en rotationshastighet välj as som är gynnsam för att alstra elektrisk ström. En vindriktningssensor för att känna av vindriktningen (ej visad) kan tillhandahållas i anslutning till rotorbladen 3, i anslutning till maskinhuset 2 eller på något annat sätt i anslutning till vindkraftverket 1.When operating the wind turbine, the engine housing 2 is generally angled towards the wind, as shown in Fig. 1, so that the direction of the wind, shown by the arrow 5, runs substantially parallel to the engine housing 2 along an axis A. The rotor blades 3 are in this position substantially orthogonal against this wind direction, and a high air resistance can thereby be achieved. By selecting a suitable angle of the rotor blades 3, a rotational speed can be selected which is favorable for generating electric current. A wind direction sensor for sensing the wind direction (not shown) can be provided in connection with the rotor blades 3, in connection with the machine housing 2 or in some other way in connection with the wind turbine 1.

Exempelvis genom att regelbundet uppmäta vindens riktning kan maskinhuset 2 vridas så att den mest gynnsamma vinkeln mot vinden kan uppnås och den position som därigenom erhålls kan benämnas arbetsposition för vindkraftverket.For example, by regularly measuring the direction of the wind, the machine housing 2 can be rotated so that the most favorable angle to the wind can be achieved and the position thereby obtained can be called the working position of the wind turbine.

Vid vissa tillfällen kan det vara fördelaktigt att inte ha vindkraftverket 1 i drift. Det kan handla om tidsrymder där vindstyrkan är för låg eller för hög för att kraftverket 1 skall kunna drivas, om inplanerade vilostunder för att utföra underhåll eller reparationer på kraftverket 1, eller om nödstopp till följd av olyckor eller skador. I ett sådant läge är det fördelaktigt att ställa vindkraftverket l i ett viloläge där belastningen på själva kraftverket 1 inklusive det tom eller mast som håller maskinhuset 2 är lägre än när anläggningen är i drifi, och där man kan vara säker på att kraftverket l är i vila så att man inte riskerar oplanerad rotation av rotorbladen 3 eller oönskad girrörelse hos maskinhuset 2. I dessa lägen kan ett kontrollsystem hos vindkraftverket 1 vara anordnat att så snart som möjligt föra maskinhuset till det önskade viloläget i ett antal steg.At certain times, it may be advantageous not to have the wind turbine 1 in operation. These can be periods of time where the wind speed is too low or too high for the power plant 1 to be able to operate, planned rest periods to carry out maintenance or repairs at the power plant 1, or emergency stops due to accidents or injuries. In such a situation, it is advantageous to place the wind turbine l in a rest position where the load on the power plant 1 itself, including the empty or mast holding the engine housing 2, is lower than when the plant is in operation fi, and where one can be sure that the power plant l is at rest so that there is no risk of unplanned rotation of the rotor blades 3 or unwanted yaw movement of the machine housing 2. In these positions a control system of the wind turbine 1 can be arranged to bring the machine housing to the desired rest position in a number of steps as soon as possible.

I ett första steg bromsas rotorbladen 3 in genom att bladen flöjlas så att de ger minimalt, eller åtminstone väsentligen minskat, luftmotstånd. Ett bromssystem såsom en mekanisk eller elektronisk broms kan också användas för att säkerställa att rörelsen stannar av till ett viloläge där rotorbladen 3 inte rör sig alls i förhållande till maskinhuset 2. När bladen sålunda är stillastående kan de låsas genom något lämpligt bladlås i en i vertikalled symmetrisk position, såsom lodrätt eller vågrätt om kraftverket 1 har två rotorblad 3, eller med ett av bladen rakt uppåt eller nedåt om kraftverket 1 har tre eller fler rotorblad 3, osv. Tack vare detta symmetriska läge blir vindens kraft mot rotorbladen 3 symmetrisk kring en lodrät axel, vilket minimerar risken för att ett vridmoment uppkommer på grund av en ojämn vindstyrka på olika delar av rotom eller rotorbladen 3.In a first step, the rotor blades 3 are decelerated by looping the blades fl so that they provide minimal, or at least substantially reduced, air resistance. A brake system such as a mechanical or electronic brake can also be used to ensure that the movement stops to a rest position where the rotor blades 3 do not move at all in relation to the machine housing 2. When the blades are thus stationary, they can be locked by a suitable vertical blade lock. symmetrical position, such as vertical or horizontal if the power plant 1 has two rotor blades 3, or with one of the blades straight up or down if the power plant 1 has three or eller er rotor blades 3, etc. Due to this symmetrical position, the force of the wind against the rotor blades 3 becomes symmetrical about a vertical axis, which minimizes the risk of a torque arising due to an uneven wind force on different parts of the rotor or rotor blades 3.

Efter att rotorbladen 3 sålunda bromsats in och stannat i ett önskat läge, används girmotorer eller liknande system för att kontrollerat vrida maskinhuset 2 i girled så att den placeras i ett läge med navets 4 spets bort från den inkommande vinden, såsom visas i Fig 2, och där vinkeln ot gentemot läget i Fig. 1 uppgår till omkring l80°. I detta läge kan girbromsar användas för att fixera maskinhuset 2 i detta läge, eller så kan maskinhuset 2 hållas på plats genom vindens egen kraft eller på något annat lämpligt sätt. När Viloläget är intaget behövs ingen tillförd kraft, i form av energi hos girmotorema till exempel, för att hålla kraftverket l kvar i detta läge, vilket lämpar sig väl for länge tids vila eller för nödstopp där hela kraftverket l blivit strömlöst. Om girbromsar används under ett planerat stopp kan man regelbundet fortsätta att känna av vindriktningen och låta maskinhuset 2 gira i enlighet med denna för att sedan åter låsas i det önskade läget.After the rotor blades 3 have thus been braked in and stopped in a desired position, gear motors or similar systems are used to control the machine housing 2 in a controlled direction so that it is placed in a position with the hub 4 away from the incoming wind, as shown in Fig. 2. and where the angle ot to the position in Fig. 1 amounts to about 180 °. In this position, gear brakes can be used to fix the engine housing 2 in this position, or the engine housing 2 can be held in place by the wind itself or in some other suitable way. When the idle state is occupied, no applied force is needed, in the form of energy in the gear motors, for example, to keep the power plant 1 in this position, which is well suited for long periods of rest or for emergency stops where the entire power plant 1 has been de-energized. If gear brakes are used during a planned stop, you can regularly continue to sense the wind direction and let the engine housing 2 gear in accordance with this and then be locked again in the desired position.

För den händelse ett nödstopp krävs, kan systemet för att föra vindkraftverket 1 till vilopositionen vara utformat rent mekaniskt så att rörelsen från driftläge till viloläge är möjligt även om hela anläggningen är strömlös. Genom en felsäker broms kan rotorbladen 3 bromsas in och låsas i ett flöj lat, symmetriskt läge, och rotationen av maskinhuset 2 till läget där ot närmar sig l80° kan ske genom att girbromsar eller liknande komponent som under drift håller maskinhuset 2 på plats släpper efter så att maskinhuset 2 kan röra sig fritt. Genom vindens påverkan kommer nämnda maskinhuset 2 då att roteras till viloläget nås, antingen medsols eller motsols beroende på vad som innebär den enklaste rotationen. När viloläget nåtts kan vinden sj älv hålla maskinhuset 2 i detta läge tills man åter önskar uppta driften av kraftverket 1, exempelvis genom att starta girrnotorer eller liknande.In the event that an emergency stop is required, the system for bringing the wind turbine 1 to the rest position can be designed purely mechanically so that the movement from operating position to rest position is possible even if the entire plant is without electricity. By means of a fail-safe brake, the rotor blades 3 can be braked in and locked in a light, symmetrical position, and the rotation of the machine housing 2 to the position where ot approaches 180 ° can take place by latch brakes or similar component which holds the machine housing 2 in place. so that the machine housing 2 can move freely. Due to the influence of the wind, the machine housing 2 will then be rotated until the rest position is reached, either clockwise or counterclockwise, depending on what means the simplest rotation. When the rest position has been reached, the wind itself can hold the machine housing 2 in this position until it is again desired to resume operation of the power plant 1, for example by starting yaw motors or the like.

Under rörelsen från driftläge till viloläge kan hastigheten i rotationen, särskilt om rotationen som sådan styrs av vindens kraft, leda till att maskinhuset 2 svänger forbi viloläget så att korrektion krävs för att vrida den tillbaka, men sådana rättelser kan även de ske genom vindens egen kraft. Om man så önskar kan någon bromsande faktor, exempelvis en girbroms som aktivt används eller automatiskt appliceras i händelse av nödstopp, användas for att sakta in rotationsrörelsen så att ett sådant överslag inte uppstår eller så att detta blir betydligt mindre än annars skulle vara fallet. Även efter att vilopositionen nåtts kan en sådan svängningsrörelse eller överslag uppstå, och för att minska detta kan girbromsar appliceras under hela eller delar av tiden då Vindkraftverket står i sitt viloläge.During the movement from operating position to resting position, the speed of rotation, especially if the rotation as such is controlled by the force of the wind, can cause the machine housing 2 to swing past the resting position so that correction is required to turn it back, but such corrections can also be made by wind itself. . If desired, any braking factor, such as a gear brake that is actively used or automatically applied in the event of an emergency stop, can be used to slow down the rotational movement so that such an overhang does not occur or so that this becomes significantly less than would otherwise be the case. Even after the rest position has been reached, such a swinging movement or overturning can occur, and to reduce this, gear brakes can be applied for all or part of the time when the Wind Power Plant is in its rest position.

Ovan beskrivna steg for att föra vindkraftverket l till en viloposition kan utföras i annan ordning än den ovan beskrivna, eller integreras så att flera steg utförs samtidigt.The steps described above for bringing the wind turbine 1 to a rest position can be performed in a different order than the one described above, or integrated so that several steps are performed simultaneously.

Exempelvis kan en flöj ling av bladen 3 ske samtidigt med en girrörelse hos maskinhuset 2.For example, a looping of the blades 3 can take place simultaneously with a turning movement of the machine housing 2.

Det skall noteras att vinkeln u kan uppmätas både medurs, såsom visas i Fig. 2, och moturs, men att de gradtal som ovan anges är avsedda att tillämpas på den av dessa medurs- och motursvinklar som är minst. En vinkel på 270° medurs från driftpositionen innebär då att samma position ger en vinkel på 90° moturs, vilket betyder att vinkeln a får den mindre av dessa gradtal, alltså 90°. Denna vinkel är alltså mindre än de riktvärden som anges som lämpliga för en viloposition inom ramen för föreliggande uppfinning.It should be noted that the angle u can be measured both clockwise, as shown in Fig. 2, and counterclockwise, but that the degrees indicated above are intended to be applied to the one of these clockwise and counterclockwise angles which is the smallest. An angle of 270 ° clockwise from the operating position then means that the same position gives an angle of 90 ° counterclockwise, which means that the angle α gets the smaller of these degrees, ie 90 °. This angle is thus smaller than the guideline values stated as suitable for a resting position within the scope of the present invention.

Uppfinningen begränsas inte av ovan beskrivna foredragna utforingsforrner, utan kan varieras inom omfånget av vidhängande patentkrav, såsom inses av fackmannen.The invention is not limited by the preferred embodiments described above, but may be varied within the scope of the appended claims, as will be appreciated by those skilled in the art.

Exempelvis kan de ingående komponentema integreras med varandra eller varieras i sin utfornming och placering, och de steg som används för att föra vindkraftverket till ett viloläge kan utföras i olika ordningsfolj d eller integrerat så att flera steg sker samtidigt.For example, the constituent components can be integrated with each other or varied in their design and location, and the steps used to bring the wind turbine to a rest position can be performed in different order or integrated so that your steps take place simultaneously.

Metoden kan också initieras på olika sätt, exempelvis genom strömlöshet eller annan nödsituation, genom en kontrollerad signal från ett kontrollsystem eller på bestämda tider, exempelvis, och olika typer av motorer eller bromsar kan användas för att skapa en girrörelse hos Vindkraftverket.The method can also be initiated in different ways, for example through power outages or other emergencies, through a controlled signal from a control system or at certain times, for example, and different types of motors or brakes can be used to create a turning motion at the Wind Power Plant.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 35 PATENTKRAV 1. En metod för att styra ett uppströms vindkraftverk till en viloposition, varvid nämnda vindkraftverk (l) innefattar ett maskinhus (2) anordnat i anslutning till en mast eller ett torn, och där en rotor innefattande åtminstone ett rotorblad (3) är anordnad i anslutning till nänmda maskinhus(2), varvid metoden innefattar steget att vrida maskinhuset (2) hos vindkraftverket (1) till en viloposition som skiljer sig en vinkel (ot) från en arbetsposition, kännetecknad av att nämnda vinkel (ot) är större än l20°. En metod enligt patentkrav 1, varvid nämnda vinkel o. är större än 150°. En metod enligt patentkrav 1 eller 2, varvid nämnda vinkel ot är större än l70°. 4. En metod enligt något av patentkrav 1-3, varvid metoden även innefattar steget: 9° 10. 11. att hålla kvar maskinhuset (2) i nämnda viloposition. . En metod enligt något av föregående krav, varvid metoden även innefattar steget: att flöjla åtminstone ett rotorblad (3) hos vindkraftverket (1). En metod enligt något av föregående krav, varvid metoden även innefattar steget: att låsa rotorn hos vindkraftverket (1) i ett i vertikalled symmetriskt läge. En metod enligt något av föregående krav, varvid metoden även innefattar steget: att uppnå vridningen i a) genom användningen av åtminstone en girrnotor anordnad i anslutning till maskinhuset (2). En metod enligt något av kraven 1-7, varvid metoden även innefattar steget: att uppnå vridningen i 1) genom användning av vindens egen kraft. Ett styrsystem för ett uppströms vindkraftverk, varvid nämnda vindkraftverk (1) innefattar ett maskinhus (2) som är anordnat i anslutning till en rotor, och där nämnda maskinhus (2) är anordnat i anslutning till en mast eller ett torn på ett sådant sätt att nämnda maskinhus (2) är roterbart rörligt i förhållande till nämnda mast eller tom, kännetecknat av att nämnda styrsystem är anordnat att kunna rotera nämnda maskinhus (2) till en viloposition och att nämnda viloposition är skild från en arbetsposition hos vindkraftverket (1) varvid skillnaden mellan nämnda viloposition och nämnda arbetsposition utgörs av en vinkel (u) som är större än l20°. Ett styrsystem enligt patentkrav 9, varvid nämnda vinkel (ot) är större än 150°. Ett styrsystem enligt patentkrav 9 eller 10, varvid nämnda vinkel (ot) är större än 1 70° 10 15 20 12. 13. 14. 15. 16. 17. Ett styrsystem enligt något av patentkrav 9-11, varvid nämnda styrsystem innefattar åtminstone en girmotor som är anordnad att aktivt hålla kvar nämnda maskinhus (2) i nämnda viloposition. Ett styrsystem enligt något av patentkrav 9-12, varvid nämnda styrsystem innefattar åtminstone en girbroms som är anordnad att hålla kvar nämnda maskinhus (2) i nämnda viloposition genom att motverka oönskad rotation av nämnda maskinhus (2) i förhållande till nämnda mast eller tom. Ett styrsystem enligt något av patentkrav 9-13, varvid nämnda styrsystem innefattar flöjlingsmedel för att flöjla åtminstone ett rotorblad (3) hos nämnda rotor. Ett styrsystem enligt något av patentkrav 9-14, varvid nämnda styrsystem även innefattar låsmedel anordnade att låsa nämnda rotor i ett i vertikalled rotationssymmetriskt läge. Ett styrsystem enligt något av patentkrav 9-15, varvid nämnda styrsystem även innefattar åtminstone en girmotor anordnad i anslutning till nämnda maskinhus (2) och nämnda mast eller tom, och där nämnda girmotor är anordnad att rotera nämnda maskinhus (2) i förhållande till nämnda mast eller tom så att nämnda viloposition kan uppnås. Ett styrsystem enligt något av patentkrav 9-16, varvid nämnda styrsystem är anordnat att använda kraften hos en vind i anslutning till vindkraftverket (1) for att erhålla en rotation av nämnda maskinhus (2) i förhållande till nämnda mast eller tom så att nämnda viloposition kan uppnås.A method for controlling an upstream wind turbine to a rest position, said wind turbine (1) comprising a machine housing (2) arranged in connection with a mast or a tower, and wherein a rotor comprising at least one rotor blade (3) is arranged in connection with said machine housing (2), the method comprising the step of turning the machine housing (2) of the wind turbine (1) to a rest position which differs an angle (ot) from a working position, characterized in that said angle (ot) is greater than 120 °. A method according to claim 1, wherein said angle. Is greater than 150 °. A method according to claim 1 or 2, wherein said angle ot is greater than 170 °. A method according to any one of claims 1-3, wherein the method also comprises the step of: 9 ° 10. 11. holding the machine housing (2) in said rest position. . A method according to any one of the preceding claims, wherein the method also comprises the step of: fl looping at least one rotor blade (3) of the wind turbine (1). A method according to any one of the preceding claims, wherein the method also comprises the step of: locking the rotor of the wind turbine (1) in a vertically symmetrical position. A method according to any one of the preceding claims, wherein the method also comprises the step of: achieving the rotation in a) by using at least one yarn motor arranged in connection with the machine housing (2). A method according to any one of claims 1-7, wherein the method also comprises the step: to achieve the rotation in 1) by using the wind's own force. A control system for an upstream wind turbine, said wind turbine (1) comprising a machine housing (2) arranged in connection with a rotor, and wherein said machine housing (2) is arranged in connection with a mast or a tower in such a way that said machine housing (2) is rotatably movable relative to said mast or empty, characterized in that said control system is arranged to be able to rotate said machine housing (2) to a rest position and that said rest position is different from a working position of the wind turbine (1), the difference between said resting position and said working position consists of an angle (u) which is greater than 120 °. A control system according to claim 9, wherein said angle (ot) is greater than 150 °. A control system according to claim 9 or 10, wherein said angle (ot) is greater than 1 70 ° 10 12. 12. 14. 15. 15. 16. A control system according to any one of claims 9-11, wherein said control system comprises at least a yaw motor which is arranged to actively hold said machine housing (2) in said rest position. A control system according to any one of claims 9-12, wherein said control system comprises at least one gear brake arranged to hold said machine housing (2) in said rest position by counteracting undesired rotation of said machine housing (2) relative to said mast or empty. A control system according to any one of claims 9-13, wherein said control system comprises looping means for looping at least one rotor blade (3) of said rotor. A control system according to any one of claims 9-14, wherein said control system also comprises locking means arranged to lock said rotor in a vertically rotationally symmetrical position. A control system according to any one of claims 9-15, wherein said control system also comprises at least one gear motor arranged in connection with said machine housing (2) and said mast or empty, and wherein said gear motor is arranged to rotate said machine housing (2) relative to said machine housing. mast or empty so that said resting position can be achieved. A control system according to any one of claims 9-16, wherein said control system is arranged to use the force of a wind in connection with the wind turbine (1) to obtain a rotation of said machine housing (2) relative to said mast or even so that said rest position can be achieved.
SE0950304A 2009-05-05 2009-05-05 A method and control system for controlling an upstream wind turbine SE535202C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0950304A SE535202C2 (en) 2009-05-05 2009-05-05 A method and control system for controlling an upstream wind turbine
PCT/SE2010/050493 WO2010128940A1 (en) 2009-05-05 2010-05-05 Rest position for a wind turbine
CN2010800019864A CN102084127A (en) 2009-05-05 2010-05-05 Rest position for a wind turbine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0950304A SE535202C2 (en) 2009-05-05 2009-05-05 A method and control system for controlling an upstream wind turbine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0950304A1 true SE0950304A1 (en) 2010-11-06
SE535202C2 SE535202C2 (en) 2012-05-22

Family

ID=43050285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0950304A SE535202C2 (en) 2009-05-05 2009-05-05 A method and control system for controlling an upstream wind turbine

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN102084127A (en)
SE (1) SE535202C2 (en)
WO (1) WO2010128940A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011079344A1 (en) * 2011-07-18 2013-01-24 Repower Systems Se Method for operating a wind energy plant and wind energy plant
ES2756576T3 (en) * 2015-02-12 2020-04-27 Vestas Wind Sys As Wind turbine control system with multiple rotors arranged to control the orientation of the support arm

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003058062A1 (en) * 2001-12-28 2003-07-17 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Up-wind type windmill and operating method therefor
DE102004013624A1 (en) * 2004-03-19 2005-10-06 Sb Contractor A/S Method for operating a wind turbine and wind turbine
JP4690776B2 (en) * 2005-05-31 2011-06-01 富士重工業株式会社 Horizontal axis windmill
EP1890034B1 (en) * 2005-05-31 2016-08-17 Hitachi, Ltd. Horizontal axis windmill
DE102007045437A1 (en) * 2007-09-22 2009-04-02 Nordex Energy Gmbh Method for controlling a wind energy plant

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010128940A1 (en) 2010-11-11
CN102084127A (en) 2011-06-01
SE535202C2 (en) 2012-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102341595B (en) Yaw system for windmill
EP2159415B1 (en) Method and apparatus for controlling the yaw angle of a wind turbine
EP2108825B1 (en) System and method for reducing rotor loads in a wind turbine upon detection of blade-pitch failure and loss of counter-torque
CN102203412B (en) Wind power generation device and yaw rotation control method for wind power generation device
JP4764422B2 (en) Wind turbine control and regulation method
CN102777322B (en) A wind turbine and associated control method
CA2707407C (en) Wind turbine with a flow control device and method for optimizing energy production therein
EP2574774B1 (en) Method to rotate the rotor of a wind turbine and means to use in this method
US20110144814A1 (en) Wind turbine and method for operating a wind turbine
US20130241202A1 (en) Electrical yaw drive for a wind turbine, wind turbine and method for operating a wind turbine
EP2957767B1 (en) Methods and systems to operate a wind turbine
CN103732914B (en) Method of functioning of aerogenerator and controller thereof
SE0950304A1 (en) Hibernation for a wind turbine
KR101363516B1 (en) Method for controlling a generator of wind turbine generator
CN101498280B (en) Method for stopping a wind turbine
TW201602456A (en) Downwind type windturbine and method of stopping such windturbine
JP4953469B2 (en) Method and equipment for braking a rotor of a wind turbine generator
EP4058670B1 (en) A hinged blade wind turbine with tilted axis and/or coned rotor
US8847418B2 (en) Tidal power plant and method for operating said tidal power plant
KR101411478B1 (en) Wind power generator
CN201258830Y (en) Wind power generation plant
CN203717246U (en) Vertical-axis wind turbine generator with adjustable blade angle
TW201128063A (en) Wind power generator and rotation direction swinging control method of the same

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed