是發(fā)送漿距參考值至漿距執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)器。
[0044]圖4是慣量模擬模塊(17)的方塊流程圖。最初，在慣量模擬模塊(17)中計算電網(wǎng)頻率(21)而不管其是否來自轉(zhuǎn)換器控制單元(14)或風(fēng)電場控制器(16)。該計算在頻率變化率和頻率計算模塊(22)內(nèi)完成。該模塊(22)計算頻率變化率或者從轉(zhuǎn)換器控制單元(14)或風(fēng)電場控制器(16)中接收該值。另外，計算頻率(21)以評估該值是否在預(yù)定為“頻率死區(qū)”的參數(shù)之外，該頻率(21)用于只有當(dāng)其落在該死區(qū)之外時啟動慣量模擬。其目的是防止標(biāo)稱頻率變化連續(xù)地觸發(fā)慣量模擬。從該測試(22)的輸出(ΙΕ_0Ν)是對慣量的模擬，其限定頻率(21)是否位于頻率死區(qū)范圍之外。
[0045]模塊(22)的頻率變化率值(23)進(jìn)入額外功率計算模塊(24)，其中模塊(27)首先將額外功率值計算為功率變化率(23)與參數(shù)Ksi (25)的乘積的負(fù)值，該參數(shù)Ksi (25)可由風(fēng)電場控制器(16)中的慣量模擬元件(20)在本地定義或傳送，并且由渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的平方值定義，通過轉(zhuǎn)換器控制單元(14)測量該渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)速度并且傳送至風(fēng)力渦輪機(jī)控制器(15)。當(dāng)達(dá)到極限時，可以由慣量關(guān)閉信號(26)關(guān)閉額外功率計算模塊(24)的計算。其次，額外功率通過輸出(31)被增加(28)，將在下面進(jìn)一步解釋該輸出(31)，該額外功率限制模塊(29)通過可配置的最大值和最小值限制該值。計算結(jié)果首先是額外功率
(32)的最終值，其次是當(dāng)額外功率被限制后，被限制的值和未被限制的值之間的差值。該最后的計算結(jié)果進(jìn)入元件(30)，其累加輸入值并且在(31)得出累加的值，其通過可配置的常數(shù)乘以累加值以將其轉(zhuǎn)化為功率，然后在(28)中該功率與額外功率相加。該計算的目的為恢復(fù)由于額外功率限制引起的能量損失，并且只要可能(即只要沒有應(yīng)用限制)就將其發(fā)送出去。
[0046]另一個模塊(33)計算渦輪機(jī)速度的最大正變化和最大負(fù)變化，其與氣動效率的預(yù)定損耗一致。該模塊(33)的目的是，因?yàn)楫?dāng)風(fēng)力渦輪機(jī)低于其額定功率運(yùn)行時，風(fēng)力渦輪機(jī)控制器(15)利用功率參考值和漿距參考值產(chǎn)生來自風(fēng)的最大能量，從而漿距角值、渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動速度和風(fēng)速有相關(guān)性。然而，當(dāng)由于頻率變化引起轉(zhuǎn)動速度變化時，風(fēng)力渦輪機(jī)
(I)將不再在其理想運(yùn)行點(diǎn)運(yùn)行，并且風(fēng)力渦輪機(jī)(I)會因此經(jīng)受氣動效率損失。
[0047]為了獲取只有當(dāng)慣量模擬不運(yùn)行時的計算值，該模塊(33)的輸入是“慣量模擬打開(ΟΝ)”(ΙΕ_0Ν)，這是因?yàn)楫?dāng)慣量模擬運(yùn)行時計算值是無效的。類似地，可用功率也作為輸入，這是因?yàn)楫?dāng)該值大于其標(biāo)稱值時風(fēng)力滿足提取額外功率的需要，因此，不會有氣動效率損耗。
[0048]風(fēng)力渦輪機(jī)控制器(15)計算給定值(λ)，其定義為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速除以風(fēng)速值之后與葉片半徑的點(diǎn)積。該值(λ)進(jìn)入模塊(33)。模塊(34)利用值(λ)確保葉片氣動效率遵循將λ和其功率系數(shù)理想值相關(guān)聯(lián)的表格。該表格的有效性是基于風(fēng)力渦輪機(jī)以達(dá)到了該理想功率系數(shù)的預(yù)設(shè)λ作為槳距角運(yùn)行的事實(shí)。因此，在模塊(35)中計算功率系數(shù)和用于最大氣動效率損失(36)的可調(diào)參數(shù)，以得出“退化的”功率系數(shù)Cp值，其中，已經(jīng)考慮了氣動效率損失。然后，該“退化的”功率效率Cp進(jìn)入模塊(37)，通過另一個表格得出新的“退化的” λ值。最后，在模塊(39)中，通過將λ乘以從風(fēng)速計獲取的并且由風(fēng)力渦輪機(jī)控制器(15)限制(condit1ned)的風(fēng)速測量值(38)，并且除以葉片半徑以將λ轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)速度，初始λ的旋轉(zhuǎn)速度和“退化的”λ的旋轉(zhuǎn)速度之間的差值得出旋轉(zhuǎn)速度的變化，其將匹配氣動效率損耗(40)。
[0049]模塊(41)在該頻率的基礎(chǔ)上使風(fēng)力控制器速度設(shè)定值和額外功率傳遞相協(xié)調(diào)。首先，在模塊(42)中采用頻率(21)以適應(yīng)該速度，并且用Ksi (25)乘以該頻率并且除以標(biāo)稱頻率。其結(jié)果是乘以風(fēng)力渦輪機(jī)速度參考值的因子，該因子通常在0.94和1.06之間。其次，該速度適應(yīng)性計算在模塊(43)中根據(jù)最大正時間和最大負(fù)時間被限定為最大值、最小值和變化率。
[0050]-最大值限制，通常為1.06，被用于當(dāng)渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)速度運(yùn)行在標(biāo)稱渦輪機(jī)速度時，防止由于最大潤輪機(jī)旋轉(zhuǎn)速度引起的失聯(lián)(uncoupling)。
[0051]-最小值計算，啟動慣量模擬之前，利用該旋轉(zhuǎn)速度將以下兩個值轉(zhuǎn)換為單位值:
[0052]與氣動效率損耗(40) —致的旋轉(zhuǎn)速度的變化；
[0053]渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)速度最小參考值。
[0054]-基于正時間和負(fù)時間的最大變換率限制值，其被計算為模塊(29)中采用的被渦輪機(jī)的慣量和速度相除的額外功率的最大正限制值和最大負(fù)限制值的負(fù)比值和正比值。啟動慣量模擬之前，利用渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)速度值將該值轉(zhuǎn)化為單位值。
[0055]首先，該模塊產(chǎn)生傳遞應(yīng)用最大限制值或最小限制值(26)的信號，該信號被發(fā)送至(24)以通知應(yīng)用了限制值，因此必須關(guān)閉額外功率的傳遞。第二，將速度適應(yīng)(46)發(fā)送至下一個模塊(45)。第三，該慣性速度適應(yīng)值通過傳遞函數(shù)處理，該傳遞函數(shù)表示:
[0056]-通過轉(zhuǎn)矩控制器(18)應(yīng)用功率參考值與由轉(zhuǎn)換器、通過轉(zhuǎn)換器控制單元(14)的控制器和發(fā)電機(jī)(12)產(chǎn)生該功率參考值之間的延遲。功率的該延遲產(chǎn)生渦輪機(jī)速度變化的延遲，該延遲應(yīng)該包括在速度適應(yīng)(47)中。
[0057]-由于采用計算該頻率變換率(23)的公式進(jìn)行計算而產(chǎn)生的延遲，就像延遲了功率參考值的理想計算一樣，該計算也傳遞了延遲，因此，產(chǎn)生的功率和最終的旋轉(zhuǎn)速度發(fā)生變化。
[0058]-由應(yīng)用到測量漿距控制器(19)和轉(zhuǎn)矩控制器(18)中的渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的濾波器產(chǎn)生的延遲，因?yàn)閼?yīng)該以相同的方法延遲參考速度的變化。
[0059]轉(zhuǎn)矩控制器(18)和漿距控制器(19)利用渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的該適應(yīng)(47)內(nèi)部地適應(yīng)渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)速度參考值。
[0060]對于漿距控制器(19)，渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)速度參考值通常是標(biāo)稱速度，從而該適應(yīng)應(yīng)用于該標(biāo)稱速度。然而，轉(zhuǎn)矩控制器(18)通常利用具有不同運(yùn)行區(qū)的轉(zhuǎn)矩-速度表，諸如圖5中示出的那個，首先，在“低速區(qū)”，速度參考值是最小旋轉(zhuǎn)速度，其次，在“平方”區(qū)，旋轉(zhuǎn)速度的變化與轉(zhuǎn)矩相關(guān)，并且最后，在“高速區(qū)”，速度參考值是標(biāo)稱旋轉(zhuǎn)速度。因此，應(yīng)該在這三個區(qū)中根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度適應(yīng)(47)改變旋轉(zhuǎn)速度參考值。圖5還繪示了除了“低速區(qū)”這種情況之外速度參考值的變化，因?yàn)檫@是最小速度參考值，無法將其降低。
[0061]慣量模擬模塊(17)包含圖6示出的計算1^?^的模塊，也可以內(nèi)部將其作為參數(shù)限定或作為信號￠0)從風(fēng)電場控制器(16)發(fā)送。首先，存在專門的模塊，在該模塊中改變
以防止如同達(dá)到模塊(43)中的最大渦輪機(jī)速度或最小渦輪機(jī)速度一樣達(dá)到氣動效率損耗而關(guān)閉慣量模擬(44)。該模塊(48)考慮用于最大頻率或最小頻率的預(yù)設(shè)參數(shù)，并且利用計算限制用于欠頻或超頻的Ksi (25)的最終值，將其轉(zhuǎn)化為用于元件(42)中的值，元件(42)聯(lián)接最小頻率和最小渦輪機(jī)速度產(chǎn)生用于欠頻的值Ksi (25)，其中旋轉(zhuǎn)速度的變化將與氣動效率損耗(40) —致，并且聯(lián)接最大頻率和自最大渦輪機(jī)速度產(chǎn)生用于超頻的值K
(25)。其次，該元件(48)計算風(fēng)力渦輪機(jī)慣量常數(shù)(47)，其由風(fēng)力渦輪機(jī)慣量乘以旋轉(zhuǎn)速度的平方和Ksi (25)并且除以2得到。
[0062]最后，當(dāng)風(fēng)力渦輪機(jī)利用由風(fēng)電場控制器(29)限定的值1^_$ (60)運(yùn)行時，優(yōu)選地，電網(wǎng)操作者采用風(fēng)電場控制器(17)內(nèi)的慣量模擬元件(20)使得