Гидравлическая система регулирования угла установки лопастей ветротурбины

Авторы патента:

F03D7/02 - когда ось вращения ротора совпадает с направлением ветра

Владельцы патента RU 2605490:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный аграрный университет" (RU)

Изобретение относится к гидравлической системе регулирования угла установки лопастей ветротурбины. Гидравлическая система регулирования угла установки лопастей ветротурбины с установленным горизонтально в головке ветроагрегата валом содержит пропущенную через вал штангу, одним концом системой тяг связанную с закрепленными на валу с возможностью поворота вокруг осей, перпендикулярных валу, лопастями, устройство управления. Вал кинематически связан с генератором, штанга вторым концом через упорный подшипник связана с выходом регулирующего органа, включающего гидроцилиндр двухстороннего действия, гидронасос, гидравлически связанный с первой и второй полостями гидроцилиндра и сливной емкостью, и распределитель. На первый, второй и третий входы устройства управления поступают сигналы соответственно от датчика скорости ветра, датчика частоты вращения вала и от системы управления верхнего уровня, а первый выход соединен с входом первого исполнительного органа устройства управления. Выход первого исполнительного органа соединен с входом регулирующего органа, шток гидроцилиндра является непосредственно выходом регулирующего органа и соединен с входом датчика угла установки лопастей. Сливная емкость выполнена в форме изолированного от атмосферы гофра, гидронасос реверсивного действия, первая и вторая магистрали которого присоединены непосредственно к выводам соответственно первой и второй полостей гидроцилиндра и к выводам первой и второй полостей распределителя, выполненного в виде гильзы, разделенной помещенным в нее диском на первую и вторую полости, сообщающиеся через отверстия в центральной части каждого из двух днищ гильзы, перекрываемые с внешних сторон клапанами, механически связанными с диском, с полостью сливной емкости, вал гидронасоса является входом регулирующего органа. Устройство управления снабжено вторым исполнительным органом, установленным между электрической сетью и обмотками генератора, а к четвертому и пятому входам устройства управления подключены соответственно выходы датчика угла установки лопастей и датчика тока генератора. Изобретение направлено на повышение надежности и точности регулирования угла установки лопастей ветротурбины для поддержания на заданном уровне тока и частоты вращения генератора ветроагрегата, на снижение затрат энергии на регулирование. 1 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано при разработке конструкции ветроагрегатов.

Известна система (Патент SU №1562519, опубл. 07.05.90. Бюл. №17), выбранная за прототип, позволяющая управлять ветроагрегатом изменением угла установки лопастей.

Недостатками известной системы является сложность конструкции, снижающая ее надежность, отсутствие возможности ограничения тока генератора. Кроме того, для функционирования системы требуются постоянно действующий гидронасос с приводом от постороннего источника энергии и источник сжатого воздуха, что снижает энергетическую эффективность использования ветроагрегата.

Задача изобретения заключается в повышении надежности и точности регулирования угла установки лопастей ветротурбины с целью поддержания на заданном уровне тока и частоты вращения генератора ветроагрегата, а также в снижении затрат энергии на регулирование.

Технический результат достигается за счет того, что в гидравлической системе регулирования угла установки лопастей ветротурбины с установленным горизонтально в головке ветроагрегата валом, содержащей пропущенную через вал штангу, одним концом системой тяг связанную с закрепленными на валу с возможностью поворота вокруг осей, перпендикулярных валу, лопастями, а также содержащей устройство управления, вал кинематически связан с генератором, штанга вторым концом через упорный подшипник связана с выходом регулирующего органа, включающего гидроцилиндр двухстороннего действия, гидронасос, гидравлически связанный с первой и второй полостями гидроцилиндра и сливной емкостью, и распределитель, на первый, второй и третий входы устройства управления поступают сигналы соответственно от датчика скорости ветра, датчика частоты вращения вала и от системы управления верхнего уровня, а первый выход соединен с входом первого исполнительного органа устройства управления, при этом выход первого исполнительного органа соединен с входом регулирующего органа, шток гидроцилиндра является непосредственно выходом регулирующего органа и соединен с входом датчика угла установки лопастей, сливная емкость выполнена в форме изолированного от атмосферы гофра, гидронасос реверсивного действия, первая и вторая магистрали которого присоединены непосредственно к выводам соответственно первой и второй полостей гидроцилиндра и к выводам первой и второй полостей распределителя, выполненного в виде гильзы, разделенной помещенным в нее диском на первую и вторую полости, сообщающиеся через отверстия в центральной части каждого из двух днищ гильзы, перекрываемые с внешних сторон клапанами, механически связанными с диском, с полостью сливной емкости, вал гидронасоса является входом регулирующего органа, устройство управления снабжено вторым исполнительным органом, установленным между электрической сетью и обмотками генератора, а к четвертому и пятому входам устройства управления подключены соответственно выходы датчика угла установки лопастей и датчика тока генератора.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом.

Объектом регулирования является ветроагрегат с установленным горизонтально валом 1 в корпусе редуктора 2, являющегося составной частью головки 3 ветроагрегата. Вал 1 является одновременно первичным валом редуктора 2, к выходу которого присоединен генератор 4. В систему входит пропущенная через вал штанга 5 с возможностью перемещения ее в осевом направлении. Один из концов штанги системой тяг 6 связан с закрепленными на валу 1 лопастями 7, которые могут поворачиваться вокруг осей 8, перпендикулярных валу 1. На втором конце штанги установлен упорный подшипник 9 двухстороннего действия. Через подшипник 9 штанга связана со штоком 10 гидроцилиндра 11, который вместе с реверсивным гидронасосом 12, сливной емкостью 13, выполненной в форме изолированного от атмосферы гофра, и распределителем 14, составляют регулирующий орган гидравлической системы регулирования угла установки лопастей ветротурбины. Шток 10 является выходом регулирующего органа. Все его перечисленные элементы жестко привязаны к корпусу редуктора 2. Распределитель 14, размещенный для наглядности при данном конкретном выполнении системы непосредственно в сливной емкости 13, выполнен в виде гильзы 15, разделенной помещенным в нее подвижным диском 16 на первую 17 и вторую 18 полости. Полости сообщаются через отверстия в центральной части каждого из двух днищ гильзы с полостью сливной емкости 13. Отверстия в днищах гильзы 15, перекрываются с внешних сторон гильзы клапанами 19 и 20, механически связанными через отверстия в днищах гильзы с диском 16.

Первая 21 и вторая 22 магистрали гидронасоса 12 присоединены непосредственно к выходам соответственно первой 23 и второй 24 полостей гидроцилиндра 11, разделенных поршнем 25, и к выходам первой 17 и второй 18 полостей распределителя 14.

Вал гидронасоса 12, являющийся входом регулирующего органа, соединен с выходом первого исполнительного органа 26 устройства управления 27. На входы устройства управления 27 поступают сигналы от датчиков: скорости ветра (1вх), частоты вращения вала генератора, а следовательно, и вала 1 ветроагрегата (2вх), тока генератора (5вх), а также выходной сигнал от датчика 28 угла установки лопастей (4вх). На третий вход устройства управления поступает сигнал на запуск или отключение ветроагрегата от системы управления верхнего уровня.

Второй выход устройства управления 27 соединен с входом второго исполнительного органа 29, включенного между электрической сетью и обмотками генератора 4.

Исполнительный орган 26 устройства управления 27 в данном конкретном варианте системы представлен электродвигателем постоянного тока с якорным управлением, обмотка которого присоединена к первому выходу устройства управления. Функцию второго исполнительного органа 29 выполняет магнитный пускатель. В качестве датчика 28 положения лопастей принят потенциометр, движок которого имеет жесткую механическую связь со штоком 10. Устройство управления 27 выполнено на базе микроконтроллера с биполярным усилителем постоянного тока (на первом выходе) и с релейным усилителем (на втором выходе). Гидронасос - шестеренчатого типа.

Заявляемая гидравлическая система регулирования угла установки лопастей ветротурбины работает следующим образом.

Если от устройства управления 27 на обмотку якоря электродвигателя 26 напряжение не поступает, движения жидкости в системе не происходит, а следовательно, не происходит перемещения поршня 25 и штока 10. Угол установки лопастей 7 остается постоянным. Вращение вала 1 при наличии ветра, как показано на чертеже, если смотреть со стороны ветра, происходит по часовой стрелке.

При поданном от устройства управления на якорь электродвигателя напряжении положительной полярности электродвигатель и приводимый им во вращение гидронасос 12 вращаются, если смотреть сверху, против часовой стрелки. При данном направлении вращения вала гидронасоса давление в магистрали 22 больше, чем в магистрали 21, поэтому разностью давлений диск 16 распределителя 14 смещен влево, клапан 20 закрыт, а клапан 19 открыт, обеспечивая надежное сообщение первых полостей 17 и 23 соответственно распределителя 14 и гидроцилиндра 11. Через гидронасос 12 жидкость протекает слева направо, заполняя полость 24 гидроцилиндра 11. Поршень 22 перемещается справа налево, угол установки лопастей 7 увеличивается, а жидкость из полости 23 перекачивается гидронасосом 8 в полость 24, при этом недостаток или излишек ее компенсируется за счет сообщения полости 23 с полостью сливной емкости 14. Когда поршень 22 достигает крайнего левого положения, что соответствует флюгерному положению лопастей, по сигналу датчика 28 устройство управления 27 блокирует подачу положительного напряжения на обмотку якоря электродвигателя 26. Перемещение поршня и поворот лопастей прекращаются.

Если на обмотку якоря электродвигателя 26 подано напряжение отрицательной полярности, все процессы в системе протекают в обратном порядке.

Электродвигатель и приводимый им во вращение гидронасос 12 вращаются, если смотреть сверху, по часовой стрелке. При данном направлении вращения вала гидронасоса давление в магистрали 21 больше, чем в магистрали 22, поэтому разностью давлений диск 16 распределителя 14 смещен вправо, клапан 19 закрыт, а клапан 20 открыт, обеспечивая надежное сообщение вторых полостей 18 и 24 соответственно распределителя 14 и гидроцилиндра 11. Через гидронасос 12 жидкость протекает справа налево, заполняя полость 23 гидроцилиндра 11. Поршень 22 перемещается слева направо, угол установки лопастей 7 уменьшается, а жидкость из полости 24 перекачивается гидронасосом 8 в полость 23, при этом недостаток или излишек ее компенсируется за счет сообщения данной полости с полостью сливной емкости 14. Когда поршень 22 достигает крайнего правого положения, что соответствует номинальному (расчетному) положению лопастей, по сигналу датчика 28 устройство управления 27 блокирует подачу отрицательного напряжения на обмотку якоря электродвигателя 26. Перемещение поршня и поворот лопастей прекращаются.

Таким образом, увеличение угла установки лопастей производится устройством управления путем формирования на его первом выходе напряжения положительной полярности, а уменьшение - напряжения отрицательной полярности.

В обоих случаях исполнительный орган 26 (электродвигатель) приводит во вращение гидронасос и, в конечном итоге, изменяет угол установки лопастей 7 со скоростью, соответствующей величине поданного на его якорь напряжения. Это при заложенной в устройство управления алгоритме формирования напряжения на его первом выходе, пропорционального отклонению угла установки лопастей от заданного значения, ускоряет ликвидацию этого отклонения.

Предположим, что в исходном состоянии поршень 25 находится в крайнем левом положении, что соответствует флюгерному положению лопастей, и вал 1 ветроагрегата не вращается. Запуск ветроагрегата осуществляется по команде «Пуск», поступающей на вход 3 устройства управления 27 от системы управления верхнего уровня или от оператора.

Входящий в устройство управления 27 микроконтроллер по заложенной в него программе обработки входных сигналов от датчиков скорости V ветра и частоты вращения n вала 1 формирует сигнал, направленный на поворот лопастей на угол установки β, при котором при данной скорости ветра и частоте вращения вала 1 на нем создается максимальный вращающий момент. Сигнал поступает с выхода микроконтроллера через биполярный усилитель на первый выход устройства управления 27 и далее на исполнительный орган 26 (якорь электродвигателя), на регулирующий орган (гидронасос, гидроцилиндр, распределитель, сливная емкость), штангу и лопасти. Требуемый угол установки лопастей контролируется устройством управления 27 по сигналу обратной связи, поступающему на его четвертый вход с выхода датчика 28 угла установки лопастей. При наличии ветра вал 1 набирает обороты Устройство управления 27 по мере увеличения частоты вращения вала 1 ветроагрегата (контроль ее осуществляет подсоединенный ко второму входу устройства управления датчик частоты вращения вала 1) угол установки непрерывно корректирует. Цель корректировки - поддержание (в соответствии с характеристикой ветроагрегата M=f(V,n, β)) развиваемого момента на максимальном для достигнутой частоты вращения и существующей скорости ветра уровне.

Если генератор 4 ветроагрегата предназначен для работы параллельно с централизованной электрической сетью, то устройство управления 27 в тот момент, когда частота вращения вала генератора достигает (при достаточной скорости ветра) синхронной частоты вращения, со второго выхода выдает сигнал на вход второго исполнительного органа 29 (в данном конкретном случае магнитного пускателя) на подключение генератора к электрической сети. С этого момента нарастание частоты вращения вала генератора 4 прекращается. Она становится равной синхронной частоте вращения, если используется синхронный генератор, или близкой к синхронной, если используется асинхронный генератор. Неизменной остается, следовательно, и частота вращения вала 1 ветроагрегата.

В то же время ток генератора с увеличением скорости ветра увеличивается и достигает допустимой для данного генератора величины (как правило, при расчетной для ветроагрегата скорости ветра). Если скорость ветра превышает расчетную, то устройство управления 27 в диапазоне скоростей выше расчетной переходит на другой закон регулирования угла установки лопастей. В этом диапазоне микроконтроллер поддерживает ток генератора на допустимом уровне теперь уже по сигналу о величине тока генератора, поступающему на пятый вход устройства управления от датчика тока. Поддержание осуществляется путем увода угла установки лопастей от оптимального значения (в сторону увеличения, если ток генератора становится несколько больше допустимого, или в сторону уменьшения, если ток генератора становится несколько меньше допустимой величины).

Следовательно, при параллельной работе генератора ветроагрегата с электрической сетью в нормальном рабочем режиме система осуществляет ограничение тока генератора.

При нарушении рабочего режима (неисправность генератора, обрыв линии связи генератора с электрической сетью и др.) система переходит в режим ограничения частоты вращения. В этом случае, когда частота вращения генератора становится несколько выше синхронной, устройство управления 27, как и при ограничении тока, по сигналу от датчика частоты вращения выдает сигнал на увеличение угла установки лопастей. Нарастание частоты вращения из-за отклонения, как было показано выше, угла установки лопастей от оптимального значения прекращается.

Если генератор используется для питания электрической нагрузки, в автономном режиме, то устройство управления 27 описанным выше способом ограничивает частоту вращения генератора на уровне синхронной частоты вращения. Ток генератора при этом не зависит от скорости ветра, а зависит только от количества и мощности подключенных к нему потребителей. Ограничение тока в этом случае осуществляется системой управления верхнего уровня или оператором. Это достигается путем отключения от генератора, как правило, потребителей 3-й группы по надежности электроснабжения.

Таким образом, система регулирования угла установки лопастей ветротурбины, согласно предполагаемому изобретению, по сравнению с прототипом имеет меньшее количество составляющих ее элементов, следовательно, более надежна в эксплуатации. Кроме того, за счет введения датчика угла установки лопастей становится возможной организация отрицательной обратной связи, позволяющей устройству управления вести статическое или, при необходимости, пропорционально интегрально дифференциальное (ПИД) регулирование. При этом повышается устойчивость системы, исключается возможное качание лопастей и перерегулирование, что в конечном итоге повышает точность регулирования параметров. Снижаются также затраты энергии на привод гидронасоса

Все это в совокупности и составляет положительный эффект предлагаемого изобретения.

Источник информации

Патент SU №1562519, опубл. 07.05.90. Бюл. №17.

Гидравлическая система регулирования угла установки лопастей ветротурбины с установленным горизонтально в головке ветроагрегата валом, содержащая пропущенную через вал штангу, одним концом системой тяг связанную с закрепленными на валу с возможностью поворота вокруг осей, перпендикулярных валу, лопастями, а также содержащая устройство управления, отличающаяся тем, что вал кинематически связан с генератором, штанга вторым концом через упорный подшипник связана с выходом регулирующего органа, включающего гидроцилиндр двухстороннего действия, гидронасос, гидравлически связанный с первой и второй полостями гидроцилиндра и сливной емкостью, и распределитель, на первый, второй и третий входы устройства управления поступают сигналы соответственно от датчика скорости ветра, датчика частоты вращения вала и от системы управления верхнего уровня, а первый выход соединен с входом первого исполнительного органа устройства управления, при этом выход первого исполнительного органа соединен с входом регулирующего органа, шток гидроцилиндра является непосредственно выходом регулирующего органа и соединен с входом датчика угла установки лопастей, сливная емкость выполнена в форме изолированного от атмосферы гофра, гидронасос реверсивного действия, первая и вторая магистрали которого присоединены непосредственно к выводам соответственно первой и второй полостей гидроцилиндра и к выводам первой и второй полостей распределителя, выполненного в виде гильзы, разделенной помещенным в нее диском на первую и вторую полости, сообщающиеся через отверстия в центральной части каждого из двух днищ гильзы, перекрываемые с внешних сторон клапанами, механически связанными с диском, с полостью сливной емкости, вал гидронасоса является входом регулирующего органа, устройство управления снабжено вторым исполнительным органом, установленным между электрической сетью и обмотками генератора, а к четвертому и пятому входам устройства управления подключены соответственно выходы датчика угла установки лопастей и датчика тока генератора.

Изобретение относится к способу управления ветроэнергетической установкой (1), содержащей генератор, предусмотренной для подачи электрической мощности в сеть (6) электроснабжения, но еще не подключенной к сети (6) электроснабжения, содержащему этапы: генерирования электрической мощности с помощью генератора и снабжения электрических элементов ветроэнергетической установки (1), генерируемой электрической мощностью, а также к ветроэнергетической установке (1) для генерирования электрической энергии из ветра и для подачи генерируемой электрической мощности в сеть (6) электроснабжения, в которой выполняется указанный способ.

Способ управления ветроэнергетической установкой // 2600846

Изобретение относится к способу управления ветроэнергетической установкой, включающему в себя этапы, на которых: обнаруживают внутренний, выдаваемый установкой аварийный сигнал, указывающий на ее неполадку, принимают по меньшей мере один внешний, выданный вне установки аварийный сигнал, указывающий на неполадку другой установки, оценивают внутренний аварийный сигнал в зависимости от по меньшей мере одного внешнего аварийного сигнала.

Ветряная турбина с горизонтальной осью и вторичным ветряным ротором // 2599223

Изобретение относится к ветряным турбинам. Ветряная турбина (1) для преобразования энергии ветра в электроэнергию содержит гондолу (2), имеющую головную часть (11) и хвостовую часть (12), первичный ветровой ротор (3), установленный с возможностью вращения относительно гондолы (2) вокруг первичной оси вращения (А1) и содержащий первичную группу лопастей (4), ступицу (5) для крепления вышеупомянутых лопастей (4), выступающую из головной части (11) гондолы (2), а также вал, предназначенный для его вращения с помощью первичного ветрового ротора (3), по меньшей мере один первичный электрогенератор, содержащий по меньшей мере первичный электрический статор, неподвижно закрепленный в вышеупомянутой гондоле (2), и первичный электрический ротор, неподвижно закрепленный на вышеупомянутому валу или установленный с возможностью соединения с вышеупомянутым валом, причем первичный электрогенератор предназначен для преобразования энергии ветра, получаемой вышеупомянутой первичной группой лопастей (4), в электроэнергию.

Ветроэнергетическая установка и способ управления ветроэнергетической установкой или ветровой электростанцией // 2591366

Изобретение относится к ветроэнергетической установке (100), содержащей гондолу (104) и ротор (106), первый и/или второй микроволновый и/или радиолокационный измерительный блок (1100, 1200) для излучения микроволновых и/или радиолокационных сигналов и для регистрации отражений микроволновых и/или радиолокационных сигналов для получения данных о ветре и/или метеорологических данных или информации относительно поля ветра спереди и/или сзади ветроэнергетической установки (100), и систему управления ветроэнергетической установкой, которая управляет работой ветроэнергетической установки (100) в зависимости от данных, регистрируемых с помощью первого и/или второго измерительного блока (1100, 1200).

Способ эксплуатации ветроэнергетической установки // 2584630

Изобретение относится к способу эксплуатации ветроэнергетической установки, к ветроэнергетической установке и ветряному парку из ветроэнергетических установок.

Двухроторная ветроэнергетическая установка (варианты) // 2574194

Изобретение относится к группе двухроторных ветроэнергетических установок. Каждая из двухроторных ветроэнергетических установок включает размещенные на башне ветротурбину с двумя соосными роторами на поворотной платформе, трансмиссию, системы управления углами установки лопастей и положения платформы, электрогенератор.

Конструкция ветроэнергетической установки // 2572252

Изобретение относится к области ветроэнергетической техники, в частности к конструкциям ветроустановок с горизонтальной осью вращения. Конструкция ветроэнергетической установки, содержащая мачту с горизонтальной поворотной платформой, на которой установлены электрогенератор и ветротурбина с лопастями, механическую передачу вращения от вала ветротурбины к валу электрогенератора.

Ветроэнергетическая установка и способ эксплуатации ветроэнергетической установки // 2569121

Изобретение относится к способу управления ветроэнергетической установкой и к ветроэнергетической установке. Способ управления подключенной к электрической сети ветроэнергетической установкой с генератором с аэродинамическим ротором с регулируемой скоростью вращения включает этап эксплуатации ветроэнергетической установки в оптимальной относительно преобладающих условий ветра рабочей точке с оптимальной скоростью вращения и этап эксплуатации ветроэнергетической установки в переходный период времени или длительно в неоптимальной рабочей точке с неоптимальной скоростью вращения.

Способ эксплуатации ветроэнергетической установки в условиях обледенения // 2567616

Настоящее изобретение относится к способу эксплуатации ветроэнергетической установки в условиях обледенения, к ветроэнергетической установке и к ветроэнергоцентру с множеством ветроэнергетических установок.

Регулировочное устройство для регулирования угла установки роторной лопасти ветроэнергетической установки // 2563883

Изобретение относится к энергетике, к ветроэнергетическим установкам. Технический результат состоит в упрощении регулирования и повышении надежности.

Ветродвигатель // 2607449

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ветродвигатель содержит горизонтальный вал, закрепленные на нем два одинаковые по конструкции и размерам многолопастные ветроколеса: неподвижное и подвижное, лопасти подвижного ветроколеса первоначально установлены по середине лопастей неподвижного ветроколеса, повышая количество лопастей первого уровня в два раза, ступицы обоих ветроколес имеют взаимные полумуфты сцепления кулачкового типа, обеспечивая поворот подвижного ветроколеса при высоких скоростях ветра на расчетный угол для экранирования лопастей неподвижного ветроколеса, дополнительно содержит пружины растяжения и пневматические амортизаторы для снижения вибрации подвижного ветроколеса при переходе в зону экранирования лопастей неподвижного ветроколеса и уменьшения ветровой нагрузки на ветродвигатель. Изобретение направлено на повышение эффективности работы ветродвигателя за счет лучшего использования силы ветра в центральной, средней и периферийной зонах ветроколес. 4 ил.

Ветроэнергетическая установка // 2611123

Изобретение относится к ветроэнергетической установке, стволовой секции ветроэнергетической установки и способу выполнения ветроэнергетической установки. Ветроэнергетическая установка (100) с гондолой (4), генератором (12), расположенным в гондоле (4), башней (2) и подшипником (24) рыскания для регулирования ориентации гондолы (4) по ветру таким образом, что подшипник рыскания размещен ниже гондолы (4) в вертикальном смещении (26) рыскания, и гондола (4) поддерживается на подшипнике (24) рыскания над вертикальной стволовой секцией (20) такой же длины, что и смещение (26) рыскания. Положение высоты для подшипника (24) рыскания в башне определено таким образом, что на подшипнике (24) рыскания суммарное значение статического момента (mSN) тангажа, присущего центру тяжести в гондоле (4) спереди подшипника (24) рыскания, и среднего тягового момента (mS), присущего ветровой нагрузке, действующей на аэродинамический ротор (106), минимизировано, в частности, суммарное значение для среднего тягового момента (mS) имеет значение, равное нулю. Изобретение направлено на уменьшение нагрузки на подшипник рыскания ветроэнергетической установки. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ эксплуатации ветроэнергетической установки // 2617312

Изобретение относится к способу эксплуатации по меньшей мере одной ветроэнергетической установки (31). Способ эксплуатации по меньшей мере одной ветроэнергетической установки (31) содержит следующие этапы: регистрация колебания башни, введение меры по уменьшению колебаний, если зарегистрированное колебание башни является продольным колебанием (40) или содержит его, и амплитуда продольного колебания (40) превышает заранее определенную предельную величину. Мера по уменьшению колебания включает фиксацию актуального установочного угла на актуальной величине на заранее определенный период фиксации. Изобретение направлено на уменьшение продольных колебаний башни. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Ветроэнергетическая установка и способ эксплуатации ветроэнергетической установки // 2617529

Изобретение относится к ветроэнергетической установке и способу эксплуатации ветроэнергетической установки. Способ эксплуатации ветроэнергетической установки (1) с ротором (6) с роторными лопастями (8) с по существу горизонтальной осью вращения для генерирования электрической энергии из энергии ветра, ветроэнергетическую установку (1) ориентируют так, что азимутальное положение ветроэнергетической установки (1) отклоняется от ориентации по ветру (16) на угол регулировки азимута, и/или угол установки роторных лопастей (8) относительно цикла вращения регулируют так, что переменные нагрузки, вызванные профилем ветра (16) по высоте, уменьшаются. Ветроэнергетическая установка (1) работает в профильной рабочей точке, отклоняющейся от нормальной рабочей точки, при этом нормальная рабочая точка, в частности в диапазоне частичной нагрузки, имеет нормальный угол установки лопасти, рассчитанный для преобладающего ветра (16), но без учета профиля ветра, и предусматривает нормальную ориентацию азимутального положения по ветру (16), профильная рабочая точка предусматривает профильное азимутальное положение, отклоняющееся от нормальной ориентации на угол регулировки азимута, и имеет профильный угол установки лопасти, отклоняющийся от нормального угла установки лопасти на угол регулировки лопасти, между углом регулировки азимута и углом регулировки лопасти выполняют взвешивание, так что величина угла регулировки азимута на весовой коэффициент азимута больше, чем величина угла регулировки лопасти, или величина угла регулировки лопасти на весовой коэффициент лопасти больше, чем величина угла регулировки азимута, причем весовой коэффициент азимута и весовой коэффициент лопасти, соответственно, больше чем 1,2, предпочтительно больше чем 1,5 и, в частности, больше чем 2. Изобретение направлено на снижение нагрузок по высоте, снижение звуковых эмиссий, увеличение производительности. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ измерения угла установки лопасти ротора // 2625414

Изобретение относится к способу фиксации угла (α) установки лопасти для лопасти (16) ротора для ротора (10). Способ фиксации угла (α) установки лопасти для лопасти (16) ротора для ротора (10) ветровой турбины (1), содержит этапы, на которых располагают и выравнивают бесконтактное измерительное устройство (2) напротив ветровой турбины (1), выравнивают азимутальное положение ветровой турбины (1) относительно измерительного устройства (2), выполняют вращение ротора (10) ветровой турбины (1), берут замеры и фиксируют профиль (26) лопасти (16) ротора, или его части, на предварительно определенной высоте посредством бесконтактного измерительного устройства (2) и определяют угол (α) установки лопасти для лопасти (16) ротора из данных, записанных во время взятия замеров (26) профиля. Изобретение направлено на точную фиксацию угла установки лопасти. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Ветряная электростанция и способ управления ветряной электростанцией // 2626901

Изобретение относится к ветряной электростанции и способу управления ветряной электростанцией. Ветряная электростанция имеет центральный блок (200) управления ветряной электростанцией, множество ветроэнергетических установок (100) и шину (210, 220) данных для соединения центрального блока (200) управления ветряной электростанцией с множеством ветроэнергетических установок (100). Каждая из ветроэнергетических установок (100) имеет блок (120) управления, который выполнен с возможностью управления работой ветроэнергетической установки (100) независимо от центрального блока (200) управления ветряной электростанцией при возникновении неисправности в центральном блоке (200) управления ветряной электростанцией и/или возникновении неисправности в шине (210, 220) данных. Блок (120) управления выполнен с возможностью последовательного выключения соответствующих ветроэнергетических установок (100). Изобретение направлено на повышение степени реагирования на неисправности внутри ветряной электростанции. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ и устройство регулировки для ветроэнергетической установки, цифровой носитель данных и ветроэнергетическая установка // 2633306

Изобретение относится к способу и устройству регулировки для ветроэнергетической установки, цифровой носитель данных и ветроэнергетической установке. Способ для эксплуатации ветроэнергетической установки (1000), содержащей гондолу, в которой приводимый в движение ветром ротор соединен с передачей движения с генератором при помощи втулки ротора, причем - для случая остановки ветроэнергетической установки, обусловленной эксплуатационными требованиями - ротор (3) останавливают и фиксируют, причем способ включает в себя этапы: торможения ротора (3), позиционирования ротора (3) в положение останова, фиксации ротора (3) в положении (P1, Р2) останова, задают (S2) конечное положение, тормозят (S-I) ротор (3) регулируемым образом по положению останова, согласованному с конечным положением, и для позиционирования (S-II) для заданного конечного положения ротор автоматически тормозят до останова в положении останова, и для фиксации (S-III) в положении останова механическое устройство фиксации блокируют для автоматической фиксации ротора в положении останова, положение останова устанавливают (S6) с использованием момента фиксации генератора в качестве фиксатора для фиксации и стопорения ротора, причем конечное положение ротора задают за счет задания углового положения ротора и согласования углового положения с положением фиксации генератора. Изобретение направлено на надежное позиционирование ротора ветроэнергетической установки в процессе ее останова. 4 н. и 25 з.п. ф-лы, 7 ил.

Ветроэнергетическая установка и способ эксплуатации ветроэнергетической установки // 2635000

Изобретение относится к ветроэнергетической установке и способу эксплуатации ветроэнергетической установки. Ветроэнергетическая установка включает ротор (106), содержащий, по меньшей мере, две лопасти (108) ротора; электрогенератор (200), непосредственно или опосредованно соединенный с ротором (106) ветроэнергетической установки и генерирующий электрическую мощность при вращении ротора (106); и блок управления (120) для управления работой ветроэнергетической установки, причем блок управления (120) активирует первый режим работы при неисправности, если параметры питающей сети (130) превышают или снижены ниже порогового значения; причем блок управления (120) в первом режиме работы при неисправности выполнен с возможностью уменьшения скорости вращения ротора (106) до ноля и с возможностью активирования электропотребителя (400) для потребления электрической мощности, генерируемой электрогенератором (200) в режиме работы при неисправности, причем блок управления (120) выполнен с возможностью активирования второго режима работы при неисправности, если параметры питающей сети превышают или снижены ниже порогового значения; причем блок управления (120) во втором режиме работы при неисправности выполнен с возможностью управления ветроэнергетической установкой таким образом, что упомянутый блок управления отбирает мощность из питающей сети и потребляет упомянутую мощность посредством электропотребителя (400). Изобретение направлено на повышение оперативности реагирования на неисправность питающей сети, к которой подключена ветроэнергетическая установка. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ подачи электрической мощности в сеть электроснабжения // 2638123

Изобретение относится к способу подач электрической мощности в сеть электроснабжения. Способ подачи электрической мощности посредством ветропарка (2), включающего в себя множество ветроэнергетических установок (4), в сеть (8) электроснабжения. Способ включает в себя шаги: подача электрической мощности в точке (6) подключения к сети; регистрация по меньшей мере одного параметра состояния сети в точке (6) подключения к сети посредством блока (14) управления парком; проверка сети (8) электроснабжения на наличие переходного процесса и передача с повышенной тактовой частотой набора значений, измеренных блоком (14) управления парком, и/или набора управляющих значений (iQS1, iQS2, iQS3), определенных блоком (14) управления парком, ветроэнергетическим установкам (4), если было обнаружено наличие переходного процесса. Изобретение направлено на поддержание сети высокого качества и/или с высокой скоростью реакции. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Гидравлическая система ограничения мощности и частоты вращения ветроагрегата // 2643885

Изобретение относится к ветроэнергетике. Гидравлическая система ограничения мощности и частоты вращения ветроагрегата с валом, установленным горизонтально в головке, содержащая гидроцилиндр двухстороннего действия, кинематически связанный с закрепленными на валу с возможностью поворота вокруг осей, перпендикулярных валу, лопастями, гидронасос, гидравлически связанный с первой и второй полостями гидроцилиндра и сливной емкостью, распределитель и устройство управления, на входы которого поступают сигналы от датчиков частоты вращения вала и мощности кинематически связанного с ним генератора, а выход соединен с исполнительным органом. Гидронасос, сливная емкость, распределитель и гидроцилиндр установлены на валу, при этом гидроцилиндр установлен соосно на торце вала, шток гидроцилиндра связан с лопастями непосредственно через систему тяг, сливная емкость выполнена в форме изолированного от атмосферы гофра, первая и вторая магистрали гидронасоса реверсивного действия присоединены непосредственно к выводам соответственно первой и второй полостей гидроцилиндра и к выводам первой и второй полостей распределителя, выполненного в виде гильзы, разделенной помещенным в нее диском на первую и вторую полости, сообщающиеся через отверстия в центральной части каждого из двух днищ гильзы, перекрываемые с внешних сторон клапанами, механически связанными с диском, с полостью сливной емкости, а привод гидронасоса осуществляется от установленного на его валу фрикционного ролика, образующего пары фрикционного зацепления с двумя расположенными по одну и другую стороны от него в перпендикулярных осевой линии вала плоскостях тормозными кольцами, прикрепленными соосно валу к корпусу головки с возможностью осевого перемещения в направлении фрикционного ролика под действием исполнительного органа устройства управления, на вход которого дополнительно подаются сигналы от датчика крайних положений поршня гидроцилиндра. Изобретение направлено на ограничение мощности, развиваемой ветроагрегатом. 1 ил.