风力涡轮机的风力转子的不平衡估计的制作方法

1.本发明总体上涉及风力涡轮机的技术领域。具体地，本发明涉及一种用于补偿风力转子的不平衡的方法以及一种包括被配置为执行这种方法的控制单元的风力涡轮机。


背景技术：

2.许多涡轮机在质量和桨距不平衡的情况下操作。这种不平衡增加了涡轮机和基座上的疲劳载荷。平衡的转子降低了这些疲劳载荷，从而降低了涡轮机和基座成本。
3.传统上，离线工具已经用于估计质量不平衡。然而，这种工具不能够进行桨距平衡，并且需要几个小时的涡轮机操作数据。桨距校准通常基于叶片和毂中的标记或使用摄影方法来执行。
4.因此，可能需要一种用于补偿风力涡轮机的风力转子的各种不平衡的快速且有效的方法，以及需要一种具有配置成执行这种方法的控制单元的对应风力涡轮机。


技术实现要素：

5.这种需要可以通过独立权利要求的主题来满足。本发明的有利实施例由从属权利要求描述。
6.根据本发明的第一方面，描述了一种用于补偿风力涡轮机的风力转子的不平衡的方法。该方法包括将至少一个测试偏移应用于表征风力转子的状态的参数，其中，不平衡取决于该参数。该方法还包括针对至少一个测试偏移测量风力涡轮机的加速度，其中加速度取决于不平衡。该方法还包括基于测量的加速度确定补偿偏移，其中当补偿偏移应用于所述参数时，至少部分地补偿不平衡。
7.根据本发明的另一方面，用于产生电力的风力涡轮机包括塔架、风力转子和被配置为发电机的电机，所述风力转子被布置在塔架的顶部部分处并且包括至少一个叶片，所述电机与风力转子机械联接。风力涡轮机还包括被配置成执行本文所述的方法的控制单元。
8.在本技术的上下文中，“风力涡轮机”是被配置为将风能转换成电能、特别是用于分配到电网和/或用于本地能量供应的电能的任何装置。风力涡轮机可包括塔架、风力转子、机舱、轴(特别是低速轴和/或高速轴)、齿轮箱、发电机、制动组件、变桨驱动器和/或偏航驱动器。风力转子可以是转子组件，并且可以包括一个或多个叶片和叶片所附接的中心毂。风力转子可包括一个、两个、三个、四个、五个或多于五个的叶片。风力转子还可包括将转子毂与叶片连接的变桨轴承。利用变桨轴承，叶片的取向可以是可调节的，特别是确定叶片的迎角的桨距角。
9.风力转子的“不平衡”可以是风力转子的任何种类的不对称，特别是在风力涡轮机的操作期间，特别是在风力转子的旋转期间显现其自身的不对称。不平衡可以是偏离由转子的旋转轴线所限定的转子的对称性和/或风力转子的叶片的布置的任何不对称。不平衡可以是静态或动态不对称。
10.不平衡可以是由于转子质量的不对称分布、特别是由于转子的重心不位于转子的旋转轴上的分布而引起的质量不平衡。质量不平衡可能由叶片中的不均匀质量分布导致，特别是由于风力转子的不同叶片的不同质量分布导致。质量不平衡可以根据在距风力转子的旋转轴线一定距离处的虚拟质量、特别是虚拟点质量来限定。该虚拟质量可以以与风力转子相同的旋转速度旋转。
11.风力转子的质量不平衡例如可能由叶片的结冰、叶片末端的损耗或制造公差引起。质量不平衡可以导致转子上与旋转的虚拟质量对应的离心力。其可能导致风力涡轮机的振荡，特别是风力涡轮机的风力转子、机舱和/或塔架的振荡。振荡可具有与旋转的虚拟质量和/或风力转子相同的频率。振荡可以是左右振荡，但也可以是例如前后振荡。
12.不平衡可以是由于风力转子的空气动力学性质的不对称而引起的空气动力学不平衡，特别是由于风力转子的不同叶片的空气动力学性质之间的差异而引起的空气动力学不平衡。例如，不平衡可以是桨距不平衡，其中不同的叶片在桨距上不同，尤其是具有不同的桨距角。
13.例如，不同叶片的桨距角可相差1
°
的量级。不平衡也可能是由于不同叶片之间的形状差异，例如叶片变形，这可能例如由叶片上的机械冲击和/或叶片的磨损引起。此外，空气动力学不平衡可能由例如由于结冰而引起的各个叶片的表面特性的变化而产生。此外，不平衡可至少部分地由风力涡轮机的除了风力转子之外的部件(例如轴)的不对称而引起。
14.空气动力学不平衡可能导致风力转子上的不对称力，例如由于不同叶片的迎角的差异和/或由于叶片轮廓的差异。这种力的不平衡可能导致风力涡轮机的振荡，特别是风力涡轮机的风力转子、机舱和/或塔架的振荡。振荡的频率可对应于风力转子的旋转频率。振荡可以特别是前后振荡，但也可以例如是左右振荡。
15.不平衡可以是力矩不平衡，例如以kg*m为单位测量的。力矩不平衡可以捕获质量不平衡和/或等效桨距不平衡的量值。它可以捕获总不平衡的量值。相应的相位不平衡可以与力矩不平衡相关联。
[0016]“表征风力转子的状态的参数”可为风力转子的任何性质或特性。它可以是风力转子的可改变的性质，特别是可控制的性质。该参数可以由操作人员和/或风力涡轮机的控制单元改变和/或控制。在风力涡轮机的操作期间，特别是在能量产生期间，参数可以是可变的和/或可控制的。另外或替代地，当风力涡轮机停止操作时，例如在风力涡轮机的维护或修理期间，它可以是可改变的和/或可控制的。该参数可以是可控制的，以便确定风力涡轮机的能量产出(energy yield)。
[0017]
参数例如可以是风力转子的质量分布，特别是叶片的质量分布。该参数可表示在风力涡轮机的每个叶片上存在一个或多个平衡块或不存在平衡块，特别是在距风力转子的旋转轴线预定距离处的平衡块。这种平衡块例如可以具有18kg的质量。该参数可以表示在距风力涡轮机的旋转轴线的可变距离处存在一个或多个质量可变的平衡块。
[0018]
另外或替代地，参数可涉及风力转子的空气动力学性质。例如，参数可表示风力涡轮机的各个叶片的桨距角。替代地或附加地，参数可以表示风力涡轮机的每个叶片的几何轮廓。进一步替代地或附加地，参数可表示风力转子的叶片中的每一者的表面性质，例如，风力转子的叶片中的每一者上的表面粗糙度分布。
[0019]
参数可以是标量、矢量或诸如矩阵或张量的更高维度的量。参数可包括若干子参
数，例如，每个子参数表征风力转子的不同叶片。每个子参数本身可以是标量、向量、或诸如矩阵或张量的更高维度的量。参数可以是时间相关的，例如以周期性方式时间相关，其中周期可以由风力涡轮机的旋转(转数)确定。
[0020]
参数的“偏移”可以是添加到该参数的差。该差可以是正的、负的和/或零。该差可以相对于参数的基值来定义。基值可以是该参数的用于比较的任何值。基值可以对应于参数的当前值或参数的先前值。该基值可以对应于例如由风力涡轮机的控制单元根据诸如风速、风向和/或期望的能量产出的条件计算或建模的参数值。基值可由风力涡轮机的操作模式确定，在该操作模式中，风力转子的不平衡不被补偿。基值可以相对于风力涡轮机的基线操作来确定，在所述基线操作中，采用了不适于特定风力涡轮机的标准操作程序，例如不适于制造公差或由于风力涡轮机的磨损而产生的差异。
[0021]
这里，术语值和差可以在一般意义上理解为根据参数的性质而指代标量、向量或甚至更高维度的量。每个矢量分量或矩阵项可以是负的、正的和/或等于零。此外，术语值和差可以指参数的不同子参数的值和差，例如表征风力转子的不同叶片的子参数。
[0022]
偏移可以是例如由维护人员和/或由配置成控制风力转子的状态的控制单元故意引入的差异。偏移可以是恒定的，或者它可以随时间变化，特别是随由风力转子的旋转周期确定的周期而周期性地变化。
[0023]
参数的“测试偏移”可以是应用于参数的任何偏移。测试偏移可以应用于测试和/或数据收集目的。测试偏移可对应于故意引入的风力转子的不平衡。测试偏移可以应用于检查或映射风力涡轮机对参数变化的反应，特别是检查依赖于所述参数的不平衡的变化。
[0024]
测试偏移可包括针对风力转子的各个叶片的单独的桨距角偏移。替代地或者另外，测试偏移可包括附接到风力转子的各个叶片上的单独的平衡质量。测试偏移可以是零和/或测试偏移可以不同于零。例如，测试偏移，特别是质量测试偏移，可以包括没有平衡质量。所述至少一个测试偏移可以是一个、两个、三个、四个、五个、六个、多于六个、九个、多于九个、十二个或多于十二个测试偏移，其可以一个接一个地应用。至少一个测试偏移可以是至少两个测试偏移，其可以一个接一个地应用。
[0025]
参数的“补偿偏移”可以是应用于所述参数的任何偏移。补偿偏移可应用于补偿目的，例如，以至少部分地补偿风力涡轮机的不平衡。如果由于不平衡引起的风力涡轮机的任何磨损减少和/或如果由于不平衡引起的风力涡轮机的能量产出的损耗减少，则不平衡可以至少部分地被补偿。如果不平衡的量度减少，则可以至少部分地补偿不平衡。例如，如果风力涡轮机的相应加速度减小或者如果风力涡轮机的相应振荡的幅值减小，则可以至少部分地补偿不平衡。
[0026]
具体地，如果表征质量不平衡特征的虚拟质量减小和/或如果虚拟质量移动得更靠近旋转轴线，则质量不平衡可以至少部分地被补偿。作为另一示例，如果不同叶片的空气动力学性质相对于彼此进行调节，则可至少部分地补偿空气动力学不平衡。空气动力学不平衡可以通过桨距调整来补偿。如果不同叶片的叶片角度相对于彼此更好地对准，则可以至少部分地补偿可以被认为是一种空气动力学不平衡的桨距不平衡。
[0027]
风力涡轮机的“加速度”可以是风力涡轮机的任何部件的加速度，例如塔架、机舱，但也可以是风力转子的加速度。加速度可由安装到风力涡轮机的这些部件上的一个或多个加速度计测量。可以相对于环境，特别是风力涡轮机的基座来测量加速度。加速度可以是在
风力涡轮机的一个或多个位置处测量的三维加速度，或者它可以包括在这些一个或多个位置处的三维加速度的一个或多个分量，例如平行于平面或给定方向的分量。具体地，加速度可以包括或者可以是风力涡轮机的前后加速度。替代地或另外地，加速度可以包括或可以是左右加速度。这里，左右加速度可定义为垂直于塔架的竖直轴线，但平行于风力转子的转子平面。前后加速度可以被定义为垂直于塔架的竖直轴线并且垂直于塔架的左右加速度。替代地，前后方向可相对于转子平面限定，特别是垂直于转子平面。
[0028]“测量加速度”可以包括使用诸如加速度计的传感器装置来感测加速度。它还可以包括处理所感测的加速度。例如，测量加速度可以包括确定振荡，特别是振荡的频率。作为另一示例，测量加速度可以包括执行感测的加速度的傅立叶分析。测量至少一个测试偏移的加速度可以包括测量零测试偏移的加速度，即针对参数的基值。
[0029]
测量加速度可以包括对风力转子的至少一个转数、特别是若干个转数上的加速度进行分箱(bin，进行统计分析)。它可包括根据转子方位角对加速度进行分箱。加速度可以在一、二、三、四、五、五以上、十或十以上的转数上被分箱。测量加速度可以包括测量加速度若干次以确定平均值、标准偏差和/或置信区间。它可以包括测量加速度，直到标准偏差和/或置信区间低于预定值和/或达到预定最大次数。
[0030]
基于测量的加速度“确定补偿偏移”可包括基于测量的加速度计算和/或建模补偿偏移。可以仅基于所测量的加速度来确定补偿偏移，即，不必测量任何另外的量。当确定补偿偏移时，可考虑表征风力涡轮机的其他条件或情况和/或风力涡轮机的环境，诸如风速、风向和/或不同叶片桨距角的绝对值。
[0031]
如上所述的用于补偿风力转子和对应的风力涡轮机的不平衡的方法可能是有利的，因为不平衡可能导致风力涡轮机的磨损或疲劳载荷增加，特别是风力涡轮机的各种部件的磨损或疲劳载荷增加，风力涡轮机的所述各种部件诸如是风力涡轮机的叶片、叶片桨距调节装置或传动系的轴承。因此，至少部分地补偿不平衡可以导致风力涡轮机的更长的寿命、更长的维护间隔和/或降低的塔架和基座成本，风力涡轮机的更长的寿命、更长的维护间隔和/或降低的塔架和基座成本是由于更低的不平衡设计限制。
[0032]
此外，该方法和对应的风力涡轮机可以是有利的，因为补偿偏移可以仅基于加速度测量结果确定，特别是使用标准涡轮机传感器的机舱加速度测量结果和/或转子方位角测量结果。同时，该方法能够进行桨距平衡和计算平衡风力涡轮机所需的平衡质量两者。例如，可以不需要光学测量，例如叶片角度的光学测量，或摄影分析。
[0033]
相关地，该方法可能是快速的，仅需要大约一小时或更少的时间用于平衡过程，而常规过程至少需要若干小时。此外，可能可以在风力涡轮机的操作期间，特别是在能量产生期间，在线执行平衡程序，特别是桨距平衡程序。
[0034]
将至少一个测试偏移应用于表征风力转子状态的参数可能有利于详细检查参数和不平衡之间的关系，以便以高精度确定补偿偏移，其中不平衡取决于该参数。测试偏移可以从除了风力转子的现有不平衡之外明确引入的补充不平衡、特别是待至少部分地被补偿的存在的不平衡的角度来解释。这些补充的不平衡允许收集关于风力涡轮机的行为的相关信息，如果仅测量没有测试偏移的加速度，则该相关信息是不可获得的。由于该附加信息，与仅基于测量的加速度而没有测试偏移确定的补偿偏移相比，所确定的补偿偏移对于补偿不平衡通常将更准确和/或更有效。
[0035]
根据本发明的实施例，确定补偿偏移包括针对至少一个测试偏移中的每一个确定测量的加速度的频谱的频率分量，特别是频率分量的幅值和/或相位。
[0036]
确定频率分量可以包括执行测量的加速度的傅立叶分析。它可以包括对测量的加速度应用傅立叶变换，例如连续和/或离散傅立叶变换，诸如快速傅立叶变换。它可以包括将goertzel算法应用于测量的应用。可为至少一个测试偏移中的每一个确定一个频率分量。频率分量对于至少一个测试偏移中的每一个可以是相同的，即对应于相同的频率，特别是1p频率，或者对于至少一个测试偏移中的不同测试偏移，频率分量可以是不同的。可以为至少一个测试偏移中的至少一个确定多于一个的频率分量。
[0037]
这种实施例可能是有利的，因为所确定的频率分量可与风力涡轮机的振荡相关，该振荡可根据加速度来测量。风力涡轮机的振荡可以是至少部分地由风力涡轮机的不平衡确定的振荡、例如引起的振荡。不平衡本身可以表现为风力涡轮机的一次或少量振荡。因此，可以基于仅一个或少量对应于这些振荡的频率分量来充分地检查不平衡。goertzel算法对于确定所测量的加速度的单个或少量频率分量可能特别有效。
[0038]
根据示例性实施例，确定频率分量包括重复地确定频率分量，直到以预定的置信区间知道频率分量的某些特性，特别是幅值和相位或实部和虚部。在风力涡轮机的预定数量的振荡之后和/或在风力转子的预定数量的转数(例如十转)之后，可以重复地确定频率分量。
[0039]
根据本发明的另一实施例，每个频率分量的频率基于、特别是等于风力转子的转子频率，特别是当前转子频率。因此，频率分量可以是所谓的1p激励或1p频率分量。转子频率可以是任何其他频率，例如转子频率的倍数或转子频率的分数。
[0040]
如果例如不平衡是由于一个叶片与其他叶片相比的性质差异，则这种实施例可以是有利的。这种不平衡可能导致风力涡轮机的具有当前转子频率的振荡。通过确定对应于转子频率的频率分量，可以最佳地分析这种振荡。
[0041]
根据本发明的另一实施例，确定补偿偏移包括将每个频率分量映射到坐标系，确定由每个频率分量定义的中心，以及基于该中心计算补偿偏移。
[0042]
坐标系可以是二维坐标系。特别地，坐标系可以是复平面，并且频率分量可以是映射到复平面上的复数。坐标系还可以是一维坐标系、三维坐标系、或者甚至是具有多于三维的坐标系。
[0043]
可以为至少一个测试偏移中的每一个确定单个频率分量。中心可以被定义为每个频率分量的平均值。该平均值可以是加权平均值，其中不同的频率分量具有不同的权重。它们也可被赋予相同的权重。中心可以被定义为由每个频率分量定义的几何形状的重心。几何形状可以是例如多边形、三角形、六边形、圆形或椭圆形。几何形状的角可以对应于频率分量。一个或多个、特别是所有的频率分量可以位于几何形状的周向部分或外围。
[0044]
基于所述中心计算补偿偏移可以包括基于中心距离坐标系的轴的距离、所述中心距离坐标系的原点的距离、所述中心的坐标、所述中心距离一个或多个频率分量的距离、所述中心距离一个或多个频率分量的平均距离、一个或多个频率分量的取向、几何形状的周长和几何形状的取向中的至少一者来计算补偿偏移。
[0045]
这样的实施例可以是有利的，因为提供了用于确定补偿偏移的简单且有效的过程。这个过程可以允许以高精确度确定补偿偏移，从而在很大程度上补偿不平衡。如果与测
试偏移的适当选择相结合，这种过程可能是特别有利的。例如，可以以频率分量在坐标系中表现出一定对称性和/或它们在坐标系中近似于一定形状的方式来选择测试偏移。
[0046]
根据本发明的另一实施例，确定补偿偏移包括基于每个所述频率分量拟合圆，并基于该圆计算补偿偏移。
[0047]
可以为至少一个测试偏移中的每一个确定单个频率分量。基于每个频率分量拟合圆可以包括将频率分量映射到坐标系，特别是二维坐标系。它可以包括使用最小二乘法，特别是非线性最小二乘法拟合圆。它可以包括确定拟合的频率分量，每个频率分量对应于相应的频率分量。拟合的频率分量可以定位在圆的圆周上，特别是彼此等距。例如，可以存在与六个频率分量相对应的六个拟合频率分量，并且六个拟合的频率分量可以在圆的圆周上彼此间隔开60
°
。
[0048]
基于圆计算补偿偏移可以包括基于圆的直径、圆心的坐标、一个或多个频率分量的取向、一个或多个拟合的频率分量的取向中的至少一者来计算补偿偏移。可以有至少三个频率分量，特别是六个频率分量，基于这些频率分量拟合圆。
[0049]
这样的实施例可以是有利的，因为提供了用于确定补偿偏移的简单且有效的过程。这个过程可以允许以高精确度确定补偿偏移，从而在很大程度上补偿不平衡。如果与测试偏移的适当选择相结合，这种过程可能是特别有利的。例如，可以选择测试偏移，使得例如当映射到坐标系时频率分量近似为圆。
[0050]
根据本发明的另一实施例，确定补偿偏移包括将补偿偏移设置为至少一个测试偏移中的一者，尤其是设置为与具有最小幅值的频率分量相对应的测试偏移。所述至少一个测试偏移可以包括值为零的测试偏移和/或至少一个非零测试偏移。
[0051]
这样的实施例可能是有利的，因为它需要少量的建模或计算。因此，它可以特别适合于在线监测系统和/或用于补偿在风力涡轮机的操作期间、特别是在能量产生期间的不平衡。如果与迭代过程相结合，则该实施例可以是特别有利的，在迭代过程中，基于一组测试偏移来确定补偿偏移，并且然后基于一组另外的测试偏移来确定另外的补偿偏移。更多的迭代是可能的，并且给定测试偏移和另外的测试偏移的适当选择，可以预期总补偿偏移的一些收敛。
[0052]
根据本发明的另一实施例，在确定补偿偏移之后，该方法还包括将补偿偏移应用于参数；向所述参数应用至少一个另外的测试偏移，其中所述至少一个另外的测试偏移中的每一个小于相应的测试偏移；针对所述至少一个另外的测试偏移测量所述风力涡轮机的加速度；以及基于所测量的加速度确定另一补偿偏移。与仅将补偿偏移应用于参数时相比，当将另一补偿偏移应用于参数时，可以更大程度地补偿不平衡。
[0053]
如果另一测试偏移的绝对值较小，例如，如果另一测试偏移和所述测试偏移是标量或向量，则另一测试偏移可以小于对应的测试偏移。如果描述另一测试偏移的向量或矩阵中的至少一个项(entry)小于测试偏移的对应项，则另一测试偏移可以小于对应的测试偏移。如果参数的至少一个子参数的另一测试偏移小于子参数的对应测试偏移，特别是对于所有子参数，则参数的另一测试偏移可以小于参数的对应测试偏移。对应的测试偏移可以例如由它们被应用的顺序和/或由它们的相对相似性来确定。在替代实施例中，至少一个另外的测试偏移中的至少一者小于对应的测试偏移就足够了。
[0054]
在确定所述另一补偿偏移之后，所述方法可以进一步包括将所述另一补偿偏移应
用于所述参数。它还可以包括基于至少一个第三测试偏移确定第三补偿偏移并应用第三补偿偏移，以及可选地，基于至少一个第四测试偏移确定第四补偿偏移并应用第四补偿偏移。该方法可以包括用于确定后续补偿偏移的任何数量的迭代，例如，五次、多于五次、多于十次、或多于一百次迭代。迭代的次数可以通过总补偿偏移的收敛和/或通过补偿偏移序列收敛到零来确定。总补偿偏移可以被定义为补偿偏移序列的总和。
[0055]
这样的实施例可能是有利的，因为它需要少量的建模和计算。因此，它可以特别适合于在线监测系统和/或适合于补偿在风力涡轮机的操作期间、特别是在电力生产期间的不平衡。
[0056]
根据本发明的另一实施例，应用至少一个测试偏移包括顺序地应用多个测试偏移，特别是以时间序列顺序地应用多个测试偏移。可以一个接一个地应用多个测试偏移。
[0057]
所述多个测试偏移可由三个测试偏移、三个以上的测试偏移、六个测试偏移、六个以上的测试偏移、九个测试偏移、九个以上的测试偏移组成。测试偏移的数量可被风力转子的叶片的数量整除。此外，可能存在值为零的测试偏移。
[0058]
这种实施例可能是有利的，因为测试偏移序列可以允许在不平衡改变时充分地检查风力涡轮机的行为。这可以允许以高精确度确定补偿偏移，并有效地补偿不平衡。
[0059]
根据本发明的另一实施例，多个测试偏移中的每一个包括用于风力转子的多个叶片中的每一个的叶片测试偏移，其中，针对不同的测试偏移来排列叶片测试偏移的值，和/或其中，针对不同的测试偏移来反转叶片测试偏移的值的符号，特别是所有符号。
[0060]
多个测试偏移可包括测试偏移，对于所述测试偏移，排列叶片测试偏移的值，使得对于多个叶片中的每个存在对应的叶片测试偏移。例如，在三个叶片的情况下，可以存在对应的测试偏移(a，b，b)、(b，a，b)和(b，b，a)，其中分别地，第一项表示第一叶片的叶片偏移，第二项表示第二叶片的叶片偏移，并且第三项表示第三叶片的叶片偏移。类似地，关于符号反转，可存在对应的测试偏移(a，b，c)和(-a，-b，-c)，其中值a、b、c可为正、负或零。
[0061]
这样的实施例可以是有利的，因为其允许系统地检查风力涡轮机的行为如何取决于不平衡。这可以允许以高精确度确定补偿偏移，并有效地补偿不平衡。当对应的频率分量被映射到坐标系时，可以反映涉及排列和/或符号反转的测试偏移的对称选择。因此，当基于频率分量的中心和/或基于拟合圆来确定补偿偏移时，上述实施例可能是特别有利的。
[0062]
根据示例性实施例，测试偏移的数量是风力转子的叶片数量的倍数，特别是风力转子的叶片数量的两倍的倍数。该实施例可以反映如上所述的测试偏移的对称选择，其中当需要具有符号反转的成对的测试偏移时，产生了因子二。
[0063]
根据示例性实施例，对于至少一个测试偏移中的至少一者，特别是所有测试偏移，叶片测试偏移值的总和为零。这对于以特别平衡或对称的方式引入测试偏移可能是有利的。
[0064]
根据示例性实施例，补偿偏移是叶片补偿偏移，并且该方法还包括在应用叶片补偿偏移时应用叶片补偿偏移并确定质量补偿偏移。
[0065]
根据本发明的另一实施例，参数包括多个叶片参数，每个叶片参数表征风力转子的多个叶片中的不同叶片，其中每个叶片参数包括相应叶片的叶片桨距和/或叶片平衡质量。叶片平衡质量可以由附接到相应叶片的平衡块的数量和/或质量确定。不同的平衡块的质量可以不同，或者所有平衡块的质量可以相同。平衡块可以在距风力转子的旋转轴线可
变的距离处可附接到相应的叶片，或者它们可以仅在距旋转轴线固定的距离处可附接。单独平衡块的质量例如可以在5kg和50kg之间，特别是在10kg和20kg之间。
[0066]
这种实施例可能是有利的，因为叶片桨距和叶片平衡质量两者都是用于补偿风力转子的不平衡的合适参数。例如，叶片平衡质量可适于补偿风力转子的质量不平衡，而叶片桨距可适于补偿风力转子的空气动力学不平衡和/或质量不平衡。
[0067]
根据本发明的另一实施例，至少一个测试偏移包括绝对值在0.05度和2度之间、特别是在0.1度和1度之间、特别是在0.3度和0.6度之间的叶片桨距测试偏移。
[0068]
这种实施例可能是有利的，因为所述数量级的叶片桨距测试偏移可能大到足以引起显著的激励，但足够小以至于不会导致严重的载荷问题。。
[0069]
根据本发明的另一实施例，加速度包括风力涡轮机的塔架和/或风力涡轮机的机舱的前后加速度和/或左右加速度。
[0070]
左右加速度可定义为垂直于塔架的竖直轴线，但平行于风力转子的转子平面。前后方向可以被定义为垂直于塔架的竖直轴线并且垂直于塔架的左右加速度。替代地，前后方向可相对于转子平面来定义，特别是定义为垂直于转子平面。当测量加速度时，与这些方向的偏离可能是可能的，例如，偏离15度或更小，特别是偏离5度或更小，特别是偏离1度或更小。
[0071]
这种实施例可能是有利的，因为这些加速度和对应的振荡可能与要减小的不平衡很好地相关。
[0072]
根据本发明的另一实施例，不平衡包括空气动力学不平衡，其基于前后加速度被补偿，并且不平衡包括质量不平衡，其基于左右加速度被补偿。空气动力学不平衡可以是桨距不平衡。
[0073]
空气动力学不平衡，特别是桨距不平衡，可以首先被补偿，而质量不平衡可以其次被补偿，或者反之亦然。对于大的质量不平衡，可能需要多次迭代，例如，桨距平衡和质量平衡的迭代或仅质量平衡的迭代。桨距平衡可至少部分地补偿质量不平衡。
[0074]
这种实施例可能是有利的，因为前后加速度，尤其是前后振荡，可能与空气动力学不平衡有关，而左右加速度，尤其是左右振荡，可能与质量不平衡有关。
[0075]
根据本发明的另一实施例，补偿偏移根据风力转子的叶片桨距角、特别是风力转子的绝对叶片桨距角和/或根据风力转子的叶片载荷来确定。叶片桨距角可以是风力转子的叶片的桨距角中的一个，或者可以是叶片的所有桨距角的平均值。
[0076]
这种实施例对于有效地补偿不平衡可能是有利的，特别是当不平衡取决于当前叶片桨距角时。
[0077]
根据示例性实施例，在风力涡轮机的操作期间，特别是在能量产生期间，执行该方法。
[0078]
一些实施例已经参照设备类型的权利要求进行了描述，而其他实施例已经参照方法类型的权利要求进行了描述。然而，本领域技术人员将从以上和以下描述中了解到，除非另外指出，否则与方法类型权利要求相关的特征和与设备类型权利要求相关的特征的任何组合都是与本文献一起公开的。
[0079]
本发明的上述方面和其他方面从下文要描述的实施例的示例中是显而易见的，并且参考实施例的示例进行解释。
附图说明
[0080]
图1示出了具有根据本发明的示例性实施例的控制单元的风力涡轮机。
[0081]
图2示出了根据本发明的示例性实施例的拟合到频率分量的圆。
[0082]
图3示出了根据本发明的示例性实施例的桨距偏移，并且图4示出了对应的不平衡。
[0083]
图5示出了根据本发明的示例性实施例的桨距偏移，并且图6示出了对应的不平衡。
[0084]
图7示出了根据本发明的示例性实施例的桨距偏移，并且图8示出了对应的不平衡。
[0085]
图9示出了根据本发明的示例性实施例的不平衡和桨距角之间的相关性。
[0086]
图10和图11示出了根据本发明的示例性实施例的频率分量与不同阻尼曲线的比较。
[0087]
图12示出了根据本发明的示例性实施例的转子速度、叶片桨距和风速，并且图13示出了叶片的对应平衡质量。
具体实施方式
[0088]
附图中的图示是示意性的。在不同的附图中，相似或相同的元件设置有相同的附图标记。为了清楚和可理解性起见，对于已经在之前的附图中提供了附图标记的那些特征，有时省略了附图标记。
[0089]
在参考附图将进一步详细描述示例性实施例之前，将总结一些基本考虑，基于所述基本考虑已经开发了本发明的示例性实施例。
[0090]
所开发的方法可用于空气动力学地平衡任何风力涡轮机的桨距，并且然后计算要添加到转子以实现质量平衡的质量。使用质量平衡计算方法的监测器(控制单元)连续地操作以监测转子的平衡。该监测器可用于检测由于任何原因引起的不平衡，所述原因是诸如结冰、平衡差的转子、叶片末梢的损耗等。
[0091]
该方法在涡轮机转子以选定速度旋转的情况下应用一系列的六个桨距测试偏移。goertzel滤波器用于根据机舱加速度确定1p激励(频率分量)的幅值和相位(或实部和虚部)，机舱加速度在若干转数(rotation)上作为转子方位角的函数而被分箱。为了桨距平衡，使用塔架前后加速度。一旦通过检查置信区间确定了六个桨距测试偏移的序列完成，则所得到的数据点在复平面中形成圆。使用非线性最小二乘法将圆拟合到数据。然后，使用不同的非线性最小二乘法，将在圆上的具有60
°
间隔的六个数据点拟合到数据。
[0092]
根据在桨距序列中使用的桨距测试偏移、圆的直径和数据点的取向，可以计算空气动力学地平衡转子所需的桨距补偿偏移。在应用桨距补偿偏移的情况下，使用机舱左右加速度(side to side acceleration)来计算平衡转子所需的质量补偿偏移。在空气动力学不平衡和质量不平衡之间存在强耦合，因此对于大的质量不平衡，可能需要多次平衡迭代。
[0093]
该方法可在正常的涡轮机操作期间使用。桨距补偿偏移可作为涡轮机桨距角的函数来计算，并且可作为桨距角的函数来调度，以便对于所有的涡轮机操作条件保持紧密的平衡公差。已经观察到转子不平衡取决于涡轮机的桨距角。
[0094]
作为直接计算平衡转子所需的桨距补偿偏移的替代方案，可以基于相同的1p数据收集方法使用迭代方法。对于该方法，评估没有桨距测试偏移的基线条件以及六个桨距测试偏移情况，并选择具有最低1p激励的情况。最低1p激励可以是没有测试偏移的情况或具有序列中六个测试偏移中的一者的情况。具有最低1p激励的条件现在变成基线，并且在序列中使用的桨距测试偏移的幅值被减小，从而导致进一步的桨距测试偏移。应用六个另外的桨距测试偏移的序列，并且再次选择具有最低激励的情况。继续该过程直到该方法收敛。将使用桨距测试偏移幅值的下限来提供激励中的一些差异。
[0095]
上述方法的优点是使用来自桨距测试偏移序列的数据，该数据可用于计算平衡所需的桨距补偿偏移。同样重要的是使用多个计算来估计收敛性和计算几个转子旋转(转数，revolution)的平均值。一旦计算出桨距补偿偏移，就保持该值以计算平衡转子所需的质量。前后加速度用于桨距平衡，左右加速度用于质量平衡。这里描述的方法仅需要标准的涡轮机机舱加速度测量，并且能够进行桨距平衡和计算平衡风力涡轮机转子所需的质量。
[0096]
图1示出了包括塔架102的风力涡轮机100，该塔架安装在未示出的基架上。塔架102与竖直轴线109对准。在塔架102的顶部上，布置机舱104。在塔架102和机舱104之间，提供偏航角调节装置103，其可被控制以“偏航”机舱104，以用于与当前的风向对准。
[0097]
风力涡轮机100还包括具有三个叶片111的风力转子110。在图1中，仅可看到这些叶片111中的两个。风力转子110可围绕旋转轴线118旋转。安装在毂114处的叶片111从旋转轴线118径向延伸。
[0098]
在毂114与叶片111中的每一个之间，设置相应的叶片调节装置112，以通过使相应的叶片111围绕基本上平行于叶片111的纵向延伸的轴线旋转来调节每个叶片111的叶片桨距角117。通过控制叶片调节装置112，相应叶片111的叶片桨距角117可以以这样的方式调节，即至少在正常风力条件下，最大的风能可以从当前可用的风能中恢复。然而，也可以有意将叶片桨距角调节到仅捕获减小的风能的位置。
[0099]
在机舱104内，提供了包括定子组件和转子组件的发电机100。风力转子110借助于实现为可旋转轴115的传动系与转子组件旋转地联接。提供示意性地描绘的轴承组件116以便将风力转子110和转子组件两者保持就位。如图1中可见的，轴115沿旋转轴线118延伸。为了提供与公用电网的功率信号同步的ac功率信号，定子组件110的电输出电连接到功率转换器105。
[0100]
风力涡轮机100还包括用于以高效方式操作风力涡轮机100的控制单元101。控制单元101可位于风力涡轮机100内或风力涡轮机100外。除了控制例如偏航角调节装置112之外，控制单元101还用于以优化的方式调节风力转子110的叶片111的叶片桨距角117。
[0101]
控制单元配置成执行用于补偿风力涡轮机100的风力转子110的不平衡的方法。该方法包括将至少一个测试偏移应用于表征风力转子110的状态的参数，其中，不平衡取决于该参数。该方法还包括针对至少一个测试偏移测量风力涡轮机100的加速度，例如沿着前后方向107的加速度和/或沿着左右方向108的加速度，其中加速度取决于不平衡。该方法最后包括基于测量的加速度107、108确定补偿偏移，其中当补偿偏移应用于所述参数时，至少部分地补偿不平衡。测试偏移和/或补偿偏移可通过改变叶片111的桨距角117和/或通过添加或移除叶片111的平衡块113来应用。
[0102]
图2示出了映射到圆237的频率分量221-226，其中圆237用于桨距平衡过程。在该
桨距平衡过程中，应用以下涡轮机操作条件。涡轮机在4m/s到7m/s量级的低风速下是离线的，风力转子的转子速度通过叶片桨距来调节，例如在额定转子速度下。
[0103]
然后，应用已知的桨距测试偏移(例如，0.3、-0.15、-0.15)。前后加速度数据作为方位角的函数被分箱。基于该数据，每n(～10)个转数使用goertzel滤波器计算相应频率分量221-226的加速度幅值和相位，直到达到期望的置信区间或达到允许迭代的最大值。
[0104]
基于该过程，收集每个叶片的正和负测试偏移的数据，例如针对以下六个测试偏移收集数据：
[0105][0106]
每个测试偏移对应于频率分量221-226。使用goertzel幅值和goertzel相位，即频率分量221-226中的每一个的相应幅值和相位，将频率分量221-226映射到坐标系。
[0107]
使用非线性最小二乘法，估计圆237的参数，所述参数拟合加速度数据。该圆237具有中心238。基于不同的非线性最小二乘法，针对每个拟合的频率分量231-236使用60度偏移以未知的转数来确定六个拟合的频率分量231-236。这将降低方向灵敏度。六个拟合的频率分量231-236位于圆237的圆周上。
[0108]
根据数据点的拟合和用于产生数据的已知桨距偏移，例如基于来自正和负的桨距测试偏移的非线性最小二乘法拟合的coleman变换，计算桨距补偿偏移以使圆居中。例如，可以基于以下等式来计算桨距补偿偏移：
[0109]atilt
＝-y
center pitch
check
/r
circle
[0110]ayaw
＝-x
center pitch
check
/r
circle
[0111][0112][0113][0114]
这里，r
circle
是圆237的半径，例如0.0153，x
center
和y
center
分别是圆237的中心238的坐标，例如-0.01382和-0.0061，pitch
check
是用于产生数据的桨距偏移的幅值，并且由拟合的频率分量231-236中的至少一者的取向239确定。最后，co
pitcha
、co
pitchb
、co
pitchc
是计算的桨距补偿偏移。
[0115]
所描述的方法可以在调试时使用，并且可以作为检查而周期性地激活。周期性或连续的变型将正和负的桨距测试偏移施加至每个叶片，选择最小1p加速度作为新的桨距偏移基准，然后减小桨距测试偏移幅值，并重复该过程。
[0116]
图3示出了叶片桨距补偿偏移341-343，并且图4示出了相应的不平衡344、345，它
们已经至少部分地得到了补偿。图3和图4示出了用于质量和桨距不平衡的补偿计算，其被特意引入用于测试目的。具体地说，将平衡块移动以产生质量不平衡，即两个平衡块从叶片b被移除，并与另外三个平衡块一起放入叶片a中。此外，已经应用了桨距偏移，即，在叶片c上已经引入+0.5
°
的桨距不平衡偏移。
[0117]
为了确定叶片桨距补偿偏移341-343，对应于迭代次数执行了五个桨距和质量平衡测试。图3示出了取决于迭代次数的以度为单位的叶片桨距补偿偏移341-343。如可见的，由本文所述的方法计算的桨距补偿偏移341-343在五个测试中是一致的。针对桨距和质量计算的平均补偿偏移341-343为：针对叶片a为0.598
°
，针对叶片b为-0.005
°
，并且针对叶片c为-0.594
°
。
[0118]
这些补偿偏移是似乎可信的和一致的，如当从关于图3和图4的本实施例确定的针对桨距和质量不平衡的补偿偏移中减去仅针对质量不平衡的补偿偏移(对于叶片a确定为0.474
°
，对于叶片b确定为0.167
°
，并且对于叶片c确定为-0.333
°
)时可以示出的，产生了以下差：针对叶片a为0.124
°
，针对叶片b为0.200
°
，并且针对叶片c为-0.325。这些值与针对叶片c上+0.5
°
的桨距不平衡偏移的零均值校正值相当，即：针对叶片a为0.167
°
，针对叶片b为0.167
°
，并且针对叶片c为-0.333。
[0119]
图4示出了根据迭代次数的对应的以kg*m为单位测量的力矩不平衡344和对应的以度为单位测量的相位不平衡345。还描绘了力矩不平衡344的置信区间346。如所描绘的相应的不平衡344、345已经通过应用叶片桨距补偿偏移341-343而至少部分地得到补偿。可获得一致的桨距平衡条件。保持桨距偏移为用于平衡桨距的值的力矩不平衡344的幅值平均值为1984.0kg*m。
[0120]
对于一般平衡，首先，可以通过应用可控制的测试偏移来计算桨距平衡。可以应用桨距补偿偏移来平衡桨距，并且然后可以计算质量不平衡。对于大的质量不平衡，可能需要转子不平衡估计的至少两次迭代，尤其是因为大的质量不平衡影响桨距平衡计算。在第一次迭代中仅校正质量。第一质量校正是使用来自质量和桨距不平衡数据的数据计算的。使用来自第一质量校正的数据计算第二质量校正。至少在一些情况下，两次迭代似乎足以进行桨距和质量校正。图3和图4示出了在第一次迭代期间的转子不平衡估计。图5和图6示出了第一次迭代之后的转子不平衡估计。图7和图8示出了第二次迭代之后的转子不平衡估计。
[0121]
图5示出了叶片桨距补偿偏移341-343，并且图6示出了相应的不平衡344、345，它们已经至少部分地得到了补偿。图5和图6示出了在如图3和图4中所示的仅具有质量补偿的转子不平衡估计的第一次迭代之后的转子不平衡估计。
[0122]
为了确定叶片桨距补偿偏移341-343，对应于迭代次数执行了五个桨距和质量平衡测试。图5描绘了取决于迭代次数的以度为单位的叶片桨距补偿偏移341-343。如可见的，由本文所述的方法计算的桨距补偿偏移341-343在五个测试中是一致的。所计算的针对桨距的平均补偿偏移341-343是：针对叶片a为0.405
°
，针对叶片b为0.057
°
，并且针对叶片c为-0.463
°
。
[0123]
图6描绘了取决于迭代次数的对应的以kg*m测量的力矩不平衡344和对应的以度测量的相位不平衡345。还描绘了力矩不平衡344的置信区间346。如所描绘的相应的不平衡344、345已经通过应用叶片桨距补偿偏移341-343而至少部分地得到补偿。可获得一致的桨
距平衡条件。保持桨距偏移为用于平衡桨距的值的力矩不平衡344的幅值平均值为586.4kg*m。
[0124]
图7示出了叶片桨距补偿偏移341-343，并且图8示出了对应的不平衡344、345，它们已经至少部分地得到了补偿。图7和图8示出了在如图5和图6中所示的具有第二质量补偿和桨距补偿的转子不平衡估计的第二次迭代之后的转子不平衡估计。
[0125]
为了确定叶片桨距补偿偏移341-343，对应于迭代次数执行十个桨距和质量平衡测试。图7描绘了取决于迭代次数的以度为单位的叶片桨距补偿偏移341-343。如可以看出的，通过本文描述的方法计算的桨距补偿偏移341-343在十个测试中是一致的。用于桨距的平均补偿偏移341-343是：针对叶片a为-0.0056
°
，针对叶片b为-0.0323
°
，并且针对叶片c为0.0388
°
。因此，桨距得以良好地平衡。
[0126]
图8描绘了取决于迭代次数的对应的以kg*m为单位测量的力矩不平衡344和对应的以度为单位测量的相位不平衡345。还描绘了力矩不平衡344的置信区间346。如所描绘的相应的不平衡344、345已经通过应用叶片桨距补偿偏移341-343而至少部分地得到补偿。可获得一致的桨距平衡条件。保持桨距偏移为用于平衡桨距的值的力矩不平衡344的幅值平均值为295.3kg*m。质量不平衡在一个质量平衡块公差内。
[0127]
图9描绘了取决于风力转子的叶片桨距角的以kg*m为单位的力矩不平衡344和以度为单位的相位不平衡345以及力矩不平衡346的置信区间。如可以看到的，不平衡344、345根据叶片桨距角而增加。因此，可能需要根据叶片桨距角计算桨距补偿偏移，以使转子平衡。相应地，桨距补偿偏移可以根据桨距来调度，以实现紧密的平衡目标。
[0128]
图10和图11示出了与阻尼曲线751-754相比的模拟频率分量，以便确定阻尼常数ζ。在图10和图11的实施例中，已经在叶片中的一者上的22.18米处引入了125kg的质量不对称。每个阻尼曲线对应于不同的阻尼常数ζ，例如，阻尼曲线751对应于阻尼常数0.02，阻尼曲线752对应于阻尼常数0.05，阻尼曲线753对应于阻尼常数0.10，并且阻尼曲线754对应于阻尼常数0.15。基于goertzel算法确定频率分量的幅值和相位。
[0129]
在图10中，示出了频率分量的幅值761-765与ω/ωn的关系，其中ω是风力转子的旋转频率，并且ωn是塔架的自然本征频率。在图10和图11的实施例中，ωn为0.265hz。将频率分量的幅值761-765与不同的阻尼曲线751-754进行比较。该幅值一致地遵循阻尼常数为0.02的阻尼曲线751。
[0130]
在图11中，示出了频率分量的相位766-769与ω/ωn的关系。相位766-769分别对应于幅值762-765。将频率分量的相位761-765与不同的阻尼曲线751-754进行比较。与在幅值的情况下一样，相位也非常好地遵循具有0.02的阻尼常数的阻尼曲线751。
[0131]
基于所确定的阻尼常数，可以计算要添加到风力涡轮机的叶片的平衡质量以补偿质量不平衡。例如，如果质量不平衡可以按照在距风力转子的旋转轴线一定距离r处的虚拟质量m
rot
来表示，并且如果虚拟质量定位在叶片中的一者的方向上，则可以计算要添加到其他叶片的平衡质量。
[0132]
例如，如果叶片a是重的，即如果其中是当虚拟质量定位成与竖直轴线成90
°
时风力塔架的竖直轴线与叶片a之间的角度。然后，可以如下地计算要添加到叶片b和c上的质量：
[0133][0134][0135]mrot
r，即虚拟质量与虚拟质量到旋转轴线的距离的乘积可以基于阻尼常数ζ和风力转子ω的频率来计算。
[0136]
图12示出了以rpm为单位的转子速度871、以度为单位的叶片桨距872和以m/s为单位的风速873与以秒为单位的时间的关系。图13示出了也取决于以秒为单位的时间的对应的平衡质量874-876(以kg为单位)。平衡质量874被添加到叶片a上，平衡质量875被添加到叶片b上，并且平衡质量876被添加到叶片c上。叶片c的平衡质量876为零，因为在图12和图13的实施例中，重的叶片c的不平衡被补偿。
[0137]
在质量平衡过程中，应用以下操作条件。涡轮机在4m/s到7m/s量级的低风力下离线。风力转子的转子速度通过叶片桨距来调节，例如在额定转子速度下。
[0138]
塔架左右加速度数据作为方位角的函数被分箱。使用goertzel滤波器每n(10)转计算频率分量的加速度幅值和相位，直到达到期望的置信区间或达到允许迭代的最大值。然后计算要添加到每个叶片上用于平衡的平衡质量。为此，必须知道塔架左右频率和塔架头部质量，并且必须假定低阻尼(ζ＝0.01-0.02)。如图13中所示，在几次计算之后，所确定的用于叶片a和b的平衡质量875、876会聚。代替计算每个叶片的单独平衡质量，可以计算不平衡的幅值和方向。
[0139]
对于总体平衡，即，桨距和质量平衡，可以从桨距平衡开始，因为可以控制桨距偏移以估计桨距不平衡。桨距偏移可以应用于空气动力学平衡。平衡所需的质量可以按照质量平衡过程来计算。空气动力学平衡所需的桨距偏移和为了质量平衡而每个叶片要添加的质量可被报告或保持在非易失性存储器中。
[0140]
应当注意，术语“包括”并不排除其他元件或步骤，并且冠词“一”(a or an)的使用并不排除多个(名词前若无数量限定则并不排除多个)。此外，可以组合针对不同实施例描述的元件。还应当注意，权利要求中的附图标记不应当被解释为限制权利要求的范围。

技术特征：
1.一种用于补偿风力涡轮机(100)的风力转子(110)的不平衡(344、345)的方法，所述方法包括将至少一个测试偏移应用于表征所述风力转子(110)的状态的参数(113、117)，其中，所述不平衡(344、345)取决于所述参数(113、117)；针对所述至少一个测试偏移测量所述风力涡轮机(100)的加速度，其中所述加速度取决于不平衡(344、345)；以及基于所测量的加速度确定补偿偏移(341-343、874-876)，其中当所述补偿偏移(341-343、874-876)被应用于所述参数(113、117)时，所述不平衡(344、345)被至少部分地补偿，其中确定所述补偿偏移(341-343、874-876)包括：针对所述至少一个测试偏移中的每一个、针对至少两个测试偏移，确定所测量的加速度的频谱的频率分量(221-226)，将所述频率分量(221-226)中的每一个映射到坐标系，确定由所述频率分量(221-226)中的每一个定义的中心(238)，以及基于所述中心(238)计算所述补偿偏移(341-343、874-876)。2.根据前述权利要求所述的方法，其中确定所述补偿偏移(341-343、874-876)包括针对所述至少一个测试偏移中的每一个确定所测量的加速度的频谱的频率分量(221-226)的幅值(761-765)和/或相位(766-769)。3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述频率分量(221-226)中的每一个的频率基于所述风力转子(110)的转子频率、特别是等于所述风力转子(110)的转子频率。4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，确定所述补偿偏移(341-343、874-876)包括基于所述频率分量(221-226)中的每一个拟合圆(237)，并且基于所述圆(237)计算所述补偿偏移(341-343、874-876)。5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，确定所述补偿偏移(341-343、874-876)包括将所述补偿偏移(341-343、874-876)设置为所述至少一个测试偏移中的一者，尤其是设置为与具有最小幅值的频率分量相对应的测试偏移。6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，在确定所述补偿偏移(341-343、874-876)之后，所述方法还包括：将所述补偿偏移(341-343、874-876)应用于所述参数(113、117)；将至少一个另外的测试偏移应用于所述参数(113、117)，其中所述至少一个另外的测试偏移中的每一个小于对应的测试偏移；针对所述至少一个另外的测试偏移来测量所述风力涡轮机(100)的加速度；以及基于所测量的加速度来确定另外的补偿偏移(341-343、874-876)。7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中应用所述至少一个测试偏移包括顺序地应用多个测试偏移。8.根据前述权利要求所述的方法，其中，所述多个测试偏移中的每一个包括用于所述风力转子(110)的多个叶片(111)中的每一个的叶片测试偏移，其中，针对不同的测试偏移对所述叶片测试偏移的值进行排列，和/或其中，针对不同的测试偏移使所述叶片测试偏移的值的符号反转。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述参数(113、117)包括多个叶片参数，每个叶片参数表征所述风力转子(110)的多个叶片(111)中的不同叶片(111)，其中，每个叶片参数包括相应叶片(111)的叶片桨距(117)和/或叶片平衡质量(113)。10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，至少一个测试偏移包括绝对值在0.05度和2度之间、特别地在0.1度和1度之间、特别地在0.3度和0.6度之间的叶片桨距测试偏移。11.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述加速度包括所述风力涡轮机(100)的塔架(102)和/或所述风力涡轮机(100)的机舱(104)的前后加速度(107)和/或左右加速度(108)。12.根据前述权利要求所述的方法，其中，所述不平衡(344、345)包括基于所述前后加速度(107)被补偿的空气动力学不平衡，并且所述不平衡(344、345)包括基于所述左右加速度(108)被补偿的质量不平衡。13.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述补偿偏移(341-343、874-876)是根据所述风力转子(110)的叶片桨距角(872)和/或所述风力转子的叶片载荷来确定的。14.一种用于产生电力的风力涡轮机(100)，所述风力涡轮机(100)包括塔架(102)；风力转子(110)，其布置在所述塔架(102)的顶部部分处并且包括至少一个叶片(111)；被配置为发电机(106)的电机(106)，其与所述风力转子(111)机械地联接；以及控制单元，其被配置为执行根据权利要求1至13中的任一项所述的方法。

技术总结
描述了一种用于补偿风力涡轮机(100)的风力转子(110)的不平衡(344、345)的方法。该方法包括将至少一个测试偏移应用于表征风力转子(110)的状态的参数(113、117)，其中，不平衡(344、345)取决于所述参数(113、117)；针对所述至少一个测试偏移测量所述风力涡轮机(100)的加速度，其中，所述加速度取决于所述不平衡(344、345)；以及基于所测量的加速度确定补偿偏移(341-343、874-876)，其中，当补偿偏移(341-343、874-876)被应用到所述参数(113、117)时，所述不平衡(344、345)被至少部分地补偿。此外，描述了一种对应的风力涡轮机(100)，其包括被配置成执行上述方法的控制单元(101)。(101)。(101)。


技术研发人员：K
受保护的技术使用者：西门子歌美飒可再生能源公司
技术研发日：2021.09.10
技术公布日：2023/6/3