WIND TURBINE CONTROL TO MAXIMISE POWER PRODUCTION WITH A THRUST LIMIT

• Main Authors: SINISCALCHI MINNA, Sara, THURLOW, Anders Druedahl, GILES, Alexander Duncan, THOMSEN, Jesper Sandberg
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 04.01.2024
• Subjects: BLASTING; HEATING; LIGHTING; MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; MECHANICAL ENGINEERING; OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PRODUCING MECHANICAL POWER; WEAPONS; WIND MOTORS; WIND, SPRING WEIGHT AND MISCELLANEOUS MOTORS

The invention relates to controlling a wind turbine. A predefined power coefficient data structure and a predefined thrust coefficient data structure respectively comprise values of a power coefficient and a thrust coefficient as functions of blade pitch angle and tip speed ratio. The invention includes using an iterative search algorithm to determine values of pitch angle and tip speed ratio that maximise the power coefficient value in the predefined power coefficient data structure subject to a constraint that the thrust coefficient value in the predefined thrust coefficient data structure is no greater than a maximum threshold thrust coefficient value. A rotor speed reference is determined based on the determined tip speed ratio value and on a received wind speed. The determined pitch angle value is set as a pitch angle reference. The wind turbine is controlled in accordance with the pitch angle and tip speed ration references. L'invention se rapporte au commande d'une éolienne. L'invention concerne une structure de données de coefficient de puissance prédéfinie et une structure de données de coefficient de poussée prédéfinie qui comprennent respectivement des valeurs d'un coefficient de puissance et d'un coefficient de poussée en tant que fonctions d'angle de pas de pale et de rapport de vitesse de pointe. L'invention comprend l'utilisation d'un algorithme de recherche itératif pour déterminer des valeurs de rapport d'angle de pas et de vitesse de pointe qui maximisent la valeur de coefficient de puissance dans la structure de données de coefficient de puissance prédéfinie soumise à une contrainte selon laquelle la valeur de coefficient de poussée dans la structure de données de coefficient de poussée prédéfinie n'est pas supérieure à une valeur de coefficient de poussée seuil maximale. Une référence de vitesse de rotor est déterminée sur la base de la valeur de rapport de vitesse de pointe déterminée et d'une vitesse de vent reçue. La valeur d'angle de pas déterminée est définie comme référence d'angle de pas. L'éolienne est commandée en fonction des références de rapport d'angle de pas et de vitesse de pointe.