CN112567128A - 多转子风力涡轮机功率提升策略 - Google Patents

多转子风力涡轮机功率提升策略 Download PDF

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Abstract

本发明涉及包括至少两个转子的多转子风力涡轮机的操作。每个转子具有额定容量。该方法包括：监测转子的功率输出；检测转子中的至少第一转子的功率输出在其额定容量以下；检测转子中的至少第二转子的功率输出处于其额定容量；以及控制第二转子的操作，以暂时将其功率输出增大到其额定容量以上的值。

Description

多转子风力涡轮机功率提升策略
技术领域
本发明涉及一种操作多转子风力涡轮机的方法。本发明还涉及一种多转子风力涡轮机。
背景技术
在风力涡轮机中，来自风的动能通过通常经由齿轮箱联接到发电机的转子转换成电能。功率转换器(也称为“转换器”)将发电机的输出转换为适合输送到电网的电功率。风力涡轮机的重要参数是其年度发电量(AEP)。风力涡轮机的AEP取决于一年中的风速以及发电机能够在持续的时间段内输送的最大功率输出。该最大功率输出通常称为额定功率。达到额定输出功率的风速被称为额定风速。在额定风速以下的风速下，风力涡轮机将以其最大效率操作。在额定风速以上的风速下，通常将转子速度控制在恒定参考值附近，同时将功率输出保持在额定功率水平，以避免损坏风力涡轮机的各个部件。在较高的风速下不限制上述转子速度将例如导致发电机或转换器过热。
许多现代风力涡轮机可以在功率提升模式下操作，在该模式下，暂时允许功率输出超过功率额定值。通常在风力涡轮机在额定功率以下操作并且风速回到额定速度以上时启动功率提升。在正确的情况下，功率提升可以补偿在风速在额定速度以下的时间段中“损失”的功率。在功率提升期间，可以通过调节转子桨距以提高转子的旋转速度，将涡轮机的标称功率输出增大至多5％左右。为了不损坏转子，功率提升仅在例如20-60秒的短时间段内起作用。在功率提升之后，恢复时段允许例如发电机和转换器冷却至正常操作温度。
其中描述了功率提升控制策略的各方面的两个示例性专利申请是WO 2017059862 A1和WO 2016 206698 A1。在前者中，使用模型预测控制来控制功率提升功能的使用。在后者中，使用一种用于在不影响操作安全性的情况下优化来自功率提升的功率增益的控制过程。
风力涡轮机技术的另一最新发展是建造多转子风力涡轮机，其中一个风力涡轮机塔架承载多个单独的转子。单独的转子可以设置在从风力涡轮机塔架伸出的臂的外端，但是具有或不具有中央风力涡轮机塔架的其他结构设计也是可能的。在下文中，术语“转子”将如本技术领域中通常的那样不仅用于指代转子叶片和转子轮毂的组合，而且还用于指代将风能转换为电能的全功率生产单元或***。单转子和多转子风力涡轮机可以作为独立发电机进行操作，也可以在较大的风力涡轮机园区中操作。
发明内容
根据本发明的第一方面，该目的通过提供一种操作多转子风力涡轮机的方法来实现，所述风力涡轮机包括风力涡轮机支撑结构以及包括至少两个转子的一组风力涡轮机转子，所述转子中的至少一个位于远离所述风力涡轮机支撑结构的中心纵向轴线的位置，每个转子具有额定容量(rated capacity)。所述方法包括以下步骤：监测转子的功率输出；检测所述转子中的至少第一转子的功率输出在其额定容量以下；检测所述转子中的至少第二转子的功率输出处于其额定容量；以及控制所述第二转子的操作，以暂时将其功率输出增大到其额定容量以上的值。
在单转子风力涡轮机中，只有在风速再次回到额定速度以上之后，才能通过功率提升来补偿在风速突然下降期间损失的功率。尽管风力涡轮机的平均功率输出仍将处于额定功率输出或在额定功率输出以下，但在功率提升期间，它将在额定功率输出以上。由此在动力总成和功率电子器件上增加的机械应力和热应力可能仍然对风力涡轮机的耐久性具有(小的)有害影响，并且波动的功率输出对于连接到电网可能不是最佳的。
利用根据本发明的方法，发明人利用了多转子风力涡轮机中不同转子之间的风况变化。代替仅将已知的功率提升策略应用于一组风力涡轮机转子中的每个单独的转子，使用了一种协调方案，其中补偿功率提升可以分布在多个转子上并被定时，以使总风力涡轮机功率输出的波动最小化。本发明的重要优点是较高的功率提升容量，较少的附加机械应力和热应力以及较小的总风力涡轮机功率输出波动。例如，当第一转子处的风速下降到其额定速度以下而第二转子处的风速仍在其额定速度以上时，可以立即开始第二转子处的功率提升，从而在发生风速下降时对其进行补偿，并稳定一组风力涡轮机转子的总功率输出。
本发明的一个重要优点是，一组转子可以在较低的平均风速和局部风速下以其标称功率输出水平进行操作，并且可以在为了这样做而无需超出该标称功率输出水平的情况下这样做。在已知的单转子功率提升场景下，转子只能在其中平均功率输出处于其标称功率输出水平的风速范围内扩展。短期功率下降随后会通过短期功率提升得到补偿。利用根据本发明的集体性方法，当一个或多个转子处的风速下降到转子的额定速度以下时，实际功率输出也可以保持在标称输出水平。结果，一组转子的额定速度小于单个转子的额定速度。
在还包括具有额定容量的至少第三转子的一组风力涡轮机转子中，该方法还可以包括以下步骤：检测第三转子的功率输出处于其额定容量；以及控制第三转子的操作，以暂时将其功率输出增大到其额定容量以上的值。在这种情况下，第二转子和第三转子分摊功率提升。结果，每个转子仅需在额定功率以上操作一半的时间，或者仅需输送一半的附加功率，就可以补偿在第一转子处的风速下降期间的所有损失的能量。此外，在风速下降较大的情况下，第二转子和第三转子处的同时的功率提升可能能够完全补偿暂时的功率损失，而单个转子的功率提升则无法做到这样。
第二转子和第三转子的功率输出的暂时增大的定时可以不同，例如以更好地稳定总风力涡轮机功率输出。定时上的差异可以使得第二转子和第三转子的功率提升在时间上仍然部分重叠，或者使得一个功率提升在另一个功率提升开始之前就已经结束。
根据本发明的方法的另一实施例还包括：检测第一转子的功率输出返回到其额定容量；以及随即控制第一转子的操作，以暂时将其功率输出增大到其额定容量以上的值。以这种方式，第一转子中的功率下降被所述转子中的至少三个进行补偿，这可以允许更小和/或更短的功率提升。
根据本发明的方法主要用于补偿当风局部地且暂时地下降到额定速度以下时的功率损失。为了不对被提升的转子施加太大的机械应力和热应力，可以在一个较大的初始功率提升或其间具有较短的恢复时段的多个较大的初始功率提升之后跟随较小的功率提升和/或较长的恢复时段。类似地，例如，当第一转子的功率输出刚从额定容量以上下降到额定容量以下时，可以使用较大的功率提升。当功率输出已经在额定输出功率以下一段时间后，风速很快增大到额定风速以上的可能性可能会较低，因此可以优选较小的功率提升。同样，在确定最佳功率提升策略时，可以考虑第一转子的当前功率输出水平与其额定功率输出之间的差异。在当前功率输出刚好在额定功率输出以下时，风速很有可能会很快达到额定风速。
除了补偿短期功率下降之外，该方法还可以在转子中的一个的功率输出在额定功率以下达较长的时间段时(例如，当第一转子停止或降额时)使用。对于单个转子，这可能意味着它将在额定功率以上操作一段时间。但是，转子组的总功率输出将保持在整个***的标称值以下，这对于共享电力电子设备的正常工作和/或与电网的连接可能很重要。
可以通过监测第一转子的功率输出来直接进行检测所述转子的功率输出在其额定容量以下。替代地(或附加地)，这可以通过检测第一转子的直接附近位置(directvicinity)的风速在额定风速以下或者第一转子的转子速度在标称转子速度(即对应于标称输出功率的转子速度)以下来间接进行检测。
根据本发明的另一方面，提供了一种多转子风力涡轮机，所述多转自风力涡轮机包括至少两个转子，每个转子具有额定容量，并且包括用于控制由相应的转子输送的功率的功率控制器。所述风力涡轮机包括中央控制单元，所述中央控制单元可操作地联接到转子的功率控制器，中央控制器被配置为：接收关于转子的功率输出的操作数据；检测所述转子中的至少第一转子的功率输出在其额定容量以下；检测所述转子中的至少第二转子的功率输出处于其额定容量；以及控制所述第二转子的操作，以暂时将其功率输出增大到其额定容量以上的值。
所述多转子风力涡轮机包括四个转子，第一组的两个转子设置于在第一高度处从风力涡轮机塔架沿相反的方向伸出的两个臂处，第二组的两个转子设置于在第二高度处从风力涡轮机塔架沿相反的方向伸出的两个臂处，第一高度不同于第二高度。风速在不同的高度通常是不同的。这种现象通常被称为风切变。由于风切变，顶部水平转子通常比较低水平转子经历更高的风速。当平均风速或两个转子高度之间的中间风速接近转子的额定速度时，顶部水平转子可以在额定功率下操作，而较低水平转子仍以最大效率运行。在这种情况下，较高水平的转子的功率提升可用于使风力涡轮机的总功率输出更接近其标称功率输出。
应当理解，本发明的第一方面的优选和/或可选的特征可以与本发明的其他方面组合。在下面的独立权利要求中定义了本发明的各个方面，在下面的从属权利要求中定义了有利的特征。
附图说明
为了更好地理解本发明，现在将参考以下附图描述本发明的一些实施例，其中：
图1示意性地示出了其中可以使用本发明的多转子风力涡轮机。
图2示意性地示出了用于控制图1的多转子风力涡轮机的操作的控制***的一部分。
图3示出了根据本发明的示例性方法的流程图。
图4示出了图1的多转子风力涡轮机中的转子的两个功率曲线。
具体实施方式
图1示意性地示出了可以在其中使用本发明的多转子风力涡轮机100。当前最常见类型的风力涡轮机是水平轴风力涡轮机(HAWT)。它通常具有放置在高的竖直杆的顶部上的机舱，其中转子叶片附接到从机舱伸出的水平低速轴。机舱可以包括齿轮箱，该齿轮箱用于将低速轴联接到也水平的高速轴，该高速轴连接到发电机。发电机生成的电力通过穿过杆的芯部的电力线传输到地面，在地面处，该电力可以立即使用或存储，也可以联接到更大的电网。其中，在过去，风力涡轮机及其转子叶片已经变得越来越大，以满足不断增长的风力发电需求，最近又引入了另一种策略；多转子风力涡轮机100。代替在杆的顶部上的具有一个转子的一个机舱，该多转子风力涡轮机100包括两个或更多个机舱，在此示出为具有四个机舱111、121、131、141，每个机舱承载着它们自身的转子110、120、130、140。为了避免不同转子110-140的转子叶片相互穿插，通过将机舱111-141附接到源自杆的臂105来使它们彼此间隔开。在该示例中，四个转子布置成两层，并且每一层可以相对于风力涡轮机塔架101独立地偏航。尽管在当前示例中，所有四个转子110-140都在相同的竖直平面中旋转，但是也可以将一个或多个转子置于不同的平面中。通常，所有四个转子110-140将是相同的，但是本发明也可以用于包括两个或更多个不同类型的转子，或者使用相同类型但具有不同构造的多个转子的多转子风力涡轮机。例如，较高的两个转子110、120可以被特别地配置(在硬件和/或软件上)，以比较低的两个转子130、140具有略高的平均风速。在以下示例性实施例中，多转子风力涡轮机100具有两个或四个转子110-140。然而，应当注意，多转子风力涡轮机可以替代地包括3、5、6或更多个转子。在替代配置中，风力涡轮机可以包括在公共基座上的V形支撑结构，其中机舱安装在每个支撑臂的外端。网状或蜂窝状布置也可以用于将多个机舱安装在一种构造中。
图2示意性地示出了用于控制图1的多转子风力涡轮机100的操作的控制***的一部分。仅出于简洁的目的，省略了第三转子130。以类似的方式，风力涡轮机也可以与两个、三个、五个或更多个转子一起工作。每个转子110、120、140电联接到相应的生产控制器115、125、145。生产控制器115-145可操作以从所有类型的传感器114、124、144接收对优化风力涡轮机100的优化控制有用的传感器读数。这样的传感器读数可以表示(但不限于)风速、旋转速度、齿轮箱设置、桨距角、偏航角和功率输出。取决于它们实际测量的内容，传感器114-144可以例如安装在转子叶片上，转子轮毂中，齿轮箱或发电机中，或制动器或转子轴上。在如图1所示的多转子风力涡轮机中，偏航角通常按水平进行控制，因此很可能在转子臂105和风力涡轮机塔架101之间的连接处提供偏航控制和监测。风速例如可以仅使用一个风传感器104在中央进行测量和/或使用安装在每个机舱111-141上的一个或多个风速传感器单独地在每个转子处进行测量。因为风切变经常会导致上部水平的转子110、120处的局部风速与下部水平的转子130、140处的局部风速不同，所以通常将中央风传感器104放置在两个水平之间的中间。由这种中央传感器104测量的风速通常被称为半高风速vi。
生产控制器115-145处理并可选地存储所有传入的传感器信息，并调整诸如期望的桨距角、偏航角和旋转速度的控制设置，以控制和优化转子110-140的功率输出。下面参照图3和图4描述控制策略的具体示例。应当注意，生产控制器115-145不一定是包含风力涡轮机100的所有控制功能的单个单元。可以通过单独的控制单元提供单独的控制功能。例如，除了在机舱111-141中其他地方提供生产控制器115-145之外，还可以在转子轮毂中靠近桨距控制机构提供桨距控制***。在此示意图中，生产控制器115-145位于它们的转子的相应机舱111-141内部，但是可以预见替代设置。例如，可以提供中央控制单元200以控制转子110-140中的每一个的功率生产，或者可以将所有数据无线地通信到云服务器，该云服务器处理传入的数据并经由相同或类似的通信信号返回控制指令。
中央控制单元200从生产控制器115-145接收操作数据。可以用于本发明的方法的数据例如是当前功率输出(Pi)、转子叶片桨距、局部风速以及发电机和转换器的温度。中央控制单元200可以设置在风力涡轮机的塔架101或塔架基座中的中央位置处。替代地，中央控制单元200设置在机舱中的一个中或设置在远程位置处。中央控制单元200的功能可以分布在不同位置处的多个控制器上和/或体现在已经出于其他目的而存在的一个或多个控制器中。利用来自不同机舱111-141的操作数据，中央控制单元200确定指示哪些转子110-140输送功率提升。如下面将参考图3和图4详细描述的那样，可以根据情况控制功率提升的定时、持续时间和提升水平。
图3示出了根据本发明的示例性方法的流程图。该流程图示出了从监测步骤31开始并且以提升控制步骤34(其中可以指示一个或多个转子110-140提供功率提升)结束的连续过程。功率提升会影响转子110-140的功率输出以及内部操作参数(诸如发电机和转换器的温度)。风况和其他外部因素也连续发生变化，因此在将功率提升命令发送到机舱111-141之后，监测31持续进行。在实践中，变化的情况可能导致已经指示的功率提升在执行之前被取消、延迟或以其他方式被调整。
监测步骤31涉及从机舱获得操作数据，所述操作参数例如是当前功率输出(Pi)、转子叶片桨距、局部风速以及发电机和转换器的温度。附加地，监测31可以包括从风力涡轮机塔架101或转子臂105上的传感器获得数据，或者从中央电网控制***接收信息和指令。例如，中央风传感器104可以设置在上部转子水平和下部转子水平之间的中间，以测量半高风速(VHH)。应当注意，用于确定何时何地提供功率提升的输入数据当然不限于这里提供的明确示例。
在数据分析步骤32中，分析传入数据以检测转子110-140中的至少一个的功率输出(Pi)何时下降到其标称功率以下。这可以基于功率输出数据直接完成，但是也可以通过分析相应转子111-141处或附近的局部风速来间接完成。当局部风速下降到额定速度以下时，可以得出结论：功率输出在标称功率输出以下。替代地，指示转子中的一个停机或降额的信号可以用于检测功率下降。功率下降也可以通过监测多转子风力涡轮机100的总功率输出来检测。然而，将需要附加信息来随后规划可用于稳定该风力涡轮机功率输出的功率提升策略。当可获得有关哪些转子110-140以标称输出功率或在标称输出功率以下操作的信息时，可以在随后的提升规划步骤33中规划功率提升策略。
在提升规划步骤33中，生成用于减小暂时功率下降的不希望的影响的功率提升策略。在功率提升期间，转子被配置为在有限的时间段内输送一些额外的功率。通常，这是通过使转子叶片稍微进一步地变桨入风，使得叶片上的推力以及转子的旋转速度增大来完成的。单转子的典型功率提升容量约为5％。可以在例如60秒的有限时间段内输送额外的功率，而不会冒使诸如发电机和功率转换器之类的风力涡轮机部件过度磨损的风险。在功率提升后，转子需要恢复时段才能冷却至其正常操作温度，然后才能开始新的功率提升。在下文中，我们将假定针对所有转子的5％提升容量，但在实践中提升容量可以更小或更大。另外，在需要恢复之前，可以将较低的提升维持较长的时间段，并且在接受某些风力涡轮机部件的附加磨损时，偶然的较高提升是可能的。
根据本发明，以改善多转子风力涡轮机的整体性能的方式来协调多转子风力涡轮机中的不同转子的功率提升。在不同的多转子风力涡轮机之间，所应用的确切策略将有所不同，并且这取决于例如外部环境和可以在中央或局部设置的操作约束。该策略可以例如被优化以最大化每日发电量，以及稳定总风力涡轮机功率输出或优化风力涡轮机耐久性。
下面，公开了用于实现这种优化的一些示例性策略。在实践中，功率提升策略可以被设计为在以上两个或更多个之间提供适当的折衷，这将需要所描述的控制措施的混合。
稳定的风力涡轮机功率输出
对于集成在风电场中和/或连接到共享电网的风力涡轮机，输送恒定且可靠的功率输出是非常重要的。多转子风力涡轮机的标称功率输出是其所包括的单独的转子的标称输出的和。待实施的功率提升策略的一个目标可以是使风力涡轮机在尽可能长的时间内输送其标称输出功率，并在剩余的时间内输送尽可能接近其标称功率输出的功率输出。当风不足时(风速远在额定风速以下)，总功率输出会降低。当风速远在额定风速以上时，所有四个转子均以其标称输出水平操作。当由于湍流和/或局部风速下降，转子110-140中的一个或多个的输出下降到其标称输出功率以下时，以下示例性策略可用于使总功率输出保持在或尽可能接近标称功率输出：
-在检测到功率下降时，立即在仍然以其标称功率输出操作的所有转子110-140处启动全容量(例如5％)功率提升。在预期功率下降只是暂时的，并且将不会持续很长时间的情况下(例如，在转子中的仅一个处发生突然且出乎意料的风速大幅下降的情况下)，该策略可以非常有用。
-功率提升可以在时间上轮换，使得所有可提升的转子被依次提升。尽管可以通过这种提升来增加的总额外功率量将是有限的，但是可以在更长的时间跨度内输送增加的功率，并且风力涡轮机的总功率输出将更加稳定。在持续时段的较低风速的情况下(例如，在较低水平的风速由于风切变而刚好在额定速度以下时)，该策略可以非常有用。
-如果功率提升容量超过补偿功率下降所需的容量，则提升可以输送比全容量更少的容量(例如每个3％)。较低的功率提升的优点在于，在需要恢复之前可以将其维持更长的时间段，以避免风力涡轮机部件的过度磨损。作为更长的功率提升的替代方案，可以缩短恢复时段。
-多余的功率提升容量也可用于依次提升不同的转子，使得增大功率提升的总长度。
最大发电量
最后，风力涡轮机最重要的商业参数是其每单位时间(例如每年)生产的电量。考虑到这一目标，不使用每个转子的全功率提升容量不是优选的选项。如果功率提升策略的主要目的是在风速局部下降期间最大程度地减少损失的发电量，那么随着时间的推移分配单独的转子的功率提升非常有用。这将避免提升容量超过功率下降的大小，并使得能够在其他转子从较早的功率提升中恢复的同时持续输送附加的电能。
风力涡轮机耐久性
当风力涡轮机的耐久性具有最高优先级时，优选较短和较小的功率提升，这使得在所有转子上分配期望的功率提升活动更为重要。将经历风速暂时下降的转子包括在功率提升策略中可以允许使其他转子暂时降额，并进一步减小每个转子上的机械应力和热应力。通过不超过整个多转子风力涡轮机的标称总功率输出，共享部件(例如中央功率转换器或风力涡轮机功率输出电缆)上的应力也被最小化。
对于以上列出的策略，假定例如由于网络限制的存在而预期多转子风力涡轮机的总功率输出不超过风力涡轮机的标称功率输出水平。如果没有这样的约束，则来自功率提升的附加功率可以暂时超过功率下降的损失功率。即使网络可能允许这样做，也最好以彼此不重叠的方式对来自不同转子的功率提升进行定时，以防止公用部件(诸如主电力电缆的中央功率转换器)的过度磨损。
同样，如果多转子风力涡轮机的特定转子经历刚好在额定风速附近的变化风速，则以“经典”方式对该转子进行功率提升(即在风速一返回到额定速度以上就生成功率提升)可以非常有用。当在那个时刻所有其他转子都以标称功率操作时，这甚至可以更有用。如果网络允许暂时超过风力涡轮机的标称功率输出，则可以在不采取任何附加措施的情况下做到这一点。当要限制风力涡轮机的总功率输出时，该“经典”功率提升可以允许使其他转子中的一个或多个降额，以实现更快的恢复并确保其他转子为新的功率提升做好准备(在局部风速将再次下降到额定速度以下的情况下)。
图4示出了图1的多转子风力涡轮机中的转子的两个功率曲线，所述功率曲线示出了本发明的一些主要优点。功率曲线示出了风速和单转子功率输出之间的关系。在该图中使用的风速是由位于风力涡轮机塔架101的上部水平转子臂和下部水平转子臂之间的中间处的中央风速传感器104测量的风速。在该位置测量的速度被称为半高风速(VHH)。由于风切变，地面水平的风速与更靠近风力涡轮机塔架101的顶部的风速不同。左侧的功率曲线41示出了上部水平转子110、120的功率输出与半高风速之间的关系。右侧的功率曲线42示出了下部水平转子130、140的功率输出与半高风速之间的关系。
通常，在风力涡轮机功率曲线41、42中可以观察到不同的区域。在切入速度以下，由风施加在涡轮机叶片上的扭矩不足以使它们旋转并生成电力。当风速增大到超出切入速度时，进入第二区域，在该区域中，转子开始生产电力，并且随着风速的进一步增大，功率输出迅速上升。第三区域开始于额定风速。超出额定风速，功率输出的进一步增大将导致动力总成上的扭矩过大以及例如在发电机和功率转换器中生成过量热量。因此，适配转子叶片的桨距，以在风速增大时保持功率输出恒定。在第四区域(未示出)中，风速可能变得很高，以至于完全使风力涡轮机停机并将功率输出变为0更为安全。
对于单个转子，当风速接近额定风速时，功率提升通常非常有用。风速的波动和局部湍流会导致风速定期下降到额定风速以下以及爬升到额定风速以上。当风速上升到额定速度以上时，应用功率提升，以暂时增大输出功率。如果这些功率提升足够频繁且足够大，则它们至少能够部分地补偿风速暂时下降到额定速度以下时发生的功率下降，从而将平均功率输出保持在其额定值。因此，当风速处在第二区域和第三区域之间的过渡区域43的狭窄范围内时，可以使用功率提升来增大转子的能量输出。
在多转子风力涡轮机100中，每个转子具有其自己的过渡区域，在该区域中，功率提升可以增大相应转子的平均输出功率。因为多转子风力涡轮机100的各个转子通常是相同类型的，所以它们的过渡区域将覆盖相同的风速范围。然而，由于风切变，存在较宽的过渡区域44，在该区域中，上部水平的转子110、120已经以额定风速操作或在其附近操作，而下部水平的转子130、140可能还没有那样。在那种情况下，上部水平的转子110、120处的功率提升不仅可用于补偿上部水平的局部风速下降，而且可用于下部水平的转子130、140处的较低风速。结果，多转子风力涡轮机101的平均功率输出增大，而不必在整体上超过风力涡轮机的标称输出功率。在实践中，已经观察到在上部水平的转子110、120完全在第三区域中操作的时间的5-10％中，下部水平的转子130、140在额定风速以下或附近操作。
尽管几乎总是存在一些竖直风切变，但是多转子风力涡轮机100的上部水平和下部水平处的风速互不相同的程度随着时间发生变化。因此，仅基于半高风速可能难以找到最佳的功率提升策略。通过将不同转子的相应的功率输出、转子速度和/或局部风速考虑在内的功率提升控制方法，可以期望得到更好的结果。
应当理解，本发明的第一方面的优选和/或可选的特征可以与本发明的其他方面结合。在下面的独立权利要求中定义了本发明的各个方面，在下面的从属权利要求中定义了有利的特征。

Claims (12)

1.一种操作多转子风力涡轮机的方法，所述风力涡轮机(100)包括风力涡轮机支撑结构(101)和包括至少两个转子(110、120、130、140)的一组风力涡轮机转子(110、120、130、140)，所述转子中的至少一个位于远离所述风力涡轮机支撑结构(101)的中心纵向轴线的位置，每个转子(110、120、130、140)具有额定容量，所述方法包括：
监测所述转子(110、120、130、140)的功率输出(41、42)，
检测所述转子(110、120、130、140)中的至少第一转子的功率输出(41、42)在其额定容量以下，
检测所述转子(110、120、130、140)中的至少第二转子的功率输出(41、42)处于其额定容量，以及
控制所述第二转子(110、120、130、140)的操作，以暂时将其功率输出(41、42)增大到其额定容量以上的值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一组风力涡轮机转子(110、120、130、140)还包括具有额定容量的至少第三转子(110、120、130、140)，所述方法还包括以下步骤：
检测所述第三转子(110、120、130、140)的功率输出(41、42)处于其额定容量，以及
控制所述第三转子(110、120、130、140)的操作，以暂时将其功率输出(41、42)增大到其额定容量以上的值。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二转子(110、120、130、140)和所述第三转子(110、120、130、140)的功率输出(41、42)的暂时增大的定时不同。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第二转子(110、120、130、140)和所述第三转子(110、120、130、140)的功率输出(41、42)的暂时增大在时间上不重叠。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二转子(110、120、130、140)的功率输出(41、42)的暂时增大的定时紧跟在检测所述第一转子(110、120、130、140)的功率输出(41、42)在其额定容量以下并且所述第二转子(110、120、130、140)的功率输出(41、42)处于其额定容量之后。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，检测所述第一转子(110、120、130、140)的功率输出(41、42)在额定容量以下包括检测其从额定容量以上变化到额定容量以下。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
检测所述第一转子(110、120、130、140)的功率输出(41、42)返回到其额定容量，以及
随即控制所述第一转子(110、120、130、140)的操作，以暂时将其功率输出(41、42)增大到其额定容量以上的值。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，检测所述第一转子(110、120、130、140)的功率输出(41、42)在其额定容量以下包括检测所述第一转子(110、120、130、140)停止或降额。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，检测所述第一转子(110、120、130、140)的功率输出(41、42)在其额定容量以下包括检测所述第一转子(110、120、130、140)的直接附近位置的风速在额定风速以下。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，检测所述第一转子(110、120、130、140)的功率输出(41、42)在其额定容量以下包括检测所述第一转子(110、120、130、140)的转子速度在标称转子速度以下。
11.一种多转子风力涡轮机(100)，其包括风力涡轮机支撑结构(101)以及包括至少两个转子(110、120、130、140)的一组风力涡轮机转子(110、120、130、140)，所述转子中的至少一个位于远离所述风力涡轮机支撑结构(101)的中心纵向轴线的位置，每个转子(110、120、130、140)具有额定容量，并且包括用于控制相应转子输送的功率的功率控制器，所述一组风力涡轮机转子(110、120、130、140)包括中央控制单元，所述中央控制单元可操作地联接到所述转子(110、120、130、140)的功率控制器，中央控制器被配置为：
接收有关转子(110、120、130、140)的功率输出(41、42)的操作数据，
检测所述转子(110、120、130、140)中的至少第一转子的功率输出(41、42)在其额定容量以下，
检测所述转子(110、120、130、140)中的至少第二转子的功率输出(41、42)处于其额定容量，以及
控制所述第二转子(110、120、130、140)的操作，以暂时将其功率输出(41、42)增大到其额定容量以上的值。
12.根据权利要求13所述的多转子风力涡轮机(100)，其中，所述一组风力涡轮机转子(110、120、130、140)包括四个转子(110、120、130、140)，第一组的两个转子(110、120)设置于在第一高度处从风力涡轮机塔架(101)沿相反的方向伸出的两个臂(105)处，第二组的两个转子(110、120、130、140)设置于在第二高度处从风力涡轮机塔架(101)沿相反的方向伸出的两个臂(105)处，所述第一高度不同于所述第二高度。
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