一种用于风电机组的控制器的制作方法

本发明涉及一种用于风电机组的控制器。特别地，它涉及一种用于风电机组的控制器，该控制器被配置为检测风向的快速变化。它还涉及一种控制器，该控制器被配置为实现循环的独立叶片控制动作。本发明还涉及一种包括这种控制器的风电机组；一种用于实现循环的独立叶片控制动作的方法；以及用于实现该方法的计算机程序产品和计算机程序代码。

背景技术：

1、风电机组，通常包括塔筒和安装到塔筒上的风轮。风轮包括轮毂和被配置成从轮毂延伸的多个叶片。风轮通常包括三个叶片，但也可能有其他数量的叶片。每个叶片通过叶片轴承可操作地联接到轮毂，该叶片轴承允许叶片相对于轮毂旋转，使得叶片的桨距是可调节的。风轮连接到发电机，并且可以通过齿轮箱连接到发电机。发电机被配置为将风轮的旋转能量转换为电能。发电机和可选的齿轮箱位于机舱内。主轴承支撑风轮并允许风轮相对于机舱和发电机旋转。在一些示例中，风电机组可以包括制动器以减缓和停止风轮的旋转。

2、风电机组在运行期间可能经历风向的快速变化和/或风速的快速变化。这些快速变化可能会在风电机组的主轴承和其他部件上造成极端载荷，并可能引入不期望的振动。为了控制在风向和/或风速的快速变化期间所经历的载荷和振动，风电机组的控制器可以提供控制动作以减轻该问题或关闭风电机组。检测风向和/或风速事件的快速变化并及时提供控制措施是一个挑战。

技术实现思路

1、根据本发明的第一方面，我们提供了一种用于提供风电机组的多个叶片的循环独立变桨控制的控制器，其中所述控制器被配置为：

2、接收至少第一桨距角控制信号和第二桨距角控制信号，用于在循环独立变桨控制期间控制叶片的桨距，其中，所述第一桨距角控制信号和所述第二桨距角控制信号定义了所述多个叶片在风轮的旋转过程中的叶片桨距的变化；

3、接收风向信息，所述风向信息指示相对于风电机组所面对的方向入射在所述风电机组上的风向；

4、基于所述第一桨距角控制信号确定第一桨距角控制输出信号，并且基于第二桨距角控制信号确定第二桨距角控制输出信号；和

5、如果所述风向信息指示在所述风电机组的第一侧入射的风向，则基于所述第一桨距角控制输出信号和第二桨距角控制输出信号，并以预定相移，提供用于实现所述风电机组的叶片的循环独立变桨控制的一个或多个控制信号；

6、如果所述风向信息指示在风电机组的与所述第一侧相对的第二侧入射的风向，则基于所述第一桨距角控制输出信号和所述第二桨距角控制输出信号，并不以所述预定相移，提供用于实现所述风电机组的叶片的循环独立变桨控制的一个或多个控制信号。

7、因此，在一个或多个示例中，当风向为一侧时，由用于循环ipc的一个或多个控制信号提供的风轮旋转的变桨序列(pitch sequence)，将与当风是另一侧时，由用于循环ipc的一个或多个控制信号提供的风轮旋转的变桨序列异相，这已被发现是有利的。

8、在一个或多个示例中，所述风向信息源自一个或多个传感器。所述一个或多个传感器可以包括加速度传感器。在一个或多个示例中，所述风向信息来自风向传感器。

9、在一个或多个示例中，所述风电机组具有两个叶片，并且所述第一桨距角控制信号用于控制所述两个叶片中的第一个，而所述第二桨距角控制信号用于控制所述两个叶片中的第二个。在其他示例中，所述风电机组具有三个叶片，并且提供三个相应的桨距角控制信号。

10、在一个或多个实施例中，所述第一桨距角控制信号包括用于在循环独立变桨控制期间控制所述叶片的桨距的直轴-交轴变换的d分量；以及所述第二桨距角控制信号包括用于在循环独立变桨控制期间控制所述叶片的桨距的直轴-交轴变换的q分量。

11、因此，在一个或多个示例中，所述风电机组具有三个叶片，并且所述d分量和所述q分量由此包括用于控制所述三个叶片的桨距的两个桨距角控制信号。

12、在一个或多个实施例中，控制器被配置为：

13、如果所述风向信息指示在所述风电机组的所述第一侧入射的风向，通过将所述预定相移应用于所述第一桨距角控制信号来确定所述第一桨距角控制输出信号，并且通过将所述预定相移应用于所述第二桨距角控信号来确定所述第二桨距角控制输出信号，从而在有所述预定相移的情况下提供用于实现所述叶片的循环独立变桨控制的所述一个或多个控制信号；和

14、如果所述风向信息指示在所述风电机组的所述第二侧入射的风向，通过不将所述预定相移应用于所述第一桨距角控制信号来确定所述第一桨距角控制输出信号，并且通过不将所述预定相移应用于所述第二桨距角控信号来确定所述第二桨距角控制输出信号，从而在没有所述预定相移的情况下提供用于实现所述叶片的循环独立变桨控制的所述一个或多个控制信号。

15、在一个或多个实施例中，所述提供用于实现循环独立变桨控制的所述一个或多个控制信号包括对所述第一桨距角控制输出信号和所述第二桨距角控制输出信号应用科尔曼变换，并且其中所述控制器被配置为将所述预定相移应用于所述科尔曼变换的相位偏移输入，其中所述控制器被配置为基于所述第一桨距角控制输出信号和所述第二桨距角控制输出信号以及所述相位偏移输入和指示风轮的当前方位角的信息的科尔曼变换来提供用于实现所述风电机组的叶片的循环独立变桨控制的所述一个或多个控制信号，以便在有所述预定相移的情况下提供用于实现循环独立变桨控制的所述一个或多个控制信号。

16、因此，在一个或多个示例中，通过不将预定相移应用于科尔曼变换的相位偏移输入，由控制器提供用于在没有预定相移的情况下实现循环独立变桨控制的一个或多个控制信号。

17、在一个或多个实施例中，所述预定相移包括120度至240度之间的相移。在一个或多个实施例中，所述预定相移包括180度相移。因此，相移可以相对于所述第一桨距角控制信号和所述第二桨距角控制信号施加。

18、在一个或多个实施例中，所述预定相移包括所述风向信息的函数。

19、在一个或多个实施例中，控制器被配置为：

20、接收风向快速变化信息，所述快速风向变化信息指示发生了高于阈值水平的风向快速变化；和

21、其中，所述控制器提供的所述提供用于实现循环独立变桨控制的所述一个或多个控制信号是以指示风向事件中存在快速变化的所述风向信息的快速变化为条件并响应于所述风向信息的快速变化。

22、在一个或多个示例中，风向快速变化事件的发生是基于在小于30秒内发生的大于30度的风向变化。

23、在一个或多个实施例中，所述控制器被配置为提供对所述第一桨距角控制输出信号和所述第二桨距角控制输出信号的科尔曼变换的应用，以提供用于所述风电机组的叶片的循环独立变桨控制的所述一个或多个控制信号。

24、在一个或多个实施例中，控制器被配置为：

25、接收指示所述风电机组的叶片的当前桨距角的统一变桨参考角；

26、仅当所述统一变桨参考角指示所述叶片未失速的桨距时，提供用于实现所述风电机组的叶片的循环独立变桨控制的所述一个或多个控制信号。

27、在一个或多个实施例中，控制器被配置为：

28、接收指示所述风电机组的叶片的当前桨距角的统一变桨参考角；

29、接收指示确定发生叶片失速的叶片桨距角的最小统一桨距角；

30、确定所述统一变桨参考角是否大于所述最小统一桨距角；

31、仅当所述统一变桨参考角大于所述最小统一桨距角时，提供用于实现所述风电机组的叶片的循环独立变桨控制的所述一个或多个控制信号。

32、在一个或多个示例中，统一变桨参考角包括提供给控制器的指示叶片桨距的角度。在一些示例中，叶片的桨距可以通过叶片桨距传感器来测量。如果叶片中的任何一个与其他叶片处于不同的桨距角，则统一变桨参考角可以包括叶片的桨距角的平均值。

33、在一个或多个示例中，所述最小统一桨距角包括桨距角，在该桨距角处，确定风电机组将从处于或高于较高功率输出水平的风中提取功率，该较高功率输出级别可以是确定的最佳叶片桨距。

34、在一个或多个实施例中，控制器被配置为：

35、接收指示所述风电机组的叶片的当前桨距角的统一变桨参考角；

36、接收包括确定发生叶片失速的叶片桨距角的最小统一桨距角；

37、基于所述统一变桨参考角βcoll和最小统一桨距角βopt之间的差值来计算最大ipc桨距角ipcmax，其中：

38、ipcmax＝f(βcoll-βopt)，即βcoll-βopt的函数；以及

39、其中所述最大ipc桨距角指示与所述统一变桨参考角的最大桨距角偏差，以避免所述叶片失速；并且其中

40、所述提供用于实现所述风电机组的叶片的循环独立变桨控制的所述一个或多个控制信号，是进一步基于所述最大ipc桨距角。

41、在一个或多个示例中，所述提供用于实现循环独立变桨控制的一个或多个控制信号进一步基于所述最大ipc桨距角大于零。

42、在一个或多个实施例中，控制器被配置为：

43、将所述第一桨距角控制信号与所述最大ipc桨距角进行比较；

44、将所述第二桨距角控制信号与所述最大ipc桨距角进行比较；

45、其中如果所述第一桨距角控制信号大于所述最大ipc桨距角，则所述第一桨距角控制输出信号基于所述最大ipc桨距角；并且如果所述第一桨距角控制信号小于所述最大ipc桨距角，则所述第一桨距角控制输出信号基于所述第一桨距角控制信号；和

46、其中如果所述第二桨距角控制信号大于所述最大ipc桨距角，则所述第二桨距角控制输出信号基于所述最大ipc桨距角；并且如果第二桨距角控制信号小于最大ipc桨距角，则所述第二桨距角控制输出信号是基于所述第二桨距角控制信号。

47、在一个或多个实施例中，所述第一桨距角控制输出信号和所述第二桨距角控制输出信号的确定是基于从所述风向信息导出的最近一段时间内的平均风向。

48、在一个或多个示例中，控制器被配置为通过对风向信息应用低通滤波器来确定所述平均风向。

49、在一个或多个实施例中，所述控制器被配置为提供被称为第一预定相移的所述预定相移和第二预定相移，其中，所述控制器被配置为，如果所述风向信息指示在风电机组的所述第一侧入射的风向，则所述控制器被配置为基于所述第一桨距角控制输出信号和所述第二桨距角控制输出信号以及所述第一预定相移来提供用于实现循环ipc的所述一个或多个控制信号；并且如果所述风向信息指示入射在所述风电机组的所述第二侧的风向，则所述控制器基于所述第一桨距角控制输出信号和所述第二桨距角控制输出信号在没有所述第一预定相移但具有所述第二预定相移的情况下来提供用于实现循环ipc的所述一个或多个控制信号。

50、根据本公开的第二方面，我们提供了一种风电机组，包括第一方面的控制器。

51、根据本公开的第三方面，我们提供了一种用于提供风电机组的叶片的循环独立变桨控制的方法，所述方法包括：

52、接收至少第一桨距角控制信号和第二桨距角控制信号，用于在循环独立变桨控制期间控制叶片的桨距，其中，所述第一桨距角控制信号和所述第二桨距角控制信号定义了所述多个叶片在风轮的旋转过程中的叶片桨距的变化；

53、接收风向信息，所述风向信息指示相对于风电机组所面对的方向入射在所述风电机组上的风向；

54、基于所述第一桨距角控制信号确定第一桨距角控制输出信号，并且基于第二桨距角控制信号确定第二桨距角控制输出信号；和

55、如果所述风向信息指示在所述风电机组的第一侧入射的风向，则基于所述第一桨距角控制输出信号和第二桨距角控制输出信号，并以预定相移，提供用于实现所述风电机组的叶片的循环独立变桨控制的一个或多个控制信号；

56、如果所述风向信息指示在所述风电机组的与所述第一侧相对的第二侧入射的风向，则基于所述第一桨距角控制输出信号和所述第二桨距角控制输出信号，并不以所述预定相移，提供用于实现所述风电机组的叶片的循环独立变桨控制的一个或多个控制信号。

57、根据本公开的第四方面，我们提供了包括一种计算机程序产品，包括计算机程序代码，所述计算机程序代码被配置为当由具有存储器的处理器执行时提供第三方面的方法。

58、根据本发明的第一又一方面，我们提供了一种用于控制风电机组的控制器，所述风电机组具有塔筒和包括多个叶片的风轮，并且其中所述风轮耦合到发电机，其中所述叶片的桨距是可控制的，并且由所述发电机施加到所述风轮的转矩是可控的，其中，所述控制器被配置为：提供第一停机模式，其中，所述控制器被配置为提供一个或多个第一停机控制信号，以提供(a)多个叶片中的一个或多个的叶片桨距的变化以减速风轮和(b)由发电机施加到风轮的转矩的变化以减速风轮中的一者或两者；和提供不同于第一停机模式的第二停机模式，其中，所述控制器被配置为提供一个或多个第二停机控制信号，以提供(a)多个叶片中的一个或多个的叶片桨距的变化以减速风轮和(b)由发电机施加到风轮的转矩的变化以减速风轮中的一者或两者；其中，所述一个或多个第二停机控制信号被配置为至少在转速的预定范围内以比一个或多个第一停机控制信号更快的速率使所述风轮减速，其中，所述转速的预定范围被定义为包括至少一个转速，该转速对应于风轮、塔筒或叶片中的一个或多个的谐振频率；以及其中所述控制器被配置为：接收停机请求，该停机请求包括将风轮的转速降低到至少预定的最小风轮转速的请求；其中，基于接收到指示出现风向发生高于阈值水平的快速变化的快速风向变化信息，提供第二停机模式而不是第一停机模式。在一个或多个实施例中，所述控制器可以被配置为响应于接收到停机请求并且在没有指示出现风向发生高于阈值水平的快速变化的快速风向变化信息的情况下，提供第一停机模式。因此，风电机组的一个或多个部件，例如塔筒和叶片，可以具有各自的谐振频率，该谐振频率可以由风轮的一个或者多个特定转速或者等效的转速激励。我们所说的谐振频率是指包括在特定频率下发生的塔筒或叶片或风轮的振动模式。在不同的转速或频率下，可以在风电机组的所述一个或多个部件中激励不同的振动模式。当风向发生快速变化时，可以减少风流在这些谐振频率下引起的振动的阻尼，因此提供第二停机模式可以有利于减轻风轮在停机期间移动通过无阻尼(包括阻尼较小)谐振频率的影响，其在第二停机模式中将以更快的速率转换。在一个或多个实施例中，所述转速的预定范围可以包括对应于以下谐振频率中的一个或多个的转速：(a)第一挥舞方向的统一激励频率；(b)与塔筒的前后振荡相关联的激励频率；(c)与塔筒的侧向振荡相关联的激励频率；(d)多个叶片中的一个或多个叶片的叶片挥舞频率；(e)多个叶片中的所有叶片的统一挥舞频率；(f)多个叶片中的所有叶片的统一摆振频率；(g)向前和向后旋转的挥舞频率；(h)向前和向后旋转的摆振频率；(i)塔筒扭转激励频率；和(j)叶片扭转激励频率。在一个或多个示例中，所述转速的预定范围包括对应于所述挥舞频率中组合的转速。在一个或多个实施例中，所述转速的预定范围可以包括在1p和2p、3p、4p、6p和9p中的至少一个的转速，其中p表示风轮的转速，对应于以下中的一个或多个：(a)第一挥舞方向的统一激励频率；(b)与塔筒的前后振荡相关联的激励频率；(c)多个叶片中的一个或多个叶片的叶片挥舞频率；(d)多个叶片中的所有叶片的统一挥舞频率；和(e)向前和向后旋转的挥舞频率。在一个或多个例子中，挥舞频率倾向于在不受风流阻尼时提供破坏性振荡，因此通过基于这些频率定义转速的预定范围，控制器可以通过在所述转速的预定范围内更快地减速来使风轮减速时，通过这些频率来减轻这种影响。在一个或多个实施例中，所述转速的预定范围可以在较低转速和较高转速之间，其中：所述较高转速由风轮、塔筒或叶片中的一个或多个的谐振频率加上第一阈值量对应的转速来定义；和/或所述较低转速由风轮、塔筒或叶片中的一个或多个的谐振频率减去第二阈值量对应的转速来定义。在一个或多个实施例中，至少在对应于转速的预定范围的转速下，所述一个或多个第二停机控制信号可提供比一个或多个第一停机控制信号更大的发电机转矩的应用，以使风轮减速。在一个或多个实例中，所述更大的发电机转矩的应用由所述一个或一个以上第二停机控制信号提供，所述信号经配置以(a)通过引起发电机的一个或两个以上线圈上的电压的增加来增加由发电机施加的转矩，且(b)增加发电机的功率输出。在一个或多个实施例中，所述控制器可以被配置为执行发电机转矩限制，该发电机转矩限制定义了一个或多个第一停机控制信号在第一停机模式期间使所述发电机施加到风轮的最大转矩，其中，所述控制器被配置为提供所述一个或多个第二停机控制信号在第二停机模式期间使所述发电机施加大于所述发电机转矩限制的转矩，从而超过发电机转矩限制。在一个或多个实施例中，所述控制器可以被配置为提供所述一个或多个第二停机控制信号，使得当发电机施加的转矩大于所述发电机转矩限制时，它们在第二停机模式期间引起多个叶片的桨距朝向顺桨叶片定向改变。在一个或多个实施例中，所述控制器可以被配置为接收叶片桨距限制信息，该信息定义了在某个时间点对叶片桨距的临时限制，其中所述一个或多个第二停机控制信号被配置为在不超过叶片桨距的所述临时限制的情况下将多个叶片的桨距朝向顺桨叶片定向改变，其中所述叶片桨距限制信息可以由控制器确定，以减轻施加在风电机组上的负推力，其中负推力作用在所述风轮指向的方向上以推动所述风轮。在一个或多个实施例中，所述控制器可以被配置为接收指示风轮的转速的转速信息，并且在第二停机模式中，所述第二停机控制信号被配置为：当风轮的转速大于低风轮转速阈值时，使所述叶片以至少在叶片的最大变桨速率的阈值内以第一变桨速率朝向顺桨定向变桨；以及当风轮的转速小于低风轮转速阈值时，使所述叶片以小于所述第一变桨速率的第二变桨速率朝向顺桨定向变桨。在一个或多个实施例中，所述第二变桨速率可以包括恒定变桨速率。在一个或多个实施例中，所述控制器可以被配置为接收叶片桨距限制信息，该信息定义了在某个时间点对叶片桨距的临时限制，并且其中所述第二变桨速率至少在以所述第二变桨速率的叶片桨距的变化不受由所述叶片桨距限制信息定义的所述临时限制的影响时包括恒定变桨速率。在一个或多个实施例中，控制器可以被配置为，在提供所述第二停机控制信号期间，确定叶片桨距是否处于预定的桨距角，并且当达到所述预定的桨距角时，增加叶片变桨速率以使叶片以大于第二变桨速率的速率朝顺桨定向变桨。在一个或多个实施例中，控制器可以被配置为接收指示风电机组的塔筒和机舱中的一个或两个所经历的加速度的加速度信息，并且在提供第二停机模式期间；所述控制器被配置为提供所述一个或多个第二停机控制信号，使得它们引起所述多个叶片的桨距朝向顺桨叶片定向改变；其中基于指示高于第一阈值振动水平的振动的加速度信息来增加朝向顺桨叶片定向的变桨速率；并且其中基于指示低于第二阈值振动水平的振动的加速度信息来减小朝向顺桨叶片定向的变桨速率，所述第二阈值振动水平低于所述第一阈值振动水平。在一个或多个示例中，变桨速率的增加是增加到叶片的最大变桨速率阈值内，最大变桨速率定义了叶片变桨可以改变的最大速率。在一个或多个示例中，变桨速率的降低是到预定变桨速率的减小。在一个或多个实施例中，所述预定的最小风轮转速可以包括小于0.3弧度/秒。在一个或多个实施例中，所述预定的最小风轮转速可以包括小于风电机组的额定转速的25％，其中额定转速包括预定值。在一个或多个实施例中，控制器可以被配置为：在第一停机模式期间提供的一个或多个第一停机控制信号被配置为提供发电机断开过程，在该过程中，在发电机与风电机组的并网功率换流器断开之前，由发电机施加到风轮的转矩被减小到零转矩的转矩阈值内；并且在所述第二停机模式期间提供的所述一个或多个第二停机控制信号被配置为当所述发电机施加的转矩大于所述转矩阈值时，使所述发电机与所述并网功率换流器断开连接。这可能是有利的，因为发电机断开过程可能需要时间，并且虽然它可以最小化发电机上的应力，但它不允许风电机组快速停止。因此，允许在高于零的转矩水平下断开发电机，第二停机模式可以更快地完成。在一个或多个示例中，所述高于阈值水平的风向的快速变化可以包括在长达30秒的时间内发生的大于30度的风向变化。根据本发明的第二又一方面，我们提供了一种包括第一又一方面的控制器的风电机组。根据本发明的第三又一方面，我们提供了一种用于控制风电机组的方法，所述风电机组具有塔筒和包括多个叶片的风轮，并且其中所述风轮耦合到发电机，其中所述叶片的桨距是可控制的，并且由所述发电机施加到所述风轮的转矩是可控的，其中，所述方法包括：接收停机请求，该停机请求包括将风轮的转速降低到至少预定的最小风轮转速的请求；接收快速风向变化信息，所述快速风向变化信息指示出现风向发生高于阈值水平的快速变化；当接收到停机请求时，基于接收到指示出现风向发生高于阈值水平的快速变化的快速风向变化信息，提供第二停机模式而不是第一停机模式；其中，所述第一停机模式包括提供一个或多个第一停机控制信号，以提供(a)多个叶片中的一个或多个的叶片桨距的变化以减速风轮和(b)由发电机施加到风轮的转矩的变化以减速风轮中的一者或两者；并且第二停机模式不同于第一停机模式，并且包括提供一个或多个第二停机信号，以提供(a)多个叶片中的一个或多个的叶片桨距的变化以减速风轮和(b)由发电机施加到风轮的转矩的变化以减速风轮中的一者或两者；其中，所述一个或多个第二停机控制信号被配置为至少在转速的预定范围内以比一个或多个第一停机控制信号更快的速率使所述风轮减速，其中，所述转速的预定范围被定义为包括至少一个转速，该转速对应于风轮、塔筒或叶片中的一个或多个的谐振频率。根据本发明的第四又一方面，我们提供了包括一种计算机程序产品，包括计算机程序代码，所述计算机程序代码被配置为当由具有存储器的处理器执行时提供第三又一方面的方法。

59、根据本发明的第一再一方面，我们提供了一种控制风电机组的控制器，所述风电机组具有包括两个或多个叶片的风轮，其中所述叶片的桨距是可控制的，并且其中所述控制器被配置成：接收指示风电机组处风速的风速信息；接收指示风轮的转速的转速信息；确定最小推力系数ct-min，其包括在风电机组上提供预定最小推力的推力系数，该最小推力系数包括基于接收到的风速信息的风速、基于接收到的空气密度信息的空气密度，指示风电机组的风轮的扫掠面积和所述预定最小推力的预定值的函数；和基于最小推力系数ct-min、风速信息和转速信息来确定最大桨距角βmax；和其中所述控制器配置成提供一个或多个控制信号，以将风电机组的两个或多个叶片的叶片桨距控制到受控的叶片桨距，并且其中控制器被配置为确保受控的叶片桨距不超过所述最大桨距角。因此，在一个或多个示例中，推力限制限定了控制器试图通过使用最大桨距角控制叶片桨距来维持的风电机组上的最小推力。预定的最小推力可以是预定的正推力。预定最小推力可以包括在零推力的预定负推力阈值内的负推力。推力的大小可以相对于正常操作条件下的最大预期推力来定义。例如，预定的最小推力可以是在正常操作期间预期由风施加到风电机组的预期最大推力的10％和-10％之间。在其他实施例中，预定的最小推力可以是在正常操作期间预期由风施加到风电机组的预期最大推力的5％和-5％之间、3％和-3％之间或1％和-1％之间。在一个或多个实施例中，被配置为确定最小推力系数的控制器包括被配置为基于方程确定最小推力因数ct-min的控制器：

60、

61、其中v包括基于接收到的风速信息的风速，ρ包括基于接收的空气密度信息的空气密度，a包括指示扫掠面积的预定值，fthrust-limit包括预定的最小推力。然而，通常最小推力系数可以包括预定最小推力除以风速平方的函数。在一个或在一个或多个实施例中，控制器被配置为通过参考预定查找表来确定最大桨距角βmax，所述预定查找表为转速、风速和最小推力系数ct-min的各个值提供最大桨距角βmax的值。在一个或多个实施例中，控制器被配置为确定最大桨距角，并且响应于出现高于阈值水平的风向的快速变化而在不超过所述最大桨距角的情况下提供所述一个或多个控制信号。因此，在一个或多个示例中，一个或一个以上阈值定义了阈值水平，从而定义了风向变化何时被认为是快速的。此外，在这样的事件期间风电机组上的载荷可以定义何时已经超过阈值水平，从而确定何时提供控制动作。在一个或多个示例中，所述控制器被配置为在所述风向发生高于阈值水平的快速变化之后的至少预定时间段内，在不超过所述最大桨距角的情况下提供所述一个或多个控制信号，并且在所述预定时间段期满之后，所述控制器可以被配置为提供所述一个或多个控制信号而不将它们限制在最大桨距角。在一个或多个实施例中，所述控制器被配置为将所述预定最小推力动态地确定为所述风电机组在最近时间段内所经历的推力的函数。在一个或多个实施例中，所述控制器被配置为将所述预定最小推力动态地确定为风电机组在最近时间段内以及在所述最近时间段中出现高于阈值水平的风向快速变化之前所经历的推力的函数。在一个或多个实施例中，推力的所述函数包括在-0.1和0.75之间的最近时间段内风电机组所经历的推力的适当分数。在一个或多个实施例中，所述控制器被配置为基于方程来确定当前推力ft：

62、

63、其中v包括来自风速信息的风速，β包括当前叶片桨距，ρ包括基于空气密度信息的空气密度，ω包括来自转速信息的风轮的转速，并且a包括指示风电机组的风轮的扫掠面积的预定值；以及响应于接收到风向发生高于阈值水平的快速变化的指示，将所述预定最小推力确定为在所述最近时间段中确定的所述当前推力ft的适当分数。因此，在一个或多个示例中，可以使用风向发生快速变化时的当前推力。在其他示例中，可以使用在风向发生快速变化之前5、10、15或20秒的当前推力。控制器可以被配置为在缓冲器中缓冲所述当前推力的最近计算。在一个或多个实施例中，在所述最小推力系数ct-min的确定中，基于接收到的风速信息的风速包括最近时间段上的平均风速。在一个或多个实施例中，所述控制器被配置为基于所述风速信息基于第二最近时间段内的平均风速来确定所述最大桨距角βmax。在一个或多个示例中，通过对所述风速信息进行低通滤波来确定所述平均风速。在一个或多个示例中，第二最近时间段可以不同于在确定最小推力时使用的最近时间段。在一个或多个实施例中，所述控制器被配置为基于风轮在基于转速信息的第三最近时间段内的平均转速来确定所述最大桨距角βmax。在一个或多个示例中，通过对所述转速信息进行低通滤波来确定所述平均转速。在一个或多个实施例中，所述控制器被配置为如果受控的叶片桨距大于确定的最大桨距角，则所述控制器被配置为将受控的叶片桨距限制为确定的最大叶片桨距角。根据本发明的第二再一方面，我们提供了一种包括第一又一方面的控制器的风电机组，其中风电机组的叶片的桨距由最大桨距角限制。根据本发明的第三再一方面，我们提供了一种控制风电机组的方法，所述风电机组具有包括两个或多个叶片的风轮，其中所述叶片的桨距是可控制的，并且其中所述方法包括：接收指示风电机组处风速的风速信息；接收指示风轮的转速的转速信息；确定最小推力系数ct-min，其包括在风电机组上提供预定最小推力的推力系数，该最小推力系数包括基于接收到的风速信息的风速、基于空气密度信息的空气密度，指示风电机组的风轮的扫掠面积和所述预定最小推力的预定值的函数；基于所述最小推力系数ct-min、所述风速信息和所述转速信息来确定最大桨距角βmax，以及提供一个或多个控制信号以控制所述风电机组的两个或多个叶片的叶片变桨而不超过所述最大桨距角。根据本发明的第四再一方面，我们提供了一种包括计算机程序代码的计算机程序或计算机程序产品，该计算机程序代码被配置为当由具有存储器的处理器执行时，提供第三再一方面的方法。