控制风力涡轮以保护风力涡轮免于异常操作的系统和方法与流程

1.本公开大体上涉及风力涡轮，并且更特别地涉及用于控制风力涡轮以保护风力涡轮免于异常操作的系统和方法。


背景技术：

2.风力被认为是目前可用的最清洁、对环境最友好的能源之一，并且，在这点上，风力涡轮已得到越来越多的关注。现代的风力涡轮典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱以及一个或多个转子叶片。机舱包括转子组件，转子组件联接到齿轮箱并且联接到发电机。转子组件和齿轮箱安装于位于机舱内的底板支承框架上。一个或多个转子叶片使用已知的翼型件原理来采集风的动能。转子叶片将动能以旋转能的形式传送，以便使将转子叶片联接到齿轮箱或在未使用齿轮箱的情况下将转子叶片直接地联接到发电机的轴转动。然后，发电机使机械能转换成电能，并且，电能可以传送到容纳于塔架内的转换器和/或变压器并且随后部署到公用电网。现代的风力发电系统典型地采取风场的形式，该风场具有多个这样的风力涡轮发电机，这些风力涡轮发电机可操作成将功率供应到输电系统，从而将功率提供到电网。
3.在某些实例中，风力涡轮可能体验异常操作事件，诸如，超速状况、转子叶片的部分(或转子叶片以其整体)从风力涡轮分离和/或与风力涡轮的正常操作状态的其它明显偏差。这样的事件可能引起对风力涡轮的明显损坏。
4.由异常操作事件造成的损坏可能随着继续操作风力涡轮而加重。对于现有的风力涡轮，控制器典型地使用在标称设计极限内操作的风力涡轮的构件来使转子减速。标称设计极限可以典型地在容许风力涡轮的构件在所有条件下操作而不对构件的标称寿命期望值造成影响的水平下建立。然而，当在标称设计极限下操作时可实现的减速速率可能不足以防止或减轻由异常操作事件造成的对风力涡轮的损坏。因此，在某些实例中，响应于异常操作事件，可以为理想的是，使转子以不可在标称设计极限下实现的加快的方式减速。
5.因而，本领域不断寻求解决前面提到的问题的新且改进的系统和方法。照此，本公开涉及用于控制风力涡轮以保护风力涡轮免于异常操作的系统和方法。


技术实现要素：

6.本发明的方面和优点将在以下描述中得到部分阐述，或可以根据描述而为显然的，或可以通过实践本发明而了解。
7.在一个方面，本公开涉及一种用于保护风力涡轮免于异常操作的方法。该方法可以包括利用风力涡轮的控制器来接收指示风力涡轮的异常操作事件的数据。响应于接收指示风力涡轮的异常操作事件的数据，该方法可以包括利用控制器来启动对于风力涡轮的增强制动模式。增强制动模式可以以在如下转矩设定点下操作发电机为特征，所述转矩设定点针对给定的成组的操作条件而生成最大可用转矩并且超过对于发电机的标称转矩极限。另外，该方法可以包括利用控制器来在增强制动模式下操作风力涡轮。
8.在实施例中，增强制动模式可以包括第一增强制动模式。该方法可以进一步包括利用风力涡轮的转换器控制器来确定对于多个电气系统构件中的每个的实际操作参数。该方法还可以包括利用转换器控制器来基于所确定的实际操作参数而确定对于电气系统构件中的每个的实际操作极限。实际操作极限可以指示电气系统构件低于其而保持标称寿命期望值的操作参数值。低于实际操作极限而操作电气系统构件可以预防电气系统构件的跳闸。另外，该方法可以包括利用转换器控制器来确定相对于对于电气系统构件中的每个的实际操作极限和风力涡轮的传动系的至少一个机械极限的对于发电机的增强转矩极限。而且，该方法可以包括利用转换器控制器来相对于增强转矩极限而建立转矩设定点。
9.在额外的实施例中，实际操作参数可以包括电气系统构件的电压、电流和/或温度水平和/或发电机的转速。
10.在另外的实施例中，对于电气系统构件中的每个的实际操作极限可以是与桥式开关装置温度、冷却剂温度、发电机温度和/或所建模的转换器构件温度对应的值。该方法还可以包括利用转换器控制器来检测实际操作参数对于对应的实际操作极限的接近性。另外，该方法可以包括利用转换器控制器来减小转矩设定点，以便防止在第一增强制动模式下施加最大可用转矩期间损坏电气系统构件或使其跳闸。
11.在实施例中，该方法还可以包括利用转换器控制器来增大对于电气系统构件的实际操作极限，以便延长在第一增强制动模式下的最大可用转矩的持续时间。增大实际操作极限可以相对于电气系统构件的标称寿命期望值而减小电气系统构件的寿命期望值。
12.在额外的实施例中，增强制动模式可以包括第二增强制动模式，并且，异常操作事件可以指示风力涡轮的叶片或塔架的失效。该方法可以包括利用风力涡轮的转换器控制器来对与多个电气系统构件对应的多个标称操作阈值进行超驰控制(override，有时称为超越控制)。对多个标称操作阈值进行超驰控制可以相对于标称转矩极限而增大由电气系统产生的发电机的转矩的最大值。另外，该方法可以包括容许相对于(一个或多个)电气系统构件的标称磨损率的提高的磨损率，以利于生成最大发电机转矩。
13.在另外的实施例中，对多个标称操作阈值进行超驰控制可以包括提高电气系统的热保护极限、过电压极限、欠电压极限和/或电流极限。
14.在实施例中，容许多个电气系统构件中的至少一个的提高的磨损率可以包括容许消耗电气系统构件的剩余使用寿命，以便在增强制动模式下生成最大可用转矩达最长持续时间。
15.在额外的实施例中，风力涡轮还可以包括使发电机可操作地联接到风力涡轮的齿轮箱的滑动联轴器。该方法还可以包括利用转换器控制器来监测滑动联轴器的转矩水平。另外，该方法可以包括在滑动联轴器的转矩水平接近滑动联轴器的释放阈值时，利用转换器控制器来减小发电机的转矩。
16.在另外的实施例中，风力涡轮的异常操作可以包括超速事件、变桨系统失效、叶片偏离或它们的组合或任何其它异常操作。
17.在另一方面，本公开涉及一种用于控制风力涡轮的系统。该系统可以包括传感器系统，传感器系统包括可操作地耦合到风力涡轮的构件以检测风力涡轮的异常操作事件的至少一个传感器。该系统还可以包括通信地耦合到传感器系统的控制器。控制器可以包括配置成实行多个操作的至少一个处理器。多个操作可以包括本文中所描述的操作和/或特
征中的任一个。
18.技术方案1. 一种用于保护风力涡轮免于异常操作的方法，所述方法包括：利用所述风力涡轮的控制器来接收指示所述风力涡轮的异常操作事件的数据；响应于接收指示所述风力涡轮的所述异常操作事件的所述数据，利用所述控制器来启动对于所述风力涡轮的增强制动模式，所述增强制动模式的特征为在如下转矩设定点下操作所述风力涡轮的发电机，所述转矩设定点针对给定的成组的操作条件而生成最大可用转矩并且超过所述发电机的标称转矩极限；以及利用所述控制器来在所述增强制动模式下操作所述风力涡轮。
19.技术方案2. 根据技术方案1所述的方法，其中，所述增强制动模式包括第一增强制动模式，所述方法进一步包括：利用所述风力涡轮的转换器控制器来确定对于多个电气系统构件中的每个的实际操作参数；利用所述转换器控制器来基于所述所确定的实际操作参数而确定对于所述电气系统构件中的每个的实际操作极限，所述实际操作极限指示所述电气系统构件低于其而保持标称寿命期望值的操作参数值，其中，低于所述实际操作极限而操作所述电气系统构件预防所述电气系统构件的跳闸；利用所述转换器控制器来确定相对于对于所述电气系统构件中的每个的所述实际操作极限和所述风力涡轮的传动系的至少一个机械极限的对于所述发电机的增强转矩极限；以及利用所述转换器控制器来相对于所述增强转矩极限而建立所述转矩设定点。
20.技术方案3. 根据技术方案2所述的方法，其中，所述实际操作参数包括所述电气系统构件的电压、电流和温度水平以及所述发电机的转速中的至少一个。
21.技术方案4. 根据技术方案3所述的方法，其中，对于所述电气系统构件中的每个的所述实际操作极限是与桥式开关装置温度、冷却剂温度、发电机温度以及所建模的转换器构件温度中的至少一个对应的值，所述方法进一步包括：利用所述转换器控制器来检测实际操作参数对于对应的实际操作极限的接近性；以及利用所述转换器控制器来减小所述转矩设定点，以便防止在所述第一增强制动模式下施加所述最大可用转矩期间损坏所述电气系统构件或使其跳闸。
22.技术方案5. 根据技术方案2所述的方法，进一步包括：利用所述转换器控制器来增大对于至少一个电气系统构件的所述至少一个实际操作极限，以便延长在所述第一增强制动模式下的所述最大可用转矩的持续时间，其中，增大所述至少一个实际操作极限相对于所述至少一个电气系统构件的标称寿命期望值而减小所述至少一个电气系统构件的寿命期望值。
23.技术方案6. 根据技术方案1所述的方法，其中，所述增强制动模式包括第二增强制动模式，并且其中，所述异常操作事件指示所述风力涡轮的叶片或塔架的失效，所述方法进一步包括：利用所述风力涡轮的转换器控制器来对与多个电气系统构件对应的多个标称操作阈值进行超驰控制，其中，对所述多个标称操作阈值进行超驰控制相对于标称转矩极限
而增大由所述电气系统产生的所述发电机的所述转矩的最大值；以及容许相对于所述多个电气系统构件中的至少一个的标称磨损率的提高的磨损率，以利于生成所述最大发电机转矩。
24.技术方案7. 根据技术方案6所述的方法，其中，对所述多个标称操作阈值进行超驰控制包括提高所述电气系统的至少一个热保护极限、过电压极限、欠电压极限以及电流极限。
25.技术方案8. 根据技术方案6所述的方法，其中，容许所述多个电气系统构件中的至少一个的所述提高的磨损率包括容许消耗剩余所述多个电气系统构件中的至少一个的使用寿命，以便在所述增强制动模式下生成所述最大可用转矩达最长持续时间。
26.技术方案9. 根据技术方案1所述的方法，其中，所述风力涡轮进一步包括使所述发电机可操作地联接到所述风力涡轮的齿轮箱的滑动联轴器，所述方法进一步包括：利用所述转换器控制器来监测所述滑动联轴器的转矩水平；以及在所述滑动联轴器的所述转矩水平接近所述滑动联轴器的释放阈值时，利用所述转换器控制器来减小所述发电机的所述转矩。
27.技术方案10. 根据技术方案1所述的方法，其中，所述风力涡轮的所述异常操作包括超速事件。
28.技术方案11. 根据技术方案1所述的方法，其中，所述风力涡轮的所述异常操作包括变桨系统失效。
29.技术方案12. 根据技术方案1所述的方法，其中，所述风力涡轮的所述异常操作包括叶片偏离。
30.技术方案13. 一种用于控制风力涡轮的系统，所述系统包括：传感器系统，其包括至少一个传感器，所述至少一个传感器可操作地耦合到所述风力涡轮的构件，以便检测所述风力涡轮的异常操作事件；控制器，其通信地耦合到所述传感器系统，所述控制器包括配置成实行多个操作的至少一个处理器，所述多个操作包括：接收指示所述风力涡轮的所述异常操作事件的数据，响应于接收指示所述风力涡轮的所述异常操作的所述数据，启动对于所述风力涡轮的增强制动模式，所述增强制动模式的特征为在如下转矩设定点下操作所述风力涡轮的发电机，所述转矩设定点针对给定的成组的操作条件而生成最大可用转矩并且超过所述发电机的标称转矩极限；以及在所述增强制动模式下操作所述风力涡轮。
31.技术方案14. 根据技术方案13所述的系统，其中，所述增强制动模式是第一增强制动模式，并且其中，所述控制器包括转换器控制器，所述多个操作进一步包括：确定对于多个电气系统构件中的每个的实际操作参数；基于所述实际操作参数而确定对于所述电气系统构件中的每个的实际操作极限，所述实际操作极限指示所述电气系统构件低于其而保持标称寿命期望值的操作参数值，其中，低于所述实际操作极限而操作所述电气系统构件预防所述电气系统构件的跳闸；确定相对于对于所述电气系统构件中的每个的所述实际操作极限和所述风力涡轮的传动系的至少一个机械极限的对于所述发电机的增强转矩极限；以及
相对于所述增强转矩极限而建立所述转矩设定点。
32.技术方案15. 根据技术方案14所述的系统，其中，所述实际操作参数包括所述电气系统构件的电压、电流和温度水平以及所述发电机的转速中的至少一个。
33.技术方案16. 根据技术方案15所述的系统，其中，对于所述电气系统构件中的每个的所述实际操作极限是与桥式开关装置温度、冷却剂温度、发电机温度以及所建模的转换器构件温度中的至少一个对应的值，所述多个操作进一步包括：检测实际操作参数对于对应的实际操作极限的接近性；以及减小所述转矩设定点，以便防止在所述第一增强制动模式下施加所述最大可用转矩期间损坏所述电气系统构件或使其跳闸。
34.技术方案17. 根据技术方案14所述的系统，其中，所述多个操作进一步包括：增大对于至少一个电气系统构件的所述至少一个实际操作极限，以便延长在所述第一增强制动模式下的所述最大可用转矩的持续时间，其中，增大所述至少一个实际操作极限相对于所述至少一个电气系统构件的所述标称寿命期望值而减小所述至少一个电气系统构件的寿命期望值。
35.技术方案18. 根据技术方案13所述的系统，其中，所述增强制动模式是第二增强制动模式，其中，所述控制器包括所述风力涡轮的转换器控制器，并且其中，所述异常操作事件指示所述风力涡轮的叶片或塔架的失效，所述多个操作进一步包括：对与多个电气系统构件对应的多个标称操作阈值进行超驰控制，其中，对所述多个标称操作阈值进行超驰控制相对于标称转矩极限而增大由所述电气系统产生的所述发电机的所述转矩的最大值；以及容许相对于所述多个电气系统构件中的至少一个的标称磨损率的提高的磨损率，以利于生成所述最大发电机转矩。
36.技术方案19. 根据技术方案18所述的系统，其中，对所述多个标称操作阈值进行超驰控制包括提高所述电气系统的至少一个热保护极限、过电压极限、欠电压极限以及电流极限。
37.技术方案20. 根据技术方案13所述的系统，其中，所述风力涡轮进一步包括使所述发电机可操作地联接到所述风力涡轮的齿轮箱的滑动联轴器，并且其中，所述控制器包括转换器控制器，所述多个操作进一步包括：监测所述滑动联轴器的转矩水平；以及在所述滑动联轴器的所述转矩水平接近所述滑动联轴器的释放阈值时，减小所述发电机的所述转矩。
38.参考以下描述和所附权利要求书，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。并入本说明书中并构成其部分的附图图示了本发明的实施例，并与描述一起用来解释本发明的原理。
附图说明
39.在参考附图的说明书中阐述了本发明(包括其最佳模式)的针对本领域普通技术人员的完整且能够实现的公开，在附图中：图1图示根据本公开的风力涡轮的一个实施例的透视图；
图2图示根据本公开的风力涡轮的机舱的一个实施例的透视内视图；图3图示根据本公开的风力涡轮的传动系的一个实施例的示意图；图4图示根据本公开的供与风力涡轮一起使用的电气系统的一个实施例的示意图；图5图示根据本公开的供与风力涡轮一起使用的控制器的一个实施例的示意图；图6图示根据本公开的用于控制风力涡轮的系统的控制逻辑的一个实施例的示意图；图7图示根据本公开的与第一制动模式对应的图6的控制逻辑的部分的一个实施例的示意图；图8图示根据本公开的与第二制动模式对应的图6的控制逻辑的部分的一个实施例的示意图；以及图9a
‑
9c图示根据本公开的风力涡轮的电气系统的操作极限和转矩极限的实施例的图解表示。
40.本说明书和附图中的参考字符的重复使用旨在表示本发明的相同或相似的特征或元件。
具体实施方式
41.现在将详细地参考本发明的实施例，其一个或多个示例在附图中图示。每个示例通过本发明的解释而非本发明的限制的方式来提供。实际上，对于本领域技术人员而将为明显的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，能够在本发明中作出各种修改和变型。例如，作为一个实施例的部分而图示或描述的特征能够与另一实施例一起使用以产生再一另外的实施例。因而，意图的是，本发明涵盖如归入所附权利要求书及其等同体的范围内的这样的修改和变型。
42.如本文中所使用的，术语“第一”、“第二”以及“第三”可以可互换地用于将构件彼此区分开，并且不旨在表明个别的构件的位置或重要性。
43.除非在本文中另外规定，否则术语“联接”、“固定”、“附接到”等等指直接联接、固定或附接以及通过一个或多个中间构件或特征而进行的间接联接、固定或附接两者。
44.如在本文中贯穿说明书和权利要求书而使用的近似语言适用于对能够获准地变更，而不导致在与其相关的基本功能的方面的改变的任何定量表示进行修改。因此，以诸如“大约”、“近似地”和“基本上”之类的(一个或多个)术语修改的值将不限于所指定的精确值。在至少一些实例中，近似语言可以与用于测量该值的仪器的精度或用于构建或制造构件和/或系统的方法或机器的精度对应。例如，近似语言可以指处于10%裕度内。
45.在此并且贯穿说明书和权利要求书，范围限制被组合和/或互换，除非上下文或语言另外指示，否则这样的范围被标示并且包括其中所包含的所有子范围。例如，本文中所公开的所有范围都包括端点，并且，端点可独立地彼此组合。
46.大体上，本公开涉及用于控制风力涡轮以保护风力涡轮免于异常操作的系统和方法。特别地，本公开包括促进在能够实现针对给定的成组的操作条件而生成最大可用转矩的发电机设定点下操作发电机的系统和方法。设定点可以超过对于发电机的标称转矩极限。
47.根据本公开，系统和方法可以包括在异常操作事件不指示风力涡轮的转子和/或塔架的失效时可以采用的第一增强制动模式。由于标称转矩极限典型地设定成确保在实质上所有的操作条件下安全地操作风力涡轮，因而标称转矩极限可以相当地保守。该保守性可以在对于电气系统的各种构件的标称操作极限中反映。结果，在异常操作事件的时刻对风力涡轮造成影响的实际条件下，电气系统的构件实际上可以在高于对应的标称操作极限的水平下安全地被操作。通过基于实际操作条件而确定对于各种构件的实际操作极限，控制器可以确定超出标称转矩极限的对于发电机的增强转矩极限。这转而可以促进产生并且施加最大可用转矩以使风力涡轮的转子减速。换而言之，第一制动模式可以利用各种构件的标称设计极限与实际操作极限之间的差异来生成可以在给定的条件下生成的最大转矩。
48.系统和方法还可以与第一增强制动模式结合而包括第二增强制动模式。第二增强制动模式可以在异常操作事件指示风力涡轮的转子和/或塔架的失效时采用。在第二增强制动模式下，控制器可以对各种电气系统构件的标称操作阈值进行超驰控制，以利于增大关于发电机的最大量的转矩。因此，对标称操作阈值进行超驰控制可能导致对于构件的相对于标称磨损率的提高的磨损率。换而言之，在第二增强制动模式下，在异常操作事件下继续操作的对于风力涡轮的后果可以证明接受对电气系统的各种构件的损坏以利于使转子尽可能快地减速是合理的。例如，在高于标称操作极限而进行的对(一个或多个)构件的操作中，(一个或多个)构件的过度负荷或损坏可以被容许，以利于生成用以使转子减慢的力。例如，涡轮的发电机可以在容许发电机产生超出标称发电机转矩极限的发电机转矩的发电机设定点下被操作。应当意识到，生成超过转矩极限的转矩可能例如导致可能使电气系统的构件劣化的对于电气系统的各种构件的操作温度上升。
49.现在参考附图，图1图示根据本公开的风力涡轮100的一个实施例的透视图。如所示出的，风力涡轮100大体上包括：塔架102，其从支承表面104延伸；机舱106，其安装于塔架102上；以及转子108，其联接到机舱106。转子108包括可旋转毂110和至少一个转子叶片112，转子叶片112联接到毂110，并且从毂110向外延伸。例如，在所图示的实施例中，转子108包括三个转子叶片112。然而，在备选实施例中，转子108可以包括多于或少于三个转子叶片112。每个转子叶片112可以围绕毂110隔开，以促进使转子108旋转，以使来自风的动能能够变换成可用的机械能，并且随后变换成电能。例如，毂110可以可旋转地联接到定位于机舱106内的电气系统150的电动发电机118(图2)，以容许产生电能。
50.风力涡轮100还可以包括集中于机舱106内的控制器200。然而，在其它实施例中，控制器200可以位于风力涡轮100的任何其它构件内或位于风力涡轮外部的位置处。而且，控制器200可以通信地耦合到风力涡轮100的任何数量的构件，以便控制构件。照此，控制器200可以包括计算机或其它合适的处理单元。因而，在若干实施例中，控制器200可以包括合适的计算机可读指令，所述指令在被实施时，使控制器200配置成实行各种不同功能，诸如，接收、传送和/或执行风力涡轮控制信号。
51.现在参考图2
‑
4，图示机舱106的一个实施例的简化内视图、传动系146的一个实施例的示意图以及图1中所示出的风力涡轮100的示例性的电气系统150。如所示出的，发电机118可以联接到转子108，以便从由转子108生成的旋转能产生电功率。例如，如在所图示的实施例中示出的，转子108可以包括转子轴122，转子轴122联接到毂110，以便与毂110一起旋转。转子轴122可以由主轴承144可旋转地支承。转子轴122转而可以通过任选的齿轮箱
126可旋转地联接到发电机118的高速轴124，齿轮箱126通过一个或多个转矩臂142而连接到底板支承框架136。如大体上理解的，转子轴122可以响应于转子叶片112和毂110的旋转而向齿轮箱126提供低速高转矩输入。于是，齿轮箱126可以构造有多个齿轮148，所述多个齿轮148用以使低速高转矩输入转换成高速低转矩输出，以驱动高速轴124并且因而驱动发电机118。在实施例中，齿轮箱126可以以多个齿轮比构造，以便针对给定的低速输入而产生高速轴的变化的转速或反之亦然。
52.在实施例中，风力涡轮100可以包括制动器152，制动器152定位成以便阻止转子108的旋转。在至少一个实施例中，制动器152可以取向成接合高速轴124。制动器152可以构造成使已经减慢的转子108进一步减慢和/或暂时地保持转子108静止。
53.在额外的实施例中，制动器152可以与使转子108减慢的其它部件联合或作为对于使转子108减慢的其它部件的附属物而采用。例如，在实施例中，转子108可以经由通过发电机118生成的转矩来减慢。由于发电机118可以与转子108的旋转相反地生成转矩，因而高速轴124可以配备有滑动联轴器154。滑动联轴器154可以防止由于传动系146的超载而导致的对传动系146的构件的损坏。照此，滑动联轴器154可以具有释放阈值，在高于该释放阈值的情况下，滑动联轴器154可以容许高速轴124的第一部分162和第二部分164具有不同旋转速度。应当意识到，如果滑动联轴器154处的扭转力矩超过释放阈值，则发电机118可以从转子108通信地解耦。在这样的事件中，由发电机118产生的转矩可能不可用于使转子108减慢。
54.每个转子叶片112还可以包括桨距控制机构120，桨距控制机构120构造成使转子叶片112围绕其变桨轴线116旋转。每个桨距控制机构120可以包括变桨驱动马达128(例如，任何合适的电动马达、液压马达或气动马达)、变桨驱动齿轮箱130以及变桨驱动小齿轮132。在这样的实施例中，变桨驱动马达128可以联接到变桨驱动齿轮箱130，以便变桨驱动马达128对变桨驱动齿轮箱130施予机械力。类似地，变桨驱动齿轮箱130可以联接到变桨驱动小齿轮132，以便与变桨驱动小齿轮132一起旋转。变桨驱动小齿轮132转而可以与在毂110与对应的转子叶片112之间联接的变桨轴承134处于旋转接合，以致于变桨驱动小齿轮132的旋转引起变桨轴承134的旋转。因而，在这样的实施例中，变桨驱动马达128的旋转驱动变桨驱动齿轮箱130和变桨驱动小齿轮132，由此使变桨轴承134和(一个或多个)转子叶片112围绕变桨轴线116旋转。类似地，风力涡轮100可以包括通信地耦合到控制器200的一个或多个偏航驱动机构138，其中，(一个或多个)每个偏航驱动机构138构造成改变机舱106相对于风的角(例如，通过接合风力涡轮100的偏航轴承140)。
55.仍然参考图2，在实施例中，风力涡轮100可以包括环境传感器156，环境传感器156配置成用于采集指示一个或多个环境条件的数据。环境传感器156可以可操作地耦合到控制器200。因而，在实施例中，(一个或多个)环境传感器156可以是例如风导叶、风速计、激光雷达传感器、温度计、气压计或其它合适的传感器。由(一个或多个)环境传感器156采集的数据可以包括风速、风向、风切变、阵风、风转向、大气压和/或温度的测量值。在至少一个实施例中，(一个或多个)环境传感器156可以在转子108的下风向的位置处安装到机舱106。在备选实施例中，(一个或多个)环境传感器156可以耦合到转子108或与转子108一起集成。应当意识到，(一个或多个)环境传感器156可以包括传感器的网络，并且可以定位成远离涡轮100。
56.另外，风力涡轮100可以包括具有多个操作传感器158的传感器系统160。传感器系
统160可以配置成响应于环境条件而检测风力涡轮100的性能。例如，(一个或多个)操作传感器158可以是可操作地耦合到控制器200的转速传感器。(一个或多个)操作传感器158可以针对风力涡轮100的转子轴122和/或发电机118。(一个或多个)操作传感器158可以采集呈转子速度和/或转子方位角的形式的指示转子轴122以及因而转子108的转速和/或旋转位置的数据。在实施例中，(一个或多个)操作传感器158可以是模拟转速计、直流转速计、交流转速计、数字转速计、接触转速计、非接触转速计或时间及频率转速计。
57.在实施例中，传感器系统160可以配置成监测电气系统150的操作参数。例如，传感器系统160可以监测电气系统150的各种构件的电压、电流和/或温度水平。因此，在实施例中，(一个或多个)操作传感器158可以是用于监测电气系统150的操作参数的电流计、电压计、欧姆计、温度计和/或任何其它合适的传感器。
58.还应当意识到，如本文中所使用的，术语“监测”及其变型指示风力涡轮100的各种传感器可以配置成提供正被监测的参数的直接测量或这样的参数的间接测量。因而，本文中所描述的传感器可以例如用于生成与正被监测的参数有关的信号，然后，所述信号能够被控制器200利用来确定风力涡轮100的状况或响应。
59.特别地参考图4，在实施例中，电气系统150可以包括用于使转子108的动能转换成到所连接的电力网的呈可接受的形式的电输出的各种构件。例如，在实施例中，发电机118可以是双馈感应发电机(dfig)。发电机118可以经由转子总线170来耦合到定子总线166和功率转换器168。在这样的配置中，定子总线166可以提供来自发电机118的定子的输出多相功率(例如，三相功率)，并且，转子总线170可以提供发电机118的转子的输出多相功率(例如，三相功率)。另外，发电机118可以经由转子总线170来耦合到转子侧转换器172。转子侧转换器172可以耦合到线路侧转换器174，线路侧转换器174转而可以耦合到线路侧总线176。
60.在实施例中，转子侧转换器172和线路侧转换器174可以配置成用于将绝缘栅双极型晶体管(igbt)用作开关装置的三相脉宽调制(pwm)布置中的正常操作模式。可以使用其它合适的开关装置，诸如，绝缘栅换流晶闸管、mosfet、双极型晶体管、硅酮受控整流器和/或其它合适的开关装置。转子侧转换器172和线路侧转换器174可以经由dc链路173来耦合，dc链路电容器175可以跨过dc链路173。
61.在实施例中，功率转换器168可以耦合到控制器200，控制器200配置为控制功率转换器168的操作的转换器控制器202。例如，转换器控制器202可以将控制命令发送到转子侧转换器172和线路侧转换器174，以控制在功率转换器168中使用的开关元件的调制，以建立期望的发电机转矩设定点和/或功率输出。
62.如在图4中进一步描绘的，在实施例中，电气系统150可以包括使风力涡轮100耦合到电气电网179的变压器178。在实施例中，变压器178可以是包括高压(例如，大于12 kvac)初级绕组180的三绕组变压器。高压初级绕组180可以耦合到电气电网179。变压器178还可以包括耦合到定子总线166的中压(例如，6 kvac)次级绕组182和耦合到线路总线176的低压(例如，575 vac、690 vac等等)辅助绕组184。应当意识到，变压器178能够是如所描绘的三绕组变压器，或备选地可以是仅具有初级绕组180和次级绕组182的二绕组变压器；可以是具有初级绕组180、次级绕组182和辅助绕组184以及额外的辅助绕组的四绕组变压器；或可以具有任何其它合适的数量的绕组。
63.在额外的实施例中，电气系统150可以包括耦合到功率转换器168的输出的辅助馈电装置186。辅助馈电装置186可以充当用于风力涡轮系统100的各种构件的电源。例如，辅助馈电装置186可以给风扇、泵、马达以及风力涡轮系统100的其它合适的构件供电。
64.在实施例中，电气系统150还可以包括用以控制和/或保护电气系统150的各种构件的各种电路断路器、熔断器、接触器以及其它装置。例如，在实施例中，电气系统150可以包括电网电路断路器188、定子总线电路断路器190和/或线路总线电路断路器192。在电气系统150的状况接近电气系统150的操作阈值时，电气系统150的(一个或多个)电路断路器188、190、192可以使电气系统150的对应的构件连接或断开。
65.现在参考图5
‑
8，呈现根据本公开的用于控制风力涡轮100的系统300的多个实施例的示意图。如在图5中特别地示出的，图示可以被包括在系统300内的合适的构件的一个实施例的示意图。例如，如所示出的，系统300可以包括通信地耦合到传感器系统160的操作传感器158和(一个或多个)环境传感器156的控制器200。而且，如所示出的，控制器200包括配置成实行各种各样的计算机实施的功能(例如，如本文中所公开的那样实行方法、步骤、运算等等并且存储相关数据)的一个或多个处理器206及相关联的(一个或多个)存储器装置208。另外，控制器200还可以包括用以促进控制器200与风力涡轮100的各种构件之间的通信的通信模块210。而且，通信模块210可以包括用以容许从(一个或多个)传感器156、158传送的信号转换成能够被处理器206理解并且处理的信号的传感器接口212(例如，一个或多个模拟到数字转换器)。应当意识到，(一个或多个)传感器156、158、160可以使用任何合适的手段来通信地耦合到通信模块210。例如，如图4中所示出的，(一个或多个)传感器156、158、160经由有线连接来联接到传感器接口212。然而，在其它实施例中，(一个或多个)传感器156、158可以经由无线连接(诸如，通过使用在本领域中已知的任何合适的无线通信协议)来耦合到传感器接口212。另外，通信模块210还可以可操作地耦合到配置成改变至少一个风力涡轮操作状态的操作状态控制模块214。
66.如本文中所使用的，术语“处理器”不仅指在本领域中被视为被包括于计算机中的集成电路，而且还指控制器、微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器(plc)、专用集成电路以及其它可编程电路。另外，(一个或多个)存储器装置208可以大体上包括(一个或多个)存储器元件，所述存储器元件包括但不限于计算机可读介质(例如，随机存取存储器(ram))、计算机可读非易失性介质(例如，闪速存储器)、软盘、致密盘
‑
只读存储器(cd
‑
rom)、磁光盘(mod)、数字通用盘(dvd)和/或其它合适的存储器元件。这样的(一个或多个)存储器装置208大体上可以配置成存储合适的计算机可读指令，所述计算机可读指令在由(一个或多个)处理器206实施时使控制器200配置成实行各种功能，包括但不限于检测异常操作事件并且启动对于如本文中所描述的风力涡轮100的增强制动模式以及各种其它合适的计算机实施的功能。
67.特别地参考图6，如在302示出的，系统300可以配置成接收指示风力涡轮100的异常操作事件的数据304。例如，在实施例中，控制器200可以从传感器系统160接收数据304，数据304指示超速事件、变桨系统失效、错误变桨命令、电力/电池备用失效和/或可以指示在风力涡轮100继续操作的情况下风力涡轮100的损坏水平提高的可能性的叶片偏离事件。
68.例如，在实施例中，数据304可以反映风力涡轮100构件对由转子叶片112的部分的损耗造成的不平衡的载荷的响应。在实施例中，数据304可以以载荷幅度和/或载荷方向的
形式反映构件对转子载荷的响应。例如，在实施例中，载荷方向可以沿着变桨轴线116或与变桨轴线116相应。在这样的实施例中，与变桨轴线116相应的载荷可以指示转子叶片112中的一些或全部的损耗。在额外的实施例中，数据304可以指示该构件(诸如，机舱106、塔架102或转子108)的加速度向量。数据304还可以包括与叶片脱落事件对应的振动特性。在各种实施例中，该振动特性可以指示转子叶片112、毂110、机舱106、塔架102的底座和/或顶部和/或风力涡轮100的任何其它构件中的振动水平/特性。
69.在额外的实施例中，数据304可以指示关于(一个或多个)操作传感器158的传感器中的至少一个的通信损耗。例如，脱落事件还可能切断耦合到转子叶片112的传感器系统160的一个元件的通信耦合。在另外的实施例中，数据304可以包括风力涡轮的声学特性。在这样的实施例中，风力涡轮100的声学特性的改变可以指示脱落事件。在又一另外的实施例中，数据304可以指示对转子轴122和/或塔架102造成影响的弯矩。应当意识到，弯矩的增大可以指示响应于叶片脱落事件而由转子108生成的不平衡的载荷。应当进一步意识到，数据304可以包括指示风力涡轮100的异常操作的额外的特性和/或特性组合。
70.在实施例中，如在306示出的，系统300的控制器200可以配置成响应于接收指示异常操作事件的数据304而启动对于风力涡轮100的增强制动模式。增强制动模式可以以在针对给定的成组的操作条件而生成最大可用转矩的转矩设定点下操作发电机118为特征。转矩设定点可以超过对于发电机118的标称转矩极限308(图9)。应当意识到，标称转矩极限308可以指示可以在风力涡轮100的所有操作条件下都由发电机118产生而不损坏电气系统150的构件和/或使其跳闸的转矩水平。因此，在实施例中，高于标称转矩极限而建立转矩设定点可以容许对电气系统150的构件的过度负荷或损坏。应当进一步意识到，可以接受电气系统150的(一个或多个)构件的过度负荷或损坏，以利于继异常操作事件之后迅速地使转子108减慢。
71.如在310示出的，系统300的转换器控制器202可以在增强制动模式下操作风力涡轮100。通过在增强制动模式下操作风力涡轮100，转换器控制器202可以促进产生具有比将在其它情况下在标称转矩极限308下产生的幅度更大的幅度的发电机转矩。这转而可以用来使转子108以大于将可在坚持标称转矩极限308时实现的速率减速。应当意识到，利用电气系统150来生成增大的减速速率可以用来响应于异常操作事件而防止/减轻对风力涡轮100的损坏。
72.如在312描绘的，在实施例中，系统300的转换器控制器202可以配置成监测滑动联轴器154的转矩水平。应当意识到，在其中滑动联轴器154的转矩水平超出标称滑动联轴器154的释放阈值的实施例中，滑动联轴器154可以使发电机118从转子轴122可操作地脱离。在这样的实施例中，由发电机118产生的转矩于是可以不可用于帮助转子108的减慢。因此，系统300可以在314检测转矩水平对于释放阈值的接近性。在转矩水平不接近释放阈值的情况下，转换器控制器202可以在316维持转矩设定点，以便继续在缩短的时间间隔内使转子减速。然而，在其中滑动联轴器154的转矩水平接近释放阈值的实施例中，转换器控制器202可以在318减小转矩设定点，以便维持发电机118与转子108之间的可操作的联接。
73.仍然特别地参考图6，在实施例中，系统300可以在320确定由数据304指示的异常操作事件是否指示风力涡轮100的叶片112或塔架102的失效。在其中未指示叶片112或塔架102的失效的实施例中，系统300可以启动第一增强制动模式322。形成对照的是，在其中指
示叶片112或塔架102的失效的实施例中，系统300可以启动第二增强制动模式324。
74.现在参考图7，描绘与第一制动模式322对应的系统300的部分的控制逻辑的一个实施例的示意图。在其中启动第一制动模式322的实施例中，转换器控制器202可以在326利用来自传感器系统160的传感器数据328来确定对于电气系统150的多个构件中的每个的实际操作参数。实际操作参数可以包括对于风力涡轮100的给定的操作条件的电气系统150的各种构件的电压、电流和/或温度水平以及发电机118的转速。应当意识到，实际操作参数可以在风力涡轮100的操作期间变化。
75.参考图7并且还参考图9，如在330示出的，转换器控制器202可以基于所确定的实际操作参数而确定对于电气系统构件中的每个的实际操作极限332。对于电气系统150的多个构件的操作极限332在图9a
‑
9c中图解性地组合，以便在每个图中呈现连续标绘线。另外，图9a
‑
9c中的每个表示相同的构件在风力涡轮100的不同操作条件下的操作极限332。
76.在实施例中，实际操作极限332可以指示电气系统150的各种构件低于其而保持标称寿命期望值的操作参数值。换而言之，在其中(一个或多个)构件低于实际操作极限332而被操作的实施例中，构件的磨损率可能不受影响，但在高于实际操作极限332而被操作时，磨损率可能被加速。照此，低于实际操作极限332而操作电气系统150的构件可以预防电气系统构件的跳闸。
77.在实施例中，电气系统150的具有最低实际操作极限332的构件可以建立对于电气系统150的跳闸阈值333。因此，低于跳闸阈值333而操作电气系统150可以预防电气系统150的跳闸。应当意识到，使电气系统150跳闸可能阻碍系统300的响应于风力涡轮100的异常操作事件而使转子108减速的能力。
78.在实施例中，确定实际操作极限332可以包括从传感器系统160和对应的(一个或多个)环境传感器156接收环境及操作传感器数据334。转换器控制器202可以利用环境及操作传感器数据334来基于对于构件中的每个的标称设计数据而确定基于所检测的环境及操作条件的对于电气系统150的构件中的每个的个别化的实际操作极限332。例如，在实施例中，实际操作极限332可以是与桥式开关装置温度、冷却剂温度、转换器构件温度和/或发电机温度对应的测量值或在测量值上建模的值。在这样的实施例中，实际操作极限332可以表示基于构件的标称设计的对于(一个或多个)构件的温度阈值(标称操作阈值)和风力涡轮100的环境温度和/或操作条件。应当意识到，在其中(一个或多个)构件可以在高温环境中被操作的实施例中，构件的最大可接受温度可以低于对于其中环境温度相对低的实施例的构件的最大可接受温度。应当进一步意识到，实际操作极限332与环境及操作传感器数据334的关联可能导致响应于风力涡轮100的环境和/或操作状态的改变而变化的浮动的极限。
79.如在336描绘的，转换器控制器202可以配置成确定增强转矩极限338，增强转矩极限338可以由电气系统150支持，而不使电气系统150的各种构件跳闸或减小电气系统150的各种构件的标称寿命期望值。增强转矩极限338可以基于对于电气系统150的每个构件的实际操作极限332并且基于传动系146的各种机械极限340而建立。例如，只要增强转矩极限338的值不超出传动系146的机械极限340(诸如，滑动联轴器154的释放阈值)，增强转矩极限338就可以以作为电气系统150的构件的最低实际操作极限332的至少95%的值建立。应当意识到，增强转矩极限338可以容许转换器控制器202施加考虑到周围温度、缆线温度、构件
温度和/或发电机能力而可用的最大转矩。
80.应当意识到，针对给定的环境及操作条件来基于电气系统150的实际操作极限332而建立增强转矩极限338可以促进利用可能在坚持标称转矩极限308时尚不可用的发电机118的转矩产生能力。因此，在340相对于增强转矩极限338而建立对于发电机118的转矩设定点可以促进在342施加最大可用转矩以使转子108减慢。
81.在实施例中，转换器控制器202可以在344检测实际操作参数对于对应的实际操作极限332的接近性。例如，在实施例中，转换器控制器202可以从传感器系统160接收指示电气系统150的构件的冷却剂温度已上升并且正接近对于构件的实际操作极限332的传感器数据328。响应于检测实际操作参数对于对应的实际操作极限332的接近性，转换器控制器202可以在346减小发电机118的转矩设定点，防止在第一增强制动模式322下施加最大可用转矩期间损坏电气系统构件或使其跳闸。
82.响应于检测实际操作参数对于对应的实际操作极限332的接近性，在另外的实施例中，转换器控制器202可以在348如线350所表示的那样增大实际操作极限332中的至少一个。将(一个或多个)实际操作极限332增大到线350可以容许在第一增强制动模式322下施加最大可用转矩的持续时间的延长。然而，增大(一个或多个)实际操作极限332可以相对于(一个或多个)构件的标称寿命期望值而减小对应的(一个或多个)电气系统构件的寿命期望值。例如，增大对于(一个或多个)构件的(一个或多个)实际操作极限332可能导致消耗(一个或多个)构件的疲劳裕度。
83.现在参考图8，描绘与第二制动模式324对应的系统300的控制逻辑的部分的一个实施例的示意图。在其中第二制动模式324被启动的实施例中，转换器控制器202可以在352对与多个电气系统构件对应的多个标称操作阈值进行超驰控制。在实施例中，对多个标称操作阈值进行超驰控制可以在354相对于标称转矩极限308而增大由电气系统150产生的发电机118的转矩356的最大值。
84.在实施例中，系统300可以配置成在352通过提高电气系统150或电气系统150的构件的热保护极限、过电压极限、欠电压极限和/或电流极限而对多个标称操作阈值进行超驰控制。
85.在实施例中，第二制动模式324可以包括在358容许相对于电气系统150的(一个或多个)构件的标称磨损率的 (一个或多个)构件的提高的磨损率。在这样的实施例中，可以容许提高的磨损率，以利于在360施加最大发电机转矩356。例如，由发电机118生成最大可用转矩356可能导致对风力涡轮100的电气系统150的(一个或多个)构件的热损坏。在这样的实施例中，电气系统150可以充当用于风力涡轮100的断路器，其中，对电气系统150的磨损或损坏被接受，以便防止/减轻由异常操作事件造成的对转子108或风力涡轮100的更明显的损坏。
86.在实施例中，提高电气系统150的(一个或多个)构件的磨损率可以包括容许消耗(一个或多个)构件的全部的剩余使用寿命。应当意识到，容许消耗(一个或多个)构件的剩余使用寿命可以促进在第二增强制动模式324下生成最大可用转矩356达最长持续时间。
87.此外，熟练技术人员将认识到来自不同实施例的各种特征的可互换性。类似地，能够由本领域普通技术人员对所描述的各种方法步骤和特征以及对于每个这样的方法和特征的其它已知的等同体进行混合和匹配，以根据本公开的原理而构建额外的系统和技术。
当然，将理解，不一定可以根据任何特定实施例而实现上述的所有的这样的目标或优点。因而，例如，本领域技术人员将认识到，本文中所描述的系统和技术可以以如下的方式体现或实施：实现或优化如本文中所教导的一个优点或一组优点，但不一定实现如可以在本文中教导或建议的其它目标或优点。
88.本书面描述使用示例来公开本发明(包括最佳模式)，并且还使本领域中的任何技术人员能够实践本发明(包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何并入的方法)。本发明的可专利性范围由权利要求书定义，并且可以包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例包括不异于权利要求书的字面语言的结构元件，或如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质性差异的等同结构元件，则这样的其它示例旨在处于权利要求书的范围内。
89.本发明的另外的方面由下文的条款的主题提供：条款1. 一种用于保护风力涡轮免于异常操作的方法，该方法包括：利用风力涡轮的控制器来接收指示风力涡轮的异常操作事件的数据；响应于接收指示风力涡轮的异常操作事件的数据，利用控制器来启动对于风力涡轮的增强制动模式，增强制动模式的特征为在如下转矩设定点下操作发电机，所述转矩设定点针对给定的成组的操作条件而生成最大可用转矩并且超过发电机的标称转矩极限；以及利用控制器来在增强制动模式下操作风力涡轮。
90.条款2. 任何前述条款的方法，其中，增强制动模式包括第一增强制动模式，该方法进一步包括：利用风力涡轮的转换器控制器来确定对于多个电气系统构件中的每个的实际操作参数；利用转换器控制器来基于所确定的实际操作参数而确定对于电气系统构件中的每个的实际操作极限，实际操作极限指示电气系统构件低于其而保持标称寿命期望值的操作参数值，其中，低于实际操作极限而操作电气系统构件预防电气系统构件的跳闸；利用转换器控制器来确定相对于对于电气系统构件中的每个的实际操作极限和风力涡轮的传动系的至少一个机械极限的对于发电机的增强转矩极限；以及利用转换器控制器来相对于增强转矩极限而建立转矩设定点。
91.条款3. 任何前述条款的方法，其中，实际操作参数包括电气系统构件的电压、电流和温度水平以及发电机的转速中的至少一个。
92.条款4. 任何前述条款的方法，其中，对于电气系统构件中的每个的实际操作极限是与桥式开关装置温度、冷却剂温度、发电机温度以及所建模的转换器构件温度中的至少一个对应的值，该方法进一步包括：利用转换器控制器来检测实际操作参数对于对应的实际操作极限的接近性；以及利用转换器控制器来减小转矩设定点，以便防止在第一增强制动模式下施加最大可用转矩期间损坏电气系统构件或使其跳闸。
93.条款5. 任何前述条款的方法，进一步包括：利用转换器控制器来增大对于至少一个电气系统构件的至少一个实际操作极限，以便延长在第一增强制动模式下的最大可用转矩的持续时间，其中，增大至少一个实际操作极限相对于至少一个电气系统构件的标称寿命期望值而减小至少一个电气系统构件的寿命期望值。
94.条款6. 任何前述条款的方法，其中，增强制动模式包括第二增强制动模式，并且其中，异常操作事件指示风力涡轮的叶片或塔架的失效，该方法进一步包括：利用风力涡轮的转换器控制器来对与多个电气系统构件对应的多个标称操作阈值进行超驰控制，其中，
对多个标称操作阈值进行超驰控制相对于标称转矩极限而增大由电气系统产生的发电机的转矩的最大值；以及容许相对于多个电气系统构件中的至少一个的标称磨损率的提高的磨损率，以利于生成最大发电机转矩。
95.条款7. 任何前述条款的方法，其中，对进多个标称操作阈值行超驰控制包括提高电气系统的至少一个热保护极限、过电压极限、欠电压极限以及电流极限。
96.条款8. 任何前述条款的方法，其中，容许多个电气系统构件中的至少一个的提高的磨损率包括容许消耗多个电气系统构件中的至少一个的剩余使用寿命，以便在增强制动模式下生成最大可用转矩达最长持续时间。
97.条款9. 任何前述条款的方法，其中，风力涡轮进一步包括使发电机可操作地联接到风力涡轮的齿轮箱的滑动联轴器，该方法进一步包括：利用转换器控制器来监测滑动联轴器的转矩水平；以及在滑动联轴器的转矩水平接近滑动联轴器的释放阈值时，利用转换器控制器来减小发电机的转矩。
98.条款10. 任何前述条款的方法，其中，风力涡轮的异常操作包括超速事件。
99.条款11. 任何前述条款的方法，其中，风力涡轮的异常操作包括变桨系统失效。
100.条款12. 任何前述条款的方法，其中，风力涡轮的异常操作包括叶片偏离。
101.条款13. 一种用于控制风力涡轮的系统，该系统包括：传感器系统，其包括可操作地耦合到风力涡轮的构件以便检测风力涡轮的异常操作事件的至少一个传感器；控制器，其通信地耦合到传感器系统，控制器包括配置成实行多个操作的至少一个处理器，多个操作包括：接收指示风力涡轮的异常操作事件的数据，响应于接收指示风力涡轮的异常操作的数据，启动对于风力涡轮的增强制动模式，增强制动模式的特征为在如下转矩设定点下操作发电机，所述转矩设定点针对给定的成组的操作条件而生成最大可用转矩并且超过发电机的标称转矩极限；以及在增强制动模式下操作风力涡轮。
102.条款14. 任何前述条款的系统，其中，增强制动模式是第一增强制动模式，并且其中，控制器包括转换器控制器，多个操作进一步包括：确定对于多个电气系统构件中的每个的实际操作参数；基于实际操作参数而确定对于电气系统构件中的每个的实际操作极限，实际操作极限指示电气系统构件低于其而保持标称寿命期望值的操作参数值，其中，低于实际操作极限而操作电气系统构件预防电气系统构件的跳闸；确定相对于对于电气系统构件中的每个的实际操作极限和风力涡轮的传动系的至少一个机械极限的对于发电机的增强转矩极限；以及相对于增强转矩极限而建立转矩设定点。
103.条款15. 任何前述条款的系统，其中，实际操作参数包括电气系统构件的电压、电流和温度水平以及发电机的转速中的至少一个。
104.条款16. 任何前述条款的系统，其中，对于电气系统构件中的每个的实际操作极限是与桥式开关装置温度、冷却剂温度、发电机温度以及所建模的转换器构件温度中的至少一个对应的值，多个操作进一步包括：检测实际操作参数对于对应的实际操作极限的接近性；以及减小转矩设定点，以便防止在第一增强制动模式下施加最大可用转矩期间损坏电气系统构件或使其跳闸。
105.条款17. 任何前述条款的系统，其中，多个操作进一步包括：增大对于至少一个电气系统构件的至少一个实际操作极限，以便延长在第一增强制动模式下的最大可用转矩的持续时间，其中，增大至少一个实际操作极限相对于至少一个电气系统构件的标称寿命期
望值而减小至少一个电气系统构件的寿命期望值。
106.条款18. 任何前述条款的系统，其中，增强制动模式是第二增强制动模式，其中，控制器包括风力涡轮的转换器控制器，并且其中，异常操作事件指示风力涡轮的叶片或塔架的失效，多个操作进一步包括：对与多个电气系统构件对应的多个标称操作阈值进行超驰控制，其中，对多个标称操作阈值进行超驰控制相对于标称转矩极限而增大由电气系统产生的发电机的转矩的最大值；以及容许相对于多个电气系统构件中的至少一个的标称磨损率的提高的磨损率，以利于生成最大发电机转矩。
107.条款19. 任何前述条款的系统，其中，对多个标称操作阈值进行超驰控制包括提高电气系统的至少一个热保护极限、过电压极限、欠电压极限以及电流极限。
108.条款20. 任何前述条款的系统，其中，风力涡轮进一步包括使发电机可操作地联接到风力涡轮的齿轮箱的滑动联轴器，并且其中，控制器包括转换器控制器，多个操作进一步包括：监测滑动联轴器的转矩水平；以及在滑动联轴器的转矩水平接近滑动联轴器的释放阈值时，减小发电机的转矩。