[发明专利]风力发电机组的变桨控制方法及装置

说明书

本发明的实施例提供了一种风力发电机组的变桨控制方法及装置。所述风力发电机组的变桨控制方法包括：计算预设时间长度内的风力发电机组的平均桨距角，并根据所述平均桨距角计算动态最小桨距角；获取满发状态下风力发电机组的机组运行参数，并通过对所述机组运行参数进行线性插值来计算变桨参数增益；根据所述动态最小桨距角和/或利用参数增益调整后的变桨控制器的输出进行变桨控制。通过本发明的风力发电机组的变桨控制方法及装置，避免了大风或阵风时风力发电机组过速停机，提高了机组可利用率和安全性。

技术领域

本发明涉及风电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组的变桨控制方法及装置。

背景技术

近年来，风电成为获取绿色能源的主要途径之一。我国的风力发电机组(以下简称机组)正朝着兆瓦级大型化的方向发展，变桨控制直接影响到兆瓦级风力发电机组安全稳定生产。

目前，现有的变桨控制方式是基于风力发电机的建模仿真得到不同风速与桨距角范围的对应表，再通过计算平均风速，并应用插值算法计算出当前风速下的变桨距范围，进而对变桨距范围进行修正，同时利用非线性因数校正变桨距速度进而实现输出控制。

然而，上述方式具有以下不足之处：首先，现有机组通常将风速仪安装在叶轮后方的机舱罩上，风速仪会因受到叶片扫风产生的尾流而影响测量精度，进而使得实际风速和桨距角的关系与仿真模型无法对应；其次，常用的机械式风速仪长时间使用后，风速信号测量精度降低，不适合作为控制系统的输入信号。由此，通过上述方式无法避免在大风或阵风情况下发生超速故障导致风机停机，从而影响发电效率，以及机组的安全性。

发明内容

本发明实施例的目的在于，提供一种风力发电机组的变桨控制方法及装置，以实现避免大风或阵风时风力发电机组过速停机，提高机组可利用率和安全性。

为实现上述发明目的，本发明的实施例提供了一种风力发电机组的变桨控制方法，所述方法包括：计算预设时间长度内的风力发电机组的平均桨距角，并根据所述平均桨距角计算动态最小桨距角；获取满发状态下风力发电机组的机组运行参数，并通过对所述机组运行参数进行线性插值来计算变桨参数增益；根据所述动态最小桨距角和/或利用参数增益调整后的变桨控制器的输出进行变桨控制。

本发明的实施例还提供了一种风力发电机组的变桨控制装置，所述装置包括：动态最小桨距角计算模块，用于计算预设时间长度内的风力发电机组的平均桨距角，并根据所述平均桨距角计算动态最小桨距角；参数获取及增益计算模块，用于获取满发状态下风力发电机组的机组运行参数，并通过对所述机组运行参数进行线性插值来计算变桨参数增益；变桨控制模块，用于根据所述动态最小桨距角和/或利用参数增益调整后的变桨控制器的输出进行变桨控制。

本发明实施例提供的风力发电机组的变桨控制方法及装置，通过计算得到的预设时间长度内的风力发电机组的平均桨距角计算动态最小桨距角，进一步对满发状态下获取的机组运行参数进行线性插值来计算变桨参数增益，实现了根据动态最小桨距角和/或利用参数增益调整后的变桨控制器的输出进行变桨控制，从而避免了大风或阵风时风力发电机组过速停机，提高了机组可利用率和安全性。

附图说明

图1为本发明实施例一的风力发电机组的变桨控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例一中不同变桨角度范围与最小变桨位置的对应关系的示例性示意图；

图3为本发明实施例一的风力发电机组的变桨控制方法中步骤110的示例性示意图；

图4为本发明实施例一中不同叶轮转速状态范围与变桨位置增益的对应关系的示例性示意图；

图5为本发明实施例一的风力发电机组的变桨控制方法中步骤120的示例性示意图；

图6为本发明实施例一的风力发电机组的变桨控制方法的应用场景示意图；