[发明专利]风力发电机组的停机控制方法及装置

说明书

本发明提供一种风力发电机组的停机控制方法及装置。其中，该方法包括：确定预设的风力发电机组运行时的转速与转矩对应关系曲线中转矩下降率较大的区间，将区间的两端拐点中对应的转速值较小的拐点作为临界点，根据临界点选取一个或一个以上参考点；采集风力发电机发生停机情况时的转速，在转速高于临界点对应的转速时，根据参考点对应的转矩和转速数据及风力发电机组实际开始停机时刻的转矩和转速数据构建开口向上、单调的停机控制函数；以及，根据停机控制函数获得转速对应的转矩值，利用转矩值对风力发电机进行停机控制。通过该方法使发电机转矩下降更稳定，从而减小停机过程中由于转矩的突变引起的对风力发电机组的振动冲击。

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组的停机控制方法及装置。

背景技术

能源是社会经济和人类生活的主要物质基础，是社会发展的动力。然而，作为世界能源主要支柱的石油、煤炭、天然气等不可再生的能源的储量日趋减少，世界各个国家都在发展风力发电，风力发电作为新能源，已经形成了成熟的规模。

风力发电机组是将风能转换成电能的设备，风能通过叶轮带动主轴、增速箱、发电机组转换成电能，并通过并网控制，将风力发电机组发出的电能输送到电网中，所以并网控制，是风力发电机组控制的重要环节。除了自动启动、并网之外，风力发电机组还具有安全保护系统，安全保护及处理系统分为三层结构：计算机系统，独立于计算机系统的安全链，器件本身的保护措施。由风力机组内部或外部故障，或监控的参数超过极限值而出现紧急情况，或控制系统失效，风力发电机组不能保持在正常运行范围时，则会启动安全保护系统，使风机发电机组维持在安全状态。当安全保护系统内部发生任何部件单一失效或动力源故障时，安全保护系统对风力发电机组实施保护。

目前风力发电机组的停机方式为通过变桨系统的紧急顺桨功能实现气动刹车，由于风力发电机组发电运行时，发电机加载较大的电磁扭矩，如果马上脱网，较大的电磁扭矩的突然消失会给机组造成很大的冲击，所以在停机过程中，随着发电机转速的下降，转矩值也会随着下降，转矩的下降也是沿着风力发电机组的转速—转矩曲线下降的，而转速—转矩曲线在高转速段下降斜率较大，会导致转矩下降过快，从而引起机组振动，现有的安全保护系统还没有一种有效的控制方式来降低停机过程对发电机组产生的冲击，从而有效保护发电机组。

发明内容

本发明的实施例提供一种风力发电机组的停机控制方法及装置。

一方面，本发明实施例提供一种风力发电机组的停机控制方法，包括：确定预设的风力发电机组运行时的转速与转矩对应关系曲线中转矩下降率较大的区间，将区间的两端拐点中对应的转速值较小的拐点作为临界点，根据临界点选取一个或一个以上参考点，其中，参考点对应的转矩值或转速值小于临界点对应的转矩值或转速值的步骤；采集风力发电机发生停机情况时的转速，在转速高于临界点对应的转速时，根据参考点对应的转矩和转速数据及风力发电机组实际开始停机时刻的转矩和转速数据构建开口向上、单调的停机控制函数的步骤；以及，根据停机控制函数获得转速对应的转矩值，利用转矩值对风力发电机进行停机控制的步骤。

另一方面，本发明实施例提供一种风力发电机组的停机控制装置，包括：数据处理单元、控制函数构建单元和控制单元，该数据处理单元被配置为确定预设的风力发电机组运行时的转速与转矩对应关系曲线中转矩下降率较大的区间，将区间的两端拐点中对应的转速值较小的拐点作为临界点，根据临界点选取或一个以上参考点，其中，参考点对应的转矩值或转速值小于临界点对应的转矩值或转速值；该控制函数构建单元，被配置为采集风力发电机发生停机情况时的转速，在转速高于临界点对应的转速时，根据参考点对应的转矩和转速数据及风力发电机组实际开始停机时刻的转矩和转速数据构建开口向上、单调的停机控制函数；该控制单元被配置为根据停机控制函数获得转速对应的转矩值，利用转矩值对风力发电机进行停机控制。