[发明专利]一种提高大风偏差下风力发电机组净空的方法及其系统

说明书

本发明公开一种提高大风偏差下风力发电机组净空的方法，包括以下步骤：S1：采集风力发电机组的偏航误差，选择合适的滤波时间对所述偏航误差进行滤波；S2：判断所述偏航误差大于设定误差值的时间是否超过预设持续时间，从而确定所述风力发电机组是否处于特殊工况；S3：若是处于特殊工况，则调整所述风力发电机组的运行参数；所述运行参数包括机组最小桨距角及机组额定转速。相应的本发明还公开一种提高大风偏差下风力发电机组净空的系统。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种提高大风偏差下风力发电机组净空的方法及其系统。

背景技术

现有的风力发电机组，在设计载荷范围内，利益驱使往往追求最大发电量。从近两年市面上机组运行情况来看，由于特殊工况(极限湍流、阵风等)导致机组“飞车”或者倒塔现象时有发生。因此，对机组特殊工况下参数设计及优化是很有必要的。现有机组设计很少针对净空及降载，精细化的设计机组控制方案，导致现场机组运行存在一定安全隐患，同时机组运行载荷较大；

随着市场发展需求，风力发电机组设计叶轮直径逐渐变大，因此，风剪切对于机组叶轮平衡影响不容小觑，风剪切带来最直接的安全隐患就是叶片打塔，机组净空小，对于机组安全运行有很大影响。因此在设计阶段，如何进行安全域量的设计及载荷控制策略精细化设计成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，对机组在剪切风、风向变化大的工况下，通过判断偏航误差及其持续时间，改变桨距角最小限定值，同时减小机组额定转速，在减小叶片和塔架间隙的同时，降低机组塔顶载荷Mxy(IEC坐标系)大小，保证机组安全稳定运行。

为此，本发明提出如下技术方案：

一种提高大风偏差下风力发电机组净空的方法，包括以下步骤：

S1：采集风力发电机组的偏航误差，选择合适的滤波时间对所述偏航误差进行滤波；

S2：判断所述偏航误差大于设定误差值的时间是否超过预设持续时间，从而确定所述风力发电机组是否处于特殊工况；

S3：若是处于特殊工况，则调整所述风力发电机组的运行参数；所述运行参数包括机组最小桨距角及机组额定转速。

根据本发明提出的提高大风偏差下风力发电机组净空的方法，其中，所述合适的滤波时间的选择依据为，既保证偏航控制的稳定性，又保证在特殊工况下能够及时识别偏航误差。

根据本发明提出的提高大风偏差下风力发电机组净空的方法，其中，所述特殊工况包括风向变化大和垂直剪切风。

根据本发明提出的提高大风偏差下风力发电机组净空的方法，其中，所述步骤S3中还包括添加滞环，用以避免因频繁调整运行参数而增加变桨动作。

本发明同时还提出一种提高大风偏差下风力发电机组净空的系统，包括：

偏航误差采集模块，用于采集风力发电机组的偏航误差，选择合适的滤波时间对所述偏航误差进行滤波；

偏航误差判断模块，与所述偏航误差采集模块相连，用于判断所述偏航误差大于设定误差值的时间是否超过预设持续时间，从而确定所述风力发电机组是否处于特殊工况；

参数调整模块，与所述偏航误差判断模块相连，当所述风力发电机组处于特殊工况时，调整所述风力发电机组的运行参数；所述运行参数包括机组最小桨距角及机组额定转速。

根据本发明提出的提高大风偏差下风力发电机组净空的系统，其中，所述合适的滤波时间的选择依据为，既保证偏航控制的稳定性，又保证在特殊工况下能够及时识别偏航误差。

根据本发明提出的提高大风偏差下风力发电机组净空的系统，其中，所述特殊工况包括风向变化大和垂直剪切风。