[发明专利]风力发电机组的叶片失速控制方法及装置

说明书

本公开提供了一种风力发电机组的叶片失速控制方法及其装置。所述叶片失速控制方法包括：获取风力发电机组的运行状态数据和运行环境数据；当获取的运行状态数据和运行环境数据满足预设条件时，通过改变风力发电机组叶片的桨距角来确定风力发电机组叶片是否处于失速状态；当确定风力发电机组叶片处于失速状态时，通过对连续的两个预设时间段内的输出功率均值与功率设计均值的第一差值百分比进行比较来确定叶片处于失速状态下的最优桨距角。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，更具体地讲，涉及一种用于风力发电机组的叶片失速控制的方法及其装置。

背景技术

风力发电机的叶片是吸收风能的重要部件，叶片性能的好坏直接影响到风力发电机对风能的吸收，进而影响风力发电机组的整体出力情况。风力发电机组在实际运行过程中，在一定工况下，可能存在叶片失速的情况，其中，叶片失速造成叶片的升力变小、阻力变大，叶片吸收风能的能力急剧下降，从而使得风力发电机组的输出功率与功率设计值相差很大。对于风电场来说，叶片失速发生后，将导致发电量大量损失。

在现阶段，当确定叶片发生失速现象时，可以在叶片的叶尖部分安装涡流发生器来处理叶片失速，或者可以将叶片的桨距角提前变桨到一定角度来减少叶片各个截面处的攻角，进而可能降低叶片失速的影响。

然而，当使用在叶尖部分安装涡流发生器的方法时，涡流发生器的安装方案设计以及安装情况均会直接影响最终效果，并且还需要投入大量的人力、物力；当使用将叶片桨距角提前变桨到一定角度的方法时，没有考虑到叶片在不同工况下失速程度不同并且在不同时间段内失速程度可能会发生变化的情况，在这种情况下，如果将叶片的桨距角提前变桨到某一固定角度，则可能会导致攻角太大，进而不足以使叶片脱离失速，或者可能会导致攻角太小(这是由于提前变桨的固定角度过大而造成的)，进而带来额外的功率输出损失；或者在某一时间段，叶片不处于失速状态，但是叶片处于所述固定角度运行亦会带来功率输出损失。

发明内容

本发明的示例性实施例提供了一种用于风力发电机组的叶片失速控制的方法及其装置，至少解决上述技术问题和上文未提及的其它技术问题，并且提供下述的有益效果。

本发明的一方面在于提供一种风力发电机组的叶片失速控制方法，所述方法包括：获取风力发电机组的运行状态数据和运行环境数据；当获取的运行状态数据和运行环境数据满足预设条件时，通过改变风力发电机组叶片的桨距角来确定风力发电机组叶片是否处于失速状态；当确定风力发电机组叶片处于失速状态时，通过对连续的两个预设时间段内的输出功率均值与功率设计均值的第一差值百分比进行比较来确定叶片处于失速状态下的最优桨距角。

本发明的另一方面在于提供一种风力发电机组的叶片失速控制装置，所述装置包括：数据获取模块，用于获取风力发电机组的运行状态数据和运行环境数据；叶片失速确定模块，用于确定获取的运行状态数据和运行环境数据是否满足预设条件，并且当获取的运行状态数据和运行环境数据满足预设条件时，通过改变风力发电机组叶片的桨距角来确定风力发电机组叶片是否处于失速状态；叶片失速控制模块，用于当确定风力发电机组叶片处于失速状态时，通过对连续的两个预设时间段内的输出功率均值与功率设计均值的第一差值百分比进行比较来确定叶片处于失速状态下的最优桨距角。

本发明的一方面在于提供一种计算机可读存储介质，存储有程序，其特征在于，所述程序可包括用于执行以上所述的用于风力发电机组的叶片失速控制的方法的指令。

本发明的一方面在于提供一种计算机，包括存储有计算机程序的可读介质，其特征在于，所述计算机程序包括用于执行以上所述的用于风力发电机组的叶片失速控制的方法的指令。

基于以上描述的用于风力发电机组的叶片失速控制的方法及其装置，能够在准确地诊断出叶片处于失速状态下，提供叶片失速问题的解决方案，通过叶片桨距角自寻优的控制方案来提高风力发电机组的发电量，本公开的叶片失速控制方法不需要额外硬件(例如，涡流发生器)的资金投入，后期维护成本低、经济效益高，而且具有简单高效、适应性好的特定。