[发明专利]一种风力发电机组降耗的方法

说明书

本发明提供一种风力发电机组降耗的方法，将机组运行工况判断作为风电机组降耗控制逻辑的判断条件，将未来预测风速加入机组等风停机逻辑判断中，将未来预测风速和未预测风向加入风机偏航策略中，在不同运行工况下，按需启动齿轮箱油泵的间歇运行模式和压力控制模式。有效减少耗电量多于频繁启停过程中的发电量，整体上提高风电机组发电量，减少机组关键部件的机械及电气消耗；便于未来风速满足启机条件后，机组快速进入发电状态；降低齿轮箱自身的耗电量损耗和不必要的机械磨损。

技术领域

本发明涉及风力发电机组控制策略。

背景技术

风电场经营管理的主要目标就是要发电量、要效益，开源节流是增加电场利润的主要手段，降低综合厂用电率及风机耗材，对于提升电场生产效益具有一定的经济价值。且随着风力发电机组单机容量的逐步增加，风机本身的自耗电量及耗材也逐步增加。由于风机自耗电及耗材是风机发电不可避免的损耗，自耗电及耗材本身只能减少不能消除，降低风机自耗电及耗材使用量，达到提高风电场的运行经济性的目的。随着能源危机的加重和环境的日趋恶化，风电得到前所未有的发展，但对于风电机组自耗电及耗材使用问题国内外众多风电场仍未进行相关深入研究。为了增加机组有效出力、降低风机耗材使用量，基于风力发电机组自身特性，在不影响风电机组安全和原有性能的前提下，通过优化风电机组硬件和软件控制逻辑来提高发电效率、降低风机耗品损耗，最终降低风机度电成本。

发明内容

本发明针对现有风力发电机组控制策略的不足，基于风力发电机组的不同工况对变桨系统、偏航系统和齿轮箱等组件进行控制，实现降耗功能。

一种风力发电机组降耗的方法，包括：

判断机组运行工况；

当机组处于发电状态时，当发电功率小于脱网功率时，使用预测风速参与控制逻辑，预测未来一定时间T内的风速，当预测风速小于启动风速，则延时一段时间t1后进入等风停机状态；当预测风速高于启动风速，机组继续维持桨叶打开，若未捕获到更多风能量则计时结束后，机组进入等风停机状态；

当机组处于停机状态时，使用预测风速参与控制逻辑，预测未来一定时间T内的风速，当预测风速大于偏航启动风速且低于启动风速时，预测未来一定时间内的风向，当预测风向与风机实际位置的偏差在预设范围内，延时一段时间t2后、若实时监测的风速和风向仍满足条件，则机组进入自动无压偏航控制，直到机组跟踪到预测风向；若在延时t2期间，风速和风向中有任一条件不满足时，机组维持停机状态，无偏航动作。

还包括根据机组运行工况控制齿轮箱油泵工作，当机组处于停机状态时，当齿轮箱油泵油池温度大于加热停止温度阈值时，控制齿轮箱油泵的低速泵间歇运行。

所述根据机组运行工况控制齿轮箱油泵工作还包括：

当机组处于发电状态下，比较泵入口压力与压力阈值，实现不同的控制功能，具体为：当泵入口压力大于第一压力阈值时，同时停止低速泵和高速泵，使得齿轮箱油泵停止运行；当泵入口压力小于第二压力阈值时，启动低速泵，同时根据油池温度和/或轴承温度参数判断是否启动高速泵；具体为：当油池温度大于第一启高速油温阈值或轴承温度大于第一启高速轴承温度阈值时，启动高速泵，使得齿轮箱油泵的低速泵和高速泵同时运行；当油池温度小于第二启高速油温阈值且轴承温度小于第二启高速轴承温度阈值时，停止高速泵，使得齿轮箱油泵仅低速泵运行。其中，第一压力阈值大于第二压力阈值，第一启高速油温阈值大于第二启高速油温阈值，第一启高速轴承温度阈值大于第二启高速轴承温度阈值。