[发明专利]风力发电机组的偏航控制方法及其系统及风力发电机组

权利要求书

1.一种风力发电机组的偏航控制方法，所述风力发电机组包括风轮和发电机，其特征在于：所述发电机产生的扭矩的方向与所述风力发电机组的偏航方向一致，所述偏航控制方法包括：

获取风力发电机组当前的机舱角度及来流风当前的风向角度；

在所述机舱角度超过所述风向角度预定阈值时，则判定所述风力发电机组需要进行偏航；

确定所述风力发电机组所需的偏航角度；

基于所述所需的偏航角度来控制所述风轮产生的风轮扭矩与所述发电机产生的发电机扭矩之间产生不平衡；以及

控制解锁所述风力发电机组中的偏航机械刹车，以通过所述风轮扭矩与所述发电机扭矩之间的所述不平衡来执行所述风力发电机组的偏航。

2.如权利要求1所述的偏航控制方法，其特征在于：所述基于所述所需的偏航角度来控制所述风轮产生的风轮扭矩与所述发电机产生的发电机扭矩之间产生不平衡包括：

基于所述所需的偏航角度来确定所述风轮扭矩与所述发电机扭矩之间需要产生的不平衡扭矩差；及

基于所述不平衡扭矩差来控制调整所述发电机扭矩和/或所述风轮扭矩以产生所述风力发电机组的偏航扭矩。

3.如权利要求2所述的偏航控制方法，其特征在于：所述基于所述不平衡扭矩差来控制调整所述发电机扭矩和/或所述风轮扭矩以产生所述风力发电机组的偏航扭矩包括：

控制当前风轮扭矩保持在预定阈值范围内；及

基于所述不平衡扭矩差来控制调整所述发电机扭矩以产生所述偏航扭矩。

4.如权利要求3所述的偏航控制方法，其特征在于：所述控制当前风轮扭矩保持在预定阈值范围内包括：

控制保持所述风力发电机组的当前变桨角度来启动所述风轮的气动刹车，以使所述风轮的转速基本恒定。

5.如权利要求3所述的偏航控制方法，其特征在于：所述风力发电机组还包括用于对所述发电机进行控制的变流器，所述基于所述不平衡扭矩差来控制调整所述发电机扭矩以产生所述偏航扭矩包括：

获取当前发电机扭矩；

基于所述不平衡扭矩差及所述当前发电机扭矩来确定所述发电机待调整后的发电机扭矩；

基于所述待调整后的发电机扭矩来控制调整所述变流器的控制参数；及

通过调整所述变流器的控制参数来控制调整所述发电机扭矩以产生所述偏航扭矩。

6.如权利要求2所述的偏航控制方法，其特征在于：所述基于所述不平衡扭矩差来控制调整所述发电机扭矩和/或所述风轮扭矩以产生所述风力发电机组的偏航扭矩包括：

控制当前发电机扭矩保持在预定阈值范围内；及

基于所述不平衡扭矩差来控制调整所述风轮扭矩以产生所述偏航扭矩。

7.如权利要求6所述的偏航控制方法，其特征在于：所述风力发电机组还包括用于对所述发电机进行控制的变流器，所述控制当前发电机扭矩保持在预定阈值范围内包括：

控制保持所述变流器的控制参数以保持所述当前发电机扭矩。

8.如权利要求6所述的偏航控制方法，其特征在于：所述基于所述不平衡扭矩差来控制调整所述风轮扭矩以产生所述偏航扭矩包括：

获取所述风轮的叶片的当前变桨角度；

基于所述不平衡扭矩差及所述当前变桨角度来确定所述叶片的待调整后的变桨角度；

基于所述待调整后的变桨角度来对所述叶片进行变桨调整；及

通过所述叶片的变桨调整来控制调整所述风轮扭矩以产生所述偏航扭矩。

9.如权利要求1至8中任一项所述的偏航控制方法，其特征在于：所述风力发电机组为直驱机组，所述风轮与所述发电机直接传动连接，所述不平衡扭矩差等于所述风轮扭矩与所述发电机扭矩之间的扭矩差值。