[发明专利]一种桨距角控制方法、装置、电子设备及风电机组

说明书

本发明公开了一种桨距角控制方法、装置、电子设备及风电机组，其中桨距角控制方法包括：获取风机的实时运行数据，根据实时运行数据得到当前最大风速点的方位信息；获取桨距角调节信号和叶片i的方位角信号；根据桨距角调节信号、叶片i的方位角信号和当前最大风速点的方位信息得到叶片i的桨距角调节信号；获取统一变桨信号；根据统一变桨信号和叶片i的桨距角调节信号得到叶片i的桨距角控制信号。由此桨距角执行机构可以根据每个叶片的桨距角控制信号分别控制每个叶片进行变桨动作，实现抑制叶轮旋转频率1P气动载荷振动的同时减小叶轮旋转倍频nP气动转矩对输出功率和机组疲劳载荷的影响，提高风电机组输出电能质量。

技术领域

本发明涉及风力发电控制技术领域，具体涉及一种桨距角控制方法、装置、电子设备及风电机组。

背景技术

风能作为绿色的可再生能源，相比传统化石能源，具有清洁、无污染的特点，因而得到越来越广泛的利用。然而与常规能源发电不同，由于风的随机性和波动性很强，风力发电机组时刻遭受较大程度的扰动，导致功率波动，给电力系统的稳定和经济运行造成了巨大的挑战。因此，了解风速变化的规律，熟悉风速对功率波动变化特性的影响，对电力系统的安全、经济、稳定运行有重要意义。

随着风电机组的单机容量和风轮直径的不断增大，风切变效应及塔影效应对风机的影响不断加剧，直接影响就是叶片受力不均导致叶根载荷增大，而独立变桨技术可根据每个叶片所处位置和受到的风速进行桨距角控制，不仅能够保证机组功率稳定输出，降低机组超速故障率，还能有效减小叶根和轮毂载荷，进而降低机组总体的成本，提高风电机组的可靠性和寿命。

因此，迫切需要一种基于风轮平面风速分布信息的桨距角控制方法，减缓因风速不均引起的叶片振动，改善叶轮旋转倍频对机组载荷和输出功率的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种桨距角控制方法、装置、电子设备及风电机组，以提供一种可以同时抑制叶轮旋转频率1P气动载荷振动和叶轮旋转倍频nP气动转矩振动两类振动形式的变桨策略。

第一方面，本发明实施例提供了一种桨距角控制方法，包括以下步骤：获取风机的实时运行数据；根据所述实时运行数据得到当前最大风速点的方位信息；获取桨距角调节信号和叶片i的方位角信号；根据所述桨距角调节信号、所述叶片i的方位角信号和所述当前最大风速点的方位信息得到所述叶片i的桨距角调节信号；获取统一变桨信号；根据所述统一变桨信号和所述叶片i的桨距角调节信号得到所述叶片i的桨距角控制信号。

具体的，所述获取统一变桨信号包括：分别获取发电机转速和转速参考值；计算所述发电机转速与所述转速参考值的差值；根据所述差值得到所述统一变桨信号。

具体的，所述根据所述实时运行数据得到当前最大风速点的方位信息包括：获取训练数据集，所述训练数据集中包括多组训练数据，每组训练数据包括属于同一时刻的风机历史运行数据和历史最大风速点的方位信息；利用所述训练数据集对所述方位求解模型进行训练将所述实时运行数据输入到经过训练的方位求解模型中，得到当前最大风速点的方位信息。

具体的，所述利用所述训练数据集对所述方位求解模型进行训练包括：获取每组训练数据的历史环境信息；根据所述每组训练数据的历史环境信息将所述训练数据集分成环境信息范围不同的多个子训练数据集；分别利用每个子训练数据集对所述方位求解模型进行训练，得到多个经过训练的方位求解模型。

具体的，将所述实时运行数据输入到预先经过训练的方位求解模型中，得到当前最大风速点的方位信息包括：获取实际环境信息，并确定所述实际环境信息所属的环境信息范围；在多个经过训练的方位求解模型中查找与所述实际环境信息所属的环境信息范围相对应的方位求解模型；将所述实时运行数据输入到查找到的方位求解模型中，得到当前最大风速点的方位信息。