[发明专利]一种在极端风力条件下风力发电机组载荷的控制方法、系统、设备

说明书

本发明属于风电机组控制技术领域，涉及一种在极端风力条件下风力发电机组载荷的控制方法，先得到发电机转速偏差加速度，判断发电机转速偏差加速度是否大于转速变化桨距角阈值：如果发电机转速偏差加速度小于转速变化桨距角阈值，则控制流程结束；反之进行降功率或者变桨限制的方式吸收风能；同时开始计时，得到累计时间；判断累积时间是否大于死区时间设置参数；如果累积时间大于死区时间设置参数，则控制流程结束；反之则时间继续累加，直至累加时间等于死区时间设置参数。采用发电机转速变化趋势作为控制输入，判断机组是否经历极端阵风条件，如判断是则将通过降功率或者变桨的方式限制风能吸收，从而降低机组大部件如叶根面外方向极限载荷。

技术领域

本发明属于风电机组控制技术领域，具体涉及一种在极端风力条件下风力发电机组载荷的控制方法、系统、设备。

背景技术

水平轴风力发电机的风轮吸收风能旋转，进而带动连接的发电机旋转发电。根据风速大小的不同，风力发电机组的控制目标不同。在额定风速以上，控制目标为通过变桨控制使机组的转速控制在额定转速附近，从而使机组输出功率在额定功率附近，保证风力发电机组的机械及电气部件在设计范围内可以正常运行。

在一些极端风况时，机组遭受的极限载荷不利于风力发电机组的运行。因此有必要进行载荷控制策略调整使机组在极端风况如大风向风速变化的情况下，尽量降低机组载荷。常规控制手段中主要监测实时转速，根据转速变化情况通过PI或PID控制给出对应的变桨角度，变桨角度的大小可以限制或吸收风能。但实时转速仅与参考转速作比较作为控制输入，转速变化趋势未考虑。因此导致通过传统手段进行机组控制无法有效避免极限载荷的发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在极端风力条件下风力发电机组载荷的控制方法、系统、设备，解决了传统手段进行机组控制无法有效避免极限载荷发生的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种在极端风力条件下风力发电机组载荷的控制方法，包括以下过程：

S1、获取转速变化桨距角阈值；

获取前后时刻发电机转速偏差之差；

S2、获取控制周期，根据前后时刻发电机转速偏差之差和控制周期，得到发电机转速偏差加速度；

S3、判断发电机转速偏差加速度是否大于转速变化桨距角阈值：

如果发电机转速偏差加速度小于转速变化桨距角阈值，则控制流程结束；

如果发电机转速偏差加速度大于转速变化桨距角阈值，则进入S4；

S4、进行降功率或者变桨限制的方式吸收风能；

同时开始计时，以控制周期为步长进行时间累加，得到累计时间；

S5、获取死区时间设置参数；

判断累积时间是否大于死区时间设置参数；

如果累积时间大于死区时间设置参数，则控制流程结束，且累积时间置为0；

如果累积时间小于死区时间设置参数，则时间继续累加，直至累加时间等于死区时间设置参数。

进一步，在进行S1之前，先判断风电机组是否在发电运行状态。

进一步，判断风电机组是否在发电运行状态具体为：

检测风电机组发电运行标志位，判断标志位Flag是否为1；

如标志位Flag不是1，则说明机组未在发电运行，控制流程结束；

如标志位Flag是1，则控制流程开始。

进一步，S1中，获取转速变化桨距角阈值的过程为：