[發明專利]降低海上風力發電機組載荷的方法和系統

有效

• 申請號: 201210434533.1
• 申請日: 2012-11-02
• 公開（公告）號: CN102966488A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 楊明明;何榮光;蔡旋;陳曦;蔣偉
• 申請（專利權）人: 華銳風電科技（集團）股份有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術領域

本發明涉及控制技術，尤其涉及一種降低海上風力發電機組載荷的方法和系統。

背景技術

由于海上風力發電機組所處的海洋環境不同，其所受的載荷也不同。海上風力發電機組載荷除陸地風力發電機組的載荷來源，如慣性、重力載荷、空氣動力載荷和運行載荷，其中空氣動力載荷是主要載荷外，還包括水流載荷、海冰載荷、船舶沖擊載荷，其中水流載荷包括：海流載荷、波浪載荷和潮汐載荷。因此海上風力發電機組所處的載荷具有很大的不確定性。隨機的非線性風載荷和波浪載荷等都將給海上風力發電機組安全控制提出較大挑戰。海上風力發電機組運行狀態包括：待風狀態、故障狀態、發電運行狀態、低溫切出和大風切出狀態等。

現有技術中，海上風力發電機組只在發電運行狀態下風輪旋轉，其他狀態下，風輪都處于靜止狀態。但對于海上風力發電機組，即使風輪處于靜止狀態，海上風力發電機組依然會受到海上水流載荷等的影響。此時機組的阻尼較小，只有結構阻尼。長期運行，會增加塔架和基礎的疲勞磨損，影響機組壽命和安全。

發明內容

本發明提供一種降低海上風力發電機組載荷的方法和系統，可以降低海上風力發電機組在非發電狀態下的載荷，延長機組壽命。

一方面提供了一種降低海上風力發電機組載荷的方法，包括：

測量風速值；

根據所述風速值確定轉速給定值；

測量發電機轉速值；

根據所述轉速給定值和所述發電機轉速值，確定轉速偏差；

根據所述轉速偏差，確定第一變槳速率給定值，以便變槳執行系統減小風輪的變槳角度，使得減小變漿角度后的風輪的轉速穩定在根據所述第一變槳速率給定值確定的速率值上。

另一方面提供了一種降低海上風力發電機組載荷的系統，包括：

風速測量模塊，用于測量風速值；

第一確定模塊，用于根據所述風速值確定轉速給定值；

發電機轉速測量模塊，用于測量發電機轉速值；

第二確定模塊，用于根據所述轉速給定值和所述發電機轉速值，確定轉速偏差；

第三確定模塊，用于根據所述轉速偏差，確定第一變槳速率給定值，以便變槳執行系統減小風輪的變槳角度，使得減小變漿角度后的風輪的轉速穩定在根據所述第一變槳速率給定值確定的速率值上。

由上述技術方案可知，本發明實施例通過減小變漿角度，使得風輪轉速穩定在根據所述第一變槳速率給定值確定的速率值上，由于減小變漿角度可以增加風輪轉速，而風輪轉速的微小增加，就可以增加機組的氣動阻尼，減小水流載荷對機組的影響，可以有效降低海上風力發電機組在非發電狀態下的載荷，延長機組壽命。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1a為本發明主動空轉控制系統一框圖；

圖1b為本發明主動空轉控制系統另一框圖；

圖2為本發明提供的降低海上風力發電機組載荷的方法一實施例的流程圖；

圖3為本發明提供的降低海上風力發電機組載荷的方法另一實施例的流程圖；

圖4為本發明提供的降低海上風力發電機組載荷的效果仿真圖；

圖5為本發明提供的降低海上風力發電機組載荷的系統一實施例的結構示意圖；

圖6為本發明提供的降低海上風力發電機組載荷的系統另一實施例的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。