[發明專利]一種風力發電機組最佳葉尖速比跟蹤控制方法

有效

• 申請號: 201310158045.7
• 申請日: 2013-05-02
• 公開（公告）號: CN103244350A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 鄔昌明;邵宜祥;王長寶;王文卓;胡麗萍;曾雨竹;蔡國洋
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張弛

1.一種風力發電機組最佳葉尖速比跟蹤控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）、通過反饋轉矩和轉速計算出確切的發電機功率值，通過功率和最佳葉尖速比對應的功率因素計算出風速；

（2）、轉速能夠調節的情況下調節轉速使風機運行在最佳葉尖速比狀態，轉速不能調節的情況下調節槳距角，使風機運行在最佳葉尖速比狀態；

（3）、采用統計平均爬山法，對最小變槳角度對應的最佳葉尖速比值進行校正，通過統計平均爬山法校正最小葉片角度β₀對應最佳葉尖速比值的方法為：在風機運行過程中，對規定好采樣范圍內的計算風速和相應葉尖速比所對應的值進行統計，采樣統計達到預計的規模后進行平均計算；第一次統計完成后對進行擾動，重復統計過程并計算后與前面的統計值進行比較，選取更優的值。統計出最優運行一段時間后重新進行該統計校驗過程，重新獲取最優值。

2.如權利要求1所述的風力發電機組最佳葉尖速比跟蹤控制方法，其特征在于：所述步驟（1）中風速的計算方法為為：

功率P_e與風速v的關系為：e其中A為風輪掃掠面面積，ρ為空氣密度，C_p為功率因素；使用變頻器的當前反饋轉矩T_e和當前發電機轉速ω_r來進行計算P_e:P_e＝T_g*ω_r；設C_p為當前變槳角度β下的功率因素最大值C_{p_max_β}；得到計算風速為：

vcount=2*Te*ωr/(Cp_max_β*ρ*A)3;.]]>

3.如權利要求1所述的風力發電機組最佳葉尖速比跟蹤控制方法，其特征在于：步驟（2）中轉速能夠調節的情況下調節槳距角使風機運行在最佳葉尖速比狀態的方法為：葉尖速比λ計算公式為：其中ω為風機葉片角速度，R為風機葉片轉動半徑，v為風速；隨著最佳葉尖速比值的增加，最低并網轉速不變的情況下，實現最佳葉尖速比追蹤的風速更小，從而達到增加風機運行在最佳葉尖速比狀態下的風速范圍的目的。

4.如權利要求1所述的風力發電機組最佳葉尖速比跟蹤控制方法，其特征在于：步驟（2）中轉速不能調節的情況下調節槳距角使風機運行在最佳葉尖速比狀態的方法為：風機位于恒轉速階段時，通過調節轉矩來維持轉速恒定，通過調節槳距角來保證風機運行在最佳葉尖速比狀態；風機位于恒定槳距角階段時，槳距角恒定在最小葉片角度β₀位置，通過調節轉矩指令來改變發電機轉速保證風機運行于最佳葉尖速比狀態。