[發明專利]一種風力發電機組增功控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201710960058.4
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN109667713B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 蔣韜;劉紅文;萬宇賓;王靛;巫發明;宋建秀;王磊;李慧新;胡嬋娟;蔣紅武;唐建平
• 申請（專利權）人: 中車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清;胡君

本發明公開一種風力發電機組增功控制方法及裝置，步驟包括：S1.目標風電機組運行過程中，實時采集目標風電機組所處環境中的風資源數據；S2.判斷步驟S1采集到的風資源數據是否滿足預設增功控制條件，如果判斷到是且當前目標風電機組的運行狀態符合預設狀態條件，轉入執行步驟S3；S3.控制增加調整當前目標風電機組的功率輸出；該裝置包括數據采集模塊、判別模塊以及增功執行模塊。本發明能夠在復雜風電場環境中充分發揮大型風電機組性能，且具有實現方法簡單、控制效率及精度高、安全可靠等優點。

技術領域

本發明涉及大型風力發電機技術領域，尤其涉及一種風力發電機組增功控制方法及裝置。

背景技術

風風力發電機的開發設計中，通常都是從硬件角度來結合風電場各機位風資源特性對機組進行定制，以實現最優的等裕量設計，但是風力發電機結構及風電場開發環境復雜且多樣化，實際是難以通過硬件實現理論最優的等裕量設計，而當風力發電機在滿足場址和機組安全性要求，如圖1所示，仍然存在富余的、非必要的設計裕量時，則不能充分發揮風力發電機的發電性能，即存在機組設備的隱性浪費，尤其是針對大型風力發電機，會造成非常大的設備資源浪費。

目前為滿足大的發電量需求，風電機組裝機量在極速增長，但是同時也會增加度電成本，因而提升風電裝備技術水平以增加機組（特別是在役機組）發電量，可以有效降低度電成本。目前針對于風力發電機組發電量的提升，通常都是采用閉環發電控制、監督控制等的通用性方法，但是該類方法對于發電量的提升效果有效，特別是應用于復雜地形風電場中時，如當風電場中地形復雜，且為風電場空氣密度、湍流強度多變、年平均風速較小的風況條件時，通過上述閉環發電控制、監督控制的方法，難以有效實現風力發電機組發電量的提升。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種能夠在復雜風電場環境中充分發揮大型風電機組性能，且實現方法簡單、控制效率及精度高、安全可靠的風力發電機組增功控制方法及裝置。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種風力發電機組增功控制方法，步驟包括：

S1. 目標風電機組運行過程中，實時采集目標風電機組所處環境中的風資源數據；

S2. 判斷所述步驟S1采集到的所述風資源數據是否滿足預設增功控制條件，如果判斷到是且當前目標風電機組的運行狀態符合預設狀態條件，轉入執行步驟S3；

S3. 控制增加調整當前目標風電機組的功率輸出。

作為本發明方法的進一步改進：所述步驟S1中采集的風資源數據包括空氣密度、湍流強度、年平均風速中一種或多種的組合。

作為本發明方法的進一步改進：所述步驟S2中，具體獲取風電機組的電氣性能參數、散熱性能參數、環境參數中一種或多種的組合，以判斷風電機組的運行狀態。

作為本發明方法的進一步改進：所述電氣性能參數包括電網電壓、功率因素、電網頻率、變流器狀態參數中一種或多組的組合；所述散熱性能參數包括發電機繞組溫度和/或齒輪箱油溫；所述環境參數包括環境溫度。

作為本發明方法的進一步改進：所述步驟S3中具體按照指定大小進行階躍型增加調整，或按照指定斜率進行線性增加調整，或按非線性比例進行增加調整，或預先建立時間與增加功率對應關系的插值表，通過查詢所述插值表獲取所需增加的功率以進行增加調整。

作為本發明方法的進一步改進，所述步驟S3后還包括增功控制退出步驟S4，具體步驟為：當前目標風電機組的功率輸出達到指定條件后，控制減少調整當前目標風電機組的功率輸出至正常發電狀態以退出增功調整。

作為本發明方法的進一步改進：所述步驟S4中具體當調整當前目標風電機組的功率輸出的連續時間大于預設閾值，或調整當前目標風電機組的功率輸出的超發電量大于預設閾值，控制退出增功調整。