[發明專利]一種無風速儀的水平軸風力機變速控制方法

在審

• 申請號: 201711291938.3
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108050014A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 高強;蔡新;郭興文;孟瑞;張遠;常鵬舉;胡莉;林世發
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: F03D7/02
• 分類號: F03D7/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種無風速儀的水平軸風力機變速控制方法：步驟1、監測風力機功率P；步驟2、當發電機功率增大時，判斷發電機功率是否達到額定功率，若發電機功率還未達到額定功率，則進入步驟3；步驟3、逐漸提高發電機轉速，追尋最佳葉尖速比λopt并記錄發電機轉速調節過程中最大功率值所對應的發電機轉速，將發電機調節至該轉速下工作。當發電機功率減小時，判斷初始發電機功率是不是額定功率，若初始發電機功率不是額定功率，則，逐漸降低發電機轉速，追尋最佳葉尖速比λopt并記錄發電機轉速調節過程中最大功率值所對應的發電機轉速，將發電機調節至該轉速下工作。降低風力機制造成本，提高風能利用效率。

技術領域

本發明涉及一種無風速儀的水平軸風力機變速控制方法。

背景技術

風力機是將風能轉化為機械能再轉化為電能的裝置，主要由葉片、輪轂、傳動系統、機艙、塔筒、偏航系統、變槳變速系統、風向標以及風速儀等組成，其中，風向標和風速儀分別用來監測風向和風速值，其工作性能直接影響風力機的風能轉化效率。而風速儀一般安裝在機艙尾部，工作時會受到葉輪氣流干擾，降低風速值監測精度，針對該問題，部分風電場采用激光測風儀測量葉輪前方風速，測量精度較高，但是成本非常高，與風力發電產業亟需降低度電成本的需求相違背。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種無風速儀的水平軸風力機變速控制方法，不僅降低了風力機制造成本，還使風力機具有了對風速變化的感知能力，最終提高風能利用效率，可進行大范圍的推廣和普及引用。

為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

一種無風速儀的水平軸風力機變速控制方法，包括如下步驟：

步驟1、監測風力機功率P，其中：

風力機功率式中，Cp為風力機風能利用系數，ρ為空氣密度，A為風輪掃風面積，V為入流風速；

步驟2、當發電機功率增大時，判斷發電機功率是否達到額定功率，若發電機功率還未達到額定功率，則進入步驟3；

步驟3、逐漸提高發電機轉速，追尋最佳葉尖速比λopt并記錄發電機轉速調節過程中最大功率值所對應的發電機轉速，將發電機調節至該轉速下工作。

優選，當發電機功率減小時，判斷初始發電機功率是不是額定功率，若初始發電機功率不是額定功率，則，逐漸降低發電機轉速，追尋最佳葉尖速比λopt并記錄發電機轉速調節過程中最大功率值所對應的發電機轉速，將發電機調節至該轉速下工作。

優選，步驟2中，若發電機功率已達到額定功率，則保持風力機在額定轉速下運行，當發電機功率進一步增大時，啟動變槳控制系統，調節葉片槳距角，維持風力機輸出額定功率。

優選，步驟3中，若在逐漸提高發電機轉速過程中，發電機功率達到額定功率，則保持風力機在額定轉速下運行，當發電機功率進一步增大時，啟動變槳控制系統，調節葉片槳距角，維持風力機輸出額定功率。

優選，當發電機功率減小時，若初始發電機功率是額定功率，則，先通過變槳控制系統維持風力機輸出額定功率，若功率仍進一步下降，則啟動變速系統逐漸降低發電機轉速。