[發明專利]風力發電機組的等效風速確定方法和設備

有效

• 申請號: 201711405209.6
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN109960823B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 方程;周桂林;張鵬飛;王明輝
• 申請（專利權）人: 北京金風科創風電設備有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 楊利利;王兆賡

1.一種風力發電機組的等效風速確定方法，其特征在于，所述確定方法包括：

獲取風力發電機組的運行參數值；

根據所述運行參數值以及風力發電機組的數字等效模型來確定風力作用于風力發電機組的外載參數值，其中，所述數字等效模型指示所述運行參數值與所述外載參數值之間的對應關系；

根據所述運行參數值、所述外載參數值以及風力發電機組的氣動模型確定等效風速，其中，所述氣動模型指示所述運行參數值以及所述等效風速與所述外載參數值之間的對應關系，

其中，所述氣動模型為基于動量葉素理論、渦流理論、升力線理論或升力面理論針對風力發電機組建立的氣動模型，

其中，所述運行參數值包括塔頂速度、葉輪轉速以及葉片槳距角。

2.根據權利要求1所述的等效風速確定方法，其特征在于，確定等效風速的步驟包括：根據所述運行參數值、所述外載參數值以及風力發電機組的氣動模型，通過迭代求解得到所述等效風速。

3.根據權利要求2所述的等效風速確定方法，其特征在于，所述通過迭代求解得到所述等效風速的步驟包括：

根據預設的等效風速、所述運行參數值以及所述氣動模型估計外載參數值；

當估計的外載參數值與確定的外載參數值之間的差值不小于預定閾值時，更新預設的等效風速，并重新估計外載參數值；

當估計的外載參數值與確定的外載參數值之間的差值小于所述預定閾值時，將當前預設的等效風速作為迭代求解得到的等效風速，并結束所述迭代求解。

4.根據權利要求3所述的等效風速確定方法，其特征在于，初始的預設的等效風速為風力發電機組的風速儀檢測到的風速或者根據葉輪轉速、葉片槳距角以及塔頂速度確定的風速；和/或，

更新預設的等效風速的步驟包括：根據所述差值確定風速變化值，將更新前的預設的等效風速與所述風速變化值的和作為更新后的預設的等效風速。

5.根據權利要求1所述的等效風速確定方法，其特征在于，所述氣動模型指示所述等效風速、所述運行參數值中的塔頂速度、葉輪轉速以及葉片槳距角與所述外載參數值之間的對應關系。

6.根據權利要求5所述的等效風速確定方法，其特征在于，所述氣動模型包括第一子氣動模型和第二子氣動模型，

其中，第一子氣動模型指示葉尖速比以及葉片槳距角與外載參數系數之間的對應關系，第二子氣動模型指示所述外載參數系數和相對風速與所述外載參數值之間的對應關系；

其中，所述相對風速根據所述等效風速和所述塔頂速度確定，所述葉尖速比根據所述相對風速和所述葉輪轉速確定。

7.根據權利要求5所述的等效風速確定方法，其特征在于，所述外載參數值為氣動推力值，所述運行參數值還包括塔頂加速度和塔頂位移，

其中，所述數字等效模型指示所述運行參數值中的塔頂加速度、塔頂速度以及塔頂位移與所述外載參數值之間的對應關系。

8.根據權利要求7所述的等效風速確定方法，其特征在于，所述數字等效模型為通過將風力發電機組等效為質量彈簧阻尼系統建立的數字等效模型。

9.根據權利要求5所述的等效風速確定方法，其特征在于，所述外載參數值為葉輪轉矩值或者葉輪功率值，所述運行參數值還包括葉輪轉動加速度和發電機扭矩；

其中，所述數字等效模型指示所述運行參數值中的葉輪轉動加速度以及發電機扭矩與所述外載參數值之間的對應關系。