[發明專利]風力發電機葉片的控制方法

在審

• 申請號: 201711405758.3
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108180110A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 姚娜;趙佩佩
• 申請（專利權）人: 內蒙古久和能源裝備有限公司
• 主分類號: F03D7/02
• 分類號: F03D7/02;F03D1/06
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

本發明涉及一種風力發電機葉片的控制方法，該控制方法包括：根據平均風速與風力發電機第一切入風速，確定所述風力發電機的第一變槳動作；根據風力發電機轉速和并網轉速，確定后段輔翼的第一轉動角度；當所述后段輔翼轉動第一轉動角度后，根據所述風力發電機轉速和所述并網轉速，確定風力發電機組第一狀態，其中，風力發電機組第一狀態包括等風待機狀態和并網發電狀態。本發明的風力發電機葉片屬于翼型能夠自動控制的結構，通過調整葉片翼型的幾何結構能夠獲得更高的升阻比，并使得風力發電機組的運行受風速范圍的約束變小，即能夠使風力發電機組的切入風速變小、切出風速變大，以此提高風力發電機組的捕風效率，進而提高其輸出功率。

技術領域

本發明涉及風力發電技術領域，具體涉及一種風力發電機葉片的控制方法。

背景技術

風能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。其蘊量巨大，全球的風能約為2.74×10⁹mw，其中可利用的風能為2×10⁷mw，比地球上可開發利用的水能總量還要大10倍。風力發電是一種將風能轉換為機械能，由機械能再轉換為電能的機電裝置。利用風力帶動風車葉片旋轉，再通過增速機將旋轉的速度提升，來促使發電機發電。

風力發電機組葉片結構影響著風力發電機組吸收風能的能力以及發電效果，目前水平軸風力發電機基本由3個葉片構成，當風速達到切入風速(Vin)時，風力發電機組開始變槳動作，葉片順槳最終轉動至給定變槳角度位置(一般為0°，取決于風力發電機組啟動條件)，風力發電機組并網發電；當風速達到切出風速(Vout)時，風力發電機組開始以一定變槳速率收槳至90°，進入大風安全停機狀態，風力發電機組按要求正常運行在切入風速與切出風速的風速段內。

如圖1和圖2所示，其中圖1為現有技術中一種固定翼型風力發電機葉片的結構示意圖，圖2為現有技術中一種風力發電機葉片的固定翼型結構示意圖；對于固定不變的葉片翼型結構，在同一風況和攻角下，其升力系數、阻力系數以及升阻比一定，風力發電機組只是單一變槳動作來調節風輪吸收風能的大小，進入并網發電或安全停機等工況。變槳系統在正常情況下，動作角度范圍有限值，一般為0度～90度，當風力發電機組葉片槳矩角調整至0度或90度極限位置時，風力發電機組不能再通過變槳動作來調節改變風力機吸收風能的大小及出力效果，使得風力發電機組運行受風速的影響較大，進而影響風力發電機組的輸出功率。

發明內容

為解決現有技術存在的技術缺陷和不足，本發明提供了一種風力發電機葉片的控制方法。

具體地，本發明一個實施例提出的一種風力發電機葉片的控制方法，包括：

根據平均風速與風力發電機第一切入風速，確定所述風力發電機的第一變槳動作；

根據風力發電機轉速和并網轉速，確定后段輔翼的第一轉動角度；

當所述后段輔翼轉動第一轉動角度后，根據所述風力發電機轉速和所述并網轉速，確定風力發電機組第一狀態，其中，風力發電機組第一狀態包括等風待機狀態和并網發電狀態。

在本發明的一個實施例中，確定所述風力發電機的第一變槳動作包括：

當所述平均風速大于所述第一切入風速時，則所述風力發電機啟動第一變槳動作。

在本發明的一個實施例中，確定后段輔翼的第一轉動角度包括：

當所述風力發電機轉速小于所述并網轉速時，則所述后段輔翼轉動第一轉動角度。

在本發明的一個實施例中，根據所述風力發電機轉速和所述并網轉速，確定風力發電機組第一狀態包括：

當所述風力發電機轉速小于所述并網轉速時，則風力發電機組處于所述等風待機狀態；

當所述風力發電機轉速大于所述并網轉速時，則風力發電機組處于所述并網發電狀態。