[發明專利]基于扇區的風力發電機組的控制方法及控制系統

有效

• 申請號: 201810096777.0
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN110094297B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 張鵬飛;方程;周桂林;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: F03D7/04
• 分類號: F03D7/04
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 王兆賡;張川緒

1.一種基于扇區的風力發電機組的控制方法，其特征在于，包括：

針對多個風速段中的每個風速段，獲取風力發電機組的每個原始扇區的風資源參數；

基于獲取的風資源參數對原始扇區進行重構；

基于重構后的扇區進行使得所述風力發電機組的發電量最大的尋優操作；

根據尋優操作的結果來控制所述風力發電機組

其中，基于獲取的風資源參數對原始扇區進行重構的步驟包括：將每個原始扇區拆分成以預定度數為間隔的多個第一扇區，并且基于所述風力發電機組的每個原始扇區的風資源參數來獲取所述多個第一扇區中的每個第一扇區的風資源參數；基于所述多個第一扇區中的每個第一扇區的風資源參數以及所述風力發電機組的尾流效應，針對每個風速段分別計算所述多個第一扇區中的每個第一扇區的綜合湍流強度；基于所述多個第一扇區中的每個第一扇區的綜合湍流強度，進行扇區重構以形成多個第二扇區作為所述重構后的扇區，并且獲取所述多個第二扇區中的每個第二扇區的風資源參數和綜合湍流強度。

2.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于，基于重構后的扇區進行使得所述風力發電機組的發電量最大的尋優操作的步驟包括：

基于所述風力發電機組的工作參數、所述多個第二扇區中的每個第二扇區的風資源參數和每個第二扇區的綜合湍流強度以及空氣密度，針對每個風速段分別計算所述風力發電機組的每個大部件的載荷量；

針對所述風力發電機組的每個大部件，將針對每個風速段計算的載荷量進行疊加，以得到每個大部件的疲勞載荷；

以每個大部件的疲勞載荷為約束條件，以所述風力發電機的發電量最大為目標函數，調整所述風力發電機組的工作參數，并且返回到計算每個第一扇區的綜合湍流強度的步驟。

3.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于，風資源參數包括：各個扇區的風切變指數、入流角、在每個風速段的環境湍流強度、風速和風速概率密度分布參數。

4.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于，基于所述多個第一扇區中的每個第一扇區的風資源參數以及所述風力發電機組的尾流效應，針對每個風速段分別計算所述多個第一扇區中的每個第一扇區的綜合湍流強度的步驟包括：

基于所述風力發電機組的尾流效應計算所述風力發電機組的附加湍流強度；

基于每個風速段的環境湍流強度和所述附加湍流強度，針對每個風速段分別計算所述多個第一扇區中的每個第一扇區的綜合湍流強度。

5.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于，基于所述多個第一扇區中的每個第一扇區的綜合湍流強度，進行扇區重構以形成多個第二扇區作為所述重構后的扇區的步驟包括：

將所述多個第一扇區中的綜合湍流強度相近并且方位相鄰的第一扇區進行扇區合并，以形成多個第二扇區，

其中，所述多個第二扇區中的每個第二扇區所覆蓋的角度大于或等于預定閾值角度。

6.如權利要求2所述的控制方法，其特征在于，當所述風力發電機組的至少一個大部件的疲勞載荷大于預定閾值時，調整所述風力發電機組的工作參數，并且返回到計算每個第一扇區的綜合湍流強度的步驟。

7.如權利要求2所述的控制方法，其特征在于，當所述風力發電機組的每個大部件的疲勞載荷均小于預定閾值時，計算所述風力發電機組的發電量，如果所述發電量未達到發電量最大，則調整所述風力發電機組的工作參數，并且返回到計算每個第一扇區的綜合湍流強度的步驟。