[發明專利]風力發電機組的偏航控制方法、設備及系統

有效

• 申請號: 201810279971.2
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN110318947B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 歐發順;王方超;李強
• 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: 徐璐璐;王兆賡

本發明提供一種風力發電機組的偏航控制方法、設備及系統。所述偏航控制方法包括：獲取風力發電機組當前或未來的環境風速值和對風偏差角度值；預估所述風力發電機組在所述環境風速值下，基于所述對風偏差角度值進行偏航對風動作所帶來的功率變化量；根據預估的功率變化量，確定所述風力發電機組的偏航控制策略；發送指令給所述風力發電機組，以使所述風力發電機組執行所確定的偏航控制策略。根據所述偏航控制方法、設備及系統，能夠根據風力發電機組在不同工況條件下進行偏航對風動作所導致的電量得失情況，來使用不同的偏航控制策略對風力發電機組進行偏航控制。

技術領域

本發明總體說來涉及風力發電技術領域，更具體地講，涉及一種風力發電機組的偏航控制方法、設備及系統。

背景技術

目前，大型風力發電機組一般為上風向風力發電機組，配備有自動偏航系統，通常通過風向檢測傳感器(例如，風向標)來實時檢測風向，并得到機艙中軸線與風向之間的偏差角度(即，風力發電機組的對風偏差角度)，當對風偏差角度大于預設的偏航閾值時，向偏航電機發出順時針轉動或逆時針轉動的啟動指令，偏航電機按照啟動指令轉動，以通過偏航減速器輸出低轉速、高扭矩的偏航力矩用于驅動偏航軸承，從而實現風力發電機組的偏航對風動作。在偏航過程中，會實時獲取風力發電機組的對風偏差角度，當對風偏差角度小于一定的閾值時，停止偏航對風動作。并且，通常會對當前一段時間內實時檢測到的對風偏差角度值取平均來得到平均對風偏差角度值，以基于平均對風偏差角度值來確定是否進行偏航對風動作或停止偏航對風動作。

發明內容

本發明的示例性實施例在于提供一種風力發電機組的偏航控制方法、設備及系統，其能夠根據風力發電機組在不同工況條件下進行偏航對風動作所導致的電量得失情況，確定不同的偏航控制策略來進行偏航控制，從而提高風力發電機組的發電量。

根據本發明的示例性實施例，提供一種風力發電機組的偏航控制方法，所述偏航控制方法包括：獲取風力發電機組當前或未來的環境風速值和對風偏差角度值；預估所述風力發電機組在所述環境風速值下，基于所述對風偏差角度值進行偏航對風動作所帶來的功率變化量；根據預估的功率變化量，確定所述風力發電機組的偏航控制策略；發送指令給所述風力發電機組，以使所述風力發電機組執行所確定的偏航控制策略。

可選地，獲取風力發電機組當前或未來的環境風速值和對風偏差角度值的步驟包括：獲取當前檢測到的所述風力發電機組的環境風速值和對風偏差角度值；或者，獲取預測的所述風力發電機組未來的環境風速值和對風偏差角度值。

可選地，預估所述風力發電機組在所述環境風速值下基于所述對風偏差角度值進行偏航對風動作所帶來的功率變化量的步驟包括：預估所述風力發電機組在所述環境風速值下，基于所述對風偏差角度值進行偏航對風動作所帶來的輸出功率提升量和/或進行所述偏航對風動作所導致的功率損耗量。

可選地，確定所述風力發電機組的偏航控制策略的步驟包括：根據預估的輸出功率提升量和/或功率損耗量，確定用于所述風力發電機組的偏航控制的平均對風偏差角度計算時間系數和/或偏航時間延遲常數，其中，所述平均對風偏差角度計算時間系數指示用于計算平均對風偏差角度值所使用的對風偏差角度值所屬的時間段的長度，所述偏航時間延遲常數指示確定進行偏航對風動作的時刻與實際開始進行偏航對風動作的時刻之間的時間差。

可選地，確定所述風力發電機組的偏航控制策略的步驟包括：根據預估的輸出功率提升量和/或功率損耗量，將所述風力發電機組的偏航控制策略確定為模式一、模式二和模式三之一，其中，模式一為：平均對風偏差角度計算時間系數為第一預設值，和/或偏航時間延遲常數為第二預設值；模式二為：平均對風偏差角度計算時間系數為第三預設值，和/或偏航時間延遲常數為第四預設值；模式三為：平均對風偏差角度計算時間系數為第五預設值，和/或偏航時間延遲常數為第六預設值，其中，所述第一預設值＞所述第五預設值＞所述第三預設值；和/或所述第二預設值＞所述第六預設值＞所述第四預設值。