[發明專利]用于風力發電機組的控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201811138812.7
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN110966142B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 趙勇;滿國佳
• 申請（專利權）人: 北京金風科創風電設備有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 曾世驍;王兆賡

1.一種風力發電機組的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

計算不同風速段下的風力發電機組的最優輸出電功率，其中，所述最優輸出電功率為每個風速段內不同風速點對應的不同轉速下的風力發電機組的輸出電功率的最大值，所述輸出電功率為風力發電機組的軸功與銅耗之差；

根據與計算的不同風速段下的風力發電機組的最優輸出電功率對應的最優轉矩和轉速來求取最優轉矩控制曲線以對風力發電機組進行控制；

所述根據與計算的不同風速段下的風力發電機組的最優輸出電功率對應的最優轉矩和轉速來求取最優轉矩控制曲線以對風力發電機組進行控制的步驟包括：

對最優轉矩和轉速進行曲線擬合以得出用于對風力發電機組進行轉矩控制的最優轉矩控制曲線；

求取所述最優轉矩控制曲線對應的最優轉矩控制曲線公式，并通過所述最優轉矩控制曲線公式來計算與風力發電機組的當前轉速所對應的最優轉矩；

根據所述與風力發電機組的當前轉速對應的最優轉矩對風力發電機組進行控制。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述計算不同風速段下的風力發電機組的最優輸出電功率的步驟包括：

針對每個風速段，遍歷其中所有風速點，并計算每個風速點和對應轉速下的輸出電功率，并將計算的輸出電功率的最大值作為該風速段的最優輸出電功率。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述計算每個風速點和對應轉速下的輸出電功率的步驟包括：

計算每個風速點和對應轉速下的風能捕獲系數，并基于所述風能捕獲系數計算每個風速點和對應轉速下的軸功；

確定與所述軸功對應的轉矩，并根據確定的轉矩來計算對應轉矩下的銅耗；

計算所述軸功與銅耗的差值，并將計算的差值確定為該風速點和對應轉速下的輸出電功率。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據確定的轉矩來計算對應轉矩下的銅耗的步驟包括：

根據確定的轉矩計算出對應的風力發電機組的電流，并根據所述風力發電機組的電流求取對應轉矩下的銅耗。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述風力發電機組的電流基于風力發電機組的轉子磁鏈、極對數以及所述確定的轉矩計算得出。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，當所述當前轉速大于并網轉速且小于風力發電機組的最大轉速時，通過所述最優轉矩控制曲線公式來計算與風力發電機組的當前轉速所對應的最優轉矩。

7.一種用于風力發電機組的控制裝置，其特征在于，所述裝置包括：

最優輸出電功率模塊，被配置為計算不同風速段下的風力發電機組的最優輸出電功率，其中，所述最優輸出電功率為每個風速段內不同風速點對應的不同轉速下的風力發電機組的輸出電功率的最大值，所述輸出電功率為風力發電機組的軸功與銅耗之差；

控制模塊，被配置為根據與計算的不同風速段下的風力發電機組的最優輸出電功率對應的最優轉矩和轉速來求取最優轉矩控制曲線以對風力發電機組進行控制；

所述控制模塊被配置為包括：

曲線擬合單元，對最優轉矩和轉速進行曲線擬合以得出用于對風力發電機組進行轉矩控制的最優轉矩控制曲線；

最優轉矩控制曲線公式單元，求取所述最優轉矩控制曲線對應的最優轉矩控制曲線公式，并通過所述最優轉矩控制曲線公式來計算與風力發電機組的當前轉速所對應的最優轉矩；

控制單元，根據所述與風力發電機組的當前轉速對應的最優轉矩對風力發電機組進行控制。

8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述最優輸出電功率模塊被配置為：

針對每個風速段，遍歷其中所有風速點，并計算每個風速點和對應轉速下的輸出電功率，并將計算的輸出電功率的最大值作為該風速段的最優輸出電功率。