[發明專利]風力發電機組、變槳控制方法以及裝置

有效

• 申請號: 201910090779.3
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN111502913B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 陳博宇;趙樹椿;張虎
• 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: 曾世驍;王兆賡

1.一種基于預估葉輪方位角的風力發電機組的獨立變槳控制方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取風力發電機組的葉輪轉速和每個葉片的葉片根部在特定方向上的載荷，其中，所述特定方向垂直于葉輪的軸向和葉片的長度方向；

基于獲取的葉輪轉速來預估葉輪方位角；

基于預估的葉輪方位角、所述每個葉片的葉片根部在所述特定方向上的載荷以及相位補償值來分別計算所述每個葉片的附加槳矩角度；

根據計算的所述每個葉片的附加槳矩角度來執行獨立變槳控制，

其中，使用濾波器對每個葉片的葉片根部在所述特定方向上的載荷所變換的俯仰載荷和偏航載荷進行濾波，所述相位補償值基于變槳執行機構執行變槳的滯后時間、所述濾波器的滯后時間以及獲取的葉輪轉速被確定。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，分別計算所述每個葉片的附加槳矩角度的步驟包括：

基于預估的葉輪方位角，通過d-q變換將所述每個葉片的葉片根部在所述特定方向上的載荷變換為在d軸方向上的載荷和在q軸方向上的載荷，其中，所述在d軸方向上的載荷為俯仰載荷，所述在q軸方向上的載荷為偏航載荷。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，分別計算所述每個葉片的附加槳矩角度的步驟還包括：

對經濾波后的俯仰載荷和偏航載荷進行比例積分運算，來確定d軸方向上的槳矩角以及q軸方向上的槳矩角。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，分別計算所述每個葉片的附加槳矩角度的步驟還包括：

基于預估的方位角、d軸方向上的槳矩角和q軸方向上的槳矩角以及相位補償值來計算所述每個葉片的附加槳矩角度。

5.根據權利要求1-4任意一項所述的方法，其特征在于，根據計算的所述每個葉片的附加槳矩角度進行獨立變槳控制的步驟包括：

根據獲取的葉輪轉速來計算針對所有葉片的統一變槳角度；

針對每個葉片，在所述統一變槳角度的基礎上分別疊加所述每個葉片的附加變槳角度，來得到所述每個葉片的目標槳矩角；

將所述每個葉片變槳到目標槳矩角來執行獨立變槳控制。

6.一種風力發電機組的變槳控制裝置，其特征在于，所述變槳控制裝置包括：

數據獲取模塊，用于獲取風力發電機組的葉輪轉速和每個葉片的葉片根部在特定方向上的載荷，其中，所述特定方向垂直于葉輪的軸向和葉片的長度方向；

數據計算模塊，用于基于獲取的葉輪轉速來預估葉輪方位角，使用濾波器對每個葉片的葉片根部在所述特定方向上的載荷所變換的俯仰載荷和偏航載荷進行濾波并且基于預估的葉輪方位角、所述每個葉片的葉片根部在所述特定方向上的載荷以及相位補償值來分別計算所述每個葉片的附加槳矩角度；

控制模塊，用于根據計算的所述每個葉片的附加槳矩角度來執行獨立變槳控制，所述相位補償值基于變槳執行機構執行變槳的滯后時間、所述濾波器的滯后時間以及獲取的葉輪轉速被確定。

7.根據權利要求6所述的變槳控制裝置，其特征在于，數據計算模塊用于：

基于預估的葉輪方位角，通過d-q變換將所述每個葉片的葉片根部在所述特定方向上的載荷變換為在d軸方向上的載荷和在q軸方向上的載荷，其中，所述在d軸方向上的載荷為俯仰載荷，所述在q軸方向上的載荷為偏航載荷。

8.根據權利要求7所述的變槳控制裝置，其特征在于，數據計算模塊還用于：

對經濾波后的俯仰載荷和偏航載荷進行比例積分運算，來確定d軸方向上的槳矩角以及q軸方向上的槳矩角。

9.根據權利要求8所述的變槳控制裝置，其特征在于，數據計算模塊還用于：

基于預估的方位角、d軸方向上的槳矩角以、q軸方向上的槳矩角以及相位補償值來計算所述每個葉片的附加槳矩角度。