[發(fā)明專利]風(fēng)力發(fā)電機組的控制方法和裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201911172109.2 | 申請日: | 2019-11-26 |
| 公開(公告)號: | CN112943528B | 公開(公告)日: | 2022-11-01 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 馬磊 | 申請(專利權(quán))人: | 新疆金風(fēng)科技股份有限公司 |
| 主分類號: | F03D7/00 | 分類號: | F03D7/00 |
| 代理公司: | 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286 | 代理人: | 高燕;王兆賡 |
| 地址: | 830026 新疆維吾爾自治*** | 國省代碼: | 新疆;65 |
| 權(quán)利要求書: | 查看更多 | 說明書: | 查看更多 |
| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 風(fēng)力 發(fā)電 機組 控制 方法 裝置 | ||
1.一種風(fēng)力發(fā)電機組的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括:
識別風(fēng)電場的風(fēng)況;
如果確定風(fēng)電場發(fā)生陣風(fēng)風(fēng)況,則獲取發(fā)電機轉(zhuǎn)速值;
確定所獲取的發(fā)電機轉(zhuǎn)速值是否滿足控制啟動條件;
如果確定發(fā)電機轉(zhuǎn)速值滿足控制啟動條件,則控制風(fēng)力發(fā)電機組進入轉(zhuǎn)矩控制模式,以利用風(fēng)力發(fā)電機組在運行過程中的能量守恒定律來調(diào)整發(fā)電機的電磁扭矩值;
其中,確定所獲取的發(fā)電機轉(zhuǎn)速值是否滿足控制啟動條件的步驟包括:當(dāng)所獲取的發(fā)電機轉(zhuǎn)速值小于發(fā)電機額定轉(zhuǎn)速值時,確定所獲取的發(fā)電機轉(zhuǎn)速值滿足控制啟動條件;
當(dāng)所獲取的發(fā)電機轉(zhuǎn)速值不小于發(fā)電機額定轉(zhuǎn)速值時,確定所獲取的發(fā)電機轉(zhuǎn)速值不滿足控制啟動條件。
2.如權(quán)利要求1所述的控制方法,其特征在于,識別風(fēng)電場的風(fēng)況的步驟包括:
計算發(fā)電機旋轉(zhuǎn)消耗的動能與風(fēng)力發(fā)電機組輸出的電能的和值,并計算作用到風(fēng)力發(fā)電機組的葉片旋轉(zhuǎn)方向的風(fēng)能與所述和值的差值的絕對值;
如果計算得到的差值的絕對值大于設(shè)定閾值,則確定風(fēng)電場發(fā)生陣風(fēng)風(fēng)況;
如果計算得到的差值的絕對值不大于所述設(shè)定閾值,則確定風(fēng)電場沒有發(fā)生陣風(fēng)風(fēng)況。
3.如權(quán)利要求1所述的控制方法,其特征在于,控制風(fēng)力發(fā)電機組進入轉(zhuǎn)矩控制模式,以利用風(fēng)力發(fā)電機組在運行過程中的能量守恒定律來調(diào)整發(fā)電機的電磁扭矩值的步驟包括:
在每個采樣時刻,利用能量守恒定律基于在該采樣時刻的風(fēng)速值和發(fā)電機轉(zhuǎn)速值來確定轉(zhuǎn)矩控制的目標值;
基于所確定的目標值來調(diào)整發(fā)電機的電磁扭矩值。
4.如權(quán)利要求3所述的控制方法,其特征在于,通過以下方式確定在任一采樣時刻的轉(zhuǎn)矩控制的目標值:
獲取在所述任一采樣時刻的風(fēng)速值和發(fā)電機轉(zhuǎn)速值;
利用所獲取的風(fēng)速值確定在所述任一采樣時刻作用到風(fēng)力發(fā)電機組的葉片旋轉(zhuǎn)方向的風(fēng)能;
利用所獲取的發(fā)電機轉(zhuǎn)速值確定在所述任一采樣時刻發(fā)電機旋轉(zhuǎn)消耗的動能;
基于所確定的風(fēng)能和動能的差值來獲得風(fēng)力發(fā)電機組的理想輸出電能;
利用所獲得的理想輸出電能來確定在所述任一采樣時刻的發(fā)電機的電磁扭矩值,將所確定的電磁扭矩值確定為在所述任一采樣時刻的轉(zhuǎn)矩控制的目標值。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的控制方法,其特征在于,在所述控制風(fēng)力發(fā)電機組進入轉(zhuǎn)矩控制模式,以利用風(fēng)力發(fā)電機組在運行過程中的能量守恒定律來調(diào)整發(fā)電機的電磁扭矩值之后,還包括:
在每個采樣時刻,獲取風(fēng)速值;
將所獲取的風(fēng)速值與風(fēng)速初始值進行比較,其中,所述風(fēng)速初始值為在確定風(fēng)電場發(fā)生陣風(fēng)風(fēng)況時刻獲取的風(fēng)速值;
如果所獲取的風(fēng)速值與風(fēng)速初始值的差值小于預(yù)設(shè)值,則確定陣風(fēng)風(fēng)況結(jié)束,并控制風(fēng)力發(fā)電機組退出轉(zhuǎn)矩控制模式。
6.一種風(fēng)力發(fā)電機組的控制裝置,其特征在于,所述控制裝置包括:
風(fēng)況識別模塊,用于識別風(fēng)電場的風(fēng)況;
轉(zhuǎn)速獲取模塊,用于如果確定風(fēng)電場發(fā)生陣風(fēng)風(fēng)況,則獲取發(fā)電機轉(zhuǎn)速值;
啟動判斷模塊,用于確定所獲取的發(fā)電機轉(zhuǎn)速值是否滿足控制啟動條件;
轉(zhuǎn)矩控制模塊,用于如果確定發(fā)電機轉(zhuǎn)速值滿足控制啟動條件,則控制風(fēng)力發(fā)電機組進入轉(zhuǎn)矩控制模式,以利用風(fēng)力發(fā)電機組在運行過程中的能量守恒定律來調(diào)整發(fā)電機的電磁扭矩值;
其中,啟動判斷模塊被配置為:當(dāng)所獲取的發(fā)電機轉(zhuǎn)速值小于發(fā)電機額定轉(zhuǎn)速值時,確定所獲取的發(fā)電機轉(zhuǎn)速值滿足控制啟動條件;
當(dāng)所獲取的發(fā)電機轉(zhuǎn)速值不小于發(fā)電機額定轉(zhuǎn)速值時,確定所獲取的發(fā)電機轉(zhuǎn)速值不滿足控制啟動條件。
7.如權(quán)利要求6所述的控制裝置,其特征在于,風(fēng)況識別模塊用于計算發(fā)電機旋轉(zhuǎn)消耗的動能與風(fēng)力發(fā)電機組輸出的電能的和值,并計算作用到風(fēng)力發(fā)電機組的葉片旋轉(zhuǎn)方向的風(fēng)能與所述和值的差值的絕對值,如果計算得到的差值的絕對值大于設(shè)定閾值,則確定風(fēng)電場發(fā)生陣風(fēng)風(fēng)況,如果計算得到的差值的絕對值不大于所述設(shè)定閾值,則確定風(fēng)電場沒有發(fā)生陣風(fēng)風(fēng)況。
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