[發明專利]風力發電機組的控制方法、裝置和風力發電機組

有效

• 申請號: 201911338078.3
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN113090453B
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 唐碧琴
• 申請（專利權）人: 新疆金風科技股份有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 田碩;王秀君

本發明提供一種風力發電機組的控制方法、裝置和風力發電機組。所述控制方法包括：將風力發電機組達到額定風速前的風速范圍劃分為多個風速段；針對每個風速段，建立該風速段內的理論最大輸出功率與相應理論轉速、實際最大輸出功率與相應實際轉速的對應關系；獲取風力發電機組的實時風速和實時輸出功率，確定實時風速所在的風速段和該風速段內的所述對應關系；根據實時輸出功率以及實時風速所在的風速段內的所述對應關系，確定轉速增量，根據所述轉速增量控制風力發電機組的運行。所述控制方法能夠根據風速變化迅速而準確地追蹤最大輸出功率，從而最大限度地獲得風能。

技術領域

本發明涉及風力發電技術領域，具體涉及一種風力發電機組的控制方法、裝置和風力發電機組。

背景技術

在風速一定的情況下如何最大限度獲得風能是風力發電機組永恒的追求。應用于風力發電機組的最大功率點追蹤(Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制策略目標是使風輪的轉速迅速跟蹤風速變化，使風力發電機組始終保持在最佳葉尖速比運行，從而最大限度獲得風能。

現有的MPPT控制策略存在著諸多問題，例如，受風力發電機組的運行環境影響大，最大功率點追蹤的準確性低，最大功率點追蹤時間過長，工程化應用難度大等。

發明內容

本發明的示例性實施例的目的在于提供一種風力發電機組的控制方法、裝置和風力發電機組，以克服上述的至少一個缺陷。

在一個總體方面，提供一種風力發電機組的控制方法，所述控制方法包括：將風力發電機組達到額定風速前的風速范圍劃分為多個風速段；針對每個風速段，建立該風速段內的理論最大輸出功率與相應理論轉速、實際最大輸出功率與相應實際轉速的對應關系；獲取風力發電機組的實時風速和實時輸出功率，確定實時風速所在的風速段和該風速段內的所述對應關系；根據實時輸出功率以及實時風速所在的風速段內的所述對應關系，確定轉速增量，根據所述轉速增量控制風力發電機組的運行。

可選地，針對每個風速段，建立該風速段內的理論最大輸出功率與相應理論轉速、實際最大輸出功率與相應實際轉速的對應關系的步驟包括：建立以該風速段內的理論最大輸出功率與相應理論轉速為第一維并且以該風速段內的實際最大輸出功率與相應實際轉速為第二維的二維數組。

可選地，確定轉速增量的步驟包括：根據前一時刻風速所在的風速段內的理論最大輸出功率與實際最大輸出功率計算前一時刻風速所在的風速段內的允許功率差；確定當前風速所在的風速段是否為前一時刻風速所在的風速段；如果當前風速所在的風速段為前一時刻風速所在的風速段，則確定前一時刻風速所在的風速段內的理論最大輸出功率與當前輸出功率之差是否小于所述允許功率差；如果所述理論最大輸出功率與當前輸出功率之差小于所述允許功率差，則確定轉速增量為零；如果所述理論最大輸出功率與當前輸出功率之差不小于所述允許功率差，則確定轉速增量為前一時刻風速所在的風速段內的理論轉速與當前轉速之差。

可選地，確定轉速增量的步驟還包括：如果當前風速所在的風速段不是前一時刻風速所在的風速段，則確定轉速增量為當前風速所在的風速段內的理論轉速與當前轉速之差。

可選地，前一時刻風速所在的風速段內的允許功率差為該風速段內的理論最大輸出功率與實際最大輸出功率之差的二分之一。

可選地，根據所述轉速增量控制風力發電機組的運行的步驟包括：根據所述轉速增量調整風力發電機組的實時轉速，直到前一時刻風速所在的風速段內的理論最大輸出功率與當前輸出功率之差小于所述允許功率差為止。

可選地，所述控制方法還包括：根據風力發電機組的歷史運行數據獲取每個風速段內的實際最大輸出功率與相應實際轉速。

可選地，所述控制方法還包括：確定風力發電機組的當前輸出功率是否大于當前風速所在的風速段內的實際最大輸出功率；如果所述當前輸出功率大于該風速段內的實際最大輸出功率，則將該風速段內的實際最大輸出功率與相應實際轉速的對應關系更新為當前輸出功率與當前轉速的對應關系。