[發(fā)明專利]風(fēng)力發(fā)電機組的控制方法及控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010260046.2
• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號: CN111322200B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐志偉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電氣風(fēng)電集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 北京博思佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11415
• 代理人: 林祥

本發(fā)明實施例提供一種風(fēng)力發(fā)電機組的控制方法及控制裝置。該控制方法包括：獲取風(fēng)力發(fā)電機組運行時的實際功率；基于實際功率來確定風(fēng)力發(fā)電機組是否處于最優(yōu)運行狀態(tài)；及在確定風(fēng)力發(fā)電機組未處于最優(yōu)運行狀態(tài)時，自動調(diào)整風(fēng)力發(fā)電機組的最優(yōu)模態(tài)增益，以使風(fēng)力發(fā)電機組運行在最優(yōu)運行狀態(tài)。本發(fā)明實施例的風(fēng)力發(fā)電機組的控制方法及控制裝置能夠不依靠人工操作，通過自動調(diào)整最優(yōu)模態(tài)增益來調(diào)整風(fēng)力發(fā)電機組的運行狀態(tài)，提高發(fā)電量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實施例涉及風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)力發(fā)電機組的控制方法及控制裝置。

背景技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電機組的最優(yōu)模態(tài)增益k_opt如下式所示：

其中，ρ為空氣密度，R為風(fēng)輪半徑，C_pmax為最佳風(fēng)能利用系數(shù)，G為齒輪箱速比，λ_opt為最佳葉尖速比。

在現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機組的控制策略中，風(fēng)力發(fā)電機組的最優(yōu)模態(tài)增益k_opt由仿真計算確定，在現(xiàn)場調(diào)試后寫入控制參數(shù)表?？刂茀?shù)一旦寫入PLC(可編程邏輯控制器)后即為固定值，在風(fēng)力發(fā)電機組運行過程中保持不變。如果需要修改控制參數(shù)，只能人工修改。

然而，使用固定的控制參數(shù)，在風(fēng)力發(fā)電機組運行過程中保持不變會存在以下問題：風(fēng)力發(fā)電機組的某些控制參數(shù)與風(fēng)力發(fā)電機組所處環(huán)境有關(guān)，例如最優(yōu)模態(tài)增益k_opt，這一參數(shù)會同時受到溫度、氣壓等參數(shù)的影響，實時變化。使用固定參數(shù)，將無法跟蹤風(fēng)力發(fā)電機組最優(yōu)的轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩曲線，從而，無法最大化發(fā)電量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電機組的控制方法及風(fēng)力發(fā)電機組的控制裝置，能夠使風(fēng)力發(fā)電機組運行在最優(yōu)運行狀態(tài)下，提升發(fā)電量。

本發(fā)明實施例的一個方面提供一種風(fēng)力發(fā)電機組的控制方法。所述控制方法包括：獲取風(fēng)力發(fā)電機組運行時的實際功率；基于所述實際功率來確定所述風(fēng)力發(fā)電機組是否處于最優(yōu)運行狀態(tài)；及在確定所述風(fēng)力發(fā)電機組未處于最優(yōu)運行狀態(tài)時，自動調(diào)整所述風(fēng)力發(fā)電機組的最優(yōu)模態(tài)增益，以使所述風(fēng)力發(fā)電機組運行在最優(yōu)運行狀態(tài)。

進(jìn)一步地，基于所述實際功率來確定所述風(fēng)力發(fā)電機組是否處于最優(yōu)運行狀態(tài)包括：將所述風(fēng)力發(fā)電機組當(dāng)前時段的實際功率與當(dāng)前時段實際風(fēng)速下對應(yīng)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的預(yù)定功率閾值進(jìn)行比較以得到第一比較結(jié)果；及基于所述第一比較結(jié)果來確定所述風(fēng)力發(fā)電機組是否處于最優(yōu)運行狀態(tài)。

進(jìn)一步地，若在運行預(yù)定時間內(nèi)獲取的所述風(fēng)力發(fā)電機組當(dāng)前時段的實際功率小于當(dāng)前時段實際風(fēng)速下對應(yīng)的所述預(yù)定功率閾值時，則確定所述風(fēng)力發(fā)電機組未處于最優(yōu)運行狀態(tài)。

進(jìn)一步地，調(diào)整風(fēng)力發(fā)電機組的最優(yōu)模態(tài)增益包括：增加最優(yōu)模態(tài)增益的步驟：將所述風(fēng)力發(fā)電機組當(dāng)前時段的最優(yōu)模態(tài)增益增加預(yù)定變化步長。

進(jìn)一步地，在增加最優(yōu)模態(tài)增益的步驟之前，所述控制方法還包括：確定所述當(dāng)前時段的最優(yōu)模態(tài)增益是否小于最優(yōu)模態(tài)增益上限與所述預(yù)定變化步長之差，其中，在所述當(dāng)前時段的最優(yōu)模態(tài)增益小于所述最優(yōu)模態(tài)增益上限與所述預(yù)定變化步長之差時執(zhí)行所述增加最優(yōu)模態(tài)增益的步驟。

進(jìn)一步地，所述控制方法還包括：控制所述風(fēng)力發(fā)電機組以增加后的最優(yōu)模態(tài)增益運行；若在運行預(yù)定時間內(nèi)獲取的所述風(fēng)力發(fā)電機組當(dāng)前時段的實際功率高于當(dāng)前時段實際風(fēng)速下對應(yīng)的預(yù)定功率閾值，則保持當(dāng)前時段的最優(yōu)模態(tài)增益不再變化。

進(jìn)一步地，所述的控制方法還包括：控制所述風(fēng)力發(fā)電機組以增加后的最優(yōu)模態(tài)增益運行；若在運行預(yù)定時間內(nèi)獲取的所述風(fēng)力發(fā)電機組當(dāng)前時段的實際功率仍低于當(dāng)前時段實際風(fēng)速下對應(yīng)的預(yù)定功率閾值，則將所述當(dāng)前時段的實際功率與當(dāng)前時段實際風(fēng)速下對應(yīng)的預(yù)定功率閾值的比值和上一時段的實際功率與所述上一時段實際風(fēng)速下對應(yīng)的預(yù)定功率閾值的比值進(jìn)行比較以得到第二比較結(jié)果；基于所述第二比較結(jié)果來調(diào)整所述風(fēng)力發(fā)電機組當(dāng)前時段的最優(yōu)模態(tài)增益。