[發(fā)明專利]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其避轉(zhuǎn)速控制方法、裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010597154.9
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN113847196B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張新麗;胡燁
• 申請（專利權(quán)）人: 北京金風(fēng)科創(chuàng)風(fēng)電設(shè)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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 徐璐璐;王兆賡

提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其避轉(zhuǎn)速控制方法、裝置。所述方法包括：根據(jù)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速處于避轉(zhuǎn)速區(qū)間的統(tǒng)計(jì)信息，識別風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是否反復(fù)通過避轉(zhuǎn)速區(qū)間；當(dāng)確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組反復(fù)通過避轉(zhuǎn)速區(qū)間時(shí)，根據(jù)轉(zhuǎn)速處于避轉(zhuǎn)速區(qū)間的統(tǒng)計(jì)信息，調(diào)整風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的避轉(zhuǎn)速控制參數(shù)。所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其避轉(zhuǎn)速控制方法、裝置，能夠通過調(diào)整風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的避轉(zhuǎn)速控制功能的參數(shù)來避免發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速反復(fù)進(jìn)入或經(jīng)常處于避轉(zhuǎn)速區(qū)間而導(dǎo)致機(jī)組共振異常、載荷超限等的問題，保證了機(jī)組運(yùn)行的安全性和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體說來涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其避轉(zhuǎn)速控制方法、裝置。

背景技術(shù)

隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組容量增大，配有高柔塔架的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由于具有發(fā)電性能高、成本低等特點(diǎn)，逐漸成為一種趨勢。但由于高柔塔架本身固有頻率低，會導(dǎo)致機(jī)組運(yùn)行轉(zhuǎn)速中的倍頻分量與高柔塔架固有頻率發(fā)生重疊。在常規(guī)設(shè)計(jì)中，為了避免機(jī)組在最小轉(zhuǎn)速時(shí)與塔架一階頻率產(chǎn)生共振，會對最小轉(zhuǎn)速的取值做出限制。但由于目前一些大葉輪機(jī)組的額定轉(zhuǎn)速非常低，如果滿足上述對最小轉(zhuǎn)速的限制則會導(dǎo)致最小轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速之間的范圍過窄，從而帶來機(jī)組發(fā)電性能不佳的問題。為了解決此問題，可以在選擇較小的最小轉(zhuǎn)速值的同時(shí)，通過增加避轉(zhuǎn)速區(qū)間的方式來避免塔架共振。

然而，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速經(jīng)常處于或頻繁進(jìn)入避轉(zhuǎn)速區(qū)間，會導(dǎo)致機(jī)組共振、載荷增加或其他安全問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的示例性實(shí)施例在于提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其避轉(zhuǎn)速控制方法、裝置，其能夠識別風(fēng)力發(fā)電機(jī)組反復(fù)通過避轉(zhuǎn)速區(qū)間，通過調(diào)整風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的避轉(zhuǎn)速控制功能的參數(shù)來避免機(jī)組反復(fù)通過避轉(zhuǎn)速區(qū)間的異常情況。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的避轉(zhuǎn)速控制方法，所述方法包括：根據(jù)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速處于避轉(zhuǎn)速區(qū)間的統(tǒng)計(jì)信息，識別風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是否反復(fù)通過避轉(zhuǎn)速區(qū)間；當(dāng)確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組反復(fù)通過避轉(zhuǎn)速區(qū)間時(shí)，根據(jù)轉(zhuǎn)速處于避轉(zhuǎn)速區(qū)間的統(tǒng)計(jì)信息，調(diào)整風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的避轉(zhuǎn)速控制參數(shù)。

可選地，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速處于避轉(zhuǎn)速區(qū)間的統(tǒng)計(jì)信息包括：發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速處于避轉(zhuǎn)速區(qū)間的統(tǒng)計(jì)時(shí)長和/或進(jìn)入避轉(zhuǎn)速區(qū)間的統(tǒng)計(jì)次數(shù)。

可選地，根據(jù)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速處于避轉(zhuǎn)速區(qū)間的統(tǒng)計(jì)時(shí)長識別風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是否反復(fù)通過避轉(zhuǎn)速區(qū)間的步驟包括：根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的歷史運(yùn)行時(shí)段的運(yùn)行數(shù)據(jù)，確定所述歷史運(yùn)行時(shí)段中的每個(gè)時(shí)間間隔對應(yīng)的避轉(zhuǎn)速時(shí)長占比，其中，每個(gè)時(shí)間間隔對應(yīng)的避轉(zhuǎn)速時(shí)長占比為：該時(shí)間間隔內(nèi)轉(zhuǎn)速處于避轉(zhuǎn)速區(qū)間之中的第一預(yù)設(shè)區(qū)間的總時(shí)長占預(yù)設(shè)時(shí)長的比例；當(dāng)所述歷史運(yùn)行時(shí)段之中對應(yīng)的避轉(zhuǎn)速時(shí)長占比超過預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)比例的時(shí)間間隔的總數(shù)量超過第一預(yù)設(shè)數(shù)量時(shí)，確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組反復(fù)通過避轉(zhuǎn)速區(qū)間，其中，每個(gè)時(shí)間間隔的長度為所述預(yù)設(shè)時(shí)長。

可選地，所述預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)比例基于以下項(xiàng)之中的至少一項(xiàng)而確定：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組從低轉(zhuǎn)速向高轉(zhuǎn)速穿越避轉(zhuǎn)速區(qū)間所需的上跳時(shí)長、從高轉(zhuǎn)速向低轉(zhuǎn)速穿越避轉(zhuǎn)速區(qū)間所需的下跳時(shí)長、預(yù)設(shè)的在所述預(yù)設(shè)時(shí)長內(nèi)正常可穿越避轉(zhuǎn)速區(qū)間的次數(shù)、以及所述預(yù)設(shè)時(shí)長的長度。

可選地，所述預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)比例為：T_max*I*J/L，其中，T_max指示所述上跳時(shí)長和所述下跳時(shí)長之中的最大值、I指示余量系數(shù)、J指示預(yù)設(shè)的在所述預(yù)設(shè)時(shí)長內(nèi)正?？纱┰奖苻D(zhuǎn)速區(qū)間的次數(shù)、L指示所述預(yù)設(shè)時(shí)長的長度。

可選地，調(diào)整的避轉(zhuǎn)速控制參數(shù)包括以下項(xiàng)之中的至少一項(xiàng)：上跳等待時(shí)間、下跳等待時(shí)間、第一電磁扭矩以及第二電磁扭矩，其中，所述上跳等待時(shí)間為：在從低轉(zhuǎn)速向高轉(zhuǎn)速穿越避轉(zhuǎn)速區(qū)間之前轉(zhuǎn)速需在避轉(zhuǎn)速區(qū)間的下邊界值且電磁扭矩需在第一電磁扭矩處停留的時(shí)間，所述下跳等待時(shí)間為：在從高轉(zhuǎn)速向低轉(zhuǎn)速穿越避轉(zhuǎn)速區(qū)間之前轉(zhuǎn)速需在避轉(zhuǎn)速區(qū)間的上邊界值且電磁扭矩需在第二電磁扭矩處停留的時(shí)間，其中，避轉(zhuǎn)速區(qū)間為開區(qū)間。