[發(fā)明專利]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211215348.3
• 申請日: 2022-09-30
• 公開（公告）號: CN115514000A
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翟恩地;高楊;徐志良;霍江明
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆金風(fēng)科技股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/30;H02K7/02;H02K5/24
• 代理公司: 北京東方億思知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 臧靜

1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，包括：

風(fēng)機(jī)本體，包括葉輪、發(fā)電機(jī)以及第一變流器，所述發(fā)電機(jī)連接于所述葉輪以及所述第一變流器之間，所述第一變流器用于連接電網(wǎng)；

儲能抑振裝置，設(shè)置于所述風(fēng)機(jī)本體，包括基座、安裝架、轉(zhuǎn)動盤及電能轉(zhuǎn)換機(jī)，所述電能轉(zhuǎn)換機(jī)連接于所述安裝架并能夠驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動盤以第一軸線為轉(zhuǎn)動中心相對所述安裝架轉(zhuǎn)動，所述安裝架與所述基座轉(zhuǎn)動連接并能夠以第二軸線為轉(zhuǎn)動中心相對所述基座轉(zhuǎn)動，所述第一軸線以及所述第二軸線相交設(shè)置；

控制器，獲取所述風(fēng)機(jī)本體實際輸出功率與電網(wǎng)目標(biāo)功率之間的差值以及所述風(fēng)機(jī)本體的振動加速度；

當(dāng)所述差值的絕對值大于零時，所述控制器控制所述儲能抑振裝置處于充電狀態(tài)以及放電狀態(tài)中的一者，在所述充電狀態(tài)，所述電能轉(zhuǎn)換機(jī)驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動盤轉(zhuǎn)動并存儲電能，在所述放電狀態(tài)，所述轉(zhuǎn)動盤驅(qū)動所述電能轉(zhuǎn)換機(jī)轉(zhuǎn)動并釋放電能；

當(dāng)所述差值的絕對值等于零時，所述控制器根據(jù)所述振動加速度控制所述電能轉(zhuǎn)換機(jī)驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動盤相對所述安裝架轉(zhuǎn)動至預(yù)定轉(zhuǎn)速，以抑制所述風(fēng)機(jī)本體的振動。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述儲能抑振裝置還包括第二變流器，所述第二變流器連接于所述電能轉(zhuǎn)換機(jī)以及所述第一變流器的輸出端之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述儲能抑振裝置的數(shù)量為兩個以上，兩個以上所述儲能抑振裝置彼此并聯(lián)設(shè)置且均連接于所述第一變流器的輸出端，所述控制器根據(jù)所述差值的數(shù)值確定處于所述充電狀態(tài)或者所述放電狀態(tài)的所述儲能抑振裝置的數(shù)量。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述風(fēng)機(jī)本體還包括風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)、塔架以及機(jī)艙，所述塔架連接于所述風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，所述機(jī)艙設(shè)置于所述塔架，所述葉輪、所述發(fā)電機(jī)以及所述第一變流器均設(shè)置于所述機(jī)艙，所述風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)、所述塔架以及所述機(jī)艙的至少一者上設(shè)置有所述儲能抑振裝置。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述控制器被配置為：

對所述振動加速度的時域數(shù)據(jù)傅里葉變換獲得所述振動加速度的頻譜數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述振動加速度的頻譜數(shù)據(jù)控制所述電能轉(zhuǎn)換機(jī)驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動盤轉(zhuǎn)動至預(yù)定轉(zhuǎn)速。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述機(jī)艙上設(shè)置有兩個以上所述儲能抑振裝置；

或者，所述機(jī)艙設(shè)置有至少一個所述儲能抑振裝置，所述塔架設(shè)置有至少一個所述儲能抑振裝置且位于所述塔架靠近所述機(jī)艙的頂部；

或者，所述塔架靠近所述機(jī)艙的頂部設(shè)置有兩個以上所述儲能抑振裝置，兩個以上所述儲能抑振裝置沿所述塔架的周向間隔分布且各所述儲能抑振裝置所在高度相同。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述振動加速度的頻譜數(shù)據(jù)包括所述機(jī)艙在第一方向的一階頻譜數(shù)據(jù)以及在第二方向上的一階頻譜數(shù)據(jù)；兩個以上所述儲能抑振裝置中至少一者的所述第二軸線沿所述第一方向延伸且至少一者的所述第二軸線沿所述第二方向延伸，所述第一方向與所述第二方向相交設(shè)置，所述控制器被配置為：

當(dāng)所述第一方向的一階頻譜數(shù)據(jù)以及所述第二方向上的一階頻譜數(shù)據(jù)數(shù)值均小于等于w值時，控制各所述儲能抑振裝置的所述電能轉(zhuǎn)換機(jī)停機(jī)，使得各所述轉(zhuǎn)動盤相對所述安裝架的轉(zhuǎn)速為0；

當(dāng)所述第一方向的一階頻譜數(shù)據(jù)以及所述第二方向上的一階頻譜數(shù)據(jù)數(shù)值中至少一者大于w且小于等于p時，控制至少一個所述儲能抑振裝置的所述電能轉(zhuǎn)換機(jī)驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動盤以第一轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動；

當(dāng)所述第一方向的一階頻譜數(shù)據(jù)以及所述第二方向上的一階頻譜數(shù)據(jù)數(shù)值至少一者大于p時，控制至少一個所述儲能抑振裝置的電能轉(zhuǎn)換機(jī)驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動盤以第二轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，所述第二轉(zhuǎn)速大于所述第一轉(zhuǎn)速。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述塔架設(shè)置有兩個以上所述儲能抑振裝置，且兩個以上所述儲能抑振裝置分別設(shè)置為兩組并沿所述塔架的軸向間隔分布，每組包括至少兩個所述儲能抑振裝置，同一組的各所述儲能抑振裝置沿所述塔架的周向間隔分布。