[發(fā)明專(zhuān)利]一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行控制方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310098504.0
• 申請(qǐng)日: 2023-01-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115992796A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃鑫;王欣;劉偉江
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江運(yùn)達(dá)風(fēng)電股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F03D7/00
• 分類(lèi)號(hào): F03D7/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 郄晨芳

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行控制方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，包括：基于默認(rèn)最優(yōu)轉(zhuǎn)矩增益系數(shù)給定值對(duì)應(yīng)的風(fēng)機(jī)發(fā)電功率計(jì)算出風(fēng)力發(fā)電機(jī)的初始發(fā)電性能并將所述初始發(fā)電性能確定為當(dāng)前最優(yōu)發(fā)電性能；通過(guò)確定出當(dāng)前不同時(shí)間周期所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最優(yōu)轉(zhuǎn)矩增益系數(shù)給定值；確定出所述預(yù)設(shè)運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)內(nèi)所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)對(duì)應(yīng)的當(dāng)前發(fā)電性能；根據(jù)預(yù)設(shè)發(fā)電性能更新規(guī)則和所述當(dāng)前發(fā)電性能對(duì)所述當(dāng)前最優(yōu)發(fā)電性能進(jìn)行更新以得到目標(biāo)最優(yōu)發(fā)電性能；獲取所述目標(biāo)最優(yōu)發(fā)電性能對(duì)應(yīng)的所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行發(fā)電時(shí)間參數(shù)信息并基于所述運(yùn)行發(fā)電時(shí)間參數(shù)信息對(duì)所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行運(yùn)行控制。這樣一來(lái)，可在控制成本的情況下，提升風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行控制方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

變速變槳風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為達(dá)到最優(yōu)輸出功率，在低于額定風(fēng)速工況下運(yùn)行時(shí)往往采用最優(yōu)轉(zhuǎn)矩控制策略。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率ρ為空氣密度，R為葉輪直徑，v為風(fēng)速，C_p為風(fēng)能利用系數(shù)。為達(dá)到最大的風(fēng)能利用系數(shù)C_p(max)，需要保持最佳葉尖速比運(yùn)行λ_opt。風(fēng)速可以表示為風(fēng)輪角速度ω_r(opt)和最佳葉尖速比λ_opt的關(guān)系式，即最終可得到發(fā)電量轉(zhuǎn)矩給定值T_g與發(fā)電機(jī)最優(yōu)轉(zhuǎn)速ω_g(opt)的關(guān)系式，T_g＝K_optω_g(opt)²，即在空氣密度ρ一定的情況下，最優(yōu)轉(zhuǎn)矩增益系數(shù)K_opt為常數(shù)，只要將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩給定值T_g按照發(fā)電機(jī)最優(yōu)轉(zhuǎn)速ω_g(opt)的平方來(lái)定，便能輸出最大功率。

目前，被廣泛使用的風(fēng)電機(jī)組最優(yōu)轉(zhuǎn)矩控制策略主要是依據(jù)風(fēng)電場(chǎng)年平均空氣密度來(lái)確定最優(yōu)轉(zhuǎn)矩增益系數(shù)。然而，當(dāng)空氣密度變化時(shí)，假設(shè)最優(yōu)轉(zhuǎn)矩增益系數(shù)K_opt仍然保持原來(lái)的常數(shù)值，會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)不能獲得最大的風(fēng)能利用系數(shù)，損失發(fā)電量。時(shí)下熱門(mén)的方法有通過(guò)安裝氣壓測(cè)量?jī)x器來(lái)獲取實(shí)時(shí)空氣密度，讓最優(yōu)轉(zhuǎn)矩增益系數(shù)實(shí)時(shí)變化。這種方法推廣到風(fēng)電場(chǎng)增加了經(jīng)濟(jì)成本，且頻繁變動(dòng)最優(yōu)轉(zhuǎn)矩增益系數(shù)也不利于風(fēng)機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。

綜上所述，如何在控制成本并保證風(fēng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的條件下，優(yōu)化風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電性能，是目前風(fēng)電領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)研究問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行控制方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，可在控制成本的情況下，提升風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電性能。其具體方案如下：

第一方面，本申請(qǐng)公開(kāi)了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行控制方法，包括：

基于默認(rèn)最優(yōu)轉(zhuǎn)矩增益系數(shù)給定值對(duì)應(yīng)的風(fēng)機(jī)發(fā)電功率計(jì)算出風(fēng)力發(fā)電機(jī)的初始發(fā)電性能，并將所述初始發(fā)電性能確定為當(dāng)前最優(yōu)發(fā)電性能；

通過(guò)預(yù)設(shè)最優(yōu)轉(zhuǎn)矩增益系數(shù)變化規(guī)則確定出當(dāng)前不同時(shí)間周期所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最優(yōu)轉(zhuǎn)矩增益系數(shù)給定值；其中，當(dāng)前各所述時(shí)間周期的時(shí)間長(zhǎng)度之和與預(yù)設(shè)運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)相同；

根據(jù)各所述最優(yōu)轉(zhuǎn)矩增益系數(shù)給定值確定出所述預(yù)設(shè)運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)內(nèi)所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)對(duì)應(yīng)的當(dāng)前發(fā)電性能；

根據(jù)預(yù)設(shè)發(fā)電性能更新規(guī)則和所述當(dāng)前發(fā)電性能對(duì)所述當(dāng)前最優(yōu)發(fā)電性能進(jìn)行更新以得到目標(biāo)最優(yōu)發(fā)電性能；

獲取所述目標(biāo)最優(yōu)發(fā)電性能對(duì)應(yīng)的所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行發(fā)電時(shí)間參數(shù)信息，并基于所述運(yùn)行發(fā)電時(shí)間參數(shù)信息對(duì)所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行運(yùn)行控制。

可選的，所述通過(guò)預(yù)設(shè)最優(yōu)轉(zhuǎn)矩增益系數(shù)變化規(guī)則確定出當(dāng)前不同時(shí)間周期所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最優(yōu)轉(zhuǎn)矩增益系數(shù)給定值，包括：

從預(yù)設(shè)時(shí)間窗口長(zhǎng)度序列中篩選未被選擇過(guò)的時(shí)間窗口長(zhǎng)度作為當(dāng)前時(shí)間周期對(duì)應(yīng)的時(shí)間長(zhǎng)度；