[发明专利]降低海上风力发电机组载荷的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及控制技术，尤其涉及一种降低海上风力发电机组载荷的方法和系统。

背景技术

由于海上风力发电机组所处的海洋环境不同，其所受的载荷也不同。海上风力发电机组载荷除陆地风力发电机组的载荷来源，如惯性、重力载荷、空气动力载荷和运行载荷，其中空气动力载荷是主要载荷外，还包括水流载荷、海冰载荷、船舶冲击载荷，其中水流载荷包括：海流载荷、波浪载荷和潮汐载荷。因此海上风力发电机组所处的载荷具有很大的不确定性。随机的非线性风载荷和波浪载荷等都将给海上风力发电机组安全控制提出较大挑战。海上风力发电机组运行状态包括：待风状态、故障状态、发电运行状态、低温切出和大风切出状态等。

现有技术中，海上风力发电机组只在发电运行状态下风轮旋转，其他状态下，风轮都处于静止状态。但对于海上风力发电机组，即使风轮处于静止状态，海上风力发电机组依然会受到海上水流载荷等的影响。此时机组的阻尼较小，只有结构阻尼。长期运行，会增加塔架和基础的疲劳磨损，影响机组寿命和安全。

发明内容

本发明提供一种降低海上风力发电机组载荷的方法和系统，可以降低海上风力发电机组在非发电状态下的载荷，延长机组寿命。

一方面提供了一种降低海上风力发电机组载荷的方法，包括：

测量风速值；

根据所述风速值确定转速给定值；

测量发电机转速值；

根据所述转速给定值和所述发电机转速值，确定转速偏差；

根据所述转速偏差，确定第一变桨速率给定值，以便变桨执行系统减小风轮的变桨角度，使得减小变浆角度后的风轮的转速稳定在根据所述第一变桨速率给定值确定的速率值上。

另一方面提供了一种降低海上风力发电机组载荷的系统，包括：

风速测量模块，用于测量风速值；

第一确定模块，用于根据所述风速值确定转速给定值；

发电机转速测量模块，用于测量发电机转速值；

第二确定模块，用于根据所述转速给定值和所述发电机转速值，确定转速偏差；

第三确定模块，用于根据所述转速偏差，确定第一变桨速率给定值，以便变桨执行系统减小风轮的变桨角度，使得减小变浆角度后的风轮的转速稳定在根据所述第一变桨速率给定值确定的速率值上。

由上述技术方案可知，本发明实施例通过减小变浆角度，使得风轮转速稳定在根据所述第一变桨速率给定值确定的速率值上，由于减小变浆角度可以增加风轮转速，而风轮转速的微小增加，就可以增加机组的气动阻尼，减小水流载荷对机组的影响，可以有效降低海上风力发电机组在非发电状态下的载荷，延长机组寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为本发明主动空转控制系统一框图；

图1b为本发明主动空转控制系统另一框图；

图2为本发明提供的降低海上风力发电机组载荷的方法一实施例的流程图；

图3为本发明提供的降低海上风力发电机组载荷的方法另一实施例的流程图；

图4为本发明提供的降低海上风力发电机组载荷的效果仿真图；

图5为本发明提供的降低海上风力发电机组载荷的系统一实施例的结构示意图；

图6为本发明提供的降低海上风力发电机组载荷的系统另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。