[发明专利]风力发电机组转速控制方法及控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电技术，尤其涉及一种风力发电机组转速控制方法及控制系统。

背景技术

在风力发电机组运行中，风力发电机组的转频容易与结构部件的固有频率(例如塔架的一阶固有频率)相近产生共振，通常共振转频带属于较宽的范围。如果运行转速落在共振转频带对应的转速区间内，持续数十秒甚至数秒就会引起整机强烈振动，影响机组性能和破坏结构部件，造成严重的经济损失。

目前，当风速在额定风速以上时，采用恒转速控制，转速为额定转速。额定转速的选定基于各种结构模态分析结果，例如机组坎贝儿图，因此不容易出现共振。

在当风速在额定风速以下时，采用变速变桨控制方法，转速随风速成比例调节，以维持最佳尖速比不变，从而获得更多的风能，提供更多的发电量。然而，由于转速随着风速的变化而变化，转速较容易落入共振转频带对应的转速区间内，从而引起共振。

发明内容

本发明提供了一种风力发电机组转速控制方法及控制系统，使风力发电机组在提供更多的发电量的情况下，也能够避免发生共振。

根据本发明的一方面，本发明提供一种风力发电机组转速控制方法，包括：获取风力发电机组的转速,并获取风力发电机组的扭矩或功率，根据风力发电机组的转速以及扭矩或功率对风力发电机组的转速进行转速跳跃控制。

所述转速跳跃控制包括：如果所述转速大于或等于预设的风力发电机组的共振转频带对应转速区间的转速中间值，并且所述扭矩小于预设的第一扭矩值或者所述功率小于预设的功率参考值，则控制风力发电机组的转速跳跃到预设的风力发电机组的共振转频带对应的转速下限；如果所述转速小于所述转速中间值，并且所述扭矩大于或等于预设的第二扭矩值或者所述功率大于或等于所述功率参考值，则控制所述风力发电机组的转速跳跃到预设的所述风力发电机组的共振转频带对应的转速上限。

根据本发明的另一方面，本发明提供一种风力发电机组转速控制系统，包括：运行数据获取装置，用于获取所述风力发电机组的转速，并获取所述风力发电机组的扭矩或功率；转速跳跃控制装置，用于根据所述运行数据获取装置获取的风力发电机组的转速以及扭矩或功率对所述风力发电机组的转速进行转速跳跃控制。

所述转速跳跃控制装置包括：第一转速跳跃控制单元，用于在所述转速大于或等于预设的风力发电机组的共振转频带对应转速区间的转速中间值，并且所述扭矩小于预设的第一扭矩值或者所述功率小于预设的功率参考值时，控制所述风力发电机组的转速跳跃到预设的所述风力发电机组的共振转频带对应的转速下限；第二转速跳跃控制单元，用于在所述转速小于所述转速中间值，并且所述扭矩大于或等于预设的第二扭矩值或者所述功率大于或等于所述功率参考值时，控制所述风力发电机组的转速跳跃到预设的所述风力发电机组的共振转频带对应的转速上限。

本发明提供的风力发电机组转速控制方法及控制系统，可以根据风力发电机组的转速以及扭矩或功率对风力发电机组的转速进行转速跳跃控制，使风力发电机组的转速随着风速的趋势跳跃到转速下限或者转速上限，从而使风力发电机组在提供更大的发电量的同时，又避免了风力发电机组发生共振。

附图说明

图1为根据本发明实施例的获得最佳尖速比时对应的扭矩与转速的曲线关系的示意图；

图2为根据本发明示例性实施例的风力发电机组转速控制方法的流程图；

图3为根据本发明优选实施例的风力发电机组转速控制方法的流程图；

图4为根据本发明示例性实施例的风力发电机组转速控制系统的逻辑结构框图；

图5为根据本发明优选实施例的风力发电机组转速控制系统的逻辑结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对根据本发明实施例的风力发电机组转速控制方法及控制系统进行详细描述。需要说明的是，本发明各实施例及各实施例中的技术特征在不冲突的前提下可以相互结合。