[发明专利]一种风力发电机组最大风能捕获的变桨控制方法及装置

权利要求书

1.一种风力发电机组最大风能捕获的变桨控制方法，其特征在于，包括：

获取风力发电机组的实际功率；

如果所述风力发电机组运行于区域I或区域III内，则利用功率-角度对应关系确定与所述实际功率对应的桨距角度为目标桨距角度，并利用所述目标桨距角度对所述风力发电机组进行相应的控制；

其中，所述功率-角度对应关系为利用角度-风能利用系数曲线确定的，所述角度-风能利用系数曲线为：表示所述桨距角度对应的风能利用系数曲线与最优风能利用系数曲线的重合部分，与该桨距角度的对应关系的曲线；所述区域I为所述风力发电机组的转速为w₁的恒转速控制区域，所述区域III为所述风力发电机组的转速为w₃的恒转速控制区域，且w₃大于w₁；

所述方法还包括：

如果所述风力发电机组运行于所述区域I内预先确定的突变区域或者所述区域III内预先确定的突变区域，则利用与所述实际功率对应的突变区域内的第四功率和第五功率进行插值计算，以获取目标桨距角度，并利用所述目标桨距角度对所述风力发电机组进行相应的控制；

其中，所述第四功率为与所述实际功率对应的突变区域内最大的运行功率，所述第五功率为与所述实际功率对应的突变区域内最小的运行功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

确定所述区域I与区域II间过渡区域的功率为第一功率；

如果所述实际功率小于所述第一功率，则确定所述风力发电机组运行于所述区域I内。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

确定区域II和所述区域III间过渡区域的功率为第二功率，所述区域III与区域IV间过渡区域的功率为第三功率；

如果所述实际功率大于所述第二功率且所述实际功率小于所述第三功率，则确定所述风力发电机组运行于所述区域III内。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述突变区域的预先确定过程包括：

将所述角度-风能利用系数曲线进行分段，以获取与所述桨距角度对应的N条连续的分段曲线，N为正整数；

按照预设标准分别在第i条分段曲线选取第一过渡点，在第i+1条分段曲线上选取第二过渡点，i为正整数，且1≤i≤N；

确定所述第一过渡点和所述第二过渡点间的曲线为突变区域。

5.一种风力发电机组最大风能捕获的变桨控制装置，其特征在于，所述装置包括获取模块和第一控制模块，其中：

所述获取模块，用于获取风力发电机组的实际功率；

所述第一控制模块，用于如果所述风力发电机组运行于区域I或区域III内，则利用功率-角度对应关系确定与所述实际功率对应的桨距角度为目标桨距角度，并利用所述目标桨距角度对所述风力发电机组进行相应的控制；

其中，所述功率-角度对应关系为利用角度-风能利用系数曲线确定的，所述角度-风能利用系数曲线为：表示所述桨距角度对应的风能利用系数曲线与最优风能利用系数曲线的重合部分，与该桨距角度的对应关系的曲线；所述区域I为所述风力发电机组的转速为w₁的恒转速控制区域，所述区域III为所述风力发电机组的转速为w₃的恒转速控制区域，且w₃大于w₁；

所述装置还包括第二控制模块，其中：

所述第二控制模块，用于如果所述风力发电机组运行于所述区域I内预先确定的突变区域或者所述区域III内预先确定的突变区域，则利用与所述实际功率对应的突变区域内的第四功率和第五功率进行插值计算，以获取目标桨距角度，并利用所述目标桨距角度对所述风力发电机组进行相应的控制；

其中，所述第四功率为与所述实际功率对应的突变区域内最大的运行功率，所述第五功率为与所述实际功率对应的突变区域内最小的运行功率。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括第一确定单元，其中：

所述第一确定单元，用于确定所述区域I与区域II间过渡区域的功率为第一功率；

如果所述实际功率小于所述第一功率，则确定所述风力发电机组运行于所述区域I内。