[发明专利]一种风力发电机的控制方法及控制系统

说明书

本发明公开了一种风力发电机的控制方法及控制系统，控制方法包括：获取当前风速以及在当前风速下风力发电机的桨叶角度；根据当前风速调整桨叶角度至目标角度，使桨叶能够最大限度吸收风能。控制系统包括风速测量设备、角度测量设备和变桨控制器，变桨控制器与风速测量设备、角度测量设备以及风力发电机的多片桨叶连接，用于通过控制桨叶的角度控制风力发电机的转速，并根据当前风速调整桨叶角度至目标角度，使桨叶能够最大限度吸收风能。通过本发明能够在风力发电机在还没有达到额定功率之前，根据风速调整桨叶角度，以提高其在特定风速区间的风能捕获能力，从而在不增加额外成本的条件下提高风力发电机的发电量。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机的控制方法及控制系统。

背景技术

近年来随着风电行业的快速发展，如何提高机组的发电量已成为风力发电机组的核心控制技术，尤其是在不增加额外成本的情况下提高机组的发电量，因此如何控制机组更有效地捕获风能以提高发电量异常重要。

变桨系统是风力发电机的重要组成部分，传统的机组控制模式是在机组处于额定功率以下时桨叶的角度值处在一个固定的角度，这个角度是根据桨叶本身的特性计算得到，只有在机组超过额定功率后才开始调节桨叶角度，保持机组恒定的功率输出。但是这种机组控制模式有一个弊端是，通过计算所得到的桨叶角度值能够在低于额定风速时具有比其他任何角度范围都更宽的最大风能捕获能力，但是在某一些特定的风速区间内并不是所得到的桨叶角度值下具有最大风能捕获能力，而是在其他桨叶角度值下具有更好的风能捕获能力。

基于上述可知，现有的机组控制模式无法在某一些特定的风速区间内达到最大风能捕获能力。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的为提供一种风力发电机的控制方法及控制系统，以解决现有技术中的机组控制模式无法在某一些特定区间达到最佳风能捕获能力的技术问题。

为实现上述目的，一方面，

本发明提供了一种风力发电机的控制方法，包括：

获取当前风速以及在当前风速下风力发电机的桨叶角度；

根据所述当前风速调整所述桨叶角度至目标角度，使桨叶能够最大限度吸收风能。

根据本发明的另一个实施例，根据所述当前风速调整所述桨叶角度至目标角度的步骤包括：

根据所述当前风速以及风速与风功率利用系数的对应关系设定特定桨叶角度作为所述目标角度；

判断所述桨叶角度是否达到所述目标角度，如果所述桨叶角度没有达到所述目标角度则执行变桨指令，其中所述变桨指令是指实时获取当前风速以及在当前风速下风力发电机的桨叶角度，同时更新所述当前风速和所述桨叶角度，并根据更新后的所述当前风速以及所述桨叶角度调整所述桨叶角度，直到所述桨叶角度达到所述目标角度；

其中所述风功率利用系数为在当前风速下所述风力发电机处于所述特定桨叶角度获得最大限度吸收风能。

根据本发明的另一个实施例，所述控制方法还包括：

预先设定风速与风功率利用系数的对应关系，且在不同的风速区间内对应的风功率利用系数不同，对应的目标角度也不同。

根据本发明的另一个实施例，如果所述桨叶角度达到所述目标角度还包括：

获取所述风力发电机的当前运行功率以及转速；

转矩功率控制器根据所述当前运行功率和所述转速控制所述风力发电机的运行。

根据本发明的另一个实施例，所述控制方法还包括：