[发明专利]风力发电机偏航系统的对风方法及对风系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电机控制技术，具体涉及一种风力发电机偏航系统的对风方法及对风系统。

背景技术

目前，现有技术中对于风力发电机的偏航系统对风的控制策略包含有设定偏航启动角度，偏差角度为实际的机舱与风向之间的夹角，而风机正常工作允许的偏差角度界限值即为偏航启动角度，风力发电机工作时其控制系统时刻检测风向和机舱的偏差角度，若偏差角度大于相应的偏航启动角度，则控制风力发电机开始偏航，实际操作中，该偏航启动角度为根据实际工艺要求设定的一组固定参数。通常设定偏航启动角度分为两种情况，该两种情况为：“大风”区域和“小风”区域。“大风”区域是指风速大于一个预设的风速分界阈值的情况；“小风”区域是指风速小于该预设的风速分界阈值的情况，其中风速分界阈值的取值范围为7～9m/s之间，当风速大于分界点值则定义为大风，当风速小于分界点值则定义为小风。

现有技术的偏航启动角度是固定值，用参数来确定，对于偏航的启动控制不够精细，对于偏航的频次和发电量的平衡策略不够精细。由于偏航系统动作频繁而引发的偏航频次过多，致使偏航动作频繁使得偏航齿轮有磨损的情况、偏航疲劳。

发明内容

本发明提供一种风力发电机偏航系统的对风方法及对风系统，提高偏航精准度，优化偏航的频次，减少偏航齿轮磨损，提高发电量。

为实现上述目的，本发明提供一种风力发电机偏航系统的对风方法，其特点是，该方法包含：

偏航系统根据风速与偏航启动角参数的关系，由当前风速获取当前偏航启动角参数；

当偏航系统判断风力发电机机舱与风向之间的偏差角大于当前偏航启动角，则偏航系统控制风力发电机机舱进行偏航；

上述风速与偏航启动角参数的关系包含：需进行偏航的风速区间根据风速值由小至大分为第一区间、第二区间和第三区间；第一区间下，偏航启动角取值a；第二区间下，偏航启动角＝(-1.96*风速+25.775)；第三区间下，偏航启动角取值b；其中，a>(-1.96*风速+25.775)>b。

上述第一区间的风速值范围为：大于等于3米/秒，小于4米/秒；第二区间的风速值范围为大于等于4米/秒，小于7米/秒；第三区间的风速值范围为大于等于7米/秒，小于20米/秒。

上述a的取值范围为大于等于20度，小于等于25度；b的取值范围为大于等于6度，小于等于10度。

当偏航系统判断风力发电机机舱与风向之间的偏差角小于当前偏航启动角参数，则偏航系统不进行偏航。

当偏航系统判断风力发电机机舱与风向之间的偏差角大于当前偏航启动角参数，但当前风速处于需进行偏航的风速区间外，则偏航系统不进行偏航。

上述偏航系统判定进行偏航的时刻至开始进行偏航的时刻之间设有延迟时间。

上述偏航启动角参数包含快偏航启动角和慢偏航启动角，快偏航启动角＝慢偏航启动角+c；c的取值范围为大于等于3度，小于等于6度；当偏差角大于慢偏航启动角且小于快偏航启动角则控制风力发电机进行慢偏；当偏差角大于快偏航启动角则控制风力发电机进行快偏。

上述快偏情况下的延迟时间小于慢偏情况下的延迟时间。

一种上述风力发电机偏航系统的对风方法所适用的对风系统，其特点是，该对风系统包含：

偏航启动角测算模块，其实时检测当前风速，根据风速与偏航启动角参数的关系，通过当前风速得到当前的偏航启动角；

偏航判断模块，其检测风力发电机机舱与风向之间的偏差角，判断偏差角大于当前的偏航启动角，则输出偏航触发指令；

偏航控制模块，其接收偏航触发指令，控制风力发电机进行偏航。

本发明风力发电机偏航系统的对风方法及对风系统和现有技术相比，其优点在于，本发明根据当前风速设定偏航的启动角度，偏航启动控制更精细，有效降低偏航系统动作频次，减少偏航齿轮的磨损情况，改善偏航疲劳，提高风机发电量。

附图说明

图1为本发明风力发电机偏航系统的对风方法的方法流程图；

图2为风速与偏航启动角的关系函数一种实施例的曲线图。

具体实施方式

以下结合附图，进一步说明本发明的具体实施例。

如图1所示，本发明公开了一种风力发电机偏航系统的对风方法，该方法具体包含以下步骤：

S1、偏航系统实时检测风力发电机所处环境中的当前风速。

S2、偏航系统根据风速与偏航启动角参数的关系，由当前风速获取当前偏航启动角参数。

其中，风速与偏航启动角参数的关系包含：