[发明专利]一种风电机组控制方法和系统

说明书

本发明提供了一种风电机组控制方法和系统，涉及风力发电的技术领域，所述方法包括如下步骤：获取信息采集模块采集的风速、风电机组的电流值和电压值；根据风电机组的电流值、电压值、风速和预设的最佳叶边素比范围确定风电机组的目标桨距角；获取风轮叶片的方位角，基于方位角和目标桨距角确定各风轮叶片待调整的桨距角；按照各风轮叶片待调整的桨距角控制风电机组调节各风轮叶片的桨距角。在保证风电机组的输出功率稳定的前提下，能够使风轮叶片受到的气动载荷尽可能的小，进而能够减小风电机组机械损耗。实现对风电机组的输出功率与桨距角受到的气动载荷协同控制。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其是涉及一种风电机组控制方法和系统。

背景技术

随着空气污染愈加严重，风能作为清洁的可再生能源是改善现状的方案之一。风电系统是微电网的重要组成部分之一，风速的随机变化会导致风电功率的明显波动，故风电机组的接入会对微电网的稳定运行造成很大的影响。同时，风机叶片作为风电机组气动载荷的主要载体，又会直接影响风电机组的安全稳定运行。因此，对微电网中风电机组叶片载荷的控制十分重要。

而现有技术中微电网的并网模式运行时风电机组以获取最大风能追踪为目标，孤岛模式运行时若微电网储能系统的荷电状态低于30％时风电机组同样以获取最大风能追踪为目标，而忽略风机组气动载荷的问题，这就会造成风电机组机械损耗高的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种风电机组控制方法和系统，以解决现有技术中因最求获取最大风能追踪为目标而忽略风机组气动载荷，造成风电机组机械损耗高的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种风电机组控制方法，应用于微网内风电机组的协同控制器中，当微网以并网模式运行时，所述方法包括如下步骤：

获取信息采集模块采集的风速、风电机组的电流值和电压值；

根据风电机组的电流值、电压值、所述风速和预设的最佳叶尖速比范围确定所述风电机组的目标桨距角；

获取风轮叶片的方位角，基于所述方位角和所述目标桨距角确定各风轮叶片待调整的桨距角；

按照所述各风轮叶片待调整的桨距角控制所述风电机组调节各风轮叶片的桨距角。

其中，轮毂中心风速比上转速为所述最佳叶尖速比，所述最佳叶尖速比为风轮叶片的物理特性，所述最佳叶尖速比范围数值通常为6-9，所以在风速已知的情况的下，通过范围值可以确定转速的范围值，而桨距角的改变直接影响转速的变化，本发明实施例通过对转速范围值做模糊化处理对应得到一个对应预设值输出，避免出现因桨距角频繁改变对风电机组造成机械损耗高的情况。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述根据风电机组的电流值、电压值、所述风速和预设的最佳叶尖速比范围确定所述风电机组的目标桨距角，包括：

根据风电机组在不同时刻的电流值和电压值确定所述风电机组在不同时刻的输出功率，并根据所述风速和多个所述输出功率确定所述风电机组的桨距角基准值；

根据所述输出功率、预设的最佳叶尖速比范围和所述风速确定所述风电机组的微调桨距角；

根据所述风电机组的桨距角基准值和所述风电机组微调桨距角得到目标桨距角。

其中，风电机组在追求最大功率时往往采用定桨距的方式实现，此方法对风电机的的机械损耗高，造成风电机组使用寿命普遍不长，本发明通过设计桨距角基准值来给定一个基数值，避免计算时间过长而错过与风速匹配的时间点，通过模糊化算法得到微调桨距角，避免因风剪切效应而频繁的改变桨距角。所述风剪切效应为自然风的随高度发生变化。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述根据所述风速和多个所述输出功率确定所述风电机组的桨距角基准值，包括：