[发明专利]风力发电机组的功率控制方法、装置以及介质

说明书

本发明提供一种功率控制方法、装置以及介质，该功率控制方法可包括：根据风力发电机组的目标输出功率设置风力发电机组的第一转速并确定第一转速是否风力发电机组的预设的转速避让区间内，转速避让区间为风力发电机组的非安全运行转速区间；响应于第一转速处于叶轮的转速避让区间内，将风力发电机组的最优扭矩系数从初始最优扭矩系数改变至第一最优扭矩系数，第一最优扭矩系数小于初始最优扭矩系数；在风力发电机组的最优扭矩系数从初始最优扭矩系数改变至第一最优扭矩系数的同时执行限功率控制动作，以使风力发电机组输出目标输出功率。根据本发明的功率控制方法能够精确运行在任意设定的功率下。根据本发明的功率控制方法能够降低塔架振动。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，更具体地，涉及一种限功率控制方法、装置以及介质。

背景技术

随着风电技术的不断发展，风力发电机组的单机容量不断增大。为最大程度获取风能、降低机组载荷，风力发电机组需要具有较大范围的变速运行区间。

然而，大范围的变速运行区间可能会导致塔架等部件在风力发电机组的大范围变速运行区间的某个速度点下发生共振或者振动幅度过大，从而影响风力发电机组的安全运行。

以包括柔性塔架的柔塔机组为例，柔塔机组的转速运行区间是不连续的，而是包含一段转速避让区间，当与目标输出功率(例如，功率限定值)对应的转速恰好处于该转速避让区间时，需要避开该转速避让区间。

由于扭矩等于功率除以转速，扭矩有可能会连续触发跳转速条件，使风力发电机组反复进行跳转速行为，导致无法精确地进行输出功率控制。

再者，为了保证跳转速逻辑与功率控制策略不冲突，可能会最终导致当与目标输出功率对应的转速恰好处在转速避让区间内时，风力发电机组无法精确执行调整输出功率的动作(例如，变桨)，导致风力发电机组无法精确地运行在目标输出功率。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种能够使风力发电机组精确运行在目标输出功率或设定功率下的功率控制方法。

本发明的目的之一在于提供一种能够改善电网友好度，并且不影响原有功率控制策略的功率控制方法。

根据本发明的一方面，提供一种风力发电机组的功率控制方法，该功率控制方法包括：根据风力发电机组的目标输出功率设置风力发电机组的第一转速并确定第一转速是否处于风力发电机组的预设的转速避让区间内，转速避让区间为风力发电机组的非安全运行转速区间；响应于第一转速处于转速避让区间内，将风力发电机组的最优扭矩系数从初始最优扭矩系数改变至第一最优扭矩系数，第一最优扭矩系数小于初始最优扭矩系数；在风力发电机组的最优扭矩系数从初始最优扭矩系数改变至第一最优扭矩系数的同时执行限功率控制动作，以使风力发电机组输出目标输出功率。

根据本发明的实施例，当第一转速处于转速避让区间内时，可以将第一转速至少调整为转速避让区间的上限值，并根据上限值和目标输出功率确定第一最优扭矩系数。

根据本发明的实施例，在执行限功率控制动作的过程中，可以控制风力发电机组的最优扭矩系数从初始最优扭矩系数平滑过渡至第一最优扭矩系数。

根据本发明的实施例，功率控制方法还可包括：确定风速是否足以使风力发电机组维持输出目标输出功率，当风速足以使风力发电机组维持输出目标输出功率时，可以基于第一最优扭矩系数执行限功率控制动作；当风速不足以使风力发电机组维持输出目标输出功率时，可以将第一转速调整为小于或等于转速避让区间的下限值，并且可以基于初始最优扭矩系数执行限功率控制动作。

根据本发明的实施例，初始最优扭矩系数可以基于风力发电机组的叶片的翼型预先确定。