[发明专利]一种风力发电机组的偏航系统的控制方法及装置

说明书

本发明涉及一种风力发电机组的偏航系统的控制方法及装置，实时获取当前的风速和风向数据以计算机舱的对风偏差；若机舱的对风偏差大于第一对风偏差限定值，则启动对风偏航；在对风偏航启动后的设定时间阈值内，实时判断当前的对风偏差是否大于第二对风偏差限定值，第二对风偏差限定值大于第一对风偏差限定值；若在对风偏航启动后的设定时间阈值内，对风偏差始终不大于第二对风偏差限定值，则当达到对风偏航启动后的所述设定时间阈值后，若机舱的对风偏差仍大于第一对风偏差限定值，则再次启动对风偏航。本发明减少了偏航启动的次数，有效避免了机组频繁偏航导致的机舱振动大、偏航驱动系统寿命降低的问题。

技术领域

本发明涉及一种风力发电机组的偏航系统的控制方法及装置，属于风力发电技术领域。

背景技术

偏航控制系统是根据风向偏差运行的系统，当风机实际位置与来风存在偏差时，为了最大获取来风中的能量，需保证风机始终处于迎风位置。但是，随着风电产业的发展，地势平坦、年平均风速高的优质风资源已经大量减少，越来越多的风场建设在地形比较复杂、湍流较大、风向变化快且范围大的山区。由于风力发电机组风轮需要保持迎风状态才能获取更多的风能，现有的偏航控制方法通常是若当前偏差角度大于预先设定值，则需要启动偏航，这样当风向频繁变化且波动范围大时，就会出现前一次偏航刚刚结束就需要启动下一次偏航的情况，导致机组需要频繁地进行偏航对风。

但是，机组频繁偏航会使偏航驱动系统的电气部件及机械部件寿命降低，增加维护成本。同时，由于机舱和风轮转动惯量较大，机组偏航在启动和停止时，会对机组产生较大的冲击，使机舱振动加大，导致机组载荷增加，影响机组使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种风力发电机组的偏航系统的控制方法及装置，用于解决机组频繁偏航导致的机舱振动大、偏航驱动系统寿命降低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种风力发电机组的偏航系统的控制方法，步骤如下：

实时获取当前的风速和风向数据，并根据风速和风向数据计算机舱的对风偏差；

判断机舱的对风偏差是否大于第一对风偏差限定值，若机舱的对风偏差大于第一对风偏差限定值，则启动对风偏航；

在对风偏航启动后的设定时间阈值内，实时判断当前的对风偏差是否大于第二对风偏差限定值，第二对风偏差限定值大于第一对风偏差限定值；

若在对风偏航启动后的设定时间阈值内，对风偏差始终不大于第二对风偏差限定值，则当达到对风偏航启动后的所述设定时间阈值后，若机舱的对风偏差仍大于第一对风偏差限定值，则再次启动对风偏航。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种风力发电机组的偏航系统的控制装置，包括处理器和存储器，所述处理器用于处理存储在所述存储器中的指令，以实现上述的风力发电机组的偏航系统的控制方法。

本发明的有益效果是：在某次对风偏航启动后，设定在偏航启动后的设定时间阈值内，若对风偏差始终不大于某一对风偏差限定值，则不会再次启动对风偏航，只有达到偏航启动后的设定时间阈值后，才会再次启动对风偏航，这样就减少了偏航启动的次数，有效避免了机组频繁偏航导致的机舱振动大、偏航驱动系统寿命降低的问题。

进一步的，为了对极端阵风工况下的机组进行停机保护，降低机组载荷，还包括：实时判断机舱的对风偏差是否大于偏差角阈值，若大于偏差角阈值，则控制风电机组停机。

进一步的，为了避免偏航对风时，扭揽路径过大而对偏航系统造成损坏，还包括：实时判断机舱的对风偏差是否大于第三对风偏差限定值，若大于第三对风偏差限定值，则控制选择最小扭揽路径启动偏航对风，所述第三对风偏差限定值大于第二对风偏差限定值。

进一步的，为了在对风偏差较大时及时进行对风偏航以提高发电效率，还包括：若在对风偏航启动后的设定时间阈值内，若对风偏差大于第二对风偏差限定值，则立即再次启动对风偏航。