[发明专利]风力发电机组的控制方法、装置和风力发电机组

说明书

本发明提供一种风力发电机组的控制方法、装置和风力发电机组。所述控制方法包括：将风力发电机组达到额定风速前的风速范围划分为多个风速段；针对每个风速段，建立该风速段内的理论最大输出功率与相应理论转速、实际最大输出功率与相应实际转速的对应关系；获取风力发电机组的实时风速和实时输出功率，确定实时风速所在的风速段和该风速段内的所述对应关系；根据实时输出功率以及实时风速所在的风速段内的所述对应关系，确定转速增量，根据所述转速增量控制风力发电机组的运行。所述控制方法能够根据风速变化迅速而准确地追踪最大输出功率，从而最大限度地获得风能。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电机组的控制方法、装置和风力发电机组。

背景技术

在风速一定的情况下如何最大限度获得风能是风力发电机组永恒的追求。应用于风力发电机组的最大功率点追踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制策略目标是使风轮的转速迅速跟踪风速变化，使风力发电机组始终保持在最佳叶尖速比运行，从而最大限度获得风能。

现有的MPPT控制策略存在着诸多问题，例如，受风力发电机组的运行环境影响大，最大功率点追踪的准确性低，最大功率点追踪时间过长，工程化应用难度大等。

发明内容

本发明的示例性实施例的目的在于提供一种风力发电机组的控制方法、装置和风力发电机组，以克服上述的至少一个缺陷。

在一个总体方面，提供一种风力发电机组的控制方法，所述控制方法包括：将风力发电机组达到额定风速前的风速范围划分为多个风速段；针对每个风速段，建立该风速段内的理论最大输出功率与相应理论转速、实际最大输出功率与相应实际转速的对应关系；获取风力发电机组的实时风速和实时输出功率，确定实时风速所在的风速段和该风速段内的所述对应关系；根据实时输出功率以及实时风速所在的风速段内的所述对应关系，确定转速增量，根据所述转速增量控制风力发电机组的运行。

可选地，针对每个风速段，建立该风速段内的理论最大输出功率与相应理论转速、实际最大输出功率与相应实际转速的对应关系的步骤包括：建立以该风速段内的理论最大输出功率与相应理论转速为第一维并且以该风速段内的实际最大输出功率与相应实际转速为第二维的二维数组。

可选地，确定转速增量的步骤包括：根据前一时刻风速所在的风速段内的理论最大输出功率与实际最大输出功率计算前一时刻风速所在的风速段内的允许功率差；确定当前风速所在的风速段是否为前一时刻风速所在的风速段；如果当前风速所在的风速段为前一时刻风速所在的风速段，则确定前一时刻风速所在的风速段内的理论最大输出功率与当前输出功率之差是否小于所述允许功率差；如果所述理论最大输出功率与当前输出功率之差小于所述允许功率差，则确定转速增量为零；如果所述理论最大输出功率与当前输出功率之差不小于所述允许功率差，则确定转速增量为前一时刻风速所在的风速段内的理论转速与当前转速之差。

可选地，确定转速增量的步骤还包括：如果当前风速所在的风速段不是前一时刻风速所在的风速段，则确定转速增量为当前风速所在的风速段内的理论转速与当前转速之差。

可选地，前一时刻风速所在的风速段内的允许功率差为该风速段内的理论最大输出功率与实际最大输出功率之差的二分之一。

可选地，根据所述转速增量控制风力发电机组的运行的步骤包括：根据所述转速增量调整风力发电机组的实时转速，直到前一时刻风速所在的风速段内的理论最大输出功率与当前输出功率之差小于所述允许功率差为止。

可选地，所述控制方法还包括：根据风力发电机组的历史运行数据获取每个风速段内的实际最大输出功率与相应实际转速。

可选地，所述控制方法还包括：确定风力发电机组的当前输出功率是否大于当前风速所在的风速段内的实际最大输出功率；如果所述当前输出功率大于该风速段内的实际最大输出功率，则将该风速段内的实际最大输出功率与相应实际转速的对应关系更新为当前输出功率与当前转速的对应关系。