[发明专利]风力发电机组及其避转速控制方法、装置

说明书

提供了一种风力发电机组及其避转速控制方法、装置。所述方法包括：当接收到限功率运行的指令时，确定所述指令要求的功率值上限；确定所述要求的功率值上限是否处于与避转速区间对应的避功率区间；当处于所述避功率区间时，将风力发电机组的最大允许功率值设定为所述避功率区间的下边界值，其中，所述避功率区间的上边界值为基于避转速区间的上边界值确定的功率值，所述避功率区间的下边界值为基于避转速区间的下边界值确定的功率值，其中，避转速区间和避功率区间为开区间。能够避免风力发电机组在限功率运行状态下转速的运行范围与避转速区间发生重合而导致机组共振异常、载荷超限等的问题，保证了机组运行的安全性和可靠性。

技术领域

本发明总体说来涉及风力发电技术领域，更具体地讲，涉及一种风力发电机组及其避转速控制方法、装置。

背景技术

随着风力发电机组容量增大，配有高柔塔架的风力发电机组由于具有发电性能高、成本低等特点，逐渐成为一种趋势。但由于高柔塔架本身固有频率低，会导致机组运行转速中的倍频分量与高柔塔架固有频率发生重叠。在常规设计中，为了避免机组在最小转速时与塔架一阶频率产生共振，会对最小转速的取值做出限制。但由于目前一些大叶轮机组的额定转速非常低，如果满足上述对最小转速的限制则会导致最小转速与额定转速之间的范围过窄，从而带来机组发电性能不佳的问题。为了解决此问题，可以在选择较小的最小转速值的同时，通过增加避转速区间的方式来避免塔架共振。然而，风力发电机的转速经常处于或频繁进入避转速区间，会导致机组共振、载荷增加或其他安全问题。

发明内容

本发明的示例性实施例在于提供一种风力发电机组及其避转速控制方法、装置，其能够避免风力发电机组在限功率运行状态下转速的运行范围与避转速区间发生重合。

根据本发明的示例性实施例，提供一种风力发电机组的避转速控制方法，所述方法包括：当接收到限功率运行的指令时，确定所述指令要求的功率值上限；确定所述要求的功率值上限是否处于与避转速区间对应的避功率区间；当处于所述避功率区间时，将风力发电机组的最大允许功率值设定为所述避功率区间的下边界值，其中，所述避功率区间的上边界值为基于避转速区间的上边界值确定的功率值，所述避功率区间的下边界值为基于避转速区间的下边界值确定的功率值，其中，避转速区间和避功率区间为开区间。

可选地，所述方法还包括：当不处于所述避功率区间时，将风力发电机组的最大允许功率值设定为所述要求的功率值上限。

可选地，所述避功率区间的上边界值为避转速区间的上边界值与第一预设电磁扭矩的乘积，所述避功率区间的下边界值为避转速区间的下边界值与第二预设电磁扭矩的乘积，其中，第一预设电磁扭矩为在从低转速向高转速穿越避转速区间之前需停留的电磁扭矩值，其中，第二预设电磁扭矩为风力发电机组达到避转速区间的下边界值时的电磁扭矩值。

可选地，所述方法还包括：根据发电机的转速处于避转速区间的统计信息，识别风力发电机组是否存在反复通过避转速区间的异常，其中，当存在异常时，执行所述确定所述要求的功率值上限是否处于与避转速区间对应的避功率区间的步骤。

可选地，发电机的转速处于避转速区间的统计信息包括：发电机的转速处于避转速区间的统计时长和/或进入避转速区间的统计次数。

可选地，根据发电机的转速处于避转速区间的统计时长识别风力发电机组是否存在反复通过避转速区间的异常的步骤包括：根据风力发电机组的历史运行时段的运行数据，确定所述历史运行时段中的每个时间间隔对应的避转速时长占比，其中，每个时间间隔对应的避转速时长占比为：该时间间隔内转速处于避转速区间之中的第一预设区间的总时长占预设时长的比例；当所述历史运行时段之中对应的避转速时长占比超过预设标准比例的时间间隔的总数量超过第一预设数量时，确定风力发电机组存在反复通过避转速区间的异常，其中，每个时间间隔的长度为所述预设时长。