[发明专利]一种提升环境适应性的风力发电机转速控制方法

权利要求书

1.一种提升环境适应性的风力发电机转速控制方法，是基于风力发电机组控制系统实现的，通过新增转速切换控制器，输出控制信号对风力发电机组控制系统的转矩控制器以及变桨控制器参数进行调整，控制信号包括设定参考额定转速、控制器参数以及切换指令；所述转速切换控制器承载并执行风力发电机转速控制方法；

所述风力发电机转速控制方法包括以下步骤：

1) 设定风电机组的首选额定转速和次级额定转速，转矩控制器的转速控制曲线被划分为Normal curve以及LowRated curve，其中Normal curve曲线为首选额定转速转矩曲线，LowRated curve曲线为次级额定转速转矩曲线，且次级额定转速在LowRated curve次级额定转速转矩曲线中的最高对应转矩高于其在Normal curve首选额定转速转矩曲线中的对应值；转速切换控制器接受外部输入判断风力发电机组是否出现转速切换需求，如果没有切换信号则进入步骤2），有切换信号则进入步骤3）；

2)如果风电机组转速不需要切换，采用当前变桨与转矩控制方式和参数，继续正常运行；

3)如果风电机组转速需要切换，判断当前风电机组所处工作模式，如果风电机组处于首选额定转速运行控制模式则进入步骤4），如果风电机组处于次级额定转速运行控制模式则进入步骤9）；

4)如果风电机组处于首选额定转速运行控制模式，当接到转速切换命令，设定额定转速逐步从首选额定转速切换到过渡转速Ⅰ，此时，转矩控制器逐步按照首选额定转速的转矩曲线减小转矩，变桨控制器逐步增大敏感度增大桨角；

5)判断风电机组的设定额定转速是否切换到过渡转速Ⅰ，如果否，则重复步骤4），如果是则进入步骤6）；

6)当风电机组的设定额定转速切换到过渡转速1后，设定额定转速逐步从过渡转速Ⅰ切换到次级额定转速；此时，转矩控制器逐步按照次级额定转速的转矩曲线增大转矩，变桨控制器逐步减小敏感度减小桨角；

7)判断风电机组的设定额定转速是否切换到次级额定转速，如果否，则重复步骤6），如果是则进入步骤8）；

8)当风电机组的设定额定转速等于次级额定转速，当前模式切换到次级额定转速运行控制模式，本次切换完成；

9)如果风电机组转速需要切换，如果风电机组处于次级额定转速运行控制模式，当接到转速切换命令，设定额定转速逐步从次级额定转速切换到过渡转速Ⅱ；此时，转矩控制器逐步按照次级额定转速的转矩曲线减小转矩，变桨控制器逐步增大敏感度增大桨角；

10)判断风电机组的设定额定转速是否切换到过渡转速Ⅱ，如果否，则重复步骤9），如果是则进入步骤11）；

11)当风电机组的设定额定转速切换到过渡转速Ⅱ后，设定额定转速逐步从过渡转速Ⅱ切换到首选额定转速；此时，转矩控制器逐步按照首选额定转速的转矩曲线增大转矩，变桨控制器逐步减小敏感度减小桨角；

12)判断风电机组的设定额定转速是否切换到首选额定转速，如果否，则重复步骤11），如果是则进入步骤13）；

13)当风电机组的设定额定转速等于首选额定转速，当前模式切换到首选额定转速运行控制模式，本次切换完成。

2.根据权利要求1所述的提升环境适应性的风力发电机转速控制方法，其特征在于：次级额定转速在次级额定转速转矩曲线中对应的最高转矩高于其在首选额定转速转矩曲线中的对应值。

3.根据权利要求1所述的提升环境适应性的风力发电机转速控制方法，其特征在于：变桨控制器执行转速切换时，同时使用多组转速转矩曲线进行约束，变桨控制器的敏感度调节通过调整变桨环节的控制参数实现。

4.根据权利要求1所述的提升环境适应性的风力发电机转速控制方法，其特征在于：过渡转速与次级额定转速存在多个，其切换方式为将较高转速设置为首选额定转速，较低转速设置为次级额定转速后按照已有逻辑执行。