[发明专利]基于风速波动特性的风机控制方法及相关产品

权利要求书

1.一种基于风速波动特性的风机控制方法，其特征在于，包括：

根据风机风轮旋转与风速变化的传递函数关系确定风速处理平均化参数；

基于所述风速处理平均化参数，以一定时间段为单位连续测量各时间段内的平均风速值、风速波动总次数、每次风速波动的波动幅值和每次风速波动的波动持续时间；

根据预先设定的波动幅值阈值和波动持续时间阈值对所述一定时间段内的风速波动进行分类处理；

根据所述一定时间段内的各类风速波动的次数和所述风速波动总次数统计各类风速波动的波动率，并通过比较各类风速波动的波动率得出所述一定时间段内的主导风速波动；

根据所述平均风速值与额定风速的关系确定对风机进行转矩控制或者变桨控制，并基于所述一定时间段内的主导风速波动对所述转矩控制或者所述变桨控制采用相应的控制策略。

2.根据权利要求1所述的基于风速波动特性的风机控制方法，其特征在于，所述基于所述风速处理平均化参数，以一定时间段为单位连续测量各时间段内的平均风速值、风速波动总次数、每次风速波动的波动幅值和每次风速波动的波动持续时间，包括：

将风速持续增大或持续减小的一个完整过程记为一次风速波动，其中，风速持续增大记为正向波动，风向速持续减小记为负向波动。

3.根据权利要求1所述的基于风速波动特性的风机控制方法，其特征在于，所述根据预先设定的波动幅值阈值和波动持续时间阈值对所述一定时间段内的风速波动进行分类，包括

根据预先设定的波动幅值阈值和波动持续时间阈值，将所述一定时间段内的风速波动划分为：波动幅值小于波动幅值阈值且波动持续时间小于波动持续时间阈值的细微风速波动、波动幅值大于波动幅值阈值且波动持续时间小于波动持续时间阈值的短时阵风波动、波动幅值小于波动幅值阈值且波动持续时间大于波动持续时间阈值的最佳发电风速波动、波动幅值大于波动幅值阈值且波动持续时间大于波动持续时间阈值的正常阵风波动。

4.根据权利要求3所述的基于风速波动特性的风机控制方法，其特征在于，所述根据所述平均风速值与额定风速的关系确定对风机进行转矩控制或者变桨控制，并基于所述一定时间段内的主导风速波动对所述转矩控制或者所述变桨控制采用相应的控制策略，包括：

当所述平均风速值小于等于所述额定风速时，采用如下方式对风机进行转矩控制：如果所述细微风速波动是主导风速波动，则采用最优叶尖速比控制；如果所述短时阵风波动是主导风速波动，则采用惯性储能控制；如果所述最佳发电风速波动或者所述正常阵风波动是主导风速波动，则采用叶尖速快速跟踪控制。

5.根据权利要求3所述的基于风速波动特性的风机控制方法，其特征在于，所述根据所述平均风速值与额定风速的关系确定对风机进行转矩控制或者变桨控制，并基于所述一定时间段内的主导风速波动对所述转矩控制或者所述变桨控制采用相应的控制策略，包括：

当所述平均风速值大于所述额定风速时，采用如下方式对风机进行变桨控制：如果所述细微风速波动或者所述最佳发电风速波动是主导风速波动，则采用正常变增益控制；如果所述正常阵风波动是主导风速波动，则采用阵风变增益控制；如果所述短时阵风波动是主导风速波动，则采用主动降载变增益控制。

6.一种基于风速波动特性的风机控制系统，其特征在于，包括：

平均化参数确定模块，用于根据风机风轮旋转与风速变化的传递函数关系确定风速处理平均化参数；

测量模块，用于基于所述风速处理平均化参数，以一定时间段为单位连续测量各时间段内的平均风速值、风速波动总次数、每次风速波动的波动幅值和每次风速波动的波动持续时间；

分类处理模块，用于根据预先设定的波动幅值阈值和波动持续时间阈值对所述一定时间段内的风速波动进行分类处理；

统计分析模块，用于根据所述一定时间段内的各类风速波动的次数和所述风速波动总次数统计各类风速波动的波动率，并通过比较各类风速波动的波动率得出所述一定时间段内的主导风速波动；

控制模块，用于根据所述平均风速值与额定风速的关系确定对风机进行转矩控制或者变桨控制，并基于所述一定时间段内的主导风速波动对所述转矩控制或者所述变桨控制采用相应的控制策略。