[发明专利]基于风速波动特性的风机控制方法及相关产品

说明书

本发明提供一种基于风速波动特性的风机控制方法及相关产品，其可至少部分解决现有的不能精确地根据当地风速特性变换风机控制策略的问题。本发明的基于风速波动特性的风机控制方法包括：确定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风速波动进行分类处理；根据各类风速波动的次数和风速波动总次数统计各类风速波动的波动率并得出一定时间段内的主导风速波动；根据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变桨控制，并基于主导风速波动对转矩控制或变桨控制采用相应的控制策略。

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种基于风速波动特性的风机控制方法及相关产品。

背景技术

风电机组的能量来源是风，机组本地风资源是机组发电所需的“燃料”，是影响风电机组发电效率和性能的最重要因素。短期的风速波动对于风电机组的能量捕获、风机控制策略以及风机的疲劳寿命都具有重要的影响。

目前，风电机组对风场风速特性的识别，特别是对个体机组特性的识别仅停留在湍流度判断上，仅识别本地风机湍流强度，做湍流强度统计，且湍流强度统计仅作为风机风资源分析的参考，并未实质性参与风机控制策略的改善，无法根据本地风速特征进行针对性控制，不能适应所有风况的现实，往往造成机组发电效率损失、机组载荷超标甚至被迫延长停机时间等问题。因此，目前尚没有形成有效的风速波动特征识别方法，没有根据当地风速特性变换风机控制策略以提高风机综合控制能力的技术方案。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种基于风速波动特性的风机控制方法及相关产品。

本发明的一个方面提供一种基于风速波动特性的风机控制方法，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。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，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：