[发明专利]一种风力发电机组控制方法、装置及设备

说明书

本申请公开了一种风力发电机组控制方法、装置及设备，优化风力发电机组功率曲线的方法，定义映射为机组在标准额定功率下运行的基础上，按照超发功率运行所获得的轮毂推力，并制定机组额定功率、超发功率的推力限制边界。根据该边界和功率、桨距角的关系，获取提前变桨控制的开启功率。当转速为第一额定转速且风力发电机组的功率达到开启功率时，控制电机扭矩增加以控制风力发电机组维持第一额定转速且使风力发电机组的功率增加。并且按照功率和桨距角的第一标定关系控制桨距角增加以使风机轮毂推力按照风机轮毂推力限制边界变化。如此，能够降低风机轮毂推力且能够补偿在额定功率下提前变桨控制造成的功率损失。

技术领域

本申请涉及风电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组控制方法、装置及设备。

背景技术

桨距角调节型风机是一种通过调整桨距角来使风机的输出功率保持在额定功率的风机。当风机在运行过程中的输出功率小于额定功率，使桨距角保持在零度位置不变。当风机在运行过程中的输出功率达到额定功率以后，控制系统会根据风机输出功率的变化调整桨距角的大小，使风机的输出功率保持在额定功率。在桨距角调节型风机到达额定功率后，电机扭矩控制使得风机叶轮的转速恒定。同时，随着风速的增大，风机叶片的攻角会加大，导致风机轮毂中心处的轴向推力载荷会达到最大值，塔架的净空达到最小值，机组存在扫塔和叶片失速的风险。

为了解决桨距角调节型风机运行在额定功率附近时导致的风机轮毂中心处的轴向推力载荷过大问题，可采用提前变桨的控制方法。但是，提前变桨控制方法会使功率曲线在额定风速处附近下降，造成发电量损失。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种风力发电机组控制方法、装置及设备，不仅能够降低风力发电机轮毂中心处的轴向推力载荷，还能减少发电量损失。

为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下：

本申请实施例提供了一种风力发电机组控制方法，所述方法包括：

获取风力发电机组的映射；所述风力发电机组的映射包括在超发功率下的轮毂推力映射、在超发功率下的风机功率映射、轮毂推力限制边界；

根据所述风力发电机组的映射，获取开启提前变桨控制的开启功率；

当所述风力发电机组的转速达到第一额定转速且所述风力发电机组的功率达到所述开启功率时，

控制电机扭矩增加以使所述风力发电机组维持在所述第一额定转速并使所述风力发电机组的功率增加，并且

基于所述风力发电机组的功率和桨距角之间的第一标定关系控制所述桨距角增加以使风机轮毂推力按照所述轮毂推力限制边界变化；

当所述风力发电机组的功率增加到超发功率时，

控制所述桨距角增加以控制所述风力发电机组的转速维持在所述第一额定转速直至达到目标风速。

可选地，在根据所述风力发电机组的映射，获取开启提前变桨控制的开启功率之后，在当所述风力发电机组的转速达到第一额定转速且所述风力发电机组的功率达到所述开启功率时之前，所述方法还包括：

当所述风力发电机组的功率小于所述开启功率时，调节电机扭矩以使所述风力发电机组的转速增加，并使所述风力发电机组的功率增加。

可选地，所述根据所述风力发电机组的映射，获取开启提前变桨控制的开启功率，包括：

获取所述在超发功率下的轮毂推力映射与所述轮毂推力限制边界的第一推力交点、第二推力交点、所述第一推力交点对应的第一风速以及所述第二推力交点对应的第二风速；所述第一推力交点对应的第一风速小于所述第二推力交点对应的第二风速；

根据所述第一风速确定所述在超发功率下的风机功率映射中所述第一风速对应的开启功率，其中所述开启功率为开启提前变桨控制的功率。