[发明专利]获得风力发电机风速值的方法

摘要

本发明共公开一种获得风力发电机风速值的方法，利用风力发电机中与风速有对应关系的参数，建立起求解风速的数学模型，通过该模型计算得到风速值。其优点是，风速采样选点正确，获得的风速值真实可靠，且精度高,没有测量误差；无需使用风速测量装置。

主权项

1.一种获得风力发电机风速值的方法，包括步骤：(1)、利用风力发电机中与风速有对应关系的参数，建立起求解风速的数学模型；(2)、依据该数学模型编写软件程序，写出代码，存入风力发电机自控系统；(3)、由风力发电机自控系统运行该软件程序，通过风速数学模型计算得到风速值；其特征在于，所述建立起求解风速的数学模型的步骤是：对风力发电机组的传动链模型进行折算，把低速轴的变量折算到高速轴，并认为整个模型为刚性模型，得到简化传动链模型，并设风轮轮毂前面最高点为风速计算的采样点，由刚性模型假设，列出风轮传动链力学模型如下： T A - T G = J d ω d t - - - ( 1 ) ]]>其中：TA表示折算到高速轴侧上气动力矩；TG表示发电机电磁力矩；ω表示高速轴转速；J表示折算后转动惯量；在(1)等式两端同时乘以ω可得： T A ω - T G ω = J ω d ω d t - - - ( 2 ) ]]>进一步对(2)式变形可得能量守恒方程： P A = P G + J ω d ω d t - - - ( 3 ) ]]>其中：PA表示风轮上吸收的气动功率；PG表示发电入口电功率；表示加速度功率；风能利用率方程如下： P w = 1 2 ρAU 3 - - - ( 4 ) ]]> P A = C p × P w = 1 2 C p ρAU 3 - - - ( 5 ) ]]>其中：Pw表示风速中含有的能量；Cp表示风能利用率；ρ表示空气密度；A表示风轮扫风面积；U表示风速；叶尖速比的定义： λ = Ω R U - - - ( 6 ) ]]>

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