控制风力发电机组的转速的方法和装置制造方法及图纸

提供一种控制风力发电机组的转速的方法和装置。所述方法包括：实时检测包括风力发电机组的转速和转速加速度的信号；确定检测到的信号是否满足预定条件；如果检测到的信号满足预定条件，则将设定转速从作为当前值的第一值提高到第二值；其中，实时地基于设定转速和风力发电机组的转速对桨距角进行控制。

The Method and Device of Controlling the Speed of Wind Turbine

【技术实现步骤摘要】
控制风力发电机组的转速的方法和装置
本专利技术风力发电领域，更具体地讲，涉及一种风力发电机组转速控制方法及装置。
技术介绍
风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到重视，装机量也不断增加。随着风力发电技术的不断发展，风力发电机组的各种研究也日益深入。当风力发电机组在极端阵风环境下运行时，由于转速突然升高后又突然回落而导致风力发电机组的极限载荷偏大，甚至涉及风力发电机组的安全运行。因此，如何控制在极端阵风环境下的风力发电机组的转速防止极限载荷过大是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供控制风力发电机组的转速的方法和装置。本专利技术的一方面提供一种控制风力发电机组的转速的方法，所述方法包括：实时检测包括风力发电机组的转速和转速加速度的信号；确定检测到的信号是否满足预定条件；如果确定检测到的信号满足预定条件，则将设定转速从作为当前值的第一值提高到第二值。其中，实时地基于设定转速和风力发电机组的转速对桨距角进行控制。其中，预定条件为：风力发电机组的转速大于或等于风力发电机组的安全转速，并且风力发电机组的转速加速度小于零。可选地，将设定转速从第一值提高到第二值的步骤包括：将设定转速从第一值逐步提高到第二值。可选地，所述方法还包括：在设定转速被提高为大于第一值的情况下，如果风力发电机组的转速加速度变为不小于零，则将设定转速降低到第一值。可选地，设定转速的第一值等于风力发电机组的额定转速，设定转速的第二值等于风力发电机组的额定转速乘以预定系数。可选地，所述方法还包括：如果确定检测到的信号不满足预定条件，则保持设定转速不变。可选地，所述方法还包括：如果确定检测到的信号不满足预定条件，返回确定检测到的信号是否满足预定条件的步骤。可选地，所述方法还包括：将设定转速维持在第二值持续预定时间。可选地，所述方法还包括：在设定转速维持在第二值持续预定时间之后，将设定转速从第二值降低到第一值。可选地，将设定转速从第二值降低到第一值的步骤包括：将设定转速从第二值逐步降低到第一值。可选地，所述方法还包括：将设定转速降低到第一值后，返回确定检测到的信号是否满足预定条件的步骤。本专利技术的另一方面提供一种控制风力发电机组的转速的装置，所述装置包括：信号检测单元，实时检测包括风力发电机组的转速和转速加速度的信号；预定条件确定单元，确定检测到的信号是否满足预定条件；设定转速设置单元，如果确定检测到的信号满足预定条件，则将设定转速从作为当前值的第一值提高到第二值，桨距角控制单元，实时地基于设定转速和风力发电机组的转速对桨距角进行控制。其中，预定条件为：风力发电机组的转速大于或等于风力发电机组的安全转速，并且风力发电机组的转速加速度小于零。可选地，设定转速设置单元将设定转速从第一值逐步提高到第二值。可选地，在设定转速被提高为大于第一值的情况下，如果风力发电机组的转速加速度变为不小于零，则设定转速设置单元将设定转速降低到第一值。可选地，设定转速的第一值等于风力发电机组的额定转速，设定转速的第二值等于风力发电机组的额定转速乘以预定系数。可选地，如果确定检测到的信号不满足预定条件，则设定转速设置单元保持设定转速不变。可选地，如果确定检测到的信号不满足预定条件，预定条件确定单元继续确定检测到的信号是否满足预定条件。可选地，设定转速设置单元将设定转速维持在第二值持续预定时间。可选地，在设定转速维持在第二值持续预定时间之后，设定转速设置单元将设定转速从第二值降低到第一值。可选地，设定转速设置单元将设定转速从第二值逐步降低到第一值。可选地，在将设定转速降低到第一值后，预定条件确定单元继续确定检测到的信号是否满足预定条件。本专利技术的另一方面提供一种控制风力发电机组的转速的系统，所述系统包括：处理器；存储器，存储有计算机可读代码，当所述计算机可读代码被处理器执行时，执行实现上面所述的方法。本专利技术的另一方面提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序被执行时实现上面所述的方法。根据本专利技术的控制风力发电机组的转速的方法、装置和系统由于采用柔性转速的控制方法，即在阵风中的风速减小或转速下降阶段中动态改变提高设定转速，可使风力发电机组的桨距角与不采用柔性转速的控制方法的桨距角相比更小，避免在阵风中的风速减小或转速下降阶段中风力发电机前后方向的气动阻力突然变小，从而防止极限载荷过大，同时也降低了整机开发成本。附图说明通过下面结合附图进行的详细描述，本专利技术的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：图1是示出根据本专利技术的实施例的极端阵风环境下风力发电机组柔性转速控制的方法的流程图；图2是示出根据本专利技术的实施例的风力发电机组柔性转速控制装置的框图；图3是示出根据本专利技术的实施例的风力发电机组柔性转速控制方法的曲线图。具体实施方式现在，将参照附图更充分地描述不同的示例实施例。以下将通过图1详细描述在极端阵风环境下风力发电机组柔性转速控制的方法。图1是示出根据实施例的极端阵风环境下风力发电机组柔性转速控制的方法的流程图。参照图1，在步骤S110中，实时检测包括风力发电机组的转速和转速加速度的信号。可通过各种方式检测包括风力发电机组的转速和转速加速度，本专利技术不进行限制。例如，可通过风速仪来检测风力发电机组的转速，可通过加速度传感器测量风力发电机组的转速加速度，或者可通过对测量的转速进行微分得到转速加速度。在步骤S120中，确定检测到的信号是否满足预定条件。通常，阵风是风速先增加然后再减小的风。在阵风的风速增加的阶段，风力发电机组可采用常规的变桨控制手段，即通过快速收桨(使桨距角变大)来控制(降低)风力发电机组的转速。然而，在阵风的风速减小的阶段，为了避免风力发电机组的前后方向的气动阻力随着阵风的减小以及收桨操作而突然变小，可对风力发电机组进行柔性转速控制。步骤S120中的预定条件是用于确定风力发电机组是否已经进入阵风的风速减小的阶段的条件。根据本专利技术构思的实施例，确定风力发电机组是否已经进入阵风的风速减小的阶段的条件可以为：风力发电机组的转速大于或等于风力发电机组的安全转速，并且风力发电机组的转速加速度小于零。风力发电机组的安全转速表示当风力发电机组的实际运行转速低于该安全转速时，不会对风力发电机组造成损坏的转速。换言之，风力发电机组的安全转速可以是确保风力发电机组安全运行而不损坏的最大转速。例如，风力发电机组的安全转速通常可高于风力发电机组的额定转速。例如，风力发电机组的安全转速可等于风力发电机组的额定转速×第一预定系数FACTOR1，其中，第一预定系数FACTOR1可以是大于1的实数，优选地，可以是介于0与2之间的实数。第一预定系数FACTOR1可根据风力发电机组的不同型号、风力发电机组所在地的不同气候环境、风力发电机组所执行的不同发电任务以及运行风力发电机组的过往经验等而确定。在步骤S130中，如果确定检测到的信号满足预定条件，则将设定转速从作为当前值的第一值提高到第二值。这里，设定转速是风力发电机组的期望转速，风力发电机组的变桨控制过程就是将风力发电机组的实际转速调节为设定转速(期望转速)的过程。例如，当风力发电机组的转速与设定转速之差大于零时，风力发电机组执行收桨操作，使桨距角增大；当风力发电机组的转速与设定转速之差小于零时，风力发电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制风力发电机组的转速的方法，其特征在于，所述方法包括：实时检测包括风力发电机组的转速和转速加速度的信号；确定检测到的信号是否满足预定条件；如果确定检测到的信号满足预定条件，则将设定转速从作为当前值的第一值提高到第二值；其中，实时地基于设定转速和风力发电机组的转速对桨距角进行控制，其中，预定条件为：风力发电机组的转速大于或等于风力发电机组的安全转速，并且风力发电机组的转速加速度小于零。

【技术特征摘要】
1.一种控制风力发电机组的转速的方法，其特征在于，所述方法包括：实时检测包括风力发电机组的转速和转速加速度的信号；确定检测到的信号是否满足预定条件；如果确定检测到的信号满足预定条件，则将设定转速从作为当前值的第一值提高到第二值；其中，实时地基于设定转速和风力发电机组的转速对桨距角进行控制，其中，预定条件为：风力发电机组的转速大于或等于风力发电机组的安全转速，并且风力发电机组的转速加速度小于零。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将设定转速从第一值提高到第二值的步骤包括：将设定转速从第一值逐步提高到第二值。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在设定转速被提高为大于第一值的情况下，如果风力发电机组的转速加速度变为不小于零，则将设定转速降低到第一值。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，设定转速的第一值等于风力发电机组的额定转速，设定转速的第二值等于风力发电机组的额定转速乘以预定系数。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：如果确定检测到的信号不满足预定条件，则保持设定转速不变。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将设定转速维持在第二值持续预定时间。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在设定转速维持在第二值持续预定时间之后，将设定转速从第二值降低到第一值。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，将设定转速从第二值降低到第一值的步骤包括：将设定转速从第二值逐步降低到第一值。9.一种控制风力发电机组的转速的装置，其特征在于，所述装置包括：信号检测单元，实时检测包括风力发电机组的转速和转速加速度的信号；预定条件确定单元，确定检测到...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永明，周桂林，
申请(专利权)人：新疆金风科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65