风电机组功率补偿的控制方法及装置制造方法及图纸

提供了一种风电机组功率补偿的控制方法及装置。所述控制方法包括：测量风电机组的当前转矩；将测量出的当前转矩与预定阈值进行比较；根据比较结果来确定是否对额定转矩限值进行更新；在完成额定转矩限值的更新并将更新后的额定转矩限值保持预定时间之后，将额定转矩限值恢复为更新之前的状态，其中，所述预定阈值为额定转矩与第一系数的乘积，其中，第一系数是根据当风电机组运行在额定功率时当前转矩在额定转矩左右两边的预定波动范围来确定的。本方法可以动态提高额定功率并且能够减少整机载荷和满足风电机组的电气部件的适应性。

Control Method and Device of Wind Turbine Power Compensation

【技术实现步骤摘要】
风电机组功率补偿的控制方法及装置
本专利技术涉及风力发电
，更具体地讲，涉及一种用于对风电机组的功率进行柔性补偿的控制方法及其装置。
技术介绍
风电行业在近些年得到长足发展，在能源供给方面的角色越来越显著。风电制造企业和研究单位都不在不断的通过技术革新使得风能的利用越来越有效。随着风能的利用日渐成熟，在任何不同的环境条件下都能够获取风能成为一种研究方向。在现有技术中，一般采取静态提高额定功率限值的方法来解决风电机组在额定风速前功率提升的问题，此限值一旦设定将不可改变。然而，通过一次性静态提高额定功率限值，实质是提高了风电机组发电的容量设定，这样静态提高额定功率势必增加整机载荷，即增加整机结构成本；此外，静态提高额定功率势必增加电气部件适应性，即增加整机电气成本。因此，需要一种动态提高额定功率并且能够减少整机载荷和满足风电机组的电气部件的适应性的控制方法及装置。
技术实现思路
为了解决上述问题和/或缺点，并至少提供下面描述的优点，本公开提供了一种风电机组的控制方法及装置。本专利技术的一方面在于提供一种风电机组功率补偿的控制方法，所述控制方法包括：测量风电机组的当前转矩；将测量出的当前转矩与预定阈值进行比较；根据比较结果来确定是否对额定转矩限值进行更新；在完成额定转矩限值的更新并将更新后的额定转矩限值保持预定时间之后，将额定转矩限值恢复为更新之前的状态，其中，所述预定阈值为额定转矩与第一系数的乘积，其中，第一系数可以根据当风电机组运行在额定功率时当前转矩在额定转矩左右两边的预定波动范围来确定。本专利技术的另一方面在于提供一种风电机组功率补偿的控制装置，所述装置包括：转矩测量单元，被配置为测量风电机组的当前转矩；控制单元，被配置为：将测量出的当前转矩与预定阈值进行比较，根据比较结果来确定是否对额定转矩限值进行更新，并且在完成额定转矩限值的更新并将更新后的额定转矩限值保持预定时间之后，将额定转矩限值恢复为更新之前的状态，所述预定阈值为额定转矩与第一系数的乘积，其中，第一系数可以根据当风电机组运行在额定功率时当前转矩在额定转矩左右两边的预定波动范围来确定。本专利技术的另一方面在于提供一种风电机组功率补偿的控制方法，所述控制方法包括：测量风电机组的当前功率；将测量出的当前功率与预定阈值进行比较；根据比较结果来确定是否对额定功率限值进行更新；在完成额定功率限值的更新并将更新后的额定功率限值保持预定时间之后，将额定功率限值恢复为更新之前的状态，其中，所述预定阈值为额定功率与第一系数的乘积，其中，第一系数可以根据当风电机组运行在额定功率时当前功率在额定功率左右两边的预定波动范围来确定。本专利技术的另一方面在于提供一种风电机组功率补偿的控制装置，所述装置包括：功率测量单元，被配置为测量风电机组的当前功率；控制单元，被配置为：将测量出的当前功率与预定阈值进行比较，根据比较结果来确定是否对额定功率限值进行更新，并且在完成额定功率限值的更新并将更新后的额定功率限值保持预定时间之后，将额定功率限值恢复为更新之前的状态，其中，所述预定阈值为额定功率与第一系数的乘积，其中，第一系数可以根据当风电机组运行在额定功率时当前功率在额定功率左右两边的预定波动范围来确定。本专利技术的一方面在于提供一种计算机可读存储介质，存储有程序，其特征在于，所述程序可包括用于执行以上所述的风电机组的控制方法的操作的指令。本专利技术的一方面在于提供一种计算机，包括存储有计算机程序的可读介质，其特征在于，所述程序包括用于执行以上所述的风电机组的控制方法的操作的指令。基于以上描述的用于柔性功率补偿的装置和方法，动态地提高额定功率限值能够减少整机载荷并更好地满足风电机组的电气部件的适应性，即减少整机结构成本和整机电器成本，同时能够提高风电机组的输出功率使得提高风能转换为电能的效率。附图说明下面，将结合附图进行本专利技术的详细描述，本专利技术的上述特征和其他目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：图1是根据本公开的示例性实施例的用于柔性功率补偿的控制装置的框图；图2是根据本公开的示例性实施例的用于描述额定转矩限值的更新过程的示图；图3是根据本公开的示例性实施例的柔性功率补偿控制仿真时域图；图4是根据本公开的示例性实施例的用于柔性功率补偿的控制方法的流程图；图5是根据本专利技术的示例性实施例的用于柔性功率补偿的控制方法的详细流程图；图6是根据本专利技术的另一示例性实施例的用于柔性功率补偿的控制装置的框图；图7是根据本公开的示例性实施例的用于描述额定功率限值的更新过程的示图；图8是根据本公开的另一示例性实施例的用于柔性功率补偿的控制方法的流程图；图9是根据本公开的另一示例性实施例的用于柔性功率补偿的控制方法的详细流程图。具体实施方式在阐述本专利技术的专利技术构思之前，对本申请中采用的参数进行相关说明，具体参数包括：额定功率：风电机组在正常运行工作状况下，风电机组的输出功率；额定风速：风电机组达到满发功率时的最小风速值。下面，参照附图来详细说明本专利技术的示例性实施例。其中，相同的标号始终表示相同的部件。应理解，根据本专利技术示例性实施例的对风电机组的功率进行柔性功率补偿的控制方法和装置可被应用于各种风电机组，即，按照风电机组位置处的风资源以及机组类型来独立地设置控制参数，从而针对不同的风电机组实现差异化的柔性功率补偿。图1是示出根据本专利技术的示例性实施例的用于柔性功率补偿的控制装置的框图。如图1所示，控制装置10包括转矩测量单元100和控制单元200。在风电机组运行的过程中，转矩测量单元可以实时地测量风电机组当前的转矩。控制单元200可将转矩测量单元100测量出的转矩与预定阈值进行比较，并根据比较结果来确定是否对额定转矩限值进行更新。其中，所述预定阈值是额定转矩与第一系数的乘积，其中，第一系数可以根据当风电机组运行在额定功率时当前转矩在额定转矩左右两边的预定波动范围来确定。具体地讲，在实际环境中，在判断风电机组的当前转矩是否达到额定转矩时，允许存在一定的波动。因此，为了能更准确地控制风电机组的输出功率，本专利技术将风电机组的当前转矩与通过将额定转矩和特定系数相乘而获得的预定阈值进行比较，从而确定当前转矩是否已达到额定转矩，进而确定是否开启转矩提升功能。例如，风电机组在额定功率下运行时，当前转矩在额定转矩值左右两边的波动范围在±4％之内时，可根据该波动范围将第一系数设置为0.96。可选地，预定阈值也可被设置为额定转矩的1.01倍，但本公开不限于此。此外，控制单元200根据比较结果来确定是否对额定转矩限值进行更新。具体来说，当控制单元200确定测量的转矩大于或等于预定阈值时，控制单元200启动提升额定转矩限值的功能，即将额定转矩限值更新为目标转矩限值，其中，目标转矩限值是额定转矩与附加转矩之和，附加转矩是额定转矩与第二系数的乘积，其中，第二系数可以基于风电机组在特定时间内输出的最大功率来确定，例如，假设风电机组的额定功率为2KW，风电机组在1分钟内的最大输出功率为2.1KW，则第二系数为(2.1KW-2KW)/2KW为0.05。由于不同的风电机组能否输出的最大功率并不相同，因此可以针对不同的风电机组设置不同的第二系数，可计算出不同的附加转矩，从而实现对风电机组的差异化控制。此外，当控制单元200确定测量的转矩值小于预定阈值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风电机组功率补偿的控制方法，所述控制方法包括：测量风电机组的当前转矩；将测量出的当前转矩与预定阈值进行比较；根据比较结果来确定是否对额定转矩限值进行更新；在完成额定转矩限值的更新并将更新后的额定转矩限值保持预定时间之后，将额定转矩限值恢复为更新之前的状态，其中，所述预定阈值为额定转矩与第一系数的乘积，其中，第一系数是根据当风电机组运行在额定功率时当前转矩在额定转矩左右两边的预定波动范围来确定的。

【技术特征摘要】
1.一种风电机组功率补偿的控制方法，所述控制方法包括：测量风电机组的当前转矩；将测量出的当前转矩与预定阈值进行比较；根据比较结果来确定是否对额定转矩限值进行更新；在完成额定转矩限值的更新并将更新后的额定转矩限值保持预定时间之后，将额定转矩限值恢复为更新之前的状态，其中，所述预定阈值为额定转矩与第一系数的乘积，其中，第一系数是根据当风电机组运行在额定功率时当前转矩在额定转矩左右两边的预定波动范围来确定的。2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据比较结果来确定是否对额定转矩限值进行更新的步骤包括：当测量出的转矩大于或等于所述预定阈值时，将额定转矩限值更新为目标转矩限值，其中，目标转矩限值是额定转矩与附加转矩之和；当测量出的转矩小于所述预定阈值时，保持额定转矩限值。3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，将额定转矩限值更新为目标转矩限值的步骤包括：根据风电机组的载荷和功率提升性能来设置额定转矩限值的攀升速率；基于所述攀升速率将额定转矩限值逐渐攀升到目标转矩限值。4.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述附加转矩是额定转矩与第二系数的乘积，其中，第二系数是根据风电机组能够输出的最大功率来设置的。5.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述预定时间是根据湍流强度来确定的。6.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，将额定转矩限值恢复为更新之前的状态的步骤包括：根据风电机组的载荷和功率提升性能来设置额定转矩限值的下降速率；基于所述下降速率使额定转矩限值逐渐下降到额定转矩。7.一种风电机组功率补偿的控制装置，所述装置包括：转矩测量单元，被配置为测量风电机组的当前转矩；控制单元，被配置为：将测量出的当前转矩与预定阈值进行比较，根据比较结果来确定是否对额定转矩限值进行更新，并且在完成额定转矩限值的更新并将更新后的额定转矩限值保持预定时间之后，将额定转矩限值恢复为更新之前的状态，其中，所述预定阈值是额定转矩与第一系数的乘积，其中，第一系数是根据当风电机组运行在额定功率时当前转矩在额定转矩左右两边的预定波动范围来确定的。8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，控制单元被配置为：当测量出的转矩大于或等于所述预定阈值时，将额定转矩限值更新为目标转矩限值，其中，目标转矩限值是额定转矩与附加转矩之和；当测量出的转矩小于所述预定阈值时，保持额定转矩限值。9.如权利要求8所述的装置，其特征在于,控制单元还被配置为：根据风电机组的载荷和功率提升性能来设置额定转矩限值的攀升速率；基于所述攀升速率将额定转矩限值逐渐攀升到目标转矩限值。10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述附加转矩是额定转矩与第二系数的乘积，其中，第二系数是根据风电机组能够输出的最大功率来设置的。11.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述预定时间是根据湍流强度来确定的。12.如权利要求7所述的装置，其特征在于，控制单元还被配置为：根据风电机组的载荷和功率提升性能来设置额定转矩限值的下降速率；基于所述下降速率使额定转矩限值逐渐下降到额定转矩。13.一种风电机组功率补偿的控制方法，所述控制方法包括：测量风电机组的当前功率；将测量出的当前功率与预定阈值进行比较；根据比较结果来确定是否对额定功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永明，唐浩，
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