风力发电机组的转速控制方法及装置制造方法及图纸

技术编号:26165012 阅读:107 留言:0更新日期:2020-10-31 13:07
本发明专利技术提供一种风力发电机组的转速控制方法及装置。所述转速控制方法包括:确定风力发电机组的当前叶轮转速是否处于与共振带对应的转速区间;当所述当前叶轮转速处于所述转速区间时,执行共振识别以确定是否存在共振风险;当确定存在共振风险时,执行使得所述当前叶轮转速跳转到预定叶轮转速的避转速控制,以规避所述共振风险。本发明专利技术的风力发电机组的转速控制方法及装置能够提高风力发电机组的可靠性和发电量。

Speed control method and device of wind turbine

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组的转速控制方法及装置
以下描述涉及风电领域,更具体地说,涉及一种风力发电机组的转速控制方法及装置。
技术介绍
随着风电市场竞争加剧以及风电开发重心逐渐向低风速地区转移,为了提高风机的利用时长,并且增加在低风速地区的机组发电量,在风力发电机组的开发过程中不断增加塔架高度,降低塔架重量,使得塔架固有频率降低,当塔架一阶固有频率与风力发电机组运行过程中叶轮某一转速的频率(例如,1P频率)相交时,风力发电机组运行过程中会存在共振点或共振带。此外,降本需求与资源约束推动风力发电机朝着大型化(大兆瓦功率等级的风力发电机组)发展,大型风力发电机组通过增大叶轮扫风面积来增加发电量,随着叶轮的不断增大,为实现良好的风能捕获,必须减小叶轮转速的范围,从而导致叶轮某一工作转速的倍频(例如,3倍频)与塔架一阶固有频率重合,存在共振风险。另外,在某些类型的风力发电机组的运行过程中发电机基波频率与叶轮转速的某些倍频相交,导致发电机及风力发电机组产生强烈的振动,会对发电机乃至整个风力发电机组带来不同程度的损伤,严重时将导致发电机失效甚至造成倒塔事本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电机组的转速控制方法,其特征在于,所述转速控制方法包括:/n确定风力发电机组的当前叶轮转速是否处于与共振带对应的转速区间;/n当所述当前叶轮转速处于所述转速区间时,执行共振识别以确定是否存在共振风险;/n当确定存在共振风险时,执行使得所述当前叶轮转速跳转到预定叶轮转速的避转速控制,以规避所述共振风险。/n

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组的转速控制方法,其特征在于,所述转速控制方法包括:
确定风力发电机组的当前叶轮转速是否处于与共振带对应的转速区间;
当所述当前叶轮转速处于所述转速区间时,执行共振识别以确定是否存在共振风险;
当确定存在共振风险时,执行使得所述当前叶轮转速跳转到预定叶轮转速的避转速控制,以规避所述共振风险。


2.如权利要求1所述的转速控制方法,其特征在于,所述转速控制方法还包括:
对风力发电机组的机舱加速度数据进行采样,并且将采样后的数据转换到频域以得到相应的频谱;
基于所述频谱来确定所述共振带,以确定与所述共振带对应的所述转速区间。


3.如权利要求2所述的转速控制方法,其特征在于,基于所述频谱来确定所述共振带的步骤包括:
对多组采样后的数据的频谱分别进行低通滤波;
在滤波后的每个频谱中,提取与频谱能量最高点对应的频率值;
计算提取的频率值的平均值;
基于所述平均值确定所述共振带。


4.如权利要求2所述的转速控制方法,其特征在于,对风力发电机组的机舱加速度数据进行采样并且将采样后的数据转换到频域以得到相应的频谱的步骤包括:
以第一采样频率对风力发电机组的机舱Y方向加速度数据进行采样并进进行低通滤波;
以第二采样频率对低通滤波后的数据进行重采样并输入到具有预定大小的数组中;
使用在每隔预定时间间隔采集的数据来更新所述数组中的数据;
对更新后的所述数组中的数据进行傅里叶变换。


5.如权利要求1所述的转速控制方法,其特征在于,所述转速控制方法还包括:
当风力发电机组启机时,确定当前启机风速是否大于预定阈值;
如果确定所述当前启机风速大于所述预定阈值,则基于设计转速-扭矩控制曲线来控制风力发电机组的转速;
如果确定所述当前启机风速不大于所述预定阈值,则执行确定风力发电机组的当前叶轮转速是否处于与共振带对应的转速区间的步骤。


6.如权利要求1所述的转速控制方法,其特征在于,执行共振识别以确定是否存在共振风险的步骤包括以下项中的至少一个:
当在预定时间段内风力发电机组的叶轮转速的方差值大于预设值或者风力发电机组的机舱加速度大于预定值时,确定存在共振风险;
当机舱加速度存在明显的拍振或者发散现象时,确定存在共振风险。


7.如权利要求1所述的转速控制方法,其特征在于,所述转速控制方法还包括:
当确定所述当前叶轮转速未处于所述转速区间时或者当确定不存在共振风险时,基于设计转速-扭矩控制曲线来控制风力发电机组的转速。


8.如权利要求1所述的转速控制方法,其特征在于,所述转速控制方法还包括:
当确定所述当前叶轮转速跳转完成后,基于设计转速-扭矩控制曲线来控制风力发电机组的转速。


9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有当被处理器执行时使得处理器执行权利要求1至8中的任一项所述的方法的程序指令。


10.一种计算装置,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨晓李永明
申请(专利权)人:北京金风科创风电设备有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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