基于湍流识别的主动载荷控制方法技术

本发明专利技术提供一种基于湍流识别的主动载荷控制方法，包括如下步骤：获取有效风速时序；基于有效风速时序计算平均湍流强度和平均风速，获取湍流区间标志的值；基于湍流区间标志的值和风速时序确定主动控制下的主动控制额定转速、主动控制额定转矩、主动控制额定功率和主动控制标志的值；启动主动控制模式后，根据主动控制额定转速、主动控制额定转矩和主动控制额定功率调整机组运行状态。通过实时计算风速湍流和平均风速，并根据常规设计下叶根和轮毂中心挥舞方向极限载荷敏感区，在不同湍流和不同风区下，引入湍流模态、转速和转矩调节系数，有效降低极端湍流工况下叶根和轮毂中心挥舞方向极限载荷，保证机组关键部件受载安全。

【技术实现步骤摘要】
基于湍流识别的主动载荷控制方法
本专利技术涉及风力发电领域，具体涉及一种基于湍流识别的主动载荷控制方法。
技术介绍
伴随着风电行业朝平价上网的过渡，为降低整机度电成本，大兆瓦、长叶片风电机组成为了中国风电的主流，带来的是对机组设计安全性和可靠性的更高要求和挑战。另外，国内主流整机厂新机型开发基本按照IEC标准进行载荷设计，在长叶片机型的开发过程中，某些特定工况下(如极端湍流风)的极限载荷成为了机组设计瓶颈，主要表现在成本受限的情况下，风电机组某些关部件的极限承载能力不能满足要求。长叶片机组在极端湍流工况下，若按照常规控制方式，在某些特定风速段易出现叶根和轮毂中心挥舞方向极限载荷，对机组安全性和可靠性造成影响。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种基于湍流识别的主动载荷控制方法，在不增加传感器成本的基础上，降低长叶片风电机组在极端湍流工况下叶根和轮毂中心挥舞方向极限载荷，使得机组关键部件载荷满足安全性要求。为现上述目的，本专利技术通过如下技术方案来实现：本专利技术提供一种基于湍流识别的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于湍流识别的主动载荷控制方法，其特征在于，包括如下步骤：/n获取有效风速时序；/n基于有效风速时序计算平均湍流强度和平均风速，获取湍流区间标志的值；/n基于湍流区间标志的值和风速时序确定主动控制下的主动控制额定转速、主动控制额定转矩、主动控制额定功率和主动控制标志的值；/n启动主动控制模式后，根据主动控制额定转速、主动控制额定转矩和主动控制额定功率调整机组运行状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于湍流识别的主动载荷控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取有效风速时序；
基于有效风速时序计算平均湍流强度和平均风速，获取湍流区间标志的值；
基于湍流区间标志的值和风速时序确定主动控制下的主动控制额定转速、主动控制额定转矩、主动控制额定功率和主动控制标志的值；
启动主动控制模式后，根据主动控制额定转速、主动控制额定转矩和主动控制额定功率调整机组运行状态。


2.根据权利要求1所述的基于湍流识别的主动载荷控制方法，其特征在于：所述基于湍流区间标志的值和风速时序确定主动控制下的主动控制额定转速、主动控制额定转矩、主动控制额定功率和主动控制标志的值，还包括根据主动控制标志的值判断是否启动主动控制模式和/或是否保持主动模式，并记录主动控制启动时间。


3.根据权利要求2所述的基于湍流识别的主动载荷控制方法，其特征在于：所述启动主动控制模式后，根据主动控制额定转速、主动控制额定转矩和主动控制额定功率调整机组运行状态；还包括，将变桨和转矩目标转速调整为主动控制额定转速、额定转矩调整为主动控制额定转矩、额定功率调整为主动控制额定功率。


4.根据权利要求3所述的基于湍流识别的主动载荷控制方法，其特征在于：所述基于有效风速时序计算平均湍流强度和平均风速，获取湍流区间标志的值，包括：
计算预设时间段内的平均湍流强度和预设时间段内的平均风速：






其中Vi为风速时序；n为风速点数；Tura为实时湍流；Va为平均风速；
TurNTM＝IrefIEC*(0.75*Va+b)



其中TurNTM为正常湍流；TurETM为极端湍流；IrefIEC为IEC标准参考湍流；b＝5.6m/s；c＝2m/s；
湍流区间标志为FlagTur：





5.根据权利要求4所述的基于湍流识别的主动载荷控制方法，其特征在于：所述基于湍流区间标志的值和风速时序确定主动控制下的主动控制额定转速、主动控制额定转矩、主动控制额定功率和主动控制标志的值；还包括，
主动控制额定转速
RateSpeedReduce＝GenSpeedRate-KA*FixReduceSpeed；...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘善超，文茂诗，宫伟，杨微，邓雨，钱权，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团海装风电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50