风力发电机组控制方法技术

本发明专利技术公开了一种风力发电机组控制方法，该方法包括：实时采集风速风向信息，计算当前风速下的湍流值；实时测量风力发电机组关键部位的振动值，并分别针对每个关键部位设置振动阈值；根据风机设计湍流等级设置多级湍流设定值；根据风机设计湍流等级和多级湍流设定值设置波动风速；基于当前风速与风机额定风速、波动风速和切出风速的大小关系，根据当前风速湍流值与多级湍流设定值的大小关系、以及风力发电机组关键部位的振动值与振动阈值的大小关系，控制风力发电机组收桨、收桨运行、正常运行或停机。本发明专利技术的方法针对不同的风速和不同风速下的湍流值采取不同的风力发电机组主动控制方式，能够降低风力发电机组的载荷，保证风电机组的安全运行。

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组控制方法
本专利技术涉及风力发电机组
，尤其涉及一种风力发电机组控制方法。
技术介绍
风力发电机组是一种通过控制变桨系统旋转叶片以吸收风能进行发电的设备。风力发电机组在实际运行中，湍流是影响风力发电机组发电及安全性能的重要因素之一。在实际运行中，风力发电机组实际位置处的湍流由于受地形、尾流等多种因素的影响，往往会超出风机的标准设计等级，且不同风速下湍流随机性较大，无明显的变化规律。目前，在面对大湍流的情况时，通常都是让风电机组被动接受，没有采取主动的控制策略，导致风力发电机组承受较大的载荷，存在一定的安全隐患，严重时可能导致风力发电机组受损。
技术实现思路
为解决上述现有技术中存在的部分或全部技术问题，本专利技术提供一种风力发电机组控制方法。本专利技术公开了一种风力发电机组控制方法，所述方法包括：实时采集风速风向信息，计算当前风速下的湍流值；实时测量风力发电机组关键部位的振动值，并分别针对每个关键部位设置振动阈值；根据风机设计湍流等级设置多级湍流设定值；根据风机设计湍流等级和多级湍流设定值设置波动风速；基于当前风速与风机额定风速、波动风速和切出风速的大小关系，根据当前风速湍流值与多级湍流设定值的大小关系、以及风力发电机组关键部位的振动值与振动阈值的大小关系，控制风力发电机组收桨、收桨运行、正常运行或停机。在一些可选的实施方式中，根据风机设计湍流等级设置一级湍流设定值和二级湍流设定值。在一些可选的实施方式中，每个风速的一级湍流设定值等于1.1倍的风机设计湍流等级对应的各风速湍流强度，每个风速的二级湍流设定值等于1.2倍的风机设计湍流等级对应的各风速湍流强度。在一些可选的实施方式中，所述基于当前风速与风机额定风速、波动风速和切出风速的大小关系，根据当前风速湍流值与多级湍流设定值的大小关系、以及风力发电机组关键部位的振动值与振动阈值的大小关系，控制风力发电机组收桨、收桨运行、正常运行或停机，包括：当前风速小于额定风速时，根据当前风速湍流值与二级湍流设定值的大小关系、以及风力发电机组关键部位的振动值与振动阈值的大小关系，控制风力发电机组收桨、收桨运行或正常运行；当前风速大于等于额定风速且小于等于波动风速时，根据当前风速湍流值与一级湍流设定值的大小关系、湍流值与二级湍流设定值的大小关系、以及风力发电机组关键部位的振动值与振动阈值的大小关系，控制风力发电机组收桨、收桨运行、正常运行或停机；当前风速大于波动风速且小于等于切出风速时，根据当前风速湍流值与一级湍流设定值的大小关系、以及风力发电机组关键部位的振动值与振动阈值的大小关系，控制风力发电机组收桨、收桨运行或正常运行。在一些可选的实施方式中，所述当前风速小于额定风速时，根据当前风速湍流值与二级湍流设定值的大小关系、以及风力发电机组关键部位的振动值与振动阈值的大小关系，控制风力发电机组收桨、收桨运行或正常运行，包括：若当前风速湍流值小于等于二级湍流设定值，控制风力发电机组保持正常运行；若当前风速湍流值大于二级湍流设定值，控制风力发电机组进行收桨，且在收桨过程中持续比较振动值与振动阈值的大小，当振动值大于振动阈值时，继续进行收桨，当振动值均小于等于振动阈值时，控制风力发电机组以当前变桨角度进行运行。在一些可选的实施方式中，所述当前风速大于等于额定风速且小于等于波动风速时，根据当前风速湍流值与一级湍流设定值的大小关系、当前风速湍流值与二级湍流设定值的大小关系、以及风力发电机组关键部位的振动值与振动阈值的大小关系，控制风力发电机组收桨、收桨运行、正常运行或停机，包括：若当前风速湍流值小于等于一级湍流设定值，控制风力发电机组保持正常运行；若当前风速湍流值大于一级湍流设定值，判断当前风速湍流值是否大于二级湍流设定值；若当前风速湍流值大于二级湍流设定值，控制风力发电机组停机；若当前风速湍流值小于等于二级湍流设定值，控制风力发电机组进行收桨，且在收桨过程中持续比较振动值与振动阈值的大小，当振动值大于振动阈值时，继续进行收桨，当振动值均小于等于振动阈值时，控制风力发电机组以当前变桨角度进行运行。在一些可选的实施方式中，所述当前风速大于波动风速且小于等于切出风速时，根据当前风速湍流值与一级湍流设定值的大小关系、以及风力发电机组关键部位的振动值与振动阈值的大小关系，控制风力发电机组收桨、收桨运行或正常运行，包括：若当前风速湍流值小于等于一级湍流设定值，控制风力发电机组保持正常运行；若当前风速湍流值大于一级湍流设定值，控制风力发电机组进行收桨，且在收桨过程中持续比较振动值与振动阈值的大小，当振动值大于振动阈值时，继续进行收桨，当振动值均小于等于振动阈值时，控制风力发电机组以当前变桨角度进行运行。在一些可选的实施方式中，所述方法还包括：若当前风速大于切出风速，控制风力发电机组停机。在一些可选的实施方式中，采用激光雷达实时采集风速风向信息。在一些可选的实施方式中，风力发电机组关键部位包括：叶根、主轴、主机架、增速器、发电机和塔筒。本专利技术技术方案的主要优点如下：本专利技术的风力发电机组控制方法通过设定多级湍流设定值和振动阈值，并对风力发电机组的振动值进行实时监测，以针对不同的风速和不同风速下的湍流值采取不同的风力发电机组主动控制方式，能够降低风力发电机组的载荷，保证风电机组的安全运行。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术一实施例的风力发电机组控制方法的流程图；图2为本专利技术一实施例中示例1的风力发电机组控制方式的流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。以下结合附图，详细说明本专利技术实施例提供的技术方案。参见图1，本专利技术一实施例提供了一种风力发电机组控制方法，该方法包括：实时采集风速风向信息，计算当前风速下的湍流值；实时测量风力发电机组关键部位的振动值，并分别针对每个关键部位设置振动阈值；根据风机设计湍流等级设置多级湍流设定值；根据风机设计湍流等级和多级湍流设定值设置波动风速；基于当前风速与风机额定风速、波动风速和切出风速的大小关系，根据当前风速湍流值与多级湍流设定值的大小关系、以及风力发电机组关键部位的振动值与振动阈值的大小关系，控制风力发电机组收桨、收桨运行、正常运行或停机。其中，风机设计湍流等级表示IEC风机等级，不同的IEC风机等级均有对应的各风速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电机组控制方法，其特征在于，所述方法包括：/n实时采集风速风向信息，计算当前风速下的湍流值；/n实时测量风力发电机组关键部位的振动值，并分别针对每个关键部位设置振动阈值；/n根据风机设计湍流等级设置多级湍流设定值；/n根据风机设计湍流等级和多级湍流设定值设置波动风速；/n基于当前风速与风机额定风速、波动风速和切出风速的大小关系，根据当前风速湍流值与多级湍流设定值的大小关系、以及风力发电机组关键部位的振动值与振动阈值的大小关系，控制风力发电机组收桨、收桨运行、正常运行或停机。/n

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组控制方法，其特征在于，所述方法包括：
实时采集风速风向信息，计算当前风速下的湍流值；
实时测量风力发电机组关键部位的振动值，并分别针对每个关键部位设置振动阈值；
根据风机设计湍流等级设置多级湍流设定值；
根据风机设计湍流等级和多级湍流设定值设置波动风速；
基于当前风速与风机额定风速、波动风速和切出风速的大小关系，根据当前风速湍流值与多级湍流设定值的大小关系、以及风力发电机组关键部位的振动值与振动阈值的大小关系，控制风力发电机组收桨、收桨运行、正常运行或停机。


2.根据权利要求1所述的风力发电机组控制方法，其特征在于，根据风机设计湍流等级设置一级湍流设定值和二级湍流设定值。


3.根据权利要求2所述的风力发电机组控制方法，其特征在于，每个风速的一级湍流设定值等于1.1倍的风机设计湍流等级对应的各风速湍流强度，每个风速的二级湍流设定值等于1.2倍的风机设计湍流等级对应的各风速湍流强度。


4.根据权利要求2或3所述的风力发电机组控制方法，其特征在于，所述基于当前风速与风机额定风速、波动风速和切出风速的大小关系，根据当前风速湍流值与多级湍流设定值的大小关系、以及风力发电机组关键部位的振动值与振动阈值的大小关系，控制风力发电机组收桨、收桨运行、正常运行或停机，包括：
当前风速小于额定风速时，根据当前风速湍流值与二级湍流设定值的大小关系、以及风力发电机组关键部位的振动值与振动阈值的大小关系，控制风力发电机组收桨、收桨运行或正常运行；
当前风速大于等于额定风速且小于等于波动风速时，根据当前风速湍流值与一级湍流设定值的大小关系、当前风速湍流值与二级湍流设定值的大小关系、以及风力发电机组关键部位的振动值与振动阈值的大小关系，控制风力发电机组收桨、收桨运行、正常运行或停机；
当前风速大于波动风速且小于等于切出风速时，根据当前风速湍流值与一级湍流设定值的大小关系、以及风力发电机组关键部位的振动值与振动阈值的大小关系，控制风力发电机组收桨、收桨运行或正常运行。


5.根据权利要求4所述的风力发电机组控制方法，其特征在于，所述当前风速小于额定风速时，根据当前风速湍流值与二级湍流设定值的大小关系、以及风力发电机组关键部位的振动值与振动阈值的大小关系，控制风力发电机组收桨、收桨运行或正常运行，包括：
若当前风速...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，王岳峰，王晓东，王森，姜宏伟，黄虎，朱少辉，
申请(专利权)人：太原重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14