风力发电机组的控制方法、装置及风力发电机组制造方法及图纸

本申请提供一种风力发电机组的控制方法、装置及风力发电机组，所述风力发电机组包括多个叶片，每个叶片均包括根部，所述方法包括：在所述风力发电机组采用第一降载策略时，获取所述风力发电机组在当前控制周期内，载荷传感器检测获得的每个根部在不同时刻的载荷值(S11)；根据每个根部在不同时刻的载荷值，确定所述当前控制周期的桨距角增量值(S12)；根据所述桨距角增量值和所述风力发电机组在当前控制周期的最小桨距角值的和值，控制所述风力发电机组在下一控制周期的实时桨距角大小(S13)。本申请实现减小叶片的对风面积，降低叶片根部的载荷的目的。片根部的载荷的目的。片根部的载荷的目的。

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组的控制方法、装置及风力发电机组


[0001]本申请涉及风力发电机组的控制领域，尤其涉及一种风力发电机组的控制方法、装置及风力发电机组。

技术介绍

[0002]对于风力发电机组来说，叶片将风能转化为机械能并传递到轮毂上，随着风力发电机组技术的不断进步，风力发电机组的叶片长度越来越长，叶片作为风力发电机组最基础和最关键的部件，要求其具有良好的性能，并且叶片载荷水平要在许可范围内，不然会对叶片造成损伤，最终导致不可逆的经济损失。
[0003]目前针对叶片根部的载荷水平，尚无有效的控制手段，叶片根部的载荷往往居高不下，如叶片根部的载荷不能达标，需要重新设计叶片，使之能够满足载荷要求，无论是增大叶片刚度、增加叶片重量、都会导致成本上升，循环迭代过多也会导致延长产品开发周期，无法紧跟市场脚步，给生产设计单位带来极大的市场压力。随着风力发电机组MW数的不断增加以及独立变桨技术不断普及，叶片根部的传感器越来越多，而当前大多数风力发电机组未采用叶片根部的载荷作为控制的输入变量，仅做叶片根部的载荷的监测使用。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种风力发电机组的控制方法、装置及风力发电机组。
[0005]具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：
[0006]本申请实施例的第一方面，提供一种风力发电机组的控制方法，所述风力发电机组包括多个叶片，每个叶片均包括根部，所述方法包括：
[0007]在所述风力发电机组采用第一降载策略时，获取所述风力发电机组在当前控制周期内，载荷传感器检测获得的每个根部在不同时刻的载荷值；
[0008]根据每个根部在不同时刻的载荷值，确定所述当前控制周期的桨距角增量值；
[0009]根据所述桨距角增量值和所述风力发电机组在当前控制周期的最小桨距角值的和值，控制所述风力发电机组在下一控制周期的实时桨距角大小。
[0010]可选地，所述根据每个根部在不同时刻的载荷值，确定所述当前控制周期的桨距角增量值，包括：
[0011]根据每个根部在各时刻的载荷值，获取各时刻的载荷最大值；
[0012]对不同时刻的载荷最大值进行非对称滤波处理，获得所述风力发电机组在当前控制周期的载荷滤波值，其中，所述非对称滤波的滑动平均时间常数与所述载荷最大值的升降趋势负相关；
[0013]根据载荷滤波值，确定所述当前控制周期的桨距角增量值，其中，所述桨距角增量值与所述载荷滤波值正相关。
[0014]可选地，所述根据载荷滤波值，确定所述当前控制周期的桨距角增量值，包括：
[0015]根据所述载荷滤波值，在预设的关系表中查找与所述载荷滤波值相对应的桨距角
增量值，其中，所述关系表用于一一对应存储所述载荷滤波值与所述桨距角增量值。
[0016]可选地，所述根据载荷滤波值，确定所述当前控制周期的桨距角增量值，包括：
[0017]当载荷滤波值小于预设载荷阈值时，所述当前控制周期的桨距角增量值为零。
[0018]可选地，所述方法还包括：
[0019]获取到用户指令；
[0020]根据所述用户指令，控制所述风力发电机组采用所述第一降载策略。
[0021]可选地，所述非对称滤波的滑动平均时间常数与所述载荷最大值的升降趋势负相关，还包括：
[0022]判断所述当前控制周期的载荷最大值的升降趋势；
[0023]当所述当前控制周期的载荷最大值呈上升趋势时，所述当前控制周期的滑动平均时间常数为T1；
[0024]当所述当前控制周期的载荷最大值呈下降趋势时，所述当前控制周期的滑动平均时间常数为T2；
[0025]其中，所述T1小于T2。
[0026]可选地，所述方法还包括：
[0027]当所述风力发电机组采用第二降载策略时，根据所述最小桨距角值，控制所述风力发电机组在下一控制周期的实时桨距角大小。
[0028]可选地，所述最小桨距角值为根据静态推力消减策略或者湍流监测策略确定的所述风力发电机组在当前控制周期内允许的桨距角最大值得到。
[0029]可选地，所述载荷传感器包括至少三个，每个根部至少安装一个载荷传感器，至少三个所述载荷传感器位于同一圆周上。
[0030]可选地，所述载荷传感器贴设于对应的根部。
[0031]可选地，所述载荷值为所述根部在叶根坐标系的第一方向和第二方向的合扭矩，其中，所述叶根坐标系的第三方向沿所述叶片的径向，所述第一方向和所述方向分别与所述第三方向垂直。
[0032]本申请实施例的方面，提供一种风力发电机组的控制装置包括一个或多个处理器，用于实现第一方面中任一项所述的风力发电机组的控制方法。
[0033]本申请实施例的第三方面，提供一种风力发电机组，包括：
[0034]多个叶片，每个叶片均包括根部；和
[0035]方面所述的风力发电机组的控制装置。
[0036]本申请实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面中任一项所述的风力发电机组的控制方法。
[0037]根据本申请实施例提供的技术方案，采用载荷传感器监测叶片根部的载荷值，根据监测获得的叶片根部的载荷值，确定桨距角增量值，再将额外的桨距角增量值添加在最小桨距角值上，保证风力发电机组在下一控制周期的桨距角维持在较高水平，以此实现减小叶片的对风面积，降低叶片根部的载荷的目的。
[0038]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0039]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0040]图1是本申请一示例性实施例示出的一种风力发电机组的控制方法的流程示意图；
[0041]图2是本申请一示例性实施例示出的一种风力发电机组的叶根坐标系的示意图；
[0042]图3A是本申请一示例性实施例示出的一种根据每个根部在不同时刻的载荷值，确定当前控制周期的桨距角增量值的实现过程示意图；
[0043]图3B是本申请一示例性实施例示出的一种载荷最大值的曲线图；
[0044]图3C是本申请一示例性实施例示出的一种载荷滤波值的曲线图；
[0045]图4是本申请一示例性实施例示出的一种具体的风力发电机组的控制方法的流程示意图；
[0046]图5是本申请一示例性实施例示出的一种风力发电机组的控制装置的结构框图。
具体实施方式
[0047]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0048]在本申请使用的术语是仅仅出于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组的控制方法，所述风力发电机组包括多个叶片，每个叶片均包括根部，其特征在于，所述方法包括：在所述风力发电机组采用第一降载策略时，获取所述风力发电机组在当前控制周期内，载荷传感器检测获得的每个根部在不同时刻的载荷值；根据每个根部在不同时刻的载荷值，确定所述当前控制周期的桨距角增量值；根据所述桨距角增量值和所述风力发电机组在当前控制周期的最小桨距角值的和值，控制所述风力发电机组在下一控制周期的实时桨距角大小。2.根据权利要求1所述的风力发电机组的控制方法，其特征在于，所述根据每个根部在不同时刻的载荷值，确定所述当前控制周期的桨距角增量值，包括：根据每个根部在各时刻的载荷值，获取各时刻的载荷最大值；对不同时刻的载荷最大值进行非对称平滑滤波处理，获得所述风力发电机组在当前控制周期的载荷滤波值；其中，所述非对称滤波的滑动平均时间常数与所述载荷最大值的升降趋势负相关；根据所述载荷滤波值，确定所述当前控制周期的桨距角增量值，其中，所述桨距角增量值与所述载荷滤波值正相关。3.根据权利要求2所述的风力发电机组的控制方法，其特征在于，所述根据载荷滤波值，确定所述当前控制周期的桨距角增量值，包括：根据所述载荷滤波值，在预设的关系表中查找与所述载荷滤波值相对应的桨距角增量值，其中，所述关系表用于一一对应存储所述载荷滤波值与所述桨距角增量值。4.根据权利要求2所述的风力发电机组的控制方法，其特征在于，所述根据载荷滤波值，确定所述当前控制周期的桨距角增量值，包括：当所述载荷滤波值小于预设载荷阈值时，所述当前控制周期的桨距角增量值为零。5.根据权利要求1或4所述的风力发电机组的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：获取到用户指令；根据所述用户指令，控制所述风力发电机组采用所述第一降载策略。6.根据权利要求2所述的风力发电机组的控制方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈云岚，徐志伟，张天明，高然，汤海山，孙涵，
申请(专利权)人：上海电气风电集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：