基于风轮锥角控制的下风向风力机功率调节方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于风轮锥角控制的下风向风力机功率调节方法及装置，具体为：采集风力机传动链低速轴的转速值、轮毂处来流风速值、初始风轮锥角值、初始风轮半径与给定的需求风力机额定功率值，传输至控制单元；控制单元根据风轮锥角计算模型确定锥角值，并给出风轮锥角的变化量，传输至执行器完成风轮锥角控制。本发明专利技术可根据不同额定功率需求有效控制下风向风力机的输出功率，提升下风向风力机的能量供给品质，并降低其叶根载荷。并降低其叶根载荷。并降低其叶根载荷。

【技术实现步骤摘要】
基于风轮锥角控制的下风向风力机功率调节方法及装置


[0001]本专利技术属于风力发电
，特别涉及一种基于风轮锥角控制的下风向风力机功率调节方法及装置。

技术介绍

[0002]在“双碳”目标的引领下，分布式能源系统将成为可再生能源发展的另一重要增长极。中小型风力发电机组作为分布式能源系统的主要电源之一，基于成本优势多采用被动失速控制的方式调节超额定风速运行时的功率输出，输出功率不可控且波动性大，从而影响风力发电的能源品质。因此，发展新型的中小型风力机输出功率调节方式提高其能源供应品质是当下大力发展分布式能源系统亟待解决的问题。传统的中小型风力机多为上风向尾舵对风的结构形式，上风向尾舵对风的结构形式耦合变桨、调节尾舵偏心距与前折角等主被动功率调节策略增加了中小型风力机的结构复杂性，将导致其整机可靠性、经济性相对下降。
[0003]针对上述问题，公开号为CN210919333U的专利提出了一种主动调节叶片收缩角及攻角的伞形风力机功率调节装置，从机械结构上实现了下风向风力机的锥角控制，但未给出相应的风力机输出功率控制策略。公开号为CN10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于风轮锥角控制的下风向风力机功率调节方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、根据下风向风力机的使用条件，确定需求风力机额定功率值P
额
，该需求风力机额定功率值P
额
小于等于风力发电机的额定功率值，以平缓下风向风力机输出功率的波动性；步骤二、采集风力机参数以及风速信息，基于数值仿真构建C
P
‑
λ对应关系，其中，C
P
为风能利用系数，λ为叶尖速比；步骤三、判断风力机当前输出功率是否达到需求风力机额定功率值P
额
；步骤四、若风力机当前输出功率没有达到需求风力机额定功率值P
额
，则重复步骤三，若风力机当前输出功率达到或超过需求风力机额定功率值P
额
，则进入步骤五；步骤五、调整风力机风轮锥角，降低风力机当前输出功率，使风力机当前输出功率等于需求风力机额定功率值P
额
。2.根据权利要求1所述的基于风轮锥角控制的下风向风力机功率调节方法，其特征在于，所述的需求风力机额定功率值P
额
的确定方法为：根据系统中用电侧总功率由控制器计算需求风力发电功率并分配至下风向风力机，完成需求风力机额定功率值设定。3.根据权利要求2所述的基于风轮锥角控制的下风向风力机功率调节方法，其特征在于，步骤二中，采集风力机参数以及风速信息的具体方法如下：采集风力机传动链低速轴的转速值n、轮毂处来流风速值v、初始风轮锥角值γ0、初始风轮半径R0与给定的需求风力机额定功率值P
额
，传输至控制单元。4.根据权利要求3所述的基于风轮锥角控制的下风向风力机功率调节方法，其特征在于，步骤二中，基于静态仿真获取风能利用系数C
P
关于叶尖速比λ的二维数组，并构建C
P
‑
λ的对应关系，C
P
‑
λ对应关系具体为：C
P
＝f(λ)其中，n为风力机传动链低速轴的转速值；R为实际风轮半径；v为轮毂处来流风速值...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振，许波峰，康浩杰，石腾，范星星，赵振宙，蔡新，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：