一种风电机组发电机转速调节方法及系统技术方案

本申请提供的一种风电机组发电机转速调节方法及系统，风电机组发电机在多个主要关键点设置载荷监测点，通过对机组多个载荷监测点的当前载荷与最大载荷的综合载荷指标分析，对风电机组发电机转速参考值进行实时修正，在保证绝大多数时间内风电机组运行的风能利用系数不变的前提下，对关键点的危险载荷值信号进行灵敏反应，从而降低风电机组运行的载荷超限风险，延长风电机组的运行寿命。延长风电机组的运行寿命。延长风电机组的运行寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种风电机组发电机转速调节方法及系统


[0001]本申请涉及风力发电
，具体涉及一种风电机组发电机转速调节方法及系统。

技术介绍

[0002]当风电机组(本专利技术中一般指直驱机组，发电机为永磁发电机)发电机运行时，可以通过调整给机侧变流器的开关控制信号，闭环调节发电机的转速，具体的操作是由主控系统给予机侧变流器相应的发电机转速信号。转速的调节往往需要经历一段调整时间才能达到稳态。另外，风电机组会在机组的叶片、塔架、传动轴系统等位置放置载荷传感装置，可以实时检测该点所受到的载荷值，并反馈给主控系统。
[0003]现有的发电机转速控制系统给到发电机机侧变流器的转速参考值的生成，与风电机组的载荷值无关，而是取决于当前风电机组所能达到的最优风能利用系数。在当前风速下，生成最优风能利用系数对应的转速参考值。同时，在现有的技术方案下，如当前风电机组所检测到的载荷值或温度值高于限定值，则令发电机停机，即转速参考值＝0。这种技术方案，虽然可以在大多数时间里保证风电机组以最大风能利用系数进行功率输出，但是它仅仅在载荷确定超限的情况下才进行转速调节，无法根据当前机组的实时转矩值调整机组的运行状态。容易增大机组的载荷超限不安全因素，同时降低机组的使用寿命。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种风电机组发电机转速调节方法及系统，通过对机组多个主要载荷监测点的当前载荷与最大载荷的综合指标分析，对风电机组发电机转速参考值进行实时修正。
[0005]为解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：
[0006]第一方面，本申请提供一种风电机组发电机转速调节方法，所述风电机组发电机包括多个载荷监测点，所述风电机组发电机转速调节方法包括：
[0007]根据每个载荷监测点的当前载荷以及最大载荷得到所述发电机的载荷指标；
[0008]根据所述载荷指标以及所述发电机的参考转速得到所述发电机的目标转速；
[0009]根据目标转速调节所述风电机组发电机转速。
[0010]优选地，所述风电机组发电机转速调节方法还包括：
[0011]对所述发电机目标转速对应的目标功率进行校核。
[0012]优选地，所述根据每个载荷监测点的当前载荷以及最大载荷得到所述发电机的载荷指标，包括：
[0013]若所述风电机组的入流风速小于所述风电机组的切入风速，则所述载荷指标为一设定值；
[0014]若所述风电机组的入流风速大于等于所述风电机组的切入风速且小于所述风电机组的额定风速，则根据所述载荷监测点的当前载荷以及最大载荷得到所述发电机的载荷
指标；
[0015]若所述风电机组的入流风速大于等于所述风电机组的额定风速，则根据所述载荷监测点的当前载荷、最大载荷、所述入流风速以及所述风电机组的切出风速得到所述发电机的载荷指标。
[0016]优选地，所述若所述风电机组的入流风速大于等于所述风电机组的切入风速且小于所述风电机组的额定风速，则根据所述载荷监测点的当前载荷以及最大载荷得到所述发电机的载荷指标，包括：
[0017]计算每个所述载荷监测点对应的当前载荷与最大载荷的比值；
[0018]将每个所述载荷监测点对应的当前载荷与最大载荷的比值作为数学常数的指数，得到每个所述载荷监测点对应的指数幂；
[0019]求取所有所述载荷监测点的指数幂的平均值，并求取所述平均值的对数函数的绝对值，得到所述发电机的载荷指标。
[0020]优选地，所述若所述风电机组的入流风速大于等于所述风电机组的额定风速，则根据所述载荷监测点的当前载荷、最大载荷、所述入流风速以及所述风电机组的切出风速得到所述发电机的载荷指标，包括：
[0021]计算每个所述载荷监测点对应的当前载荷与最大载荷的比值和所述入流风速与所述切出风速的比值的乘积；
[0022]将所述乘积作为数学常数的指数，得到每个所述载荷监测点对应的指数幂；
[0023]求取所有所述载荷监测点的指数幂的平均值，并求取所述平均值的对数函数的绝对值，得到所述发电机的载荷指标。
[0024]优选地，所述根据所述载荷指标以及所述发电机的参考转速得到所述发电机的目标转速，包括：
[0025]若所述风电机组的入流风速小于所述风电机组的切入风速，所述参考转速为0；
[0026]若所述风电机组的入流风速大于等于所述风电机组的额定风速，所述参考转速为所述发电机的额定转速。
[0027]优选地，所述对所述发电机目标转速对应的目标功率进行校核，包括：
[0028]若所述目标功率校核通过，则将所述目标功率输入至所述发电机控制系统；
[0029]若所述目标功率校核未通过，则对所述载荷指标进行修正，并根据修正后的所述载荷指标更新所述目标转速。
[0030]第二方面，本申请提供一种风电机组发电机转速调节系统，所述风电机组发电机包括多个载荷监测点，所述风电机组发电机转速调节系统包括：
[0031]载荷指标计算模块：根据每个载荷监测点的当前载荷以及最大载荷得到所述发电机的载荷指标；
[0032]目标转速计算模块：根据所述载荷指标以及所述发电机的参考转速得到所述发电机的目标转速；
[0033]转速调节模块：根据目标转速调节所述风电机组发电机转速。
[0034]同时，本专利技术还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法。
[0035]同时，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有执行
上述方法的计算机程序。
[0036]由上述技术方案可知，本申请提供的一种风电机组发电机转速调节方法及系统，风电机组发电机在多个主要关键点设置载荷监测点，通过对机组多个载荷监测点的当前载荷与最大载荷的综合载荷指标分析，对风电机组发电机转速参考值进行实时修正，在保证绝大多数时间内风电机组运行的风能利用系数不变的前提下，对关键点的危险载荷值信号进行灵敏反应，从而降低风电机组运行的载荷超限风险，延长风电机组的运行寿命。
[0037]为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]图1为本申请实施例中的一种风电机组发电机转速调节方法的流程示意图。
[0040]图2为本申请实施例中的一种风电机组发电机转速调节方法载荷指标计算流程示意图。
[0041]图3为本申请实施例中的一种风电机组发电机转速调节系统结构示意图。
[0042]图4为本申请实施例中的电子设备的结构示意图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电机组发电机转速调节方法，其特征在于，所述风电机组发电机包括多个载荷监测点，所述风电机组发电机转速调节方法包括：根据每个载荷监测点的当前载荷以及最大载荷得到所述发电机的载荷指标；根据所述载荷指标以及所述发电机的参考转速得到所述发电机的目标转速；根据目标转速调节所述风电机组发电机转速。2.根据权利要求1所述的风电机组发电机转速调节方法，其特征在于，所述风电机组发电机转速调节方法还包括：对所述发电机目标转速对应的目标功率进行校核。3.根据权利要求1所述的风电机组发电机转速调节方法，其特征在于，所述根据每个载荷监测点的当前载荷以及最大载荷得到所述发电机的载荷指标，包括：若所述风电机组的入流风速小于所述风电机组的切入风速，则所述载荷指标为一设定值；若所述风电机组的入流风速大于等于所述风电机组的切入风速且小于所述风电机组的额定风速，则根据所述载荷监测点的当前载荷以及最大载荷得到所述发电机的载荷指标；若所述风电机组的入流风速大于等于所述风电机组的额定风速，则根据所述载荷监测点的当前载荷、最大载荷、所述入流风速以及所述风电机组的切出风速得到所述发电机的载荷指标。4.根据权利要求3所述的风电机组发电机转速调节方法，其特征在于，所述若所述风电机组的入流风速大于等于所述风电机组的切入风速且小于所述风电机组的额定风速，则根据所述载荷监测点的当前载荷以及最大载荷得到所述发电机的载荷指标，包括：计算每个所述载荷监测点对应的当前载荷与最大载荷的比值；将每个所述载荷监测点对应的当前载荷与最大载荷的比值作为数学常数的指数，得到每个所述载荷监测点对应的指数幂；求取所有所述载荷监测点的指数幂的平均值，并求取所述平均值的对数函数的绝对值，得到所述发电机的载荷指标。5.根据权利要求3所述的风电机组发电机转速调节方法，其特征在于，所述若所述风电机组的入流风速大于等于所述风电机组的额定风速，则根据所述载荷监测点的当前载荷、最...

【专利技术属性】
技术研发人员：李铮，郭小江，单峻，唐程，张钧阳，申旭辉，孙栩，李春华，陈怡静，迟小锋，缪琪琪，孙捷，车星玮，王铭泽，杨萍，
申请(专利权)人：盛东如东海上风力发电有限责任公司华能国际电力江苏能源开发有限公司清洁能源分公司华能集团技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：