大容量风力发电机控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及风力发电机控制技术领域,更具体的说是涉及一种大容量风力发电机控制方法及装置，包括：获取风力发电机厂的风速风向变化的预测信息；根据风速和风向的变化信息判断风力发电机是否进行偏航对风，并计算风力发电机的偏航角度；根据风机发电机的偏航角度和风速风向的预测信息，计算风力发电机的偏航时间和偏航速度；在进行偏航过程中根据风速风向的预测信息对风力发电机的桨距角进行调节，并在偏航结束后根据当前风速风向对风力发电机的对风角度进行调节；根据风速风向的预测信息，对风力发电机的对风角度进行预测，并提前控制风力发电机进行偏航，增加了风力发电机的对风时间，提高了风力发电厂的发电量。提高了风力发电厂的发电量。提高了风力发电厂的发电量。

【技术实现步骤摘要】
大容量风力发电机控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及风力发电机控制
,更具体的说是涉及一种大容量风力发电机控制方法及装置。

技术介绍

[0002]随着风力发电技术的不断成熟和风力发电成本的不断降低，风力发电已成为当前主要发电方式之一。风力发电是目前比较经济和容易实现大规模商业化的可再生能源，又属于绿色清洁能源。利用风力发电既可使丰富的风能自然资源造福于人类，又可减少对煤炭、石油等矿物燃料的消耗，能够缓解能源紧缺的压力，另外，还可以减少火力发电所带来的风尘、酸雨和温室效应等环境污染以及对气候的影响，有利于保护人类生存环境。
[0003]在进行风力发电时风力发电厂内的风向和风速是经常进行变化的，在风向发生变化时风力发电机需要进行偏航对风达到最大的风能利用率，但是风机因为体积较大，进行偏航需要时间较长，常常错过最佳的对风时间，影响风力发电厂内的发电量。
[0004]因此如何避免偏航对风时间过长错最佳对风时间是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种大容量风力发电机控制方法及装置，根据风速风向的预测信息，对风力发电机的对风角度进行预测，并提前控制风力发电机进行偏航，增加了风力发电机的对风时间，提高了风力发电厂的发电量。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]优选的，在上述一种大容量风力发电机控制方法，包括：
[0008]步骤一，获取风力发电机厂的风速风向变化的预测信息；
[0009]步骤二，根据风速和风向的变化信息判断风力发电机是否进行偏航对风，并计算风力发电机的偏航角度；
[0010]步骤三，根据风机发电机的偏航角度和风速风向的预测信息，计算风力发电机的偏航时间和偏航速度；
[0011]步骤四，在进行偏航过程中根据风速风向的预测信息对风力发电机的桨距角进行调节，并在偏航结束后根据当前风速风向对风力发电机的对风角度进行调节。
[0012]优选的，在上述一种大容量风力发电机控制方法，所述根据风向变化判断风力发电机是否进行偏航对风，并计算风力发电机的偏航角度，包括：
[0013]步骤一，获取风力发电机当前对风角度，根据风向预测信息计算风机发电机的预测对风角度，并根据风力发电机的当前对风角度和预测对风角度计算风机发电机的第一偏航角度；
[0014]步骤二，获取风力发电机的绕缆圈数，根据所述第一偏航角度计算得到风力发电机的预测绕缆圈数，若所述预测绕缆圈数大于预设绕缆阈值，则对风力发电机进行解缆，解
缆后重新执行步骤一；若所述预测绕缆圈数小于预设绕缆阈值，则正常进行偏航控制；
[0015]步骤三，判断所述第一偏航角度是否小于预设的最小偏航角度，若所述第一偏航角度小于所述最小偏航角度，则风力发电机不进行偏航；若所述第一偏航角度大于所述最小偏航角度，则对风力发电机执行偏航对风操作。
[0016]优选的，在上述一种大容量风力发电机控制方法，所述根据风速变化判断风力发电机是否进行偏航对风，并计算风力发电机的偏航角度，包括：
[0017]步骤一，获取风力发电机当前风速信息，判断当前风速是否大于风力发电机的额定风速；若当前风速大于所述额定风速，则风力发电机不进行偏航对风；若当前风速小于所述额定风速，则风力发电机可以进行偏航对风；
[0018]步骤二，判断预测风速是否大于所述额定风速；若预测风速小于所述额定风速，则风力发电机根据所述第一偏航角度进行偏航对风；若所述预测风速大于所述额定风速，根据预测风速对所述第一偏航角度进行修正，得到第二偏航角度，风力发电机根据所述第二偏航角度进行偏航对风。
[0019]优选的，在上述一种大容量风力发电机控制方法，所述根据风机发电机的偏航角度和风速风向的预测信息，计算风力发电机的偏航时间和偏航速度，包括：
[0020]步骤一，判断预测风速是否大于预设的偏航风速；若预测风速小于所述偏航风速，则根据使用预设的第一偏航速度对风力发电机进行偏航对风；若预测风速大于所述偏航风速，则根据预设的第二偏航速度对风力发电机进行偏航对风；其中，所述第一偏航速度大于所述第二偏航速度；
[0021]步骤二，获取风向预测信息中预测时间信息，结合风力发电机的偏航角度和偏航速度，对风力发电机的偏航开始时间进行计算。
[0022]优选的，在上述一种大容量风力发电机控制方法，所述在进行偏航过程中根据风速风向的预测信息对风力发电机的桨距角进行调节，包括：
[0023]步骤一，获取风力发电机的当前风速信息，与预测的风速进行对比，根据风速的变化趋势确定风力发电机的桨距角调节方向；
[0024]步骤二，根据当前风速和预测风速得到风速变化量，通过所述风速变化量对桨距角的调节角度进行计算，得到第一调节角度；
[0025]步骤三，获取风速风向预测中的预测时间信息，结合所述第一调节角度和所述偏航开始时间，确定风力发电机的变桨速率。
[0026]优选的，在上述一种大容量风力发电机控制装置，包括：
[0027]获取模块，获取风力发电机厂的风速风向变化的预测信息；
[0028]判断模块，根据风速和风向的变化信息判断风力发电机是否进行偏航对风，并计算风力发电机的偏航角度；
[0029]计算模块，根据风机发电机的偏航角度和风速风向的预测信息，计算风力发电机的偏航时间和偏航速度；
[0030]调节模块，在进行偏航过程中根据风速风向的预测信息对风力发电机的桨距角进行调节，并在偏航结束后根据当前风速风向对风力发电机的对风角度进行调节。
[0031]优选的，在上述一种大容量风力发电机控制装置，所述判断模块，包括：
[0032]第一判断单元，获取风力发电机当前对风角度，根据风向预测信息计算风机发电
机的预测对风角度，并根据风力发电机的当前对风角度和预测对风角度计算风机发电机的第一偏航角度；
[0033]偏航解缆单元，获取风力发电机的绕缆圈数，根据所述第一偏航角度计算得到风力发电机的预测绕缆圈数，若所述预测绕缆圈数大于预设绕缆阈值，则对风力发电机进行解缆，解缆后重新执行步骤一；若所述预测绕缆圈数小于预设绕缆阈值，则正常进行偏航控制；
[0034]第二判断单元，判断所述第一偏航角度是否小于预设的最小偏航角度，若所述第一偏航角度小于所述最小偏航角度，则风力发电机不进行偏航；若所述第一偏航角度大于所述最小偏航角度，则对风力发电机执行偏航对风操作。
[0035]优选的，在上述一种大容量风力发电机控制装置，所述判断模块，还包括：
[0036]第三判断单元，获取风力发电机当前风速信息，判断当前风速是否大于风力发电机的额定风速；若当前风速大于所述额定风速，则风力发电机不进行偏航对风；若当前风速小于所述额定风速，则风力发电机可以进行偏航对风；
[0037]第四判断单元，判断预测风速是否大于所述额定风速；若预测风速小于所述额定风速，则风力发电机根据所述第一偏航本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.大容量风力发电机控制方法，其特征在于，包括：步骤一，获取风力发电机厂的风速风向变化的预测信息；步骤二，根据风速和风向的变化信息判断风力发电机是否进行偏航对风，并计算风力发电机的偏航角度；步骤三，根据风机发电机的偏航角度和风速风向的预测信息，计算风力发电机的偏航时间和偏航速度；步骤四，在进行偏航过程中根据风速风向的预测信息对风力发电机的桨距角进行调节，并在偏航结束后根据当前风速风向对风力发电机的对风角度进行调节。2.根据权利要求1所述的大容量风力发电机控制方法，其特征在于，所述根据风向变化判断风力发电机是否进行偏航对风，并计算风力发电机的偏航角度，包括：步骤一，获取风力发电机当前对风角度，根据风向预测信息计算风机发电机的预测对风角度，并根据风力发电机的当前对风角度和预测对风角度计算风机发电机的第一偏航角度；步骤二，获取风力发电机的绕缆圈数，根据所述第一偏航角度计算得到风力发电机的预测绕缆圈数，若所述预测绕缆圈数大于预设绕缆阈值，则对风力发电机进行解缆，解缆后重新执行步骤一；若所述预测绕缆圈数小于预设绕缆阈值，则正常进行偏航控制；步骤三，判断所述第一偏航角度是否小于预设的最小偏航角度，若所述第一偏航角度小于所述最小偏航角度，则风力发电机不进行偏航；若所述第一偏航角度大于所述最小偏航角度，则对风力发电机执行偏航对风操作。3.根据权利要求2所述的大容量风力发电机控制方法，其特征在于，所述根据风速变化判断风力发电机是否进行偏航对风，并计算风力发电机的偏航角度，包括：步骤一，获取风力发电机当前风速信息，判断当前风速是否大于风力发电机的额定风速；若当前风速大于所述额定风速，则风力发电机不进行偏航对风；若当前风速小于所述额定风速，则风力发电机可以进行偏航对风；步骤二，判断预测风速是否大于所述额定风速；若预测风速小于所述额定风速，则风力发电机根据所述第一偏航角度进行偏航对风；若所述预测风速大于所述额定风速，根据预测风速对所述第一偏航角度进行修正，得到第二偏航角度，风力发电机根据所述第二偏航角度进行偏航对风。4.根据权利要求1所述的大容量风力发电机控制方法，其特征在于，所述根据风机发电机的偏航角度和风速风向的预测信息，计算风力发电机的偏航时间和偏航速度，包括：步骤一，判断预测风速是否大于预设的偏航风速；若预测风速小于所述偏航风速，则根据使用预设的第一偏航速度对风力发电机进行偏航对风；若预测风速大于所述偏航风速，则根据预设的第二偏航速度对风力发电机进行偏航对风；其中，所述第一偏航速度大于所述第二偏航速度；步骤二，获取风向预测信息中预测时间信息，结合风力发电机的偏航角度和偏航速度，对风力发电机的偏航开始时间进行计算。5.根据权利要求4所述的大容量风力发电机控制方法，其特征在于，所述在进行偏航过程中根据风速风向的预测信息对风力发电机的桨距角进行调节，包括：步骤一，获取风力发电机的当前风速信息，与预测的风速进行对比，根据风速的变化趋
势确定风力发电机的桨距角调节方向；步骤二，根据当前风速和预测风速得到风速变化量，通过所述风速变化量对桨距角的调节角度进行计算，得到第一调节角度；步骤三，获取风速风向预测...

【专利技术属性】
技术研发人员：李华军，巨扩展，吴仕荣，陈明，张皓，文彬，刘济慈，徐志伟，鲍友见，
申请(专利权)人：华能昭觉风力发电有限公司，
类型：发明
国别省市：