风力发电机组的降载方法及其系统及计算机可读存储介质技术方案

本发明专利技术实施例提供一种风力发电机组的降载方法及其系统及计算机可读存储介质

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组的降载方法及其系统及计算机可读存储介质


[0001]本专利技术实施例涉及风力发电
，尤其涉及一种风力发电机组的降载方法及其系统及计算机可读存储介质
。

技术介绍

[0002]随着煤炭
、
石油等能源的逐渐枯竭，人类越来越重视可再生能源的利用
。
风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到世界各国的重视
。
伴随着风电技术的不断发展，风力发电机组在电力系统中的应用日益增加
。
风力发电机组是将风能转化为电能的大型设备，通常设置于风能资源丰富的地区
。
[0003]目前，常规风力发电机组的控制方案是：小风速下，桨距角设为最优桨距角，通过调节转矩使风轮转速与风速成正比，以维持最佳叶尖速比，从而捕获最大风能；风轮转速达到额定后通过调节转矩使风轮转速稳定在额定转速附近；风速继续增加，功率达到额定功率后转矩不再变化，通过调节桨距角使风轮转速及功率维持在额定附近
。
由于风力发电机组固有的特性，当出现阵风，尤其是风速从额定以下快速上升到额定以上时，风力发电机组会承受较大的结构载荷
。
[0004]为了降低阵风条件下叶根
、
轮毂
、
塔筒等部件载荷，从而降低成本，常规做法普遍采用了根据转速变化率
、
转速误差
、
桨距角信号触发快速顺桨动作的方案，即当转速变化率与转速误差乘积超过某阈值时给变桨速度加上一个额外的恒定增量，触发阈值根据桨距角查表得到
。
[0005]然而，以上降低载荷的方案存在的问题是：当风速在额定以下迅速上升时，现有的该策略触发较晚甚至无法触发，导致无法达到降载目的
。
存在此问题的原因在于：只有当转速超过额定足够多且转速上升速率足够大
、
功率达到接近额定时桨距角才可能动作
。
但在额定功率以下时，由于转矩对转速的抑制作用，即使风速迅速增大，风轮转速也不会迅速上升，从而无法达到触发额外变桨动作的阈值
。
若降低触发阈值，则在正常发电工况会频繁触发，导致风力发电机组无法稳定运行，还会损失较多的发电量
。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例的目的在于提供一种风力发电机组的降载方法及其系统及计算机可读存储介质，能够达到降载的同时几乎不损失发电量
。
[0007]本专利技术实施例的一个方面提供一种风力发电机组的降载方法
。
所述方法包括：在风力发电机组运行过程中，获取表征风速的变量的值及所述变量的变化率的值；根据所述变量的值及所述变量的变化率的值并基于所述变量及所述变量的变化率与桨距角的对应关系来得到所述风力发电机组的桨距角值；以及基于所述风力发电机组预先设定的桨距角设定值及得到的桨距角值来确定所述风力发电机组最终的桨距角给定值以达到降载
。
[0008]本专利技术实施例的另一个方面还提供一种风力发电机组的降载系统
。
所述风力发电机组的降载系统包括一个或多个处理器，用于实现如上所述的风力发电机组的降载方法
。
[0009]本专利技术实施例的又一个方面还提供一种计算机可读存储介质
。
所述计算机可读存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现如上所述的风力发电机组的降载方法
。
[0010]本专利技术一个或多个实施例的风力发电机组的降载方法及其系统及计算机可读存储介质当风速从额定以下迅速上升时，风力发电机组能够通过变桨降低叶根
、
轮毂
、
塔筒等大部件载荷，并在正常发电情况下又极少触发变桨动作，从而在达到降载
、
降本的同时几乎不损失发电量
。
附图说明
[0011]图1为本专利技术一个实施例的风力发电机组的降载方法的流程图；
[0012]图2为某机型采用和未采用本专利技术实施例的风力发电机组的降载方法的仿真效果对比图；
[0013]图3为本专利技术一个实施例的风力发电机组的降载系统的示意性框图
。
具体实施方式
[0014]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例并不代表与本专利技术相一致的所有实施例
。
相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的
、
本专利技术的一些方面相一致的装置的例子
。
[0015]在本专利技术实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术
。
除非另作定义，本专利技术实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义
。
本专利技术说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序
、
数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分
。
同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个
。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上
。
除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和
/
或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向
。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件
。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的
。
在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义
。
还应当理解，本文中使用的术语“和
/
或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合
。
[0016]本专利技术实施例提供了一种风力发电机组的降载方法
。
图1揭示了本专利技术一个实施例的风力发电机组的降载方法的流程图
。
如图1所示，本专利技术一个实施例的风力发电机组的降载方法可以包括步骤
S1
至步骤
S3。
[0017]在步骤
S1
中，在风力发电机组运行过程中，可以获取表征风速的变量的值及变量的变化率的值
。
[0018]在一些实施例中，表征风速的变量可以包括风力发电机组的风轮面等效平均风速
V。
[0019]在这种情况下，则步骤
S1
中的获取表征风速的变量的值及变量的变化率的值可以包括：获取风轮面等效平均风速
V
的值及风轮面等效平均风速的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种风力发电机组的降载方法，其特征在于：其包括：在风力发电机组运行过程中，获取表征风速的变量的值及所述变量的变化率的值；根据所述变量的值及所述变量的变化率的值并基于所述变量及所述变量的变化率与桨距角的对应关系来得到所述风力发电机组的桨距角值；以及基于所述风力发电机组预先设定的桨距角设定值及得到的桨距角值来确定所述风力发电机组最终的桨距角给定值以达到降载
。2.
如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述表征风速的变量包括所述风力发电机组的风轮面等效平均风速，所述获取表征风速的变量的值及所述变量的变化率的值包括：获取所述风轮面等效平均风速的值及所述风轮面等效平均风速的变化率的值
。3.
如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述获取所述风轮面等效平均风速的值包括：基于所述风力发电机组的当前转速
、
当前转矩和当前桨距角来估算出所述风轮面等效平均风速的值
。4.
如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述基于所述风力发电机组的当前转速
、
当前转矩和当前桨距角来估算出所述风轮面等效平均风速的值包括：在所述风力发电机组处于未满发状态时，则基于所述风力发电机组的当前转速和当前转矩来估算所述风轮面等效平均风速的值；及在所述风力发电机组处于满发状态时，则基于所述风力发电机组的当前转速和当前桨距角来估算所述风轮面等效平均风速的值
。5.
如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述表征风速的变量包括所述风力发电机组的转矩，所述获取表征风速的变量的值及所述变量的变化率的值包括：获取所述转矩的值及所述转矩的变化率的值
。6.
如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于：获取变量的值及所述变量的变化率的值包括：计算预定时长内的所述变量及所述变量的变化率的平均值
。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：李缓，王阳，蒋勇，黄雄哲，冯胜东，吕彩霞，
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：