一种智能风力发电机组控制方法及系统技术方案

技术编号:40596972 阅读:23 留言:0更新日期:2024-03-12 21:59
本发明专利技术公开了一种智能风力发电机组控制方法及系统,方法包括步骤:获取风力发电机组的运行状态信息;根据风力发电机组的运行状态信息,对风电机组进行智能控制或/和智能保护;其中智能控制包括极限降载、疲劳载荷降载或性能提升中的一种或多种;所述智能保护包括评估运行环境和机组自身状态的健康度及趋势,并根据评估结果采取相对应的智能保护措施。本发明专利技术通过深度感知来进行智能控制和智能保护,降低风电机组极限载荷和疲劳载荷、提升风电机组发电性能以及运行可靠性,从而降低风电机组的度电成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及风电机组,具体涉及一种智能风力发电机组控制方法及系统


技术介绍

1、风力发电作为绿色清洁能源,是构建以新能源为主题的新型电力系统重要组成部分。然而,陆上风电和海上风电已经开始进入平价,意味着对风力发电整机成本降低、发电性能的提升和可靠性的提升提出了更高的要求。控制系统作为风力发电机组的“大脑”,对风力发电机组的低载荷、高性能和高可靠性起主要贡献作用。

2、如图1所示,现有变速变桨风力发电机组的工作原理为:

3、(1)风电机组处于额定风速以下运行时,转矩控制器根据当前发电机组转速,通过转矩控制算法得到发电机所需求的转矩,维持最优叶尖速比运行,从而使风电机组捕获更多风能;

4、(2)风电机组处于额定风速以上运行时,变桨控制器根据当前发电机转速与设定的发电机转速相减得到转速误差,通过桨距控制算法得到需求的桨距角,变桨执行机构根据需求的桨距角指令,驱动叶片变桨,减小风能捕获,使风电机组维持额定功率运行。

5、从图1可知,现有风力发电机组是基于转速的pid控制,由于缺少对风况状态、外部环境状态、风力本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种智能风力发电机组控制方法,其特征在于,包括步骤:

2.根据权利要求1所述的智能风力发电机组控制方法,其特征在于,所述运行状态信息包括硬件感知信息、虚拟感知信息和多数据融合信息;所述硬件感知信息包括风况、载荷、净空和姿态;所述虚拟感知信息包括风力发电机组的转速、功率、风速、振动、桨距角和电压电流信号;所述多数据融合信息包括机械惯量、传动链扭振和发电性能。

3.根据权利要求1或2所述的智能风力发电机组控制方法,其特征在于,包括极限降载包括阵风降载、超速抑制、高湍流降载、高切变降载、高偏航误差降载、基于载荷的降载和净空控制中的一种或多种。p>

4.根据权...

【技术特征摘要】

1.一种智能风力发电机组控制方法,其特征在于,包括步骤:

2.根据权利要求1所述的智能风力发电机组控制方法,其特征在于,所述运行状态信息包括硬件感知信息、虚拟感知信息和多数据融合信息;所述硬件感知信息包括风况、载荷、净空和姿态;所述虚拟感知信息包括风力发电机组的转速、功率、风速、振动、桨距角和电压电流信号;所述多数据融合信息包括机械惯量、传动链扭振和发电性能。

3.根据权利要求1或2所述的智能风力发电机组控制方法,其特征在于,包括极限降载包括阵风降载、超速抑制、高湍流降载、高切变降载、高偏航误差降载、基于载荷的降载和净空控制中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的智能风力发电机组控制方法,其特征在于,所述阵风降载的具体过程为:

5.根据权利要求4所述的智能风力发电机组控制方法,其特征在于,在步骤1.3)中,当所述相关系数不在预设阈值内,再引入一个或多个辅助变量进行辅助判断;将一个或多个辅助变量与预设辅助阈值进行比较,当一个或多个辅助变量不在对应预设辅助阈值内,则判断所述风力发电机组运行于阵风模式下。

6.根据权利要求3所述的智能风力发电机组控制方法,其特征在于,所述超速抑制的具体过程为:

7.根据权利要求6所述的智能风力发电机组控制方法,其特征在于,自适应模糊超速抑制的具体过程为:

8.根据权利要求3所述的智能风力发电机组控制方法,其特征在于,基于载荷的降载的具体过程为:

9.根据权利要求3所述的智能风力发电机组控制方法,其特征在于,所述高偏航误差降载的具体过程为:

10.根据权利要求9所述的智能风力发电机组控制方法,其特征在于,限功率运行模式具体包括:当风速值和偏航误差值均大于其对应的m倍预设阈值时,风力发电机组开始偏航且进入降功率运行模式一,风力发电机组功率降为p1运行;当风速值和偏航误差值均大于其对应的n倍预设阈值时,风力发电机组开始偏航且进入降功率运行模式二,风力发电机组降为p2运行;其中n>m,p1>p2。

11.根据权利要求3所述的智能风力发电机组控制方法,其特征在于,净空控制的步骤:

12.根据权利要求11所述的智能风力发电机组控制方法,其特征在于,步骤5.3)的具体过程为:若当前叶片净空值低于净空控制阈值,则在原有桨距角指令中叠加预设补偿值;若当前叶片净空值高于净空控制阈值,则继续正常发电运行。

13.根据权利要求1或2所述的智能风力发电机组控制方法,其特征在于,性能提升包括风力发电机组动...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘红文王靛蒋韬万宇宾陆仕信翟大勇丁桂林郭雁一夫叶伟胡凯凯王磊周健
申请(专利权)人:中车株洲电力机车研究所有限公司
类型:发明
国别省市:

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