專利名稱：強(qiáng)風(fēng)下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是涉及一種強(qiáng)風(fēng)下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的 控制方法。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)主要在于控制策略的開發(fā)，模糊控制、自適應(yīng) 控制等主要針對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行模式下控制的實(shí)現(xiàn)，很少涉及到強(qiáng)風(fēng)工況下的運(yùn)行 模式。現(xiàn)有的強(qiáng)風(fēng)工況運(yùn)行模式為當(dāng)風(fēng)速大于風(fēng)機(jī)切出風(fēng)速時(shí)，停機(jī)等待；當(dāng)風(fēng)速到達(dá)再 啟動(dòng)風(fēng)速時(shí)，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)。這種實(shí)現(xiàn)方式的缺陷在于，當(dāng)正常風(fēng)速在再啟動(dòng)風(fēng)速和切出風(fēng)速之 間時(shí)，大的陣風(fēng)會(huì)造成風(fēng)機(jī)的長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，降低了風(fēng)機(jī)的可利用率和發(fā)電量，同時(shí)，較頻繁 的開停機(jī)會(huì)影響機(jī)組的使用壽命。
由此可見，上述現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制方法，其方法與使用在強(qiáng)風(fēng)工況下，顯 然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。如何能創(chuàng)設(shè)一種在保證風(fēng)機(jī)安全性的前 提下，可避免長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，并提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的可利用率和發(fā)電量的新的強(qiáng)風(fēng)下風(fēng)力發(fā) 電機(jī)組的控制方法，實(shí)屬當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種強(qiáng)風(fēng)下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制方法，使其在保 證風(fēng)機(jī)安全性的前提下，可避免長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，并提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的可利用率和發(fā)電量，從 而克服現(xiàn)有控制方式的不足。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明一種強(qiáng)風(fēng)下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制方法，包括以下步 驟A.監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)組狀態(tài)，風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行則執(zhí)行步驟B，風(fēng)機(jī)故障則停機(jī)；B.監(jiān)測(cè)風(fēng)速，風(fēng)速 大于最大運(yùn)行風(fēng)速則停機(jī)，風(fēng)速小于或等于切出風(fēng)速則執(zhí)行步驟A，否則執(zhí)行步驟C ;C.縮 減功率輸出。作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述的縮減功率輸出通過(guò)調(diào)節(jié)槳葉角度和/或降低發(fā)電 機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述的步驟C是按照強(qiáng)風(fēng)控制曲線來(lái)具體控制功率輸出。采用這樣的設(shè)計(jì)后，本發(fā)明提供了一種安全的、高效的控制方式，在正常的風(fēng)力發(fā) 電機(jī)控制策略基礎(chǔ)上，引入強(qiáng)風(fēng)控制曲線這一概念，使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在大風(fēng)速工況下降 低風(fēng)載荷影響的同時(shí)仍正常運(yùn)行、并網(wǎng)發(fā)電，在保證風(fēng)機(jī)安全性的前提下提高了可利用率 和發(fā)電量，同時(shí)取消了再啟動(dòng)風(fēng)速這一參數(shù)，避免了多余的啟停過(guò)程，延長(zhǎng)了風(fēng)機(jī)的使用壽 命。


上述僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，以下 結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明強(qiáng)風(fēng)下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制方法的流程示意圖。圖2是本發(fā)明強(qiáng)風(fēng)下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制方法的強(qiáng)風(fēng)控制功率曲線圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明在傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制方法的待機(jī)狀態(tài)、開機(jī)過(guò)程、發(fā) 電過(guò)程和停機(jī)過(guò)程的基礎(chǔ)上，增加了在強(qiáng)風(fēng)工況下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制過(guò)程，其主要包括 以下A-C三個(gè)步驟。步驟A.監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)組狀態(tài)，風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行則執(zhí)行步驟B，風(fēng)機(jī)故障則停機(jī)。步驟B.監(jiān)測(cè)風(fēng)速當(dāng)風(fēng)速大于最大運(yùn)行風(fēng)速，例如大于30m/s時(shí)，則停機(jī)；當(dāng)風(fēng)速 小于或等于切出風(fēng)速，例如小于或等于25m/s時(shí)，則執(zhí)行步驟A，返回正常運(yùn)行狀態(tài)；否則執(zhí) 行步驟C。其中，最大風(fēng)速和切出風(fēng)速根據(jù)不同風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的實(shí)際載荷計(jì)算得到。步驟C.通過(guò)變槳系統(tǒng)調(diào)節(jié)槳葉角度，減少受風(fēng)面積以降低風(fēng)載荷的影響，降低發(fā) 電機(jī)轉(zhuǎn)速，縮減功率輸出，通過(guò)降低發(fā)電量，以確保風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行。請(qǐng)配合參閱圖2所示，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明控制方法的強(qiáng)風(fēng)控制曲線，是結(jié)合變槳角度和 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速綜合考慮整機(jī)載荷狀況以獲取的最佳曲線形式，以此來(lái)指導(dǎo)步驟C的控制程 度，可有效避免風(fēng)機(jī)的能量損失，提高工作效率。該曲線是基于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全要求，載 荷分析和現(xiàn)有控制系統(tǒng)存在的缺陷提出的，其實(shí)現(xiàn)步驟如下首先計(jì)算風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在切 出風(fēng)速(例如25m/s)時(shí)各種極端工況下的載荷滿足設(shè)計(jì)安全要求；然后通過(guò)增加風(fēng)速直至 最大運(yùn)行風(fēng)速(例如30m/s)，逐步分析在不同的變槳角度和較低轉(zhuǎn)速工況下整個(gè)機(jī)組的各 種極端載荷，在滿足設(shè)計(jì)安全要求下從其中得到最佳效率點(diǎn)；最后通過(guò)這些最佳效率點(diǎn)即 可擬合得出強(qiáng)風(fēng)控制曲線。本發(fā)明強(qiáng)風(fēng)下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制方法，對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組大風(fēng)速運(yùn)行工況下， 在正常的功率曲線基礎(chǔ)上，引入了強(qiáng)風(fēng)控制曲線，當(dāng)風(fēng)速超過(guò)切出風(fēng)速時(shí)，通過(guò)降低風(fēng)機(jī)出 力來(lái)減少風(fēng)載荷的影響；當(dāng)風(fēng)速低于切出風(fēng)速時(shí)，快速返回正常發(fā)電狀態(tài)。本發(fā)明通過(guò)強(qiáng)風(fēng) 控制曲線的控制方式，避免了在大風(fēng)速工況下傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)切入、切出控制方式引起的啟停 過(guò)程，在保證風(fēng)機(jī)安全性的前提下提高了風(fēng)機(jī)的可利用率和發(fā)電量，增強(qiáng)了風(fēng)機(jī)的使用壽 命。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上 的限制，本 領(lǐng)域技術(shù)人員利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許簡(jiǎn)單修改、等同變化或修飾，均落在本發(fā) 明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種強(qiáng)風(fēng)下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制方法，其特征在于包括以下步驟A.監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)組狀態(tài)，風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行則執(zhí)行步驟B，風(fēng)機(jī)故障則停機(jī)；B.監(jiān)測(cè)風(fēng)速，風(fēng)速大于最大運(yùn)行風(fēng)速則停機(jī)，風(fēng)速小于或等于切出風(fēng)速則執(zhí)行步驟A，否則執(zhí)行步驟C；C.縮減功率輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)風(fēng)下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制方法，其特征在于所述的縮減功 率輸出通過(guò)調(diào)節(jié)槳葉角度和/或降低發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)風(fēng)下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制方法，其特征在于所述的步驟C 是按照強(qiáng)風(fēng)控制曲線來(lái)具體控制功率輸出。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種強(qiáng)風(fēng)下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制方法，包括以下步驟A.監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)組狀態(tài)，風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行則執(zhí)行步驟B，風(fēng)機(jī)故障則停機(jī)；B.監(jiān)測(cè)風(fēng)速，風(fēng)速大于最大運(yùn)行風(fēng)速則停機(jī)，風(fēng)速小于或等于切出風(fēng)速則執(zhí)行步驟A，否則執(zhí)行步驟C；C.縮減功率輸出。本發(fā)明提供了一種安全的、高效的控制方式，在正常的風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制策略基礎(chǔ)上，引入強(qiáng)風(fēng)控制曲線這一概念，使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在大風(fēng)速工況下降低風(fēng)載荷影響的同時(shí)仍正常運(yùn)行、并網(wǎng)發(fā)電，在保證風(fēng)機(jī)安全性的前提下提高了可利用率和發(fā)電量，同時(shí)取消了再啟動(dòng)風(fēng)速這一參數(shù)，避免了多余的啟停過(guò)程，延長(zhǎng)了風(fēng)機(jī)的使用壽命。
文檔編號(hào)F03D7/00GK101832230SQ201010171988
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者楊君 申請(qǐng)人:廣西銀河艾萬(wàn)迪斯風(fēng)力發(fā)電有限公司;江蘇長(zhǎng)征風(fēng)力發(fā)電設(shè)備有限公司