風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制方法及控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制方法及控制系統(tǒng)，上述方法包括：獲取風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速，并獲取風(fēng)力發(fā)電機組的扭矩或功率；如果轉(zhuǎn)速大于或等于預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)轉(zhuǎn)速區(qū)間的轉(zhuǎn)速中間值，并且扭矩小于預(yù)設(shè)的第一扭矩值或者功率小于預(yù)設(shè)的功率參考值，則控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限；如果轉(zhuǎn)速小于轉(zhuǎn)速中間值，并且扭矩大于或等于預(yù)設(shè)的第二扭矩值或者功率大于或等于功率參考值，則控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限。本發(fā)明使風(fēng)力發(fā)電機組可以在風(fēng)速逐漸變小時避免發(fā)電量損失過大，在風(fēng)速逐漸變大時提高發(fā)電量，并同時避免發(fā)生共振。
【專利說明】風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制方法及控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，尤其涉及一種風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制方法及控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在風(fēng)力發(fā)電機組運行中，風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)頻容易與結(jié)構(gòu)部件的固有頻率(例如塔架的一階固有頻率)相近產(chǎn)生共振，通常共振轉(zhuǎn)頻帶屬于較寬的范圍。如果運行轉(zhuǎn)速落在共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)，持續(xù)數(shù)十秒甚至數(shù)秒就會引起整機強烈振動，影響機組性能和破壞結(jié)構(gòu)部件，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。
[0003]目前，當(dāng)風(fēng)速在額定風(fēng)速以上時，采用恒轉(zhuǎn)速控制，轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速。額定轉(zhuǎn)速的選定基于各種結(jié)構(gòu)模態(tài)分析結(jié)果，例如機組坎貝兒圖，因此不容易出現(xiàn)共振。
[0004]在當(dāng)風(fēng)速在額定風(fēng)速以下時，采用變速變槳控制方法，轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速成比例調(diào)節(jié)，以維持最佳尖速比不變，從而獲得更多的風(fēng)能，提供更多的發(fā)電量。然而，由于轉(zhuǎn)速隨著風(fēng)速的變化而變化，轉(zhuǎn)速較容易落入共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)，從而引起共振。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制方法及控制系統(tǒng)，使風(fēng)力發(fā)電機組在提供更多的發(fā)電量的情況下，也能夠避免發(fā)生共振。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面，本發(fā)明提供一種風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制方法，包括:獲取風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速，并獲取風(fēng)力發(fā)電機組的扭矩或功率，根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速以及扭矩或功率對風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速進行轉(zhuǎn)速跳躍控制。
[0007]所述轉(zhuǎn)速跳躍控制包括:如果所述轉(zhuǎn)速大于或等于預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)轉(zhuǎn)速區(qū)間的轉(zhuǎn)速中間值，并且所述扭矩小于預(yù)設(shè)的第一扭矩值或者所述功率小于預(yù)設(shè)的功率參考值，則控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限；如果所述轉(zhuǎn)速小于所述轉(zhuǎn)速中間值，并且所述扭矩大于或等于預(yù)設(shè)的第二扭矩值或者所述功率大于或等于所述功率參考值，則控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供一種風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，包括:運行數(shù)據(jù)獲取裝置，用于獲取所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速，并獲取所述風(fēng)力發(fā)電機組的扭矩或功率；轉(zhuǎn)速跳躍控制裝置，用于根據(jù)所述運行數(shù)據(jù)獲取裝置獲取的風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速以及扭矩或功率對所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速進行轉(zhuǎn)速跳躍控制。
[0009]所述轉(zhuǎn)速跳躍控制裝置包括:第一轉(zhuǎn)速跳躍控制單元，用于在所述轉(zhuǎn)速大于或等于預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)轉(zhuǎn)速區(qū)間的轉(zhuǎn)速中間值，并且所述扭矩小于預(yù)設(shè)的第一扭矩值或者所述功率小于預(yù)設(shè)的功率參考值時，控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限；第二轉(zhuǎn)速跳躍控制單元，用于在所述轉(zhuǎn)速小于所述轉(zhuǎn)速中間值，并且所述扭矩大于或等于預(yù)設(shè)的第二扭矩值或者所述功率大于或等于所述功率參考值時，控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限。
[0010]本發(fā)明提供的風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制方法及控制系統(tǒng)，可以根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速以及扭矩或功率對風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速進行轉(zhuǎn)速跳躍控制，使風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速隨著風(fēng)速的趨勢跳躍到轉(zhuǎn)速下限或者轉(zhuǎn)速上限，從而使風(fēng)力發(fā)電機組在提供更大的發(fā)電量的同時，又避免了風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)生共振。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的獲得最佳尖速比時對應(yīng)的扭矩與轉(zhuǎn)速的曲線關(guān)系的示意圖；
[0012]圖2為根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制方法的流程圖；
[0013]圖3為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制方法的流程圖；
[0014]圖4為根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)框圖；
[0015]圖5為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對根據(jù)本發(fā)明實施例的風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制方法及控制系統(tǒng)進行詳細(xì)描述。需要說明的是，本發(fā)明各實施例及各實施例中的技術(shù)特征在不沖突的前提下可以相互結(jié)合。
[0017]圖1示出了獲得最佳尖速比時對應(yīng)的扭矩與轉(zhuǎn)速的曲線關(guān)系。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速與扭矩保持在圖1所示曲線上時，就能獲得更大的功率，提供更大的發(fā)電量。參照圖1，為了維持最佳尖速比以提供更多的發(fā)電量，傳統(tǒng)的控制轉(zhuǎn)速策略采用的扭矩控制方法如下:在AB段，轉(zhuǎn)速維持在圖1中所示AB段對應(yīng)第一轉(zhuǎn)速，通過轉(zhuǎn)速差(即當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速與第一轉(zhuǎn)速的差值)與扭矩PI控制器(比例積分控制器)，計算得到用于維持轉(zhuǎn)速在第一轉(zhuǎn)速的電磁扭矩給定值；在BC段，同樣通過扭矩PI控制器，并限定電磁扭矩給定的方式以保證BC段絕大部分轉(zhuǎn)速對應(yīng)的是最大功率系數(shù)，從而提高發(fā)電量；在CD段，轉(zhuǎn)速維持在圖1中所示CD段對應(yīng)的第二轉(zhuǎn)速，通過轉(zhuǎn)速差(當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速與第二轉(zhuǎn)速的差值)與PI控制器，計算得到用于維持轉(zhuǎn)速在第二轉(zhuǎn)速的電磁扭矩給定值；EF段為恒功率控制階段，轉(zhuǎn)速與電磁扭矩給定成反比。
[0018]如圖1所示，風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間位于BC段對應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)，因此風(fēng)力發(fā)電機組通常在BC段發(fā)生共振。圖1中ω 2為共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限，本發(fā)明實施例中轉(zhuǎn)速下限可以為11轉(zhuǎn)\分；ω I為共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限，本發(fā)明實施例中轉(zhuǎn)速上限可以為15.3轉(zhuǎn)\分；ωπι為共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)轉(zhuǎn)速區(qū)間的轉(zhuǎn)速中間值；ε I為預(yù)設(shè)的第一偏置值，ε 2為預(yù)設(shè)的第二偏置值；Q1為預(yù)設(shè)的第一扭矩值，為ω I對應(yīng)的電磁扭矩給定低限；Q2為預(yù)設(shè)的第二扭矩值，為ω2對應(yīng)的電磁扭矩給定高限。
[0019]本發(fā)明提供一種風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制方法及控制系統(tǒng)，通過在轉(zhuǎn)速大于或等于預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)轉(zhuǎn)速區(qū)間的轉(zhuǎn)速中間值，并且扭矩小于預(yù)設(shè)的第一扭矩值或者功率小于預(yù)設(shè)的功率參考值時，控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限，使風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速在風(fēng)速逐漸變小的趨勢下，跳躍到轉(zhuǎn)速下限，從而避免風(fēng)力發(fā)電機組的功率逐漸減小、發(fā)電量損失過大，并避免了風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)生共振。
[0020]進一步地，通過在轉(zhuǎn)速小于轉(zhuǎn)速中間值，并且扭矩大于或等于預(yù)設(shè)的第二扭矩值或者功率大于或等于功率參考值時，控制所風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限，從而在風(fēng)速在逐漸變大的情況下，將轉(zhuǎn)速提高，以提高發(fā)電量，并避免了風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)生共振。
[0021]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制方法的流程圖。
[0022]參照圖2，在步驟S210，獲取風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速，并獲取風(fēng)力發(fā)電機組的扭矩或功率。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在步驟S210中，還可以對獲取的轉(zhuǎn)速及扭矩或功率進行一階低通濾波，從而獲得抗擾處理的數(shù)據(jù)，以執(zhí)行更準(zhǔn)確的判斷和處理。
[0023]步驟S210之后，根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速以及扭矩或功率對風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速進行轉(zhuǎn)速跳躍控制，轉(zhuǎn)速跳躍控制的過程包括步驟S220至步驟S241。
[0024]在步驟S220，確定轉(zhuǎn)速是否大于或等于預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)轉(zhuǎn)速區(qū)間的轉(zhuǎn)速中間值。轉(zhuǎn)速中間值即圖1中所示的ωπι，可以將轉(zhuǎn)速中間值設(shè)置為風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限(即圖1中所示的ω?)與風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限(即圖1中所示的ω2)之和除以2。如果轉(zhuǎn)速大于預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)轉(zhuǎn)速區(qū)間的轉(zhuǎn)速中間值，則執(zhí)行步驟S230，否則執(zhí)行步驟S231。
[0025]在步驟S230，確定扭矩是否小于預(yù)設(shè)的第一扭矩值或者功率是否小于預(yù)設(shè)的功率參考值，功率參考值可以設(shè)置為基于最佳尖速比的轉(zhuǎn)速/功率表得到的轉(zhuǎn)速中間值對應(yīng)的最佳發(fā)電功率，第一扭矩值即圖1中所示的Q1，可以將其設(shè)置為功率參考值除以轉(zhuǎn)速上限。如果扭矩小于預(yù)設(shè)的第一扭矩值或者功率小于預(yù)設(shè)的功率參考值，則說明當(dāng)前環(huán)境的風(fēng)速是處于逐漸減小的趨勢，如果不采取進一步的措施的話，就會導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機組的功率逐漸減小、發(fā)電量損失過大，而采用傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)速控制技術(shù)又容易使轉(zhuǎn)速落入風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間。為了解決上述問題，如果確定扭矩小于預(yù)設(shè)的第一扭矩值或者功率小于預(yù)設(shè)的功率參考值，則執(zhí)行步驟S240。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在步驟S230中，確定扭矩是否小于預(yù)設(shè)的第一扭矩值或者功率是否小于預(yù)設(shè)的功率參考值的判定邏輯可以進一步限定為:確定扭矩小于預(yù)設(shè)的第一扭矩值并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)設(shè)的第一時間長度，或者，功率小于預(yù)設(shè)的功率參考值并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)設(shè)的第二時間長度。第一時間長度和第二時間長度可根據(jù)經(jīng)驗及實際需求設(shè)置(例如，設(shè)為0-30秒)。通過對扭矩或功率的持續(xù)時間長度的限定，使得對當(dāng)前環(huán)境的風(fēng)速的變化趨勢的判斷更加準(zhǔn)確。
[0027]在步驟S240，控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限。從而在風(fēng)速在逐漸變小的情況下，將轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限，避免風(fēng)力發(fā)電機組的功率逐漸減小、發(fā)電量損失過大，并避免風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)生共振。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在步驟S240中，控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速以預(yù)設(shè)的第一加速度跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限，以防止轉(zhuǎn)速跳躍對機組運行造成沖擊，導(dǎo)致機艙加速度及載荷過大。第一加速度可根據(jù)實際需要跳躍速跳躍的快慢來選取，例如，按照經(jīng)過20秒由風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限跳躍到轉(zhuǎn)速下限的加速度作為第一加速度。進一步地，還可以在轉(zhuǎn)速跳躍過程中限定扭矩的上限為第二扭矩值、扭矩的下限為第一扭矩值，以防止轉(zhuǎn)速跳躍過程中出現(xiàn)較大的扭矩跳變，引起機艙振動。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在步驟S240中，可以通過扭矩控制的方法控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限。通過扭矩控制的方法控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速相比通過變槳的方法控制轉(zhuǎn)速，能夠使風(fēng)力發(fā)電機組的扭矩更大，從而使風(fēng)力發(fā)電機組的功率更大，提供更大的發(fā)電量。
[0030]在步驟S231，確定獲取的扭矩是否大于或等于預(yù)設(shè)的第二扭矩值或者獲取的功率是否大于或等于功率參考值，第二扭矩值即圖1中所示的Q2，可以將其設(shè)置為功率參考值除以轉(zhuǎn)速下限。相應(yīng)地，如果獲取的扭矩大于預(yù)設(shè)的第二扭矩值或者獲取的功率大于功率參考值，則說明當(dāng)前環(huán)境的風(fēng)速是處于逐漸增大的趨勢，為了獲得更大的功率并避免風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)生共振，執(zhí)行步驟S241。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在步驟S231中，確定獲取的扭矩是否大于或等于預(yù)設(shè)的第二扭矩值或者獲取的功率是否大于或等于功率參考值的判定邏輯可以進一步限定為:確定扭矩大于或等于預(yù)設(shè)的第二扭矩值并持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)設(shè)的第三時間長度，或者，功率大于或等于功率參考值并持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)設(shè)的第四時間長度。第三時間長度和第四時間長度可根據(jù)經(jīng)驗及實際需求設(shè)置(例如，設(shè)為0-30秒)。通過對扭矩或功率的持續(xù)時間的限定，使得對當(dāng)前環(huán)境的風(fēng)速的變化趨勢的判斷更加準(zhǔn)確。
[0032]在步驟S241，控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限。從而在風(fēng)速在逐漸變大的情況下，將轉(zhuǎn)速提高，以提高發(fā)電量，并通過跳躍到風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限，避免了風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)生共振。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在步驟S241中，控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速以預(yù)設(shè)的第二加速度跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限，以防止轉(zhuǎn)速跳躍對機組運行造成沖擊，導(dǎo)致機艙加速度及載荷過大。第二加速度等于:-1 X第一加速度。進一步地，轉(zhuǎn)速跳躍過程中限定扭矩的上限為第二扭矩值、扭矩的下限為第一扭矩值，以防止轉(zhuǎn)速跳躍過程中出現(xiàn)較大的扭矩跳變，弓I起機艙振動。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在步驟S241中，可以通過扭矩控制的方法控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限。通過扭矩控制的方法控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速相比通過變槳的方法控制轉(zhuǎn)速，能夠使風(fēng)力發(fā)電機組的扭矩更大，從而使風(fēng)力發(fā)電機組的功率更大，提供更大的發(fā)電量。
[0035]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制方法的流程圖。
[0036]參照圖3，在步驟S210，獲取風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速，并獲取風(fēng)力發(fā)電機組的扭矩或功率。步驟S210中，還可以對獲取的轉(zhuǎn)速及扭矩或功率進行一階低通濾波，從而獲得抗擾處理的數(shù)據(jù)，以執(zhí)行更準(zhǔn)確的判斷和處理。
[0037]步驟S210之后，根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速以及扭矩或功率對風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速進行轉(zhuǎn)速跳躍控制。
[0038]在步驟S220，確定轉(zhuǎn)速是否大于或等于預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)轉(zhuǎn)速區(qū)間的轉(zhuǎn)速中間值。如果轉(zhuǎn)速大于或等于預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)轉(zhuǎn)速區(qū)間的轉(zhuǎn)速中間值，則執(zhí)行步驟S230，否則執(zhí)行步驟S231。此部分處理可參考圖2中步驟S220的處理，在此不再贅述。
[0039]在步驟S230，確定扭矩是否小于預(yù)設(shè)的第一扭矩值或者功率是否小于預(yù)設(shè)的功率參考值。如果是，則執(zhí)行步驟S240。此部分處理可參考圖2中步驟S230的處理，在此不再贅述。
[0040]圖3中步驟S240的詳細(xì)處理及有益技術(shù)效果可參考圖2中步驟240的相關(guān)描述，在此不再贅述。
[0041]在步驟S231，確定獲取的扭矩是否大于預(yù)設(shè)的第二扭矩值或者獲取的功率是否大于功率參考值。如果是，則執(zhí)行步驟S241。此部分處理可參考圖2中步驟S231的處理，在此不再贅述。
[0042]圖3中步驟S241的詳細(xì)處理及有益技術(shù)效果可參考圖2中步驟241的相關(guān)描述，在此不再贅述。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在步驟S240中，在控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限時，還可以將轉(zhuǎn)速跳躍中標(biāo)志設(shè)置為“是”。同樣地，在步驟S241中，在控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限時，也可以將轉(zhuǎn)速跳躍中標(biāo)志設(shè)置為“是”。相應(yīng)的，本發(fā)明的優(yōu)選實施例的風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制方法還可以包括步驟S211-步驟S213，步驟S211可以在步驟S210之前執(zhí)行，也可以在步驟S210之后執(zhí)行。
[0044]在步驟S211，獲取轉(zhuǎn)速跳躍中標(biāo)志。然后執(zhí)行步驟S212。
[0045]在步驟S212，確定轉(zhuǎn)速跳躍中標(biāo)志是否為“是”。如果轉(zhuǎn)速跳躍中標(biāo)志為“是”，則執(zhí)行步驟S213，如果轉(zhuǎn)速跳躍中標(biāo)志為“否”，則根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速以及扭矩或功率對風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速進行轉(zhuǎn)速跳躍控制，即等待轉(zhuǎn)速跳躍控制機制的觸發(fā)，然后進行轉(zhuǎn)速跳躍控。
[0046]在步驟213，繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前轉(zhuǎn)速跳躍，跳躍完成后，將轉(zhuǎn)速跳躍中標(biāo)志設(shè)置為“否”。
[0047]通過對跳躍中標(biāo)志的維護并根據(jù)該標(biāo)志進行相應(yīng)的處理，可以解決轉(zhuǎn)速在共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上下限之間頻繁來回切換的問題。
[0048]進一步地，本發(fā)明的優(yōu)選實施例的風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制方法中的轉(zhuǎn)速跳躍控制還可以包括步驟S235和步驟S250。并且在步驟S230中，如果扭矩或功率不滿足扭矩小于預(yù)設(shè)的第一扭矩值或者功率小于預(yù)設(shè)的功率參考值的條件，則執(zhí)行步驟S235。
[0049]在步驟235，確定轉(zhuǎn)速是否在共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間范圍內(nèi)并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)定的第五時間長度。確定轉(zhuǎn)速是否在共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間范圍內(nèi)的具體判定邏輯可以為確定轉(zhuǎn)速是否滿足:轉(zhuǎn)速下限+預(yù)設(shè)的第一偏置值〈轉(zhuǎn)速〈轉(zhuǎn)速上限-預(yù)設(shè)的第二偏置值。第一偏置值即圖1中所示的ε 1，可以設(shè)置為轉(zhuǎn)速下限的0% -5%之間；第二偏置值即圖1中所示的ε 2，可以設(shè)置為轉(zhuǎn)速上限的0% -5%之間；也可以將第一偏置值和第二偏置值都設(shè)置為轉(zhuǎn)速下限或轉(zhuǎn)速上限的0% -5%之間，此時兩個偏置值相等。第五時間長度可根據(jù)經(jīng)驗及實際需求設(shè)置(例如，設(shè)為0-30秒)。
[0050]如果是在步驟235中確定轉(zhuǎn)速在共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間范圍內(nèi)并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)定的第五時間長度，則執(zhí)行步驟240，控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限。否則，執(zhí)行步驟S250。
[0051]在步驟S250，通過傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)速控制方法，即通過扭矩控制來維持最佳尖速比的方法來控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速。
[0052]進一步地，本發(fā)明的優(yōu)選實施例的風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制方法中的轉(zhuǎn)速跳躍控制還可以包括步驟S236。并且在步驟S231中，如果扭矩或功率不滿足扭矩大于或等于預(yù)設(shè)的第二扭矩值或者功率大于或等于功率參考值的條件，則執(zhí)行步驟S236。
[0053]在步驟236，確定轉(zhuǎn)速是否在共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間范圍內(nèi)并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)定的第六時間長度，第六時間長度可根據(jù)經(jīng)驗及實際需求設(shè)置(例如，設(shè)為0-30秒)。該判定邏輯可參考步驟S235中的相關(guān)描述，在此不再贅述。如果是，則執(zhí)行步驟241，控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限。否則，執(zhí)行步驟S250。
[0054]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)。
[0055]參照圖4，本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)包括:運行數(shù)據(jù)獲取裝置410以及轉(zhuǎn)速跳躍控制裝置420，其中，
[0056]運行數(shù)據(jù)獲取裝置410，用于獲取風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速，并獲取風(fēng)力發(fā)電機組的扭矩或功率；
[0057]轉(zhuǎn)速跳躍控制裝置420，用于根據(jù)運行數(shù)據(jù)獲取裝置410獲取的風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速以及扭矩或功率對風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速進行轉(zhuǎn)速跳躍控制。
[0058]轉(zhuǎn)速跳躍控制裝置420包括:第一轉(zhuǎn)速跳躍控制單元421以及第二轉(zhuǎn)速跳躍控制單元422。
[0059]第一轉(zhuǎn)速跳躍控制單元421，用于在運行數(shù)據(jù)獲取裝置410獲取的轉(zhuǎn)速大于或等于預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)轉(zhuǎn)速區(qū)間的轉(zhuǎn)速中間值，并且扭矩小于預(yù)設(shè)的第一扭矩值或者功率小于預(yù)設(shè)的功率參考值時，控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限。
[0060]轉(zhuǎn)速中間值可以等于轉(zhuǎn)速上限與轉(zhuǎn)速下限之和除以2 ;功率參考值可以為基于最佳尖速比的轉(zhuǎn)速/功率表得到的轉(zhuǎn)速中間值對應(yīng)的最佳發(fā)電功率；第一扭矩值可以等于功率參考值除以轉(zhuǎn)速上限。通過第一轉(zhuǎn)速跳躍控制單元421的處理，使得風(fēng)力發(fā)電機組在風(fēng)速在逐漸變小的情況下，將轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限，避免風(fēng)力發(fā)電機組的功率逐漸減小、發(fā)電量損失過大，并避免風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)生共振。[0061 ] 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，第一轉(zhuǎn)速跳躍控制單元421，還可以用于在扭矩小于預(yù)設(shè)的第一扭矩值并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)設(shè)的第一時間長度，或者，功率小于預(yù)設(shè)的功率參考值并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)設(shè)的第二時間長度時，控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限。通過對扭矩或功率的持續(xù)時間長度的限定，使得對當(dāng)前環(huán)境的風(fēng)速的變化趨勢的判斷更加準(zhǔn)確。
[0062]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，第一轉(zhuǎn)速跳躍控制單元421控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速以預(yù)設(shè)的第一加速度跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限，以防止轉(zhuǎn)速跳躍對機組運行造成沖擊，導(dǎo)致機艙加速度及載荷過大。進一步地，第一轉(zhuǎn)速跳躍控制單元421在轉(zhuǎn)速跳躍過程中可以限定扭矩的上限為第二扭矩值、扭矩的下限為第一扭矩值，以防止轉(zhuǎn)速跳躍過程中出現(xiàn)較大的扭矩跳變，弓I起機艙振動。
[0063]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，第一轉(zhuǎn)速跳躍控制單元421通過扭矩控制的方法控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限。通過扭矩控制的方法控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速相比通過變槳的方法控制轉(zhuǎn)速，能夠使風(fēng)力發(fā)電機組的扭矩更大，從而使風(fēng)力發(fā)電機組的功率更大，提供更大的發(fā)電量。
[0064]第二轉(zhuǎn)速跳躍控制單元422，用于在轉(zhuǎn)速小于轉(zhuǎn)速中間值，并且扭矩大于或等于預(yù)設(shè)的第二扭矩值或者功率大于或等于功率參考值時，控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限，第二扭矩值等于功率參考值除以轉(zhuǎn)速下限。從而在風(fēng)速在逐漸變大的情況下，將轉(zhuǎn)速提高，以提高發(fā)電量，并通過跳躍到風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限，避免了風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)生共振。
[0065]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，第二轉(zhuǎn)速跳躍控制單元422，還用于在扭矩大于或等于預(yù)設(shè)的第二扭矩值并持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)設(shè)的第三時間長度，或者，功率大于或等于功率參考值并持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)設(shè)的第四時間長度時，控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限。通過對扭矩或功率的持續(xù)時間長度的限定，使得對當(dāng)前環(huán)境的風(fēng)速的變化趨勢的判斷更加準(zhǔn)確。
[0066]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，第二轉(zhuǎn)速跳躍控制單元422控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速以預(yù)設(shè)的第二加速度跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限，第二加速度等于:-1Χ第一加速度，以防止轉(zhuǎn)速跳躍對機組運行造成沖擊，導(dǎo)致機艙加速度及載荷過大。進一步地，第二轉(zhuǎn)速跳躍控制單元422在轉(zhuǎn)速跳躍過程中可以限定扭矩的上限為第二扭矩值、扭矩的下限為第一扭矩值，以防止轉(zhuǎn)速跳躍過程中出現(xiàn)較大的扭矩跳變，引起機艙振動。
[0067]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，第二轉(zhuǎn)速跳躍控制單元422通過扭矩控制的方法控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限。通過扭矩控制的方法控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速相比通過變槳的方法控制轉(zhuǎn)速，能夠使風(fēng)力發(fā)電機組的扭矩更大，從而使風(fēng)力發(fā)電機組的功率更大，提供更大的發(fā)電量。
[0068]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)。
[0069]參照圖5，本發(fā)明優(yōu)選實施例的風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速跳躍控制裝置420還可以包括:第一轉(zhuǎn)速狀態(tài)確定單元423，用于在轉(zhuǎn)速大于或等于轉(zhuǎn)速中間值，并且扭矩或功率不滿足扭矩小于預(yù)設(shè)的第一扭矩值或者功率小于預(yù)設(shè)的功率參考值的條件時，確定轉(zhuǎn)速是否在共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間范圍內(nèi)并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)定的第五時間長度。如果是，則第一轉(zhuǎn)速跳躍控制單元421控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限。
[0070]更進一步地，轉(zhuǎn)速跳躍控制裝置420還可以包括:第二轉(zhuǎn)速狀態(tài)確定單元424，用于在轉(zhuǎn)速小于轉(zhuǎn)速中間值，并且扭矩或功率不滿足扭矩大于或等于預(yù)設(shè)的第二扭矩值或者功率大于或等于功率參考值的條件時，確定轉(zhuǎn)速是否在共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間范圍內(nèi)并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)定的第六時間長度。如果是，則第二轉(zhuǎn)速跳躍控制單元控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限。
[0071 ] 第一轉(zhuǎn)速狀態(tài)確定單元423和第二轉(zhuǎn)速狀態(tài)確定單元424可以通過如下邏輯確定轉(zhuǎn)速是否在共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間范圍內(nèi):轉(zhuǎn)速是否滿足:轉(zhuǎn)速下限+預(yù)設(shè)的第一偏置值〈轉(zhuǎn)速〈轉(zhuǎn)速上限-預(yù)設(shè)的第二偏置值。
[0072]更進一步地，轉(zhuǎn)速跳躍控制裝置420還可以包括:轉(zhuǎn)速控制單元425，用于在第一轉(zhuǎn)速狀態(tài)確定單元423確定轉(zhuǎn)速不滿足在共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間范圍內(nèi)并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)定的第五時間長度的條件，或者在第二轉(zhuǎn)速狀態(tài)確定單元424確定轉(zhuǎn)速不滿足在共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間范圍內(nèi)并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)定的第六時間長度的條件時，通過扭矩控制來維持最佳尖速比的方法來控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速。
[0073]更進一步地，第一轉(zhuǎn)速跳躍控制單元421還可以用于在控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限時，將轉(zhuǎn)速跳躍中標(biāo)志設(shè)置為“是”。第二轉(zhuǎn)速跳躍控制單元422還可以用于在控制風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限時，將轉(zhuǎn)速跳躍中標(biāo)志設(shè)置為“是”。相應(yīng)地，本發(fā)明的用于風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)還可以包括:跳躍中標(biāo)志獲取裝置430，用于獲取轉(zhuǎn)速跳躍中標(biāo)志，如果轉(zhuǎn)速跳躍中標(biāo)志為“是”，則指示轉(zhuǎn)速跳躍控制裝置420繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前轉(zhuǎn)速跳躍，跳躍完成后，將轉(zhuǎn)速跳躍中標(biāo)志設(shè)置為“否”；如果轉(zhuǎn)速跳躍中標(biāo)志為“否”，則指示轉(zhuǎn)速跳躍控制裝置420根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速以及扭矩或功率對風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速進行轉(zhuǎn)速跳躍控制。
[0074]更進一步地，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)還可以包括:濾波處理裝置440，用于對運行數(shù)據(jù)獲取裝置獲取的轉(zhuǎn)速及扭矩或功率進行一階低通濾波。從而獲得抗擾處理的數(shù)據(jù)，以執(zhí)行更準(zhǔn)確的判斷和處理。
[0075]本發(fā)明上述實施例提供的風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制方法及控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速以及扭矩或功率對所風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速進行轉(zhuǎn)速跳躍控制，使風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速隨著風(fēng)速的趨勢跳躍到轉(zhuǎn)速下限或者轉(zhuǎn)速上限，從而使風(fēng)力發(fā)電機組在提供更大的發(fā)電量的同時，又避免了風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)生共振。
[0076]以上僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制方法，其特征在于，包括: 獲取所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速，并獲取所述風(fēng)力發(fā)電機組的扭矩或功率； 根據(jù)所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速以及扭矩或功率對所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速進行轉(zhuǎn)速跳躍控制，所述轉(zhuǎn)速跳躍控制包括: 如果所述轉(zhuǎn)速大于或等于預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間的轉(zhuǎn)速中間值，并且所述扭矩小于預(yù)設(shè)的第一扭矩值或者所述功率小于預(yù)設(shè)的功率參考值，則控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限； 如果所述轉(zhuǎn)速小于所述轉(zhuǎn)速中間值，并且所述扭矩大于或等于預(yù)設(shè)的第二扭矩值或者所述功率大于或等于所述功率參考值，則控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述扭矩小于預(yù)設(shè)的第一扭矩值或者所述功率小于預(yù)設(shè)的功率參考值包括:所述扭矩小于所述預(yù)設(shè)的第一扭矩值并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)設(shè)的第一時間長度，或者，所述功率小于所述預(yù)設(shè)的功率參考值并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)設(shè)的第二時間長度； 所述扭矩大于或等于預(yù)設(shè)的第二扭矩值或者所述功率大于或等于所述功率參考值包括:所述扭矩大于或等于所述預(yù)設(shè)的第二扭矩值并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)設(shè)的第三時間長度，或者，所述功率大于或等于所述預(yù)設(shè)的功率參考值并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)設(shè)的第四時間長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限包括:控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速以預(yù)設(shè)的第一加速度跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限； 所述控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限包括:控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速以預(yù)設(shè)的第二加速度跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限，所述第二加速度等于:-1Χ所述第一加速度； 其中，在轉(zhuǎn)速跳躍過程中限定扭矩的上限為第二扭矩值、扭矩的下限為第一扭矩值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)速中間值等于所述轉(zhuǎn)速上限與所述轉(zhuǎn)速下限之和除以2 ； 所述功率參考值為基于最佳尖速比的轉(zhuǎn)速/功率表得到的所述轉(zhuǎn)速中間值對應(yīng)的最佳發(fā)電功率； 所述第一扭矩值等于所述功率參考值除以所述轉(zhuǎn)速上限； 所述第二扭矩值等于所述功率參考值除以所述轉(zhuǎn)速下限。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限包括:通過扭矩控制的方法控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限； 所述控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限包括:通過扭矩控制的方法控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述獲取所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速，并獲取所述風(fēng)力發(fā)電機組的扭矩或功率的處理還包括:對獲取的所述轉(zhuǎn)速及扭矩或功率進行一階低通濾波。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于， 在控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限時，還包括:將轉(zhuǎn)速跳躍中標(biāo)志設(shè)置為“是”； 在控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限時，還包括:將所述轉(zhuǎn)速跳躍中標(biāo)志設(shè)置為“是”； 所述風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制方法還包括: 獲取轉(zhuǎn)速跳躍中標(biāo)志， 如果所述轉(zhuǎn)速跳躍中標(biāo)志為“是”，則繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前轉(zhuǎn)速跳躍，跳躍完成后，將所述轉(zhuǎn)速跳躍中標(biāo)志設(shè)置為“否”;如果所述轉(zhuǎn)速跳躍中標(biāo)志為“否”，則根據(jù)所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速以及扭矩或功率對所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速進行所述轉(zhuǎn)速跳躍控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)速跳躍控制還包括: 如果所述轉(zhuǎn)速大于或等于所述轉(zhuǎn)速中間值，并且所述扭矩或功率不滿足所述扭矩小于預(yù)設(shè)的第一扭矩值或者所述功率小于預(yù)設(shè)的功率參考值的條件，則確定所述轉(zhuǎn)速是否在共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間范圍內(nèi)并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)定的第五時間長度，如果是，則控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限； 如果所述轉(zhuǎn)速小于所述轉(zhuǎn)速中間值，并且所述扭矩或功率不滿足所述扭矩大于或等于預(yù)設(shè)的第二扭矩值或者所述功率大于或等于所述功率參考值的條件，則確定所述轉(zhuǎn)速是否在共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間范圍內(nèi)并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)定的第六時間長度，如果是，則控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)速跳躍控制還包括: 如果所述轉(zhuǎn)速不滿足所述在共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間范圍內(nèi)并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)定的第五時間長度的條件，或者所述轉(zhuǎn)速不滿足所述在共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間范圍內(nèi)并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)定的第六時間長度的條件，則通過扭矩控制來維持最佳尖速比的方法來控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述確定所述轉(zhuǎn)速是否在共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間范圍內(nèi)包括: 確定所述轉(zhuǎn)速是否滿足:所述轉(zhuǎn)速下限+預(yù)設(shè)的第一偏置值〈所述轉(zhuǎn)速〈所述轉(zhuǎn)速上限-預(yù)設(shè)的第二偏置值。
11.一種風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 運行數(shù)據(jù)獲取裝置，用于獲取所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速，并獲取所述風(fēng)力發(fā)電機組的扭矩或功率； 轉(zhuǎn)速跳躍控制裝置，用于根據(jù)所述運行數(shù)據(jù)獲取裝置獲取的風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速以及扭矩或功率對所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速進行轉(zhuǎn)速跳躍控制，所述轉(zhuǎn)速跳躍控制裝置包括: 第一轉(zhuǎn)速跳躍控制單元，用于在所述轉(zhuǎn)速大于或等于預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間的轉(zhuǎn)速中間值，并且所述扭矩小于預(yù)設(shè)的第一扭矩值或者所述功率小于預(yù)設(shè)的功率參考值時，控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限； 第二轉(zhuǎn)速跳躍控制單元，用于在所述轉(zhuǎn)速小于所述轉(zhuǎn)速中間值，并且所述扭矩大于或等于預(yù)設(shè)的第二扭矩值或者所述功率大于或等于所述功率參考值時，控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述扭矩小于預(yù)設(shè)的第一扭矩值或者所述功率小于預(yù)設(shè)的功率參考值包括:所述扭矩小于所述預(yù)設(shè)的第一扭矩值并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)設(shè)的第一時間長度，或者，所述功率小于所述預(yù)設(shè)的功率參考值并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)設(shè)的第二時間長度； 所述扭矩大于或等于預(yù)設(shè)的第二扭矩值或者所述功率大于或等于所述功率參考值包括:所述扭矩大于或等于所述預(yù)設(shè)的第二扭矩值并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)設(shè)的第三時間長度，或者，所述功率大于或等于所述功率參考值并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)設(shè)的第四時間長度。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述第一轉(zhuǎn)速跳躍控制單元控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速以預(yù)設(shè)的第一加速度跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限； 所述第二轉(zhuǎn)速跳躍控制單元控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速以預(yù)設(shè)的第二加速度跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限，所述第二加速度等于:-1Χ所述第一加速度； 其中，在轉(zhuǎn)速跳躍過程中限定扭矩的上限為第二扭矩值、扭矩的下限為第一扭矩值。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)速中間值等于所述轉(zhuǎn)速上限與所述轉(zhuǎn)速下限之和除以2 ； 所述功率參考值為基于最佳尖速比的轉(zhuǎn)速/功率表得到的所述轉(zhuǎn)速中間值對應(yīng)的最佳發(fā)電功率； 所述第一扭矩值等于所述功率參考值除以所述轉(zhuǎn)速上限； 所述第二扭矩值等于所述功率參考值除以所述轉(zhuǎn)速下限。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)速跳躍控制單元通過扭矩控制的方法控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限； 所述第二轉(zhuǎn)速跳躍控制單元通過扭矩控制的方法控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限。
16.根據(jù)權(quán)利要求11-15任一項權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括:濾波處理裝置，用于對所述運行數(shù)據(jù)獲取裝置獲取的所述轉(zhuǎn)速及扭矩或功率進行一階低通濾波。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述第一轉(zhuǎn)速跳躍控制單元還用于在控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限時，將轉(zhuǎn)速跳躍中標(biāo)志設(shè)置為“是”; 所述第二轉(zhuǎn)速跳躍控制單元還用于在控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限時，將轉(zhuǎn)速跳躍中標(biāo)志設(shè)置為“是”; 所述風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)還包括: 跳躍中標(biāo)志獲取裝置，用于獲取轉(zhuǎn)速跳躍中標(biāo)志，并且在所述轉(zhuǎn)速跳躍中標(biāo)志為“是”時，指示所述轉(zhuǎn)速跳躍控制裝置繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前轉(zhuǎn)速跳躍，在跳躍完成后，將所述轉(zhuǎn)速跳躍中標(biāo)志設(shè)置為“否”； 在所述轉(zhuǎn)速跳躍中標(biāo)志為“否”時，指示所述轉(zhuǎn)速跳躍控制裝置根據(jù)所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速以及扭矩或功率對所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速進行所述轉(zhuǎn)速跳躍控制。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)速跳躍控制裝置還包括: 第一轉(zhuǎn)速狀態(tài)確定單元，用于在所述轉(zhuǎn)速大于或等于所述轉(zhuǎn)速中間值，并且所述扭矩或功率不滿足所述扭矩小于預(yù)設(shè)的第一扭矩值或者所述功率小于預(yù)設(shè)的功率參考值的條件時，確定所述轉(zhuǎn)速是否在共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間范圍內(nèi)并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)定的第五時間長度，如果是，則指示所述第一轉(zhuǎn)速跳躍控制單元控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速下限； 第二轉(zhuǎn)速狀態(tài)確定單元，用于在所述轉(zhuǎn)速小于所述轉(zhuǎn)速中間值，并且所述扭矩或功率不滿足所述扭矩大于或等于預(yù)設(shè)的第二扭矩值或者所述功率大于或等于所述功率參考值的條件時，確定所述轉(zhuǎn)速是否在共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間范圍內(nèi)并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)定的第六時間長度，如果是，則指示所述第二轉(zhuǎn)速跳躍控制單元控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速跳躍到預(yù)設(shè)的所述風(fēng)力發(fā)電機組的共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上限。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)速跳躍控制裝置還包括: 轉(zhuǎn)速控制單元，用于在所述第一轉(zhuǎn)速狀態(tài)確定單元確定轉(zhuǎn)速不滿足所述在共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間范圍內(nèi)并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)定的第五時間長度的條件，或者在所述第二轉(zhuǎn)速狀態(tài)確定單元確定轉(zhuǎn)速不滿足所述在共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間范圍內(nèi)并且持續(xù)的時間長度大于等于預(yù)定的第六時間長度的條件時，通過扭矩控制來維持最佳尖速比的方法來控制所述風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)速狀態(tài)確定單元和第二轉(zhuǎn)速狀態(tài)確定單元確定所述轉(zhuǎn)速是否在共振轉(zhuǎn)頻帶對應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)間范圍內(nèi)包括: 確定所述轉(zhuǎn)速是否滿足:所述轉(zhuǎn)速下限+預(yù)設(shè)的第一偏置值〈所述轉(zhuǎn)速〈所述轉(zhuǎn)速上限-預(yù)設(shè)的第二偏置值。
【文檔編號】F03D7/00GK104405581SQ201410578355
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】趙樹椿 申請人:北京金風(fēng)科創(chuàng)風(fēng)電設(shè)備有限公司