风力发电机组的控制方法、装置和风力发电机组制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种风力发电机组的控制方法、装置和风力发电机组。所述控制方法包括：将风力发电机组达到额定风速前的风速范围划分为多个风速段；针对每个风速段，建立该风速段内的理论最大输出功率与相应理论转速、实际最大输出功率与相应实际转速的对应关系；获取风力发电机组的实时风速和实时输出功率，确定实时风速所在的风速段和该风速段内的所述对应关系；根据实时输出功率以及实时风速所在的风速段内的所述对应关系，确定转速增量，根据所述转速增量控制风力发电机组的运行。所述控制方法能够根据风速变化迅速而准确地追踪最大输出功率，从而最大限度地获得风能。从而最大限度地获得风能。从而最大限度地获得风能。

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组的控制方法、装置和风力发电机组


[0001]本专利技术涉及风力发电
，具体涉及一种风力发电机组的控制方法、装置和风力发电机组。

技术介绍

[0002]在风速一定的情况下如何最大限度获得风能是风力发电机组永恒的追求。应用于风力发电机组的最大功率点追踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制策略目标是使风轮的转速迅速跟踪风速变化，使风力发电机组始终保持在最佳叶尖速比运行，从而最大限度获得风能。
[0003]现有的MPPT控制策略存在着诸多问题，例如，受风力发电机组的运行环境影响大，最大功率点追踪的准确性低，最大功率点追踪时间过长，工程化应用难度大等。

技术实现思路

[0004]本专利技术的示例性实施例的目的在于提供一种风力发电机组的控制方法、装置和风力发电机组，以克服上述的至少一个缺陷。
[0005]在一个总体方面，提供一种风力发电机组的控制方法，所述控制方法包括：将风力发电机组达到额定风速前的风速范围划分为多个风速段；针对每个风速段，建立该风速段内的理论最大输出功率与相应理论转速、实际最大输出功率与相应实际转速的对应关系；获取风力发电机组的实时风速和实时输出功率，确定实时风速所在的风速段和该风速段内的所述对应关系；根据实时输出功率以及实时风速所在的风速段内的所述对应关系，确定转速增量，根据所述转速增量控制风力发电机组的运行。
[0006]可选地，针对每个风速段，建立该风速段内的理论最大输出功率与相应理论转速、实际最大输出功率与相应实际转速的对应关系的步骤包括：建立以该风速段内的理论最大输出功率与相应理论转速为第一维并且以该风速段内的实际最大输出功率与相应实际转速为第二维的二维数组。
[0007]可选地，确定转速增量的步骤包括：根据前一时刻风速所在的风速段内的理论最大输出功率与实际最大输出功率计算前一时刻风速所在的风速段内的允许功率差；确定当前风速所在的风速段是否为前一时刻风速所在的风速段；如果当前风速所在的风速段为前一时刻风速所在的风速段，则确定前一时刻风速所在的风速段内的理论最大输出功率与当前输出功率之差是否小于所述允许功率差；如果所述理论最大输出功率与当前输出功率之差小于所述允许功率差，则确定转速增量为零；如果所述理论最大输出功率与当前输出功率之差不小于所述允许功率差，则确定转速增量为前一时刻风速所在的风速段内的理论转速与当前转速之差。
[0008]可选地，确定转速增量的步骤还包括：如果当前风速所在的风速段不是前一时刻风速所在的风速段，则确定转速增量为当前风速所在的风速段内的理论转速与当前转速之差。
[0009]可选地，前一时刻风速所在的风速段内的允许功率差为该风速段内的理论最大输出功率与实际最大输出功率之差的二分之一。
[0010]可选地，根据所述转速增量控制风力发电机组的运行的步骤包括：根据所述转速增量调整风力发电机组的实时转速，直到前一时刻风速所在的风速段内的理论最大输出功率与当前输出功率之差小于所述允许功率差为止。
[0011]可选地，所述控制方法还包括：根据风力发电机组的历史运行数据获取每个风速段内的实际最大输出功率与相应实际转速。
[0012]可选地，所述控制方法还包括：确定风力发电机组的当前输出功率是否大于当前风速所在的风速段内的实际最大输出功率；如果所述当前输出功率大于该风速段内的实际最大输出功率，则将该风速段内的实际最大输出功率与相应实际转速的对应关系更新为当前输出功率与当前转速的对应关系。
[0013]在另一个总体方面，提供一种风力发电机组的控制装置，所述控制装置包括：风速段划分单元，被配置为将风力发电机组达到额定风速前的风速范围划分为多个风速段；对应关系建立单元，被配置为针对每个风速段，建立该风速段内的理论最大输出功率与相应理论转速、实际最大输出功率与相应实际转速的对应关系；数据获取单元，被配置为获取风力发电机组的实时风速和实时输出功率；转速增量确定单元，被配置为确定实时风速所在的风速段和该风速段内的所述对应关系，根据实时输出功率以及实时风速所在的风速段内的所述对应关系，确定转速增量；控制单元，被配置为根据所述转速增量控制风力发电机组的运行。
[0014]可选地，对应关系建立单元被进一步配置为：针对每个风速段，建立以该风速段内的理论最大输出功率与相应理论转速为第一维并且以该风速段内的实际最大输出功率与相应实际转速为第二维的二维数组。
[0015]可选地，转速增量确定单元被进一步配置为：根据前一时刻风速所在的风速段内的理论最大输出功率与实际最大输出功率计算前一时刻风速所在的风速段内的允许功率差；确定当前风速所在的风速段是否为前一时刻风速所在的风速段；如果当前风速所在的风速段为前一时刻风速所在的风速段，则确定前一时刻风速所在的风速段内的理论最大输出功率与当前输出功率之差是否小于所述允许功率差；如果所述理论最大输出功率与当前输出功率之差小于所述允许功率差，则确定转速增量为零；如果所述理论最大输出功率与当前输出功率之差不小于所述允许功率差，则确定转速增量为前一时刻风速所在的风速段内的理论转速与当前转速之差。
[0016]可选地，转速增量确定单元被进一步配置为：如果当前风速所在的风速段不是前一时刻风速所在的风速段，则确定转速增量为当前风速所在的风速段内的理论转速与当前转速之差。
[0017]可选地，转速增量确定单元被进一步配置为：计算前一时刻风速所在的风速段内的理论最大输出功率与实际最大输出功率之差的二分之一，作为前一时刻风速所在的风速段内的允许功率差。
[0018]可选地，控制单元被进一步配置为：根据所述转速增量调整风力发电机组的实时转速，直到前一时刻风速所在的风速段内的理论最大输出功率与当前输出功率之差小于所述允许功率差为止。
[0019]可选地，对应关系建立单元被进一步配置为：根据风力发电机组的历史运行数据获取每个风速段内的实际最大输出功率与相应实际转速。
[0020]可选地，对应关系建立单元被进一步配置为：确定风力发电机组的当前输出功率是否大于当前风速所在的风速段内的实际最大输出功率；如果所述当前输出功率大于该风速段内的实际最大输出功率，则将该风速段内的实际最大输出功率与相应实际转速的对应关系更新为当前输出功率与当前转速的对应关系。
[0021]在另一个总体方面，提供一种风力发电机组，所述风力发电机组包括如上所述的控制装置。
[0022]在另一个总体方面，提供一种计算装置，所述计算装置包括计算机可读存储介质和处理器，所述计算机可读存储介质存储有程序或指令，当所述程序或指令由所述处理器执行时实现如上所述的控制方法。
[0023]在另一个总体方面，提供一种风力发电机组的控制器，所述控制器被配置为执行如上所述的控制方法。
[0024]采用根据本专利技术示例性实施例的风力发电机组的控制方法、装置和风力发电机组，通过对风速范围分段并实时地反馈输出功率，基于反馈的输出功率和对应的风速段确定转速增量，能够有效规避爬山算法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：将风力发电机组达到额定风速前的风速范围划分为多个风速段；针对每个风速段，建立该风速段内的理论最大输出功率与相应理论转速、实际最大输出功率与相应实际转速的对应关系；获取风力发电机组的实时风速和实时输出功率，确定实时风速所在的风速段和该风速段内的所述对应关系；根据实时输出功率以及实时风速所在的风速段内的所述对应关系，确定转速增量，根据所述转速增量控制风力发电机组的运行。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，针对每个风速段，建立该风速段内的理论最大输出功率与相应理论转速、实际最大输出功率与相应实际转速的对应关系的步骤包括：建立以该风速段内的理论最大输出功率与相应理论转速为第一维并且以该风速段内的实际最大输出功率与相应实际转速为第二维的二维数组。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，确定转速增量的步骤包括：根据前一时刻风速所在的风速段内的理论最大输出功率与实际最大输出功率计算前一时刻风速所在的风速段内的允许功率差；确定当前风速所在的风速段是否为前一时刻风速所在的风速段；如果当前风速所在的风速段为前一时刻风速所在的风速段，则确定前一时刻风速所在的风速段内的理论最大输出功率与当前输出功率之差是否小于所述允许功率差；如果所述理论最大输出功率与当前输出功率之差小于所述允许功率差，则确定转速增量为零；如果所述理论最大输出功率与当前输出功率之差不小于所述允许功率差，则确定转速增量为前一时刻风速所在的风速段内的理论转速与当前转速之差。4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，确定转速增量的步骤还包括：如果当前风速所在的风速段不是前一时刻风速所在的风速段，则确定转速增量为当前风速所在的风速段内的理论转速与当前转速之差。5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，前一时刻风速所在的风速段内的允许功率差为该风速段内的理论最大输出功率与实际最大输出功率之差的二分之一。6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，根据所述转速增量控制风力发电机组的运行的步骤包括：根据所述转速增量调整风力发电机组的实时转速，直到前一时刻风速所在的风速段内的理论最大输出功率与当前输出功率之差小于所述允许功率差为止。7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：根据风力发电机组的历史运行数据获取每个风速段内的实际最大输出功率与相应实际转速。8.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：确定风力发电机组的当前输出功率是否大于当前风速所在的风速段内的实际最大输出功率；如果所述当前输出功率大于该风速段内的实际最大输出功率，则将该风速段内的实际最大输出功率与相应实际转速的对应关系更新为当前输出功率与当前转速的对应关系。9.一种风力发电机组的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：风速段划分单元，被配置为将风力发电机组达到额定风速前的风速范围划分为多个风
速段；对应关系建立单元，被配置为针对每个风速段，建立该风速段内的理论最大输出功率与相应理论转速、实际最大输出功率与相应实际转速的对应关系；数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐碧琴，
申请(专利权)人：新疆金风科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：