提供了一种风力发电机组及其避转速控制方法、装置。所述方法包括：当接收到限功率运行的指令时，确定所述指令要求的功率值上限；确定所述要求的功率值上限是否处于与避转速区间对应的避功率区间；当处于所述避功率区间时，将风力发电机组的最大允许功率值设定为所述避功率区间的下边界值，其中，所述避功率区间的上边界值为基于避转速区间的上边界值确定的功率值，所述避功率区间的下边界值为基于避转速区间的下边界值确定的功率值，其中，避转速区间和避功率区间为开区间。能够避免风力发电机组在限功率运行状态下转速的运行范围与避转速区间发生重合而导致机组共振异常、载荷超限等的问题，保证了机组运行的安全性和可靠性。靠性。靠性。
【技术实现步骤摘要】
风力发电机组及其避转速控制方法、装置
[0001]本专利技术总体说来涉及风力发电
，更具体地讲，涉及一种风力发电机组及其避转速控制方法、装置。
技术介绍
[0002]随着风力发电机组容量增大，配有高柔塔架的风力发电机组由于具有发电性能高、成本低等特点，逐渐成为一种趋势。但由于高柔塔架本身固有频率低，会导致机组运行转速中的倍频分量与高柔塔架固有频率发生重叠。在常规设计中，为了避免机组在最小转速时与塔架一阶频率产生共振，会对最小转速的取值做出限制。但由于目前一些大叶轮机组的额定转速非常低，如果满足上述对最小转速的限制则会导致最小转速与额定转速之间的范围过窄，从而带来机组发电性能不佳的问题。为了解决此问题，可以在选择较小的最小转速值的同时，通过增加避转速区间的方式来避免塔架共振。然而，风力发电机的转速经常处于或频繁进入避转速区间，会导致机组共振、载荷增加或其他安全问题。
技术实现思路
[0003]本专利技术的示例性实施例在于提供一种风力发电机组及其避转速控制方法、装置，其能够避免风力发电机组在限功率运行状态下转速的运行范围与避转速区间发生重合。
[0004]根据本专利技术的示例性实施例，提供一种风力发电机组的避转速控制方法，所述方法包括：当接收到限功率运行的指令时，确定所述指令要求的功率值上限；确定所述要求的功率值上限是否处于与避转速区间对应的避功率区间；当处于所述避功率区间时，将风力发电机组的最大允许功率值设定为所述避功率区间的下边界值，其中，所述避功率区间的上边界值为基于避转速区间的上边界值确定的功率值，所述避功率区间的下边界值为基于避转速区间的下边界值确定的功率值，其中，避转速区间和避功率区间为开区间。
[0005]可选地，所述方法还包括：当不处于所述避功率区间时，将风力发电机组的最大允许功率值设定为所述要求的功率值上限。
[0006]可选地，所述避功率区间的上边界值为避转速区间的上边界值与第一预设电磁扭矩的乘积，所述避功率区间的下边界值为避转速区间的下边界值与第二预设电磁扭矩的乘积，其中，第一预设电磁扭矩为在从低转速向高转速穿越避转速区间之前需停留的电磁扭矩值，其中，第二预设电磁扭矩为风力发电机组达到避转速区间的下边界值时的电磁扭矩值。
[0007]可选地，所述方法还包括：根据发电机的转速处于避转速区间的统计信息，识别风力发电机组是否存在反复通过避转速区间的异常，其中，当存在异常时，执行所述确定所述要求的功率值上限是否处于与避转速区间对应的避功率区间的步骤。
[0008]可选地，发电机的转速处于避转速区间的统计信息包括：发电机的转速处于避转速区间的统计时长和/或进入避转速区间的统计次数。
[0009]可选地，根据发电机的转速处于避转速区间的统计时长识别风力发电机组是否存
在反复通过避转速区间的异常的步骤包括：根据风力发电机组的历史运行时段的运行数据，确定所述历史运行时段中的每个时间间隔对应的避转速时长占比，其中，每个时间间隔对应的避转速时长占比为：该时间间隔内转速处于避转速区间之中的第一预设区间的总时长占预设时长的比例；当所述历史运行时段之中对应的避转速时长占比超过预设标准比例的时间间隔的总数量超过第一预设数量时，确定风力发电机组存在反复通过避转速区间的异常，其中，每个时间间隔的长度为所述预设时长。
[0010]可选地，确定风力发电机组存在反复通过避转速区间的异常的步骤包括：当所述历史运行时段之中对应的避转速时长占比超过预设标准比例且对应于限功率运行状态的时间间隔的总数量超过第二预设数量时，确定风力发电机组存在反复通过避转速区间的异常；或者，当所述历史运行时段之中对应的避转速时长占比超过预设标准比例且对应于预设风速段的时间间隔的总数量超过第三预设数量时，确定风力发电机组存在反复通过避转速区间的异常，其中，所述预设风速段为在避转速区间所对应的风速段附近的风速段。
[0011]可选地，根据风力发电机组的历史运行时段的运行数据，确定所述历史运行时段中的每个时间间隔对应的避转速时长占比的步骤包括：以所述预设时长为间隔，将所述历史运行时段的运行数据，划分为M组运行数据，其中，每组运行数据包括：在连续N个采样时间点采集的发电机的N个转速值；将每组的N个转速值之中处于第一预设区间的转速值的数量与N之间的比值，作为相应的每个时间间隔对应的避转速时长占比，其中，M为大于1的整数，N为大于1的整数。
[0012]可选地，所述预设标准比例基于以下项之中的至少一项而确定：风力发电机组从低转速向高转速穿越避转速区间所需的上跳时长、从高转速向低转速穿越避转速区间所需的下跳时长、预设的在所述预设时长内正常可穿越避转速区间的次数、以及所述预设时长的长度。
[0013]可选地，所述预设标准比例为：T
max
*I*J/L，其中，T
max
指示所述上跳时长和所述下跳时长之中的最大值、I指示余量系数、J指示预设的在所述预设时长内正常可穿越避转速区间的次数、L指示所述预设时长的长度。
[0014]根据本专利技术的另一示例性实施例，提供一种风力发电机组的避转速控制装置，所述装置包括：确定单元，当接收到限功率运行的指令时，确定所述指令要求的功率值上限；判断单元，确定所述要求的功率值上限是否处于与避转速区间对应的避功率区间；设定单元，当处于所述避功率区间时，将风力发电机组的最大允许功率值设定为所述避功率区间的下边界值，其中，所述避功率区间的上边界值为基于避转速区间的上边界值确定的功率值，所述避功率区间的下边界值为基于避转速区间的下边界值确定的功率值，其中，避转速区间和避功率区间为开区间。
[0015]根据本专利技术的另一示例性实施例，提供一种风力发电机组，包括：发电机，其包括定子和与叶轮机械连接的转子；变流器，其与定子绕组电性耦合连接；数据采集模块，被配置为采集发电机的转速；控制器，被配置为设置变流器的电磁扭矩参数以控制发电机的转速，所述控制器执行如上所述的避转速控制方法。
[0016]可选地，所述发电机为永磁发电机，所述风力发电机组为直驱型。
[0017]根据本专利技术的另一示例性实施例，提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的风力发电机组的避转速控制方
法。
[0018]根据本专利技术示例性实施例的风力发电机组及其避转速控制方法、装置，能够避免风力发电机组在限功率运行状态下转速的运行范围与避转速区间发生重合而导致机组共振异常、载荷超限等的问题，保证了机组运行的安全性和可靠性。
[0019]将在接下来的描述中部分阐述本专利技术总体构思另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本专利技术总体构思的实施而得知。
附图说明
[0020]通过下面结合示例性地示出实施例的附图进行的描述，本专利技术示例性实施例的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
[0021]图1示出根据本专利技术示例性实施例的风力发电机组的避转速控制方法的流程图；
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组的避转速控制方法，其特征在于，所述方法包括：当接收到限功率运行的指令时，确定所述指令要求的功率值上限；确定所述要求的功率值上限是否处于与避转速区间对应的避功率区间；当处于所述避功率区间时，将风力发电机组的最大允许功率值设定为所述避功率区间的下边界值，其中，所述避功率区间的上边界值为基于避转速区间的上边界值确定的功率值，所述避功率区间的下边界值为基于避转速区间的下边界值确定的功率值，其中，避转速区间和避功率区间为开区间。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当不处于所述避功率区间时，将风力发电机组的最大允许功率值设定为所述要求的功率值上限。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述避功率区间的上边界值为避转速区间的上边界值与第一预设电磁扭矩的乘积，所述避功率区间的下边界值为避转速区间的下边界值与第二预设电磁扭矩的乘积，其中，第一预设电磁扭矩为在从低转速向高转速穿越避转速区间之前需停留的电磁扭矩值，其中，第二预设电磁扭矩为风力发电机组达到避转速区间的下边界值时的电磁扭矩值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据发电机的转速处于避转速区间的统计信息，识别风力发电机组是否存在反复通过避转速区间的异常，其中，当存在异常时，执行所述确定所述要求的功率值上限是否处于与避转速区间对应的避功率区间的步骤。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，发电机的转速处于避转速区间的统计信息包括：发电机的转速处于避转速区间的统计时长和/或进入避转速区间的统计次数。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据发电机的转速处于避转速区间的统计时长识别风力发电机组是否存在反复通过避转速区间的异常的步骤包括：根据风力发电机组的历史运行时段的运行数据，确定所述历史运行时段中的每个时间间隔对应的避转速时长占比，其中，每个时间间隔对应的避转速时长占比为：该时间间隔内转速处于避转速区间之中的第一预设区间的总时长占预设时长的比例；当所述历史运行时段之中对应的避转速时长占比超过预设标准比例的时间间隔的总数量超过第一预设数量时，确定风力发电机组存在反复通过避转速区间的异常，其中，每个时间间隔的长度为所述预设时长。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，确定风力发电机组存在反复通过避转速区间的异常的步骤包括：当所述历史运行时段之中对应的避转速时长占比超过预设标准比例且对应于限功率运行状态的时间间隔的总数量超过第二预设数量时，确定风力发电机组存在反复通过避转速区间的异常；或者，当所述历史运行时段之中对应的避转速时长占比超过预设标准比例且对应于预
【专利技术属性】
技术研发人员：张新丽，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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