一種風電機組減載控制方法與流程

2023-07-10 17:25:31 1

本發明涉及風力發電機領域，尤其涉及一種風電機組減載控制方法。

背景技術：

目前，風電機組的變槳控制方法一般為雙閉環主動控制模式，即風電機組根據風速、風電機組轉速、變槳電機轉速等參數計算出葉片應該達到的角度，然後下發指令驅動變槳電機，讓葉片達到相應角度並運行。

此種控制方法，控制簡單，但對於風速變化較快、湍流較大的工況，此控制方法的控制效果會滯後於理論值，易觸發超速等故障。同時，對於湍流較大的工況，這種控制方法由於只控制葉片角度的變量，而沒有考慮當湍流出現時瞬時變大的變槳電機電流等其它參數的影響，從而間接增大了風電機組運行載荷，葉片、軸承等關鍵部件的疲勞載荷也大大增加，導致風電機組運行不平穩，甚至大大縮短了風電機組的使用壽命。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服以上缺陷，提供一種減小風電機組疲勞載荷、運行平穩的風電機組減載控制方法。

本發明的技術方案是，一種風電機組減載控制方法，其包括以下步驟：

步驟1、風電機組進入雙閉環控制模式；

步驟2、判定風電機組的發電功率是否在k.Pu以上，如是則進入步驟3，否則返回步驟1；k為設定控制係數，範圍0<k<1；Pu為風電機組額定發電功率；

步驟3、判定變槳電機的電流反饋值是否大於設定的參考值Ir，如是則進入步驟4，否則返回步驟1；

步驟4、風電機組進入半控模式運行，即當變槳電機實際反饋電流大於參考值Ir時，控制變槳電機按參考值Ir大小進行輸出，同時取消雙閉環控制，連續運行設定時間T後,進入步驟5；

步驟5、判定是否出現葉片不同步現象，當相鄰葉片的角度差超過設定角度偏差時則葉片處於不同步狀態，如是則進入步驟6，否則返回步驟1；

步驟6、執行葉片協同機制，即以角度最大的葉片為參考，控制其他兩個葉片與此葉片角度保持一致，完成後返回步驟1。

優選的，所述控制係數k的選取範圍為0.5<k<1。

優選的，所述變量變槳電機電流參考值Ir為變量變槳電機額定電流的1倍至1.4倍之間。

優選的，所述相鄰葉片的設定角度偏差為大於1度。

本發明的有益技術效果是：由於增加了半控模式，從而當出現較大湍流時，變槳系統通過葉片滑移，能及時收回葉片，解決了變槳系統執行滯後及風電機組超速問題。而葉片協同機制解決了在半控模式運行中出現的變槳不同步現象。同時，由於半控模式中限制了變槳電機電流的突變，從而減少了山地風電機組滿負荷時的運行載荷，降低了風電機組的機械疲勞。

附圖說明

圖1為本發明實施例雙閉環控制框圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明作進一步說明。

參照附圖：一種風電機組減載控制方法，其包括以下步驟：

步驟1、風電機組進入雙閉環控制模式；

步驟2、判定風電機組的發電功率是否在k.Pu以上，如是則進入步驟3，否則返回步驟1；k為設定控制係數，範圍0<k<1；Pu為風電機組額定發電功率；

步驟3、判定變槳電機的電流反饋值是否大於設定的參考值Ir，如是則進入步驟4，否則返回步驟1；

步驟4、風電機組進入半控模式運行，即當變槳電機實際反饋電流大於參考值Ir時，控制變槳電機按參考值Ir大小進行輸出，同時取消雙閉環控制，連續運行設定時間T後,進入步驟5；

步驟5、判定是否出現葉片不同步現象，當相鄰葉片的角度差超過設定角度偏差時則葉片處於不同步狀態，如是則進入步驟6，否則返回步驟1；

步驟6、執行葉片協同機制，即以角度最大的葉片為參考，控制其他兩個葉片與此葉片角度保持一致，完成後返回步驟1。

其中，所述控制係數k的選取範圍為最佳為0.5<k<1。

其中，所述變量變槳電機電流參考值Ir最佳為為變量變槳電機額定電流的1倍至1.4倍之間。

其中，所述相鄰葉片的設定角度偏差為最佳為大於1度。

由於增加了半控模式，從而當出現較大湍流時，變槳系統通過葉片滑移，能及時收回葉片，解決了變槳系統執行滯後及風電機組超速問題。而葉片協同機制解決了在半控模式運行中出現的變槳不同步現象。同時，由於半控模式中限制了變槳電機電流的突變，從而減少了山地風電機組滿負荷時的運行載荷，降低了風電機組的機械疲勞。

以上只是本發明的一種實施方式，一個優選示範例。本發明申請請求保護的範圍並不只限於所述實施方式。凡與本實施例等效的技術方案均屬於本發明的保護範圍。