CN106499582A - 一种风电机组减载控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种风电机组减载控制方法，其先判定变桨电机的电流反馈值是否大于设定的参考值Ir，如是则风电机组进入半控模式运行，即当变桨电机实际反馈电流大于参考值Ir时，控制变桨电机按参考值Ir大小进行输出，同时取消双闭环控制，连续运行设定时间T后,再判定是否出现叶片不同步现象，当相邻叶片的角度差超过设定角度偏差时则叶片处于不同步状态时则执行叶片协同机制，即以角度最大的叶片为参考，控制其他两个叶片与此叶片角度保持一致。由于增加了半控模式，从而当出现较大湍流时，解决了变桨系统执行滞后及风电机组超速问题。而叶片协同机制解决了在半控模式运行中出现的变桨不同步现象。

Description

一种风电机组减载控制方法
技术领域
本发明涉及风力发电机领域，尤其涉及一种风电机组减载控制方法。
背景技术
目前，风电机组的变桨控制方法一般为双闭环主动控制模式，即风电机组根据风速、风电机组转速、变桨电机转速等参数计算出叶片应该达到的角度，然后下发指令驱动变桨电机，让叶片达到相应角度并运行。
此种控制方法，控制简单，但对于风速变化较快、湍流较大的工况，此控制方法的控制效果会滞后于理论值，易触发超速等故障。同时，对于湍流较大的工况，这种控制方法由于只控制叶片角度的变量，而没有考虑当湍流出现时瞬时变大的变桨电机电流等其它参数的影响，从而间接增大了风电机组运行载荷，叶片、轴承等关键部件的疲劳载荷也大大增加，导致风电机组运行不平稳，甚至大大缩短了风电机组的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于克服以上缺陷，提供一种减小风电机组疲劳载荷、运行平稳的风电机组减载控制方法。
本发明的技术方案是，一种风电机组减载控制方法，其包括以下步骤：
步骤1、风电机组进入双闭环控制模式；
步骤2、判定风电机组的发电功率是否在k.Pu以上，如是则进入步骤3，否则返回步骤1；k为设定控制系数，范围0<k<1；Pu为风电机组额定发电功率；
步骤3、判定变桨电机的电流反馈值是否大于设定的参考值Ir，如是则进入步骤4，否则返回步骤1；
步骤4、风电机组进入半控模式运行，即当变桨电机实际反馈电流大于参考值Ir时，控制变桨电机按参考值Ir大小进行输出，同时取消双闭环控制，连续运行设定时间T后,进入步骤5；
步骤5、判定是否出现叶片不同步现象，当相邻叶片的角度差超过设定角度偏差时则叶片处于不同步状态，如是则进入步骤6，否则返回步骤1；
步骤6、执行叶片协同机制，即以角度最大的叶片为参考，控制其他两个叶片与此叶片角度保持一致，完成后返回步骤1。
优选的，所述控制系数k的选取范围为0.5<k<1。
优选的，所述变量变桨电机电流参考值Ir为变量变桨电机额定电流的1倍至1.4倍之间。
优选的，所述相邻叶片的设定角度偏差为大于1度。
本发明的有益技术效果是：由于增加了半控模式，从而当出现较大湍流时，变桨系统通过叶片滑移，能及时收回叶片，解决了变桨系统执行滞后及风电机组超速问题。而叶片协同机制解决了在半控模式运行中出现的变桨不同步现象。同时，由于半控模式中限制了变桨电机电流的突变，从而减少了山地风电机组满负荷时的运行载荷，降低了风电机组的机械疲劳。
附图说明
图1为本发明实施例双闭环控制框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
参照附图：一种风电机组减载控制方法，其包括以下步骤：
步骤1、风电机组进入双闭环控制模式；
步骤2、判定风电机组的发电功率是否在k.Pu以上，如是则进入步骤3，否则返回步骤1；k为设定控制系数，范围0<k<1；Pu为风电机组额定发电功率；
步骤3、判定变桨电机的电流反馈值是否大于设定的参考值Ir，如是则进入步骤4，否则返回步骤1；
步骤4、风电机组进入半控模式运行，即当变桨电机实际反馈电流大于参考值Ir时，控制变桨电机按参考值Ir大小进行输出，同时取消双闭环控制，连续运行设定时间T后,进入步骤5；
步骤5、判定是否出现叶片不同步现象，当相邻叶片的角度差超过设定角度偏差时则叶片处于不同步状态，如是则进入步骤6，否则返回步骤1；
步骤6、执行叶片协同机制，即以角度最大的叶片为参考，控制其他两个叶片与此叶片角度保持一致，完成后返回步骤1。
其中，所述控制系数k的选取范围为最佳为0.5<k<1。
其中，所述变量变桨电机电流参考值Ir最佳为为变量变桨电机额定电流的1倍至1.4倍之间。
其中，所述相邻叶片的设定角度偏差为最佳为大于1度。
由于增加了半控模式，从而当出现较大湍流时，变桨系统通过叶片滑移，能及时收回叶片，解决了变桨系统执行滞后及风电机组超速问题。而叶片协同机制解决了在半控模式运行中出现的变桨不同步现象。同时，由于半控模式中限制了变桨电机电流的突变，从而减少了山地风电机组满负荷时的运行载荷，降低了风电机组的机械疲劳。
以上只是本发明的一种实施方式，一个优选示范例。本发明申请请求保护的范围并不只限于所述实施方式。凡与本实施例等效的技术方案均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种风电机组减载控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤1、风电机组进入双闭环控制模式；
步骤2、判定风电机组的发电功率是否在k.Pu以上，如是则进入步骤3，否则返回步骤1；k为设定控制系数，范围0<k<1；Pu为风电机组额定发电功率；
步骤3、判定变桨电机的电流反馈值是否大于设定的参考值Ir，如是则进入步骤4，否则返回步骤1；
步骤4、风电机组进入半控模式运行，即当变桨电机实际反馈电流大于参考值Ir时，控制变桨电机按参考值Ir大小进行输出，同时取消双闭环控制，连续运行设定时间T后,进入步骤5；
步骤5、判定是否出现叶片不同步现象，当相邻叶片的角度差超过设定角度偏差时则叶片处于不同步状态，如是则进入步骤6，否则返回步骤1；
步骤6、执行叶片协同机制，即以角度最大的叶片为参考，控制其他两个叶片与此叶片角度保持一致，完成后返回步骤1。
2.根据权利要求1所述的一种风电机组减载控制方法，其特征在于，所述控制系数k的选取范围为0.5<k<1。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种风电机组减载控制方法，其特征在于，所述变量变桨电机电流参考值Ir为变量变桨电机额定电流的1倍至1.4倍之间。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的一种风电机组减载控制方法，其特征在于，所述相邻叶片的设定角度偏差为大于1度。
5.根据权利要求3所述的一种风电机组减载控制方法，其特征在于，所述相邻叶片的设定角度偏差为大于1度。
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