CN107676223B - 风力发电机组变桨控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种风力发电机组变桨控制方法，该方法中，若当前风速持续维持在小风速状态下，则周期性地检测机组当前的桨距角的维持时长是否达到预设时长，每当达到预设时长，便将当前的最小桨距角切换为另一最小桨距角。此方案中，在小风速状态下，变桨传动机构可以不断地切换最小桨距角，这样便可以将单个薄弱点所受的疲劳分摊在一个带状区域里，从而提高变桨传动机构的寿命。另外，本申请还提供了一种风力发电机组变桨控制装置，用以保证所述方法在实际中的应用及实现。

Description

风力发电机组变桨控制方法及装置

技术领域

本申请涉及风力发电技术领域，更具体地，是风力发电机组变桨控制方法及装置。

背景技术

风力发电机组(简称为机组)，使用叶片将风能转化为电能，以实现发电。桨距角，是机组运行的一个重要参数，指的是机组叶片的对风角度。

通常地，在机组运行过程中，风速小于额定风速情况下，机组不执行变桨操作，而是将桨距角维持在某个给定的角度，该角度称为最小桨距角。风速达到或超过额定风速后，才会通过变桨操作改变桨距角，以控制机组的输出功率。

可见，当风况处于额定风速以下的不理想状态时，机组的桨距角会长期保持在最小桨距角位置。这样，机组的变桨传动机构(如齿形带、变桨轴承、液压变桨的缸体等)长时间维持在一个状态，变桨传动机构的某一个点长时间地承受变化的风载以及重力载荷，从而导致该点状位置成为整个变桨传动机构的疲劳薄弱点。

若该疲劳薄弱点出现失效情况，则会导致变桨传动机构的整体失效，进而缩短变桨传动机构的使用寿命。特别地，在某些风资源不理想的风电场，机组长期运行在额定风速情况下，变桨传动机构的寿命消耗非常严重。

因此，需要一种技术方案，来解决额定风速下变桨传动机构单点疲劳的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种风力发电机组变桨控制方法，用以解决额定风速下变桨传动机构单点疲劳的技术问题。另外，本申请还提供了一种风力发电机组变桨控制装置，用以保证所述方法在实际中的应用及实现。

为实现所述目的，本申请提供的技术方案如下：

本申请第一方面提供了一种风力发电机组变桨控制方法，包括：

设置多个最小桨距角；

根据第一预设时长周期性地在所述多个最小桨距角之间进行切换。

可选地，上述的控制方法中，在所述根据第一预设时长周期性地在所述多个最小桨距角之间进行切换之前，还包括：

根据第二预设时长周期性获取机组的运行参数，并判断所述机组的运行参数是否小于预设阈值；

若所述机组的运行参数小于所述预设阈值，则执行根据第一预设时长周期性地在所述多个最小桨距角之间进行切换。

可选地，上述的控制方法还包括：

若所述机组的运行参数大于或等于所述预设阈值，则在第三预设时长后将当前的最小桨距角切换为默认最小桨距角；其中，所述默认最小桨距角小于所述多个最小桨距角中的最小值。

可选地，上述的控制方法中，所述运行参数包括：

风速、湍流强度、转速或功率。

可选地，上述的控制方法还包括：

确定切换后的最小桨距角对应的最优增益；

将所述机组的扭矩调整为所述最优增益对应的扭矩。

本申请的第二方面提供了一种风力发电机组变桨控制装置，包括：

最小桨距角设置模块，用于设置多个最小桨距角；

最小桨距角切换模块，用于根据第一预设时长周期性地在所述多个最小桨距角之间进行切换。

可选地，上述的控制装置还包括：

机组运行参数判断模块，用于根据第二预设时长周期性获取机组的运行参数，并判断所述机组的运行参数是否小于预设阈值；若所述机组的运行参数小于所述预设阈值，则触发所述最小桨距角切换模块。

可选地，上述的控制装置还包括：

最小桨距角还原模块，用于若所述机组的运行参数大于或等于所述预设阈值，则在第三预设时长后将当前的最小桨距角切换为默认最小桨距角，其中，所述默认最小桨距角小于所述多个最小桨距角中的最小值。

可选地，上述的控制装置中，所述机组运行参数判断模块获取到的运行参数包括：

风速、湍流强度、转速或功率。

可选地，上述的控制装置还包括：

最优增益确定模块，用于确定切换后的最小桨距角对应的最优增益；

扭矩调整模块，用于将所述机组的扭矩调整为所述最优增益对应的扭矩。

本申请的第三方面提供了一种风力发电机组变桨控制装置，包括：

存储器，用于存储执行上述任意一项方法的指令；

处理器，用于读取存储器中的所述指令，并执行。

由以上技术方案可知，本申请提供了一种风力发电机组变桨控制方法，该方法中，周期性地检测机组当前的最小桨距角的维持时长是否达到预设时长，每当达到预设时长，便将当前的最小桨距角切换为另一最小桨距角。此方案中，变桨传动机构可以不断地切换最小桨距角，这样便可以将单个薄弱点所受的疲劳分摊在一个带状区域里，从而提高变桨传动机构的寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的风力发电机组变桨控制方法实施例1的流程；

图2为本申请提供的风力发电机组变桨控制方法实施例2的流程；

图3为本申请提供的风力发电机组变桨控制方法实施例3的流程；

图4为本申请提供的风力发电机组变桨控制方法实施例4的流程；

图5为本申请提供的在三个不同最小桨距角下叶尖速比与功率系数的曲线关系图；

图6为本申请提供的风力发电机组变桨控制装置实施例1的结构示意图；

图7为本申请提供的风力发电机组变桨控制装置实施例2的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

风力发电机组(以下可简称机组)，包括变桨传动机构，变桨传动机构用来改变及维持桨距角。目前，风速小于额定风速时，变桨传动机构在较长的时间内，将桨距角维持在某个固定的角度值，该桨距角称为最小桨距角(或默认最小桨距角)。这样，虽然可以实现最大风能的捕获，但会导致变桨传动机构的某个点状位置长期受到风载及重力载荷，从而成为疲劳薄弱点。

本申请的目的是，设置多个最小桨距角(可以是两个或两个以上)，周期性地在多个最小桨距角之间进行切换，以将单个薄弱点所受的疲劳分摊在一个带状区域里，进而提高变桨传动机构的寿命。

需要说明的是，在周期性切换最小桨距角时，可以将预设时长作为前提条件，即切换前，判断当前的最小桨距角的维持时长是否达到预设时长，若达到，则将当前的最小桨距角切换为多个最小桨距角中的另一最小桨距角，否则，维持当前的最小桨距角。其中，在判断时，每个当前的最小桨距角所维持的时长可以是相同的预设时长，也可以是不同的预设时长，详细说明可以参见具体的实施例。可以理解的是，该方式是一种最简单的实现分摊变桨传动机构的单个薄弱点的方式，该方式并没有考虑机组发电功率以及其他相关因素。

此外在实施中，多个最小桨距角可以有多种设置方式。例如，可以设置每次切换时桨距角需要改变的角度，如每次切换时桨距角增加0.5度；又如，可以设置多个固定的最小桨距角档位，如设置4个档位，分别为3.5deg(角度)、4deg、4.5deg、5deg。当然，以上仅仅是示例说明，设置方式还可以是本领域技术人员可以预期得到的其他方式。为了便于与下文周期性获取预设参数的预设时长及延迟环节中使用的预设时长区分，可以将此处的预设时长称为第一预设时长。

为更好地实现以上根据预设时长周期性地在所述多个最小桨距角之间进行切换的目的，在上述简单方式的基础上本申请还提供了以下几种优选的具体实施方式。

见图1，其示出了风力发电机组变桨控制方法实施例1的流程。需要说明的是，该流程是周期性循环执行的(如图示中返回步骤S101的线条所示)，在每个循环周期内，执行以下步骤S101～步骤S105。

步骤S101：判断机组中发电机的转速是否小于中间转速，若是，执行步骤S102。

在实施前，预先设置中间转速，中间转速可以是机组中发电机的最大转速与最小转速的平均值，最大转速与最小转速是发电机的出厂参数值。检测机组中发电机当前的转速，并将当前的转速与中间转速进行比较，若当前的转速小于中间转速，则表示当前的风速处于小风速状态，进而执行步骤S102。

步骤S102：计时器增加一次计时。

其中，为计时器增加一次预设的计时时长，计时时长可以与循环周期相等，如循环周期为20毫秒，则计时器增加20毫秒。当然，可以根据实际需求，设置不同的计时时长。计时器记录的时长可以用来表示当前的最小桨距角的维持时长。

步骤S103：判断计时器是否达到预设时长，若是，则执行步骤S104，否则，进入下个循环周期，以重新执行步骤S101的判断步骤。

其中，为了便于与下文的预设时长区分，可以将此处的预设时长称为第一预设时长。

在一个示例中，可以将预设时长设置为一个固定的时长值，计时器记录的每个当前的最小桨距角的维持时长均与该同一预设时长进行比较，例如，将预设时长设置为0.5小时，计时器每次均与0.5小时进行比较。若计时器未达到预设时长，则维持该当前的最小桨距角，否则，执行步骤S104的切换动作。

此示例中，每个最小桨距角维持的时长均相同，方案的实现方式比较简单。

在另一示例中，可以为不同的最小桨距角设置不同的预设时长，并建立预设时长与最小桨距角的对应关系。此种情况下，步骤S103的具体判断步骤是，确定当前的最小桨距角，并根据最小桨距角与预设时长的对应关系，确定出该当前的最小桨距角所对应的预设时长，进而将计时器与确定出的该预设时长进行比较。

例如，预先设置2个最小桨距角(θ1及θ2)，并设置θ1维持的时长为0.4小时，θ2维持的时长为0.6小时。此种情况下，本步骤执行时，首先确定当前的最小桨距角为哪个最小桨距角，假设为θ1，则将0.4小时作为预设时长，计时器需要与0.4小时进行比较。

此示例中，不同的桨距角维持的时长不同，相比上一示例，虽然实现方式稍微复杂，但是疲劳分摊效果更佳。变桨执行系统在不同的最小桨距角下，所受的疲劳程度可能是不同的，因此，可以根据疲劳程度与最小桨距角的经验数据，为不同的最小桨距角设置不同的维持时长，为对疲劳程度有较大影响的最小桨距角设置相对较短的维持时长，从而达到更好的疲劳分摊效果。

以上提供两种方式，在具体应用中，可以根据不同的需求，选择不同的控制方式。

步骤S104：将机组当前的最小桨距角切换为另一最小桨距角。

在实施中，可以预先设置多个最小桨距角，若计时器达到预设时长，便从该多个最小桨距角中，选择与当前的最小桨距角不同的一个最小桨距角，进而将当前的桨距角切换为所选择的最小桨距角，并执行步骤S105。

选择最小桨距角，可以有以下多种实现方式。

一种选择方式可以是，随机在多个最小桨距角中选择，只要选择的与当前桨距角不同便可以。此实现方式较为简单，但可能出现该多个最小桨距角被选择的次数严重不均，导致仅在某几个相同的最小桨距角内切换，疲劳分摊效果并非最佳。

另一选择方式可以是，将该多个最小桨距角按照大小关系排序，按照从高到低或从低到高的顺序，依次在该多个最小桨距角之间切换。

例如，在[3.5,5]deg(角度)的范围之内选择4个角度作为最小桨距角，假设4个最小桨距角分别为3.5deg、4deg、4.5deg、5deg，则由高到低或者由低到高依次选择各个最小桨距角，如当前的最小桨距角为3.5deg，则选择4deg作为切换到的最小桨距角。

若按照某种排序，选择边界的最小桨距角作为当前的最小桨距角后，后续可以逆序选择前一最小桨距角，如3.5->5->3.5->5…的效果，当然，也可以仍按原来排序进行选择，如3.5->5，3.5->5，…的效果。

另外，除了在多个最小桨距角中选择最小桨距角的实现方式之外，还可以并不预先设置最小桨距角，而是设置每次切换增加(或减少)的变化角度如0.5deg，此种情况下，将当前的最小桨距角加上(或减去)该变化角度后，获得切换后的最小桨距角。若获得的最小桨距角达到边界角度后，则逐渐减少(或增加)该变化角度。

例如，预先设置每次增加的角度为0.5deg，且边界角度分别为3.5deg及5deg，假设当前的最小桨距角为4.5deg，则将5deg作为切换到的最小桨距角，此时达到边界角度，则下一次可以逐渐减少0.5deg，直至3.5deg，再重复增加0.5deg的操作，以实现最小桨距角的逐渐切换。

步骤S105：将计时器清零，并进入下个循环周期，以重新执行步骤S101。

其中，计时器清零，以为了可以重新统计切换后的最小桨距角的维持时长。另外，循环周期是预先设置的时长值如20ms，每经过该时长值后，便进入下一循环周期，重新执行步骤S101。其中，循环周期可以称为第二预设时长。

综上所述，以上循环执行步骤S101～步骤S105实现的是，若当前风速持续维持在小风速状态下，则周期性地检测机组当前的桨距角的维持时长是否达到预设时长，每当达到预设时长，便将当前的最小桨距角切换为另一最小桨距角。此方案中，通过设置运行参数判断的环节，以便确保机组当前运行状态达到或超过预设条件后不再执行最小桨距角的切换，以避在非小风速状态下改变最小桨距角而导致机组发电功率的过大损失。在预设条件允许范围内(小风速状态下)，变桨传动机构可以不断地切换最小桨距角，这样便可以将单个薄弱点所受的疲劳分摊在一个带状区域里，从而提高变桨传动机构的寿命。进一步的效果是，可以防止变桨轴承滚珠变形卡滞、防止变桨轴承油脂凝结等。

以上实施例中，步骤S101判断机组中发电机的转速是否小于中间转速的目的是，判断当前风速是否处于小风速状态。

当然，在具体应用中，判断当前风速是否处于小风速状态的方式还有其他方式。例如，直接测试风速，将风速与预设的小风速值进行比较，又如，通过风速值、功率或湍流强度等机组的运行参数进行判断，此些运行参数可以直接或间接地反映风速情况，或者，使用本领域技术人员可以预想得到的其他方式。

见图2，其示出了本申请提供的机组变桨控制方法实施例2的流程图。本实施例中，计时器使用自动清零的计时器，具体地，使用的是1小时计时器(当计时器达到1小时后，便自动清零)，并且预先设置两个最小桨距角(θ1及θ2)，每个最小桨距角维持0.5小时。

当然，本实施例也是循环执行的，每次循环过程执行以下步骤S201～步骤S205。

步骤S201：判断机组中发电机的转速是否小于中间转速，若是，执行步骤S202。

有关本步骤的说明可以参见上述实施例1中的步骤S101的说明，此处并不赘述。

步骤S202：1小时计时器增加一次计时。

其中，增加的计时是预先设置的时长值，该时长值可以与循环周期相同。

步骤S203：计时器是否小于0.5小时，若是，执行步骤S204，否则，执行步骤S205。

步骤S204：将当前的最小桨距角设置为最小桨距角θ1。

当然，若当前循环中，计时器小于0.5小时且当前的最小桨距角为θ1，则变桨传动机构并不会执行变桨动作，直至后续某次循环中，计时器大于等于0.5小时，此时，当前的最小桨距角便由θ1调整为θ2。

步骤S205：将当前的最小桨距角设置为最小桨距角θ2。

同理，若当前循环中，计时器大于等于0.5小时且当前的最小桨距角为θ2，则变桨传动机构并不会执行变桨动作，直至后续某次循环中，计时器清零并变为小于0.5小时，此时，当前的最小桨距角便由θ2调整为θ1。

以上实施例可以实现小风速状态下，最小桨距角在两个不同的桨距角之间进行不断地切换，从而改善变桨传动机构单点疲劳的状况，以延长变桨传动机构的使用寿命。

需要说明的是，在实施中，以上实施例中具有其他类似的替代方案。

例如，计时器并非局限于1小时计时器，可以是其他任意时长的可以自动清零的计时器。另外，在计时器为1小时计时器的情况下，θ1及θ2维持的时长并不局限于0.5小时，还可以是不相同的时长，例如，θ1维持的时长为0.4小时，θ2维持的时长为0.6小时。

再者，最小桨距角的个数并非局限于两个，可以是本领域技术人员可以预想得到的其他任意数值。在最小桨距角为多个的情况下，每个最小桨距角的维持时长及切换方式可以参见以上实施例1中的相关说明，此处并不赘述。

见图3，其示出了机组变桨传动机构控制方法实施例3的流程图。如图3所示，本实施例在实施例1的基础上，还包括步骤S106，以下仅对该步骤进行说明，有关其他步骤的说明可以参见以上实施例1，此处并不赘述。

步骤S101：判断机组中发电机的转速是否小于中间转速，若是，执行步骤S102，若否，执行步骤S106。

其中，若机组中发电机的转速大于等于中间转速，表示当前风速改变为较大风速状态。当然，本步骤还可以替换为判断当前风速是否小于预设的小风速值，若否，则也可以表示当前风速改变为较大风速状态。

若风速改变为较大风速状态，则执行步骤S106的最小桨距角切换动作。

步骤S102：计时器增加一次计时。

步骤S103：判断计时器是否达到预设时长，若是，则执行步骤S104，否则，进入下个循环周期，以重新执行步骤S101。

步骤S104：将机组当前的最小桨距角切换为另一最小桨距角。

步骤S105：将计时器清零，并进入下个循环周期，以重新执行步骤S101的判断步骤。

步骤S106：将机组当前的最小桨距角设置为默认最小桨距角。

其中，若步骤S101判断机组发电机当前的转速大于等于中间转速，表示当前风速处于较大风速状态，则可以直接将机组当前的最小桨距角设置为默认最小桨距角。

一般地，默认最小桨距角为0deg，当然，也可以是其他数值。在较大风速状态下，将最小桨距角切换为默认最小桨距角可以实现最大风能的捕获，达到更好的发电效果。

综上所述，本实施例不仅可以在小风速状态下，对最小桨距角进行切换，以分摊变桨传动机构的单点疲劳，还可以在较大风速状态下，将最小桨距角调整为默认最小桨距角，来捕获最大风能。本实施例考虑到疲劳分摊与风能捕获两方面的需求，具有更广的应用性。

需要说明的是，以上实施例是循环执行的，因此，步骤S106的执行包括两种情况，即步骤S101的判断结果首次为否以及非首次为否。

首次为否，表示风速由小风速状态进入较大风速状态，此时，机组的最小桨距角非默认最小桨距角，则变桨传动机构会执行变桨操作，以将最小桨距角切换为默认最小桨距角。

非首次为否，表示风速进入较大风速状态后并维持在该状态，则机组的最小桨距角已经切换为默认最小桨距角，则变桨传动机构不会执行变桨操作，最小桨距角便维持在该默认最小桨距角。

同样，步骤S101的判断结果为是，也包括该两种情况，即首次为是以及非首次为是。

首次为是，表示风速由较大风速状态进入小风速状态。此时，需要将机组的最小桨距角由默认最小桨距角切换为某个最小桨距角，该某个最小桨距角是针对小风速状态设置的一个最小桨距角，例如上述步骤S104的说明中预先设置的多个最小桨距角中的某一个。并且，将计时器清零后开始执行步骤S102及后续步骤。

非首次为是，表示风速维持在小风速状态。此时，便可以按照上述实施例1的流程执行，实现风速维持在小风速状态的情况下，对最小桨距角进行切换的目的。

可见，在风速不稳定且在小风速值上下波动的情况下，一旦步骤S101的判断结果为否，便切换最小桨距角，会在较短时间内频繁切换最小桨距角，从而造成发电功率的损失。

为解决上述问题，如图3所示，可以在步骤S106之前设置步骤S107的延迟环节。

具体地，若步骤S101判断机组发电机当前的转速大于等于中间转速，则进入延迟环节。

延迟环节中并未改变机组当前的最小桨距角，而是开始对较大风速状态进行计时，并返回步骤S101，若步骤S101判断结果仍为否，则表示风速持续维持较大风速状态，进而判断持续时长是否达到预设时长(此处的预设时长可以称为第三预设时长)，若是，才执行步骤S107。否则，仍返回步骤S101。

可见，延迟环节可以避免频繁切换最小桨距角的情况，从而避免发电功率的损失，达到更好的发电效果。

为了保证机组工作在最大功率系数点，在切换最小桨距角后，确定切换后的最小桨距角所对应的最优增益。将该最优增益参与机组的扭矩控制，以实现最优的风能捕获。

具体地，见图4，其示出了风力发电机组变桨传动机构控制方法实施例4的流程。该实施例在图1所示的实施例的基础上，增加步骤S108及步骤S109。有关步骤S101～步骤S105的说明可以参见上述实施例1，以下并不赘述，仅对步骤S108及步骤S109进行说明。

步骤S108：确定另一最小桨距角对应的最优增益。

可以知道的是，最小桨距角具有对应的曲线关系图，曲线关系图表示的是在某个最小桨距角下，发电机的功率系数与叶尖速比的关系。

例如，见图5，其示出了三个不同的最小桨距角下，叶尖速比与功率系数的关系曲线。第一条曲线为最小桨距角为2deg情况下，叶尖速比与功率系数的关系；第二条曲线为最小桨距角为0deg情况下，叶尖速比与功率系数的关系；第三条曲线为最小桨距角为-2deg情况下，叶尖速比与功率系数的关系。

可见，不同的最小桨距角对应不同的叶尖速比与功率系数的曲线关系。

步骤S104将当前的最小桨距角切换为另一最小桨距角后，则可以根据该另一最小桨距角的曲线关系图，来确定最优增益。

具体地，在该另一最小桨距角的曲线关系图中，查找最高的功率系数，其中，最高的功率系数即曲线关系图中最高点对应的功率系数。进而，在该曲线关系图中，查找该最高的功率系数对应的叶尖速比。

使用增益计算公式，对功率系数及叶尖速比进行计算后，获得最优增益。

其中，增益计算公式可以是其中，ρ为空气密度，Cp_max为最高的功率系数，λopt为最高的功率系数对应的叶尖速比。

步骤S109：将机组的扭矩调整为最优增益对应的扭矩。

具体地，扭矩与最优增益之间的对应关系，可以使用公式T＝Kopt*n^2获得。其中，T为扭矩，Kopt为最优增益，n为发电机的转速。可见，使用该公式可以计算出最优增益对应的扭矩。将机组中变流器的扭矩调整为计算出的该扭矩，可以捕获最大风能。

以上技术方案，不仅可以设置不同的最小桨距角，而且可以根据最小桨距角确定随动的最优增益，以保证最大风能的捕获。

以下对本申请提供的风力发电机组变桨控制装置进行介绍。

见图6，其示出了机组变桨控制装置实施例1的结构示意图。如图6所示，该控制装置可以包括：小风速状态确定单元601、周期性检测时长单元602、最小桨距角维持单元603、以及最小桨距角调整单元604。

小风速状态确定单元601，用于根据第二预设时长周期性判断当前风速是否为预设小风速；

周期性检测时长单元602，用于每当判断当前风速为预设小风速时，检测风力发电机组当前的最小桨距角的维持时长是否达到第一预设时长；

最小桨距角维持单元603，用于若未达到所述第一预设时长，则继续维持当前的最小桨距角；

最小桨距角调整单元604，用于每当达到预设时长，则将当前的最小桨距角调整为另一最小桨距角。

其中，周期性检测时长单元可以具体包括：

周期性检测时长子单元，用于检测风力发电机组当前的最小桨距角的维持时长是否达到当前的最小桨距角对应的第一预设时长。

其中，小风速状态确定单元可以具体包括：

转速确定子单元，用于周期性判断发电机当前的转速是否低于预设转速阈值；其中，所述预设转速阈值为所述风力发电机组的发电机的最大转速与最小转速的平均值。

见图7，控制装置在上述控制装置实施例1的基础上，还可以包括：延迟单元605、最小桨距角还原单元606、最优增益确定单元607、及扭矩调整单元608。

延迟单元605，用于确定所述当前风速大于或等于所述预设小风速的维持时长达到第三预设时长。

最小桨距角还原单元606，用于将当前的最小桨距角切换为默认最小桨距角。

最优增益确定单元607，用于确定切换后的最小桨距角对应的最优增益。

扭矩调整单元608，用于将所述风力发电机组的扭矩调整为所述最优增益对应的扭矩。

其中，最优增益确定单元可以具体包括：功率系数及叶尖速比确定子单元、及最优增益确定子单元。

功率系数及叶尖速比确定子单元，用于在所述切换后的最小桨距角的曲线关系图中，查找最高的功率系数、以及所述最高的功率系数对应的叶尖速比；其中，所述曲线关系图表示的是在所述切换后的最小桨距角下，发电机的功率系数与叶尖速比的关系；

最优增益确定子单元，用于依据增益计算公式，计算所述功率系数及所述叶尖速对应的最优增益。

另外，本申请还提供了一种风力发电机组变桨控制装置，包括存储器及处理器。其中，

存储器，用于存储程序以及程序运行中产生的数据；

处理器，用于通过运行所述存储器中的程序，实现上述任意一种风力发电机变桨控制方法。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种风力发电机组变桨控制方法，其特征在于，包括：

设置多个最小桨距角；

根据第二预设时长周期性获取机组的运行参数，并判断所述机组的运行参数是否小于预设阈值；

若所述机组的运行参数小于所述预设阈值，则根据第一预设时长周期性地在所述多个最小桨距角之间进行切换，其中具体包括：

判断当前最小桨距角的维持时长是否达到预设时长，若达到，则将当前的最小桨距角切换为多个最小桨距角中的另一最小桨距角。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：

若所述机组的运行参数大于或等于所述预设阈值，则在第三预设时长后将当前的最小桨距角切换为默认最小桨距角；其中，所述默认最小桨距角小于所述多个最小桨距角中的最小值。

3.根据权利要求1-2任意一项所述的控制方法，其特征在于，所述运行参数包括：

风速、湍流强度、转速或功率。

4.根据权利要求1-2任意一项所述的控制方法，其特征在于，还包括：

确定切换后的最小桨距角对应的最优增益；

将所述机组的扭矩调整为所述最优增益对应的扭矩。

5.一种风力发电机组变桨控制装置，其特征在于，包括：

最小桨距角设置模块，用于设置多个最小桨距角；

机组运行参数判断模块，用于根据第二预设时长周期性获取机组的运行参数，并判断所述机组的运行参数是否小于预设阈值；若所述机组的运行参数小于所述预设阈值，则触发所述最小桨距角切换模块；

最小桨距角切换模块，用于根据第一预设时长周期性地在所述多个最小桨距角之间进行切换，其中具体包括：判断当前最小桨距角的维持时长是否达到预设时长，若达到，则将当前的最小桨距角切换为多个最小桨距角中的另一最小桨距角。

6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，还包括：

最小桨距角还原模块，用于若所述机组的运行参数大于或等于所述预设阈值，则在第三预设时长后将当前的最小桨距角切换为默认最小桨距角，其中，所述默认最小桨距角小于所述多个最小桨距角中的最小值。

7.根据权利要求5-6任意一项所述的控制装置，其特征在于，所述机组运行参数判断模块获取到的运行参数包括：

风速、湍流强度、转速或功率。

8.根据权利要求5或6所述的控制装置，其特征在于，还包括：

最优增益确定模块，用于确定切换后的最小桨距角对应的最优增益；

扭矩调整模块，用于将所述机组的扭矩调整为所述最优增益对应的扭矩。

9.一种风力发电机组变桨控制装置，其特征在于，包括：

存储器，用于存储执行权利要求1-4任意一项所述方法的指令；

处理器，用于读取存储器中的所述指令，并执行。