CN108123488B - 风力发电机并网控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种风力发电机并网控制方法及装置,方法包括:获取风力发电机在并网时的初始并网转矩及初始并网转速;获取预设的风力发电机的并网转矩下限值及并网转速下限值;初始并网转矩与初始并网转速、以及并网转矩下限值与并网转速下限值均满足预设的风力发电机运行时转矩与转速的对应关系;以初始并网转矩及初始并网转速对应的点为起点,并网转矩下限值和并网转速下限值对应的点为终点,起点至终点的连线确定为并网转矩的下降路径;按照下降路径控制并网转矩减小至并网转矩下限值或控制时长达到预设时长后,增大并网转矩直至风力发电机的实时并网转矩与实时并网转速满足预设的风力发电机的转矩与转速的对应关系。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电机的控制技术领域,尤其涉及一种风力发电机并网控制方法及装置。
背景技术
风力发电机是将风能转换成电能的设备,风能通过叶轮带动主轴、增速箱、发电机组转换成电能,并通过并网控制,将风力发电机发出的电能输送到电网中,所以并网控制,是风力发电机控制的重要环节。
现有技术中风力发电机的并网控制方法一般采用空载并网方式,这种并网控制方式的原理是:当风力发电机的转速值达到并网转速后,主控系统下发并网命令,由变流器执行并网,并开始对风力发电机加载电磁转矩,这时风力发电机开始输出功率,并网发电。
然而,在实施本技术方案的过程中,发现现有技术中的并网控制方法存在以下缺陷:由于在空载过程中,发电机突然加载电磁转矩,所以在并网时,发电机会产出一定的冲击电流以及振动,而所产生的振动冲击增加了发电机的载荷,同时也降低了发电机的发电量,不利于发电机的正常发电。
发明内容
本发明提供一种风力发电机并网控制方法及装置,可以有效减小发电机所产出的振动冲击,降低发电机的载荷,同时也提高发电机的发电量。
本发明的一方面提供了一种风力发电机并网控制方法,包括:
获取风力发电机在并网时的初始并网转矩及初始并网转速;
获取预设的所述风力发电机的并网转矩下限值及并网转速下限值;所述初始并网转矩与初始并网转速,以及所述并网转矩下限值与并网转速下限值均满足预设的风力发电机运行时转矩与转速的对应关系;
以所述初始并网转矩及初始并网转速对应的点为起点,所述并网转矩下限值和所述并网转速下限值对应的点为终点,所述起点至终点的连线确定为所述并网转矩的下降路径;
按照所述下降路径控制所述并网转矩减小至所述并网转矩下限值或控制时长达到预设时长后,增大所述并网转矩直至所述风力发电机的实时并网转矩与实时并网转速满足所述预设的风力发电机的转矩与转速的对应关系。
本发明的又一方面提供了一种风力发电机并网控制装置,包括:
获取模块,用于获取风力发电机在并网时的初始并网转矩及初始并网转速;还用于获取预设的所述风力发电机的并网转矩下限值及并网转速下限值;所述初始并网转矩与初始并网转速,以及所述并网转矩下限值与并网转速下限值均满足预设的风力发电机运行时转矩与转速的对应关系;
确定模块,用于以所述初始并网转矩及初始并网转速对应的点为起点,所述并网转矩下限值和所述并网转速下限值对应的点为终点,所述起点至终点的连线确定为所述并网转矩的下降路径;
控制模块,用于按照所述下降路径控制所述并网转矩减小至所述并网转矩下限值或控制时长达到预设时长后,增大所述并网转矩直至所述风力发电机的实时并网转矩与实时并网转速满足所述预设的风力发电机的转矩与转速的对应关系。
本发明提供的风力发电机并网控制方法及装置,通过获取风力发电机在并网时的初始并网转矩及初始并网转速,并以初始并网转矩及初始并网转速对应的点为起点,所述并网转矩下限值和所述并网转速下限值对应的点为终点,确定用于控制风力发电机的下降路径,控制并网转矩按照下降路径进行下降,有效地降低了在并网时对风力发电机的冲击电流以及振动冲击,从而降低了风力发电机的载荷,保证了风力发电机的发电量,有效地提高了该风力发电机并网控制方法的实用性,有利于市场的推广与应用。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种风力发电机并网控制方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的增大所述并网转矩直至所述风力发电机的实时并网转矩与实时并网转速满足所述预设的风力发电机的转矩与转速的对应关系的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的在获取风力发电机在并网时的初始并网转矩之前的流程示意图;
图4为本发明实施例提供的风力发电机并网控制方法中的转速-转矩的坐标系示意图;
图5为本发明实施例提供的一种风力发电机并网控制方法的使用流程示意图;
图6为本发明实施例提供的一种风力发电机并网控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
为了更加清楚本技术方案的发明点,对风力发电机的并网过程进行说明,具体的,在空载过程中,风力发电机突然加载电磁转矩,所以在并网瞬间,风力发电机会产出一定的冲击电流以及振动;假设此时风能为W1,并网前风能使风力发电机产生的旋转作用为W2,并网前风力发电机的电磁转矩为0;并网后风能使风力发电机产生的旋转作用为W3,并网后风力发电机的电磁转矩为W4,根据能量守恒原理,则并网前发电机的能量守恒公式为:
W1=W2+0; (1)
并网后风力发电机的能量守恒公式为:
W1=W3+W4; (2)
从式(1)和式(2)可以看出,在W1不变的情况下,由于突然加载了电磁转矩W4,因此W3<W2,而W2和W3分别为风力发电机并网前后风能使风力发电机产生的旋转作用,所以W3对应的转速值比W2对应的转速值低,即在并网瞬间,如果W4为恒定值,那么风力发电机的转速值会下降;假设W3对应的风力发电机的转速值为V3,W2对应的风力发电机的转速值为V2,且V3<V2,且由于并网时的转矩值一般较高,所以转速下降较快,则根据原理V2=V3+at,由于并网时间t很短,所以产生的加速度a较大,又根据力学公式F=ma,在m固定不变的情况下,由于a较大,进而所产生的冲击力F也较大,而此力会完全作用在风力发电机上,所以在并网瞬间,由于风力发电机突然加载电磁转矩,会对风力发电机产生较大的振动冲击,进而会影响风力发电机的发电量。
图1为本发明实施例提供的一种风力发电机并网控制方法的流程示意图;图4为本发明实施例提供的风力发电机并网控制方法中的转速-转矩的坐标系示意图;参考附图1、4可知,为了避免上述对风力发电机所产生的振动冲击,本实施例提供了一种风力发电机并网控制方法,该并网控制方法用于对风力发电机进行控制,以有效减小风力发电机在并网时所产出的振动冲击,进而降低发电机的载荷,具体的,该并网控制方法包括:
S101:获取风力发电机在并网时的初始并网转矩及初始并网转速;
其中,初始并网转矩为风力发电机的初始电磁转矩,并且为风力发电机在并网瞬间的电磁转矩,具体的,当风力发电机电枢绕组中有电枢电流流过时,通电后的电枢绕组在磁场中受到电磁力,该电磁力与电机电枢铁芯半径之积称电磁转矩,因此,初始并网转矩可以通过对电磁力与铁芯半径进行计算后获得;另外,风力发电机在并网时的初始并网转速可以通过霍尔传感器采集获得,需要注意的是,初始并网转矩与初始并网转速存在一定的对应关系,上述获取的初始并网转矩和初始并网转速用于确定下降路径,该下降路径用于控制并网转矩。
S102:获取预设的风力发电机的并网转矩下限值及并网转速下限值;初始并网转矩与初始并网转速、以及并网转矩下限值与并网转速下限值均满足预设的风力发电机运行时转矩与转速的对应关系;
其中,并网转矩下限值和并网转速下限值可以为预先设置的,具体的数值范围本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置,需要说明的是,该并网转矩下限值用于限定风力发电机的并网转矩下降的幅度,为了避免在并网转矩下降时,风力发电机出现脱网运行的情况,将并网转矩设置为最低下降至并网转矩下限值处,在并网转矩下降至并网转矩下限值处时,可以通过霍尔传感器采集此时的风力发电机的并网转速,该转速值即为与并网转矩下限值相对应的并网转速下限值;较为优选的,本领域技术人员可以通过采集变流器参数,并根据变流器参数确定并网转矩下限值,具体的,变流器参数包括电流信息,在对并网转矩进行调整控制时,电流信息也会产生变化,具体的,当并网转矩减小时,电流会增大,当并网转矩减小到并网转矩下限值以下时,电流的增加值会较大,此时的电流会超出电缆的电流承受范围,进而容易造成风力发电机运行故障;因此,可以根据变流器参数中的电流所能增加到的最大阈值确定并网转矩下限值。
另外,风力发电机的转矩与转速的对应关系为预先设置的,本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置,较为优选的,可以设置为由叶片厂家或发电机厂家提供的转速与转矩对应关系的特性曲线,该特征曲线为转速与转矩在理论上的对应关系;当然的,本领域技术人员还可以采用其他的方式获取到风电机组的转矩与转速的对应关系;通过该对应关系,可以在确定转矩和转速中任意一个参数之后,可以确定另外一个参数。
S103:以初始并网转矩及初始并网转速对应的点为起点,并网转矩下限值和并网转速下限值对应的点为终点,起点至终点的连线确定为并网转矩的下降路径;
在获取到初始并网转矩、初始并网转速、并网转矩下限值和并网转速下限值之后,并且由于上述参数满足预设的风力发电机的转矩与转速的对应关系,因此,在转速-转矩的坐标系中,可以确定两个坐标点,具体的,以初始并网转矩及初始并网转速对应的点为起点,以并网转矩下限值和并网转速下限值对应的点为终点,当将起点与终点进行连接则可以确定下降路径。
需要说明的是,该下降路径一般为设置于起点与终点之间的直线,因此,可以确定该下降路径的斜率=(并网转矩-并网转矩下限值)/(并网转速-并网转速下限值);为了更加清楚地表述该下降路径的确认过程,可以参考附图4所示,图4为发电机转速-发电机转矩的坐标系示意图,在图4中,通过初始并网转矩102、初始并网转速101可以确定坐标系中的起点,通过并网转矩下限值203和并网转速下限值可以确定坐标系中的终点,将起点与终点之间进行直线连接,即可精确地确定下降路径201,该下降路径201用于作为控制风力发电机的并网转矩的下降标准。
根据初始并网转矩、初始并网转速、并网转矩下限值和并网转速下限值分别确定了起点和终点,根据起点和终点确定下降路径,有效地保证了下降路径确定的精确度,进而保证了对并网转矩控制的准确可靠性,有效地提高了该并网控制方法使用的稳定可靠性。
S104:按照下降路径控制并网转矩减小至并网转矩下限值或控制时长达到预设时长后,增大并网转矩直至风力发电机的实时并网转矩与实时并网转速满足预设的风力发电机的转矩与转速的对应关系。
需要注意的是,在按照下降路径控制并网转矩减小时,按照下降路径控制并网转矩减小的控制时长达到预设时长后的并网转矩大于或等于并网转矩下限值;这样可以有效地避免在并网转矩下降时,风力发电机出现脱网运行的情况,并且还能够减小对风力发电机所产生的冲击力,有效地避免了风力发电机在并网时突然加载电磁转矩情况的产生。
另外,在控制并网转矩进行下降时,可以控制并网转矩减小到并网转矩下限值处,或者,预先设置一控制并网转矩减小的时间段,该时间段即为预设时长,而本实施例对于预设时长的具体时间长短不做限定,本领域技术人员可以根据具体的设计需求设置预设时长的长短,例如,可以将预设时长设置为4s-5s等;此外,为了进一步提高对并网转矩的控制,还可以设置并网转矩的下降速度;当设置为预设时长之后,可以按照预设时长对并网转矩进行下降控制,此时,为了更好地对并网转矩进行控制,可以控制并网转矩按照预设的下降速度进行下降。
在控制并网转矩进行完下降操作之后,为了减小了对风力发电机所产生的冲击力,有效地避免了风力发电机在并网时突然加载电磁转矩情况的产生,还可以增大并网转矩直至风力发电机的实时并网转矩与实时并网转速满足预设的风力发电机的转矩与转速的对应关系,这样可以使得并网转矩恢复到正常工作状态,保证了风力发电机工作的安全可靠性。
本实施例提供的风力发电机并网控制方法,通过获取风力发电机在并网时的初始并网转矩及初始并网转速,并以初始并网转矩及初始并网转速对应的点为起点,并网转矩下限值和并网转速下限值对应的点为终点,确定用于控制风力发电机的下降路径,控制并网转矩按照下降路径进行下降,有效地降低了在并网时对风力发电机的冲击电流以及振动冲击,从而降低了风力发电机的载荷,保证了风力发电机的发电量,有效地提高了该风力发电机并网控制方法的实用性,有利于市场的推广与应用。
图2为本发明实施例提供的增大并网转矩直至风力发电机的实时并网转矩与实时并网转速满足预设的风力发电机的转矩与转速的对应关系的流程示意图;在上述实施例的基础上,继续参考附图1-2、4可知,本实施例对于增大并网转矩直至风力发电机的实时并网转矩与实时并网转速满足预设的风力发电机的转矩与转速的对应关系的具体实现过程不做限定,本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置,较为优选的,可以将增大并网转矩直至风力发电机的实时并网转矩与实时并网转速满足预设的风力发电机的转矩与转速的对应关系的步骤设置为包括:
S1041:获取风力发电机的实时并网转速值,并根据预设的风力发电机的转矩与转速的对应关系,确定实时并网转速值对应的转矩恢复值,增大并网转矩至转矩恢复值,以使风力发电机的实时并网转矩与实时并网转速满足预设的风力发电机的转矩与转速的对应关系。
其中,在获取到实时并网转速值之后,根据风力发电机的转矩与转速的对应关系,可以确定转矩恢复值,该转矩恢复值用于使得风力发电机的经过下降操作后的并网转矩进行恢复过程中的目标值,以使得风力发电机组恢复到正常的控制模式;另外,本实施例对于增大并网转矩至转矩恢复值的具体实现过程不做限定,本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置,较为优选的,将增大并网转矩至转矩恢复值的步骤设置为包括:
S10411:以并网转矩下限值及并网转速下限值对应的点至转矩恢复值及转速恢复值对应点的连线为恢复路径;
具体的,通过转矩恢复值、实时并网转速可以确定用于控制风力发电机组恢复到正常控制模式的目标点,根据转矩下限值和转速下限值可以确定用于控制风力发电机组恢复到正常控制模式的起始点,根据起始点和目标点即可以确定用于控制风力发电机组的并网转矩的恢复路径,该恢复路径作为控制风力发电机的并网转矩进行恢复操作的依据。
S10412:控制并网转矩以恢复路径增大直至达到转矩恢复值。
其中,在控制并网转矩进行恢复操作时,对于并网转矩的恢复时间并没有限制,只要能够使得并网转矩恢复路径恢复到转矩恢复值即可,当并网转矩恢复到转矩恢复值之后,风力发电机可以启动正常的转矩控制模式。
通过在控制并网转矩停止下降操作之后,根据恢复路径控制并网转矩恢复至转矩恢复值,可以使得风力发电机在并网操作后,控制风力发电机快速恢复到正常的控制模式,同时还可以有效地防止风力发电机的并网转矩发生突变,进一步保证了风力发电机运行的稳定可靠性,进而提高了该并网控制方法的实用性。
图3为本发明实施例提供的在获取风力发电机在并网时的初始并网转矩之前的流程示意图;在上述实施例的基础上,继续参考附图1-4可知,本实施例在获取风力发电机在并网时的初始并网转矩之前,将方法设置为还包括:
S001:获取风力发电机的实时转速;
其中,实时转速可以通过霍尔传感器获得,通过获得的实时转速可以准确对风力发电机的工作状态进行控制与调整。
S002:确定所述实时转速达到所述初始并网转速,并且确定所述风力发电机的主控系统下发并网指令,以及确定所述风力发电机的变流器开始发电磁转矩。
在获取到实时转速之后,将实时转速与预设的初始并网转速进行分析对比,若实时转速达到预设的初始并网转速,则可以控制风力发电机进行并网操作,此时的风力发电机组的运行状态满足以下特征:实时转速达到初始并网转速,并且风力发电机的主控系统下发并网指令,以及确定风力发电机的变流器开始发电磁转矩;其中,初始并网转速用于作为控制风力发电机并网操作的门限值;例如,当实时转速小于该初始并网转速时,则说明此时不满足并网条件,进而不控制风力发电机进行并网操作。
通过将获取的实时转速与初始并网转速进行分析对比,根据分析对比结果判断是否控制风力发电机进行并网操作,通过检测风力发电机的运行状态,可以有效地确定风力发电机是否满足并网条件;有效地提高了控制风力发电机并网操作的精确度,进而提高了该并网控制方法使用的稳定可靠性,有利于市场的推广与应用。
具体应用时,本实施例提供的风力发电机并网控制方法的执行主体可以为主控系统,即参考附图5可知,可以将主控系统设置为控制风力发电机进行下降转矩值操作,并且在下降转矩值操作后,再恢复到正常的转矩控制模式,具体的操作步骤包括:
S401:设置并网转矩下限值;
S402:主控系统检测并网转速达到或接近标准并网转速,如果达到,则执行S403,否则调转到结束,不执行并网;
S403:判断主控系统是否下发并网指令;如果已下发,则执行S404,否则调转到结束,暂不执行并网;
S404:判断风力发电机是否开始发电磁转矩,如果开始下发,则执行S405;
S405:记录并网瞬间的并网转矩值,并将此并网转矩值与并网转矩下限值求第一控制斜率;之后执行S406;
S406:根据计算的第一控制斜率,按第一速率降低并网转矩值,时间为t秒;通过并网瞬间之后下降并网转矩值,即降低公式(2)中的W4,来稳定公式(2)中的W3对应的风力发电机转速值,或减小转速值的下降率,从而减小并网时发电机突然加载转矩而导致的对机组的振动冲击;另一方面,通过延长时间t,也可以减小并网时风力发电机突然加载转矩而导致的对机组的振动冲击;
S407:t秒时间到达或达到并网转矩下限值,如果时间到达,或并网转矩值已达到并网转矩下限值,则执行S408,否则继续执行S406;此步骤的目的是防止因转矩值过低而风力发电机脱网,并防止风力发电机输出的电流值过大;其中,时间t可设置为4-5秒;在此过程中,根据风力的大小,风力发电机转速会有稳定、一定幅度的下降、或一定幅度的上升三种情况,其对机组的冲击力均比直接并网的冲击力小;
S408:获取风力发电机最新的并网转速,根据风力发电机当前的转速值及转速—转矩曲线,计算需恢复的转矩恢复值;
S409:按第二速率对并网转矩值进行恢复,并网转矩值恢复后启用正常的转矩控制;
S410:判断并网转矩值是否已恢复到正常控制的转矩恢复值,即转速—转矩曲线上对应的转矩值;如果已恢复,则执行S411,否则继续执行S409;
S411:启用正常的转矩控制,控制风力发电机并网发电。
图6为本发明实施例提供的一种风力发电机并网控制装置的结构示意图,参考附图6可知,本实施例提供了一种风力发电机并网控制装置,该并网控制装置用于对风力发电机进行并网控制,具体的,包括:
获取模块1,用于获取风力发电机在并网时的初始并网转矩及初始并网转速;还用于获取预设的风力发电机的并网转矩下限值及并网转速下限值;初始并网转矩与初始并网转速、以及并网转矩下限值与并网转速下限值均满足预设的风力发电机运行时转矩与转速的对应关系;
其中,对于获取模块1的具体形状结构不做限定,本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置,只要能够实现上述操作步骤即可,在此不再赘述;另外,本实施例中获取模块1所执行操作步骤的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中S101-S102的具体实现过程以及实现效果相同,具体可参考上述陈述内容,在此不再赘述。
确定模块2,用于以初始并网转矩及初始并网转速对应的点为起点,并网转矩下限值和并网转速下限值对应的点为终点,起点至终点的连线确定为并网转矩的下降路径;
其中,对于确定模块2的具体形状结构不做限定,本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置,只要能够实现上述操作步骤即可,在此不再赘述;另外,本实施例中确定模块2所执行操作步骤的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中S103的具体实现过程以及实现效果相同,具体可参考上述陈述内容,在此不再赘述。
控制模块3,用于按照下降路径控制并网转矩减小至并网转矩下限值或控制时长达到预设时长后,增大并网转矩直至风力发电机的实时并网转矩与实时并网转速满足预设的风力发电机的转矩与转速的对应关系。
需要注意的是,在按照下降路径控制并网转矩减小时,按照下降路径控制所述并网转矩减小的控制时长达到预设时长后的并网转矩大于或等于并网转矩下限值;另外,对于控制模块3的具体形状结构不做限定,本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置,只要能够实现上述操作步骤即可,在此不再赘述;另外,本实施例中控制模块3所执行操作步骤的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中S104的具体实现过程以及实现效果相同,具体可参考上述陈述内容,在此不再赘述。
本实施例提供的风力发电机并网控制装置,通过获取模块1获取风力发电机在并网时的初始并网转矩及初始并网转速,并通过确定模块2以初始并网转矩及初始并网转速对应的点为起点,并网转矩下限值和并网转速下限值对应的点为终点,确定用于控制风力发电机的下降路径,控制模块3控制并网转矩以预设的第一速率按照下降路径进行下降,有效地降低了在并网时对风力发电机的冲击电流以及振动冲击,从而降低了风力发电机的载荷,保证了风力发电机的发电量,有效地提高了该风力发电机并网控制装置的实用性,有利于市场的推广与应用。
在上述实施例的基础上,继续参考附图6可知,本实施例对于控制模块3增大并网转矩直至风力发电机的实时并网转矩与实时并网转速满足预设的风力发电机的转矩与转速的对应关系的具体实现过程不做限定,本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置,较为优选的,将控制模块3设置为具体用于:
获取风力发电机的实时并网转速值,并根据预设的风力发电机的转矩与转速的对应关系,确定实时并网转速值对应的转矩恢复值,增大并网转矩至转矩恢复值,以使风力发电机的实时并网转矩与实时并网转速满足预设的风力发电机的转矩与转速的对应关系。
进一步的,将将控制模块3设置为具体用于:
以并网转矩下限值及并网转速下限值对应的点至转矩恢复值及转速恢复值对应点的连线为恢复路径;
控制并网转矩以恢复路径增大直至达到转矩恢复值。
本实施例中控制模块3所执行操作步骤的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中S1041、S10411-S10412的具体实现过程以及实现效果相同,具体可参考上述陈述内容,在此不再赘述。
控制模块3通过在控制并网转矩停止下降操作之后,根据恢复路径控制并网转矩恢复至转矩恢复值,可以使得风力发电机在并网操作后,控制风力发电机快速恢复到正常的控制模式,同时还可以有效地防止风力发电机的并网转矩发生突变,进一步保证了风力发电机运行的稳定可靠性,进而提高了该并网控制装置法的实用性。
在上述实施例的基础上,继续参考附图6可知,本实施例还包括:
获取模块1,还用于在获取风力发电机在并网时的初始并网转矩之前,获取风力发电机的实时转速;
确定模块2,还用于确定所述实时转速达到预设的并网转速,并且确定所述风力发电机的主控系统下发并网指令,以及确定所述风力发电机的变流器开始发电磁转矩。
本实施例中获取模块1和确定模块2所执行操作步骤的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中S001–S002的具体实现过程以及实现效果相同,具体可参考上述陈述内容,在此不再赘述。
本实施例提供的风力发电机并网控制装置,有效地提高了控制风力发电机并网操作的精确度,进而提高了该并网控制装置使用的稳定可靠性,有利于市场的推广与应用。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种风力发电机并网控制方法,其特征在于,包括:
获取风力发电机在并网时的初始并网转矩及初始并网转速;
获取预设的所述风力发电机的并网转矩下限值及并网转速下限值;所述初始并网转矩与初始并网转速、以及所述并网转矩下限值与并网转速下限值均满足预设的风力发电机运行时转矩与转速的对应关系;
以所述初始并网转矩及初始并网转速对应的点为起点,所述并网转矩下限值和所述并网转速下限值对应的点为终点,所述起点至终点的连线确定为并网转矩的下降路径;
按照所述下降路径控制所述并网转矩减小至所述并网转矩下限值或控制时长达到预设时长后,增大所述并网转矩直至所述风力发电机的实时并网转矩与实时并网转速满足所述预设的风力发电机的转矩与转速的对应关系。
2.根据权利要求1所述的风力发电机并网控制方法,其特征在于,所述增大所述并网转矩直至所述风力发电机的实时并网转矩与实时并网转速满足所述预设的风力发电机的转矩与转速的对应关系的步骤包括:
获取所述风力发电机的实时并网转速值,并根据所述预设的风力发电机的转矩与转速的对应关系,确定所述实时并网转速值对应的转矩恢复值,增大所述并网转矩至所述转矩恢复值,以使所述风力发电机的实时并网转矩与实时并网转速满足所述预设的风力发电机的转矩与转速的对应关系。
3.根据权利要求2所述的风力发电机并网控制方法,其特征在于,所述增大所述并网转矩至所述转矩恢复值的步骤包括:
以所述并网转矩下限值及并网转速下限值对应的点至所述转矩恢复值及转速恢复值对应点的连线为恢复路径;
控制所述并网转矩以所述恢复路径增大直至达到所述转矩恢复值。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的风力发电机并网控制方法,其特征在于,按照所述下降路径控制所述并网转矩减小的控制时长达到预设时长后的所述并网转矩大于或等于所述并网转矩下限值。
5.根据权利要求4所述的风力发电机并网控制方法,其特征在于,在获取风力发电机在并网时的初始并网转矩之前,所述方法还包括:
获取所述风力发电机的实时转速;
确定所述实时转速达到所述初始并网转速,并且确定所述风力发电机的主控系统下发并网指令,以及确定所述风力发电机的变流器开始发电磁转矩。
6.一种风力发电机并网控制装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取风力发电机在并网时的初始并网转矩及初始并网转速;还用于获取预设的所述风力发电机的并网转矩下限值及并网转速下限值;所述初始并网转矩与初始并网转速、以及所述并网转矩下限值与并网转速下限值均满足预设的风力发电机运行时转矩与转速的对应关系;
确定模块,用于以所述初始并网转矩及初始并网转速对应的点为起点,所述并网转矩下限值和所述并网转速下限值对应的点为终点,所述起点至终点的连线确定为所述并网转矩的下降路径;
控制模块,用于按照所述下降路径控制所述并网转矩减小至所述并网转矩下限值或控制时长达到预设时长后,增大所述并网转矩直至所述风力发电机的实时并网转矩与实时并网转速满足所述预设的风力发电机的转矩与转速的对应关系。
7.根据权利要求6所述的风力发电机并网控制装置,其特征在于,所述控制模块,具体用于:
获取所述风力发电机的实时并网转速值,并根据所述预设的风力发电机的转矩与转速的对应关系,确定所述实时并网转速值对应的转矩恢复值,增大所述并网转矩至所述转矩恢复值,以使所述风力发电机的实时并网转矩与实时并网转速满足所述预设的风力发电机的转矩与转速的对应关系。
8.根据权利要求7所述的风力发电机并网控制装置,其特征在于,所述控制模块,具体用于:
以所述并网转矩下限值及并网转速下限值对应的点至所述转矩恢复值及转速恢复值对应点的连线为恢复路径;
控制所述并网转矩以所述恢复路径增大直至达到所述转矩恢复值。
9.根据权利要求6-8中任意一项所述的风力发电机并网控制装置,其特征在于,按照所述下降路径控制所述并网转矩减小的控制时长达到预设时长后的所述并网转矩大于或等于所述并网转矩下限值。
10.根据权利要求9所述的风力发电机并网控制装置,其特征在于,
所述获取模块,还用于在获取风力发电机在并网时的初始并网转矩之前,获取所述风力发电机的实时转速;
所述确定模块,还用于确定所述实时转速达到预设的并网转速,并且确定所述风力发电机的主控系统下发并网指令,以及确定所述风力发电机的变流器开始发电磁转矩。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003239843A (ja) * | 2002-02-20 | 2003-08-27 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 風車により駆動される発電機の最大出力制御方法 |
CN1982699A (zh) * | 2005-12-15 | 2007-06-20 | 诺德克斯能源有限公司 | 根据转速用于风力装置的转矩和节距控制的方法 |
CN102803716A (zh) * | 2011-02-23 | 2012-11-28 | 三菱重工业株式会社 | 风力发电装置的控制装置、风力发电装置及风力发电装置的控制方法 |
CN103133242A (zh) * | 2013-02-25 | 2013-06-05 | 中船重工(重庆)海装风电设备有限公司 | 一种转速转矩参数控制方法、装置和系统 |
CN103184972A (zh) * | 2011-12-30 | 2013-07-03 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 兆瓦级异步双馈风机转矩/桨距控制器参数自整定方法 |
CN104632523A (zh) * | 2015-01-20 | 2015-05-20 | 三一重型能源装备有限公司 | 风力发电机及其控制方法和装置 |
Family Cites Families (1)
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---|---|---|---|---|
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-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003239843A (ja) * | 2002-02-20 | 2003-08-27 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 風車により駆動される発電機の最大出力制御方法 |
CN1982699A (zh) * | 2005-12-15 | 2007-06-20 | 诺德克斯能源有限公司 | 根据转速用于风力装置的转矩和节距控制的方法 |
CN102803716A (zh) * | 2011-02-23 | 2012-11-28 | 三菱重工业株式会社 | 风力发电装置的控制装置、风力发电装置及风力发电装置的控制方法 |
CN103184972A (zh) * | 2011-12-30 | 2013-07-03 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 兆瓦级异步双馈风机转矩/桨距控制器参数自整定方法 |
CN103133242A (zh) * | 2013-02-25 | 2013-06-05 | 中船重工(重庆)海装风电设备有限公司 | 一种转速转矩参数控制方法、装置和系统 |
CN104632523A (zh) * | 2015-01-20 | 2015-05-20 | 三一重型能源装备有限公司 | 风力发电机及其控制方法和装置 |
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