CN111396249B - 在阵风风况下降低塔架的载荷的方法及装置 - Google Patents

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CN111396249B CN202010241832.8A CN202010241832A CN111396249B CN 111396249 B CN111396249 B CN 111396249B CN 202010241832 A CN202010241832 A CN 202010241832A CN 111396249 B CN111396249 B CN 111396249B
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    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Abstract

提供了一种在阵风风况下降低塔架的载荷的方法及装置。所述方法包括：当检测到风力发电机组进入阵风风况时，启动阵风降载功能；通过所述阵风降载功能在预定时间段内提供额外的桨距角，并基于所述额外的桨距角执行变桨操作，以降低塔架的载荷，其中，在预定时间段内提供额外的桨距角的步骤包括：确定在所述预定时间段内用于抑制塔架所受推力的桨距角和用于抑制塔架振动的桨距角，并基于确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角和用于抑制塔架振动的桨距角确定所述额外的桨距角。根据所述方法及装置，能够在风力发电机组处于阵风风况时快速有效地降低塔架的载荷。

Description

在阵风风况下降低塔架的载荷的方法及装置
技术领域
本发明总体说来涉及风力发电技术领域，更具体地讲，涉及一种在阵风风况下降低塔架的载荷的方法及装置。
背景技术
风力发电机组的塔架的载荷超过一定阈值时，将会对塔架乃至整个风力发电机组带来不同程度的损伤、影响风力发电机组的安全运行。而阵风的存在与否通常会影响塔架的载荷，因此，如何有效地在阵风风况下降低塔架的载荷就显得尤为重要。
发明内容
本发明的示例性实施例在于提供一种在阵风风况下降低塔架的载荷的方法及装置，其能够在风力发电机组处于阵风风况时快速有效地降低塔架的载荷。
根据本发明的示例性实施例，提供一种在阵风风况下降低塔架的载荷的方法，所述方法包括：当检测到风力发电机组进入阵风风况时，启动阵风降载功能；通过所述阵风降载功能在预定时间段内提供额外的桨距角，并基于所述额外的桨距角执行变桨操作，以降低塔架的载荷，其中，在预定时间段内提供额外的桨距角的步骤包括：确定在所述预定时间段内用于抑制塔架所受推力的桨距角和用于抑制塔架振动的桨距角，并基于确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角和用于抑制塔架振动的桨距角确定所述额外的桨距角。
可选地，确定在所述预定时间段内用于抑制塔架所受推力的桨距角的步骤包括：在所述预定时间段内的每个采样周期，当该采样周期检测到风力发电机组处于阵风风况时，确定阵风持续时长为：上一采样周期确定的阵风持续时长与采样周期的长度之和；当该采样周期检测到风力发电机组不处于阵风风况时，确定阵风持续时长为0；当该采样周期检测到风力发电机组处于阵风风况且上一采样周期确定的阵风持续时长不超过预设时长阈值时，确定用于抑制塔架所受推力的桨距角为第一预设角度。
可选地，基于预估的阵风强度设置所述第一预设角度。
可选地，确定在所述预定时间段内用于抑制塔架所受推力的桨距角的步骤还包括：当该采样周期检测到风力发电机组处于阵风风况且上一采样周期确定的阵风持续时长超过所述预设时长阈值时，确定用于抑制塔架所受推力的桨距角为：上一采样周期确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角与衰减系数的乘积，其中，所述衰减系数与采样周期的长度有关。
可选地，确定在所述预定时间段内用于抑制塔架所受推力的桨距角的步骤还包括：当该采样周期检测到风力发电机组不处于阵风风况时，确定用于抑制塔架所受推力的桨距角为：上一采样周期确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角与衰减系数的乘积，其中，所述衰减系数与采样周期的长度有关。
可选地，所述衰减系数为：
Figure BDA0002432806810000022
其中，TS指示采样周期的长度，P_TL_TauBoost指示衰减时间常数。
可选地，确定在所述预定时间段内用于抑制塔架振动的桨距角的步骤包括：当该采样周期检测到风力发电机组处于阵风风况且上一采样周期确定的阵风持续时长不超过预设时长阈值时，基于塔架虚拟阻尼计算得到用于抑制塔架振动的桨距角。
可选地，通过下式计算得到用于抑制塔架振动的桨距角pitchdamp：
Figure BDA0002432806810000021
其中，TDKDfa指示虚拟塔架阻尼器的增益参数，TDPhase指示虚拟塔架阻尼器的相位参数，accx指示塔架沿指定方向的加速度，vx指示塔架沿所述指定方向的速度，ωtow指示塔架的固有频率。
可选地，基于确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角和用于抑制塔架振动的桨距角确定所述额外的桨距角的步骤包括：在所述预定时间段内的每个采样周期，将该采样周期确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角与用于抑制塔架振动的桨距角之和作为所述额外的桨距角。
根据本发明的另一示例性实施例，提供一种在阵风风况下降低塔架的载荷的装置，所述装置包括：启动单元，当检测到风力发电机组进入阵风风况时，启动阵风降载功能；阵风降载单元，通过所述阵风降载功能在预定时间段内提供额外的桨距角，并基于所述额外的桨距角执行变桨操作，以降低塔架的载荷，其中，阵风降载单元确定在所述预定时间段内用于抑制塔架所受推力的桨距角和用于抑制塔架振动的桨距角，并基于确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角和用于抑制塔架振动的桨距角确定所述额外的桨距角。
可选地，阵风降载单元在所述预定时间段内的每个采样周期，当该采样周期检测到风力发电机组处于阵风风况时，确定阵风持续时长为：上一采样周期确定的阵风持续时长与采样周期的长度之和；当该采样周期检测到风力发电机组不处于阵风风况时，确定阵风持续时长为0；当该采样周期检测到风力发电机组处于阵风风况且上一采样周期确定的阵风持续时长不超过预设时长阈值时，确定用于抑制塔架所受推力的桨距角为第一预设角度。
可选地，阵风降载单元基于预估的阵风强度设置所述第一预设角度。
可选地，阵风降载单元当该采样周期检测到风力发电机组处于阵风风况且上一采样周期确定的阵风持续时长超过所述预设时长阈值时，确定用于抑制塔架所受推力的桨距角为：上一采样周期确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角与衰减系数的乘积，其中，所述衰减系数与采样周期的长度有关。
可选地，阵风降载单元当该采样周期检测到风力发电机组不处于阵风风况时，确定用于抑制塔架所受推力的桨距角为：上一采样周期确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角与衰减系数的乘积，其中，所述衰减系数与采样周期的长度有关。
可选地，所述衰减系数为：
Figure BDA0002432806810000032
其中，TS指示采样周期的长度，P_TL_TauBoost指示衰减时间常数。
可选地，阵风降载单元当该采样周期检测到风力发电机组处于阵风风况且上一采样周期确定的阵风持续时长不超过预设时长阈值时，基于塔架虚拟阻尼计算得到用于抑制塔架振动的桨距角。
可选地，阵风降载单元通过下式计算得到用于抑制塔架振动的桨距角pitchdamp：
Figure BDA0002432806810000031
其中，TDKDfa指示虚拟塔架阻尼器的增益参数，TDPhase指示虚拟塔架阻尼器的相位参数，accx指示塔架沿指定方向的加速度，vx指示塔架沿所述指定方向的速度，ωtow指示塔架的固有频率。
可选地，阵风降载单元在所述预定时间段内的每个采样周期，将该采样周期确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角与用于抑制塔架振动的桨距角之和作为所述额外的桨距角。
根据本发明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在阵风风况下降低塔架的载荷的方法。
根据本发明的另一示例性实施例，提供一种风力发电机组的控制器，所述控制器包括：处理器；存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的在阵风风况下降低塔架的载荷的方法。
根据本发明示例性实施例的在阵风风况下降低塔架的载荷的方法及装置，充分考虑了阵风风况的特性，在通过变桨减小塔架受到推力所带来的载荷的同时，针对振动导致塔架载荷上升的情况通过变桨进行控制，从而能够在风力发电机组处于阵风风况时快速有效地降低塔架的载荷。
将在接下来的描述中部分阐述本发明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，或者可以经过本发明总体构思的实施而得知。
附图说明
通过下面结合示例性地示出实施例的附图进行的描述，本发明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：
图1示出根据本发明示例性实施例的在阵风风况下降低塔架的载荷的方法的流程图；
图2示出根据本发明示例性实施例的确定用于抑制塔架所受推力的桨距角的方法的流程图；
图3示出根据本发明示例性实施例的确定用于抑制塔架所受推力的桨距角的处理逻辑的示例；
图4示出根据本发明示例性实施例的在阵风风况下降低塔架的载荷的装置的框图。
具体实施方式
现将详细参照本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指的是相同的部件。以下将通过参照附图来说明所述实施例，以便解释本发明。
图1示出根据本发明示例性实施例的在阵风风况下降低塔架的载荷的方法的流程图。
参照图1，在步骤S10，当检测到风力发电机组进入阵风风况时，启动阵风降载功能。
在步骤S20，通过所述阵风降载功能在预定时间段(即，在接下来的一段时间)内提供额外的桨距角(即，确定需要额外提供的桨距角)，并基于所述额外的桨距角执行变桨操作，以降低塔架的载荷。
在预定时间段内提供额外的桨距角的步骤包括：确定在所述预定时间段内用于抑制塔架所受推力的桨距角和用于抑制塔架振动的桨距角，并基于确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角和用于抑制塔架振动的桨距角确定所述额外的桨距角。
作为示例，确定在所述预定时间段内用于抑制塔架所受推力的桨距角和用于抑制塔架振动的桨距角的步骤可包括：确定所述预定时间段内的每个采样周期内的用于抑制塔架所受推力的桨距角和用于抑制塔架振动的桨距角。也即，可在所述预定时间段内的每个采样周期提供一次所述额外的桨距角。
作为示例，在所述预定时间段内的每个采样周期的用于抑制塔架所受推力的桨距角可完全相同。作为另一示例，在充分考虑载荷控制效果与发电量的情况下，在所述预定时间段内的不同采样周期的用于抑制塔架所受推力的桨距角可相同或不同。例如，可以通过实时预估每个采样周期的阵风强度，以实施计算塔架所受相应推力的大小，以计算每个采样周期的桨距角。
作为示例，在所述预定时间段内的每个采样周期的用于抑制塔架振动的桨距角可完全相同。作为另一示例，在充分考虑阵风基本特性的前提下，在所述预定时间段内的不同采样周期的用于抑制塔架振动的桨距角可相同或不同。
作为示例，可将确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角与用于抑制塔架振动的桨距角之和作为所述额外的桨距角。
作为示例，在所述预定时间段内，可通过在常规确定的桨距角参考值(即，通过常规的变桨功能确定的桨距角参考值)的基础上叠加确定的所述额外的桨距角来得到目标桨距角。
作为示例，所述预定时间段的长度可与预估的本次阵风将要持续的时长有关。
应该理解，可通过各种适当的方式预估本次阵风将要持续的时长，例如，可基于历史阵风数据、仿真数据以及实时数据中的至少一项来预估本次阵风将要持续的时长。应该理解，预估的本次阵风将要持续的时长可以是固定值，也可以是实时值。
考虑到阵风风况会使得塔架受到推力而带来塔架载荷，且通过变桨抑制推力带来的载荷会引起塔架的振动，造成载荷的进一步增加，同时阵风风况也会使得塔架振动，也引入了一部分额外的载荷，根据本发明的实施例提出通过变桨减小塔架受到推力所带来的载荷的同时，针对振动导致塔架载荷上升的情况通过变桨进行控制。
图2示出根据本发明示例性实施例的确定用于抑制塔架所受推力的桨距角的方法的流程图。
参照图2，在步骤S201，在所述预定时间段内的每个采样周期，检测风力发电机组是否处于阵风风况。
当在步骤S201检测到风力发电机组处于阵风风况时，执行步骤S202，确定阵风持续时长(即，已连续持续的时长)为：上一采样周期确定的阵风持续时长与采样周期的长度之和。
当在步骤S201检测到风力发电机组不处于阵风风况时，执行步骤S203，确定阵风持续时长为0。
在步骤S204，判断上一采样周期确定的阵风持续时长是否超过预设时长阈值。
作为示例，所述预设时长阈值与预估的本次阵风将要持续的时长有关。作为示例，所述预定时间段的长度可大于或等于所述预设时长阈值。
当该采样周期检测到风力发电机组处于阵风风况且上一采样周期确定的阵风持续时长不超过预设时长阈值时，执行步骤S205，确定用于抑制塔架所受推力的桨距角为第一预设角度。
作为示例，可基于预估的阵风强度设置所述第一预设角度。
应该理解，可通过各种适当的方式预估阵风强度，例如，可基于历史阵风数据、仿真数据以及实时数据中的至少一项来预估阵风强度。应该理解，预估的阵风强度可以是固定值，也可以是实时值。
当该采样周期检测到风力发电机组处于阵风风况且上一采样周期确定的阵风持续时长超过所述预设时长阈值时，执行步骤S206，确定用于抑制塔架所受推力的桨距角为：上一采样周期确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角与衰减系数的乘积，以更好地适应阵风风况的特性(例如，先扬后抑的强度变化特性)。
当该采样周期检测到风力发电机组不处于阵风风况时，执行步骤S206，确定用于抑制塔架所受推力的桨距角为：上一采样周期确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角与所述衰减系数的乘积，以防止从一个采样周期到另一个采样周期，用于抑制塔架所受推力的桨距角直接从第一预设角度降为0的情况。
作为示例，所述衰减系数可与采样周期的长度有关。
作为示例，所述衰减系数可为：
Figure BDA0002432806810000071
其中，TS指示采样周期的长度，P_TL_TauBoost指示衰减时间常数。
图3示出根据本发明示例性实施例的确定用于抑制塔架所受推力的桨距角的处理逻辑的示例。
如图3所示，TLACTIVE信号用于指示风力发电机组是否处于阵风风况，当TLACTIVE信号＞0.5时，指示风力发电机组处于阵风风况；当TLACTIVE信号≤0.5时，指示风力发电机组不处于阵风风况；BoostTime[n]指示第n个采样周期确定的阵风持续时长；TS指示采样周期的长度(即，采样的时间间隔)；P_TL_Tboost指示所述预设时长阈值；P_TL_PitBoost指示第一预设角度；Pitch_Boost[n]指示第n个采样周期确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角。
具体说来，在第n个采样周期，如果TLACTIVE>0.5，则BoostTime[n]＝Ts+BoostTime[n-1](上一采样周期确定的阵风持续时长)；如果TLACTIVE≤0.5，则BoostTime[n]＝0。
如果TLACTIVE>0.5且BoostTime[n-1]≤P_TL_TBoost，则Pitch_Boost[n]＝P_TL_PitBoost；否则，
Pitch_Boost[n]＝Exp(-Ts/P_TL_TauBoost)*Pitch_Boost[n-1]。
作为示例，确定在所述预定时间段内用于抑制塔架振动的桨距角的步骤可包括：在所述预定时间段内的每个采样周期，当该采样周期检测到风力发电机组处于阵风风况时，基于塔架虚拟阻尼计算得到用于抑制塔架振动的桨距角，以通过基于用于抑制塔架振动的桨距角的变桨操作提供虚拟阻尼抑制塔架的振动。
进一步地，作为示例，可当该采样周期检测到风力发电机组处于阵风风况且上一采样周期确定的阵风持续时长不超过预设时长阈值时，基于塔架虚拟阻尼计算得到用于抑制塔架振动的桨距角；否则，可确定用于抑制塔架振动的桨距角为0。
作为示例，可利用该采样周期检测到的塔架沿指定方向的加速度和塔架沿所述指定方向的速度，基于塔架虚拟阻尼计算得到用于抑制塔架振动的桨距角。
作为示例，所述指定方向可为塔架的前后方向，例如，塔架的前后方向可为沿塔架的轴线的方向或与叶轮平面垂直的方向。
进一步地，作为示例，可通过下式计算得到用于抑制塔架振动的桨距角pitchdamp：
Figure BDA0002432806810000081
其中，TDKDfa指示虚拟塔架阻尼器的增益参数，TDPhase指示虚拟塔架阻尼器的相位参数，accx指示塔架沿指定方向的加速度，vx指示塔架沿所述指定方向的速度，ωtow指示塔架的固有频率。
作为示例，可通过各种适当的方式确定虚拟塔架阻尼器的增益参数和相位参数，例如，可通过仿真方式确定适合的增益参数和相位参数。
作为示例，在一阶固有频率ω1下的塔架自由振动可描述为：
Figure BDA0002432806810000082
相应地，当ωtow为塔架的一阶固有频率时，用于抑制塔架振动的桨距角pitchdamp,1(t)可为：
Figure BDA0002432806810000083
且虚拟塔架阻尼器的相位角可为：
Figure BDA0002432806810000084
作为示例，基于确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角和用于抑制塔架振动的桨距角确定所述额外的桨距角的步骤可包括：在所述预定时间段内的每个采样周期，将该采样周期确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角与用于抑制塔架振动的桨距角之和作为所述额外的桨距角。
相应地，作为示例，针对所述预定时间段内的每个采样周期，可将该采样周期确定的所述额外的桨距角与常规确定的桨距角参考值之和，作为目标桨距角。
应该理解，在上述实施例中，可通过各种适当的方式确定风力发电机组是否处于(或进入)阵风风况。作为示例，可基于塔架沿指定方向的加速度、塔架沿所述指定方向的速度以及风力发电机组(例如，叶轮)受到的推力中的至少一项，确定风力发电机组是否处于阵风风况。
进一步地，作为示例，可基于塔架沿指定方向的加速度、塔架沿所述指定方向的速度以及风力发电机组受到的推力计算阵风强度，当计算出的阵风强度大于预定阈值时，检测到阵风存在；当计算出的阵风强度小于或等于预定阈值时，检测到阵风不存在。作为示例，预定阈值可对应于风力发电机组的极限运行阵风。
应该理解，可通过各种适当的方式获取塔架沿指定方向的加速度、塔架沿所述指定方向的速度以及风力发电机组受到的推力。
图4示出根据本发明示例性实施例的在阵风风况下降低塔架的载荷的装置的框图。
如图4所示，根据本发明示例性实施例的在阵风风况下降低塔架的载荷的装置包括：启动单元10和阵风降载单元20。
具体说来，启动单元10用于当检测到风力发电机组进入阵风风况时，启动阵风降载功能。
阵风降载单元20用于通过所述阵风降载功能在预定时间段内提供额外的桨距角，并基于所述额外的桨距角执行变桨操作，以降低塔架的载荷，其中，阵风降载单元20确定在所述预定时间段内用于抑制塔架所受推力的桨距角和用于抑制塔架振动的桨距角，并基于确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角和用于抑制塔架振动的桨距角确定所述额外的桨距角。
作为示例，阵风降载单元20可在所述预定时间段内的每个采样周期，当该采样周期检测到风力发电机组处于阵风风况时，确定阵风持续时长为：上一采样周期确定的阵风持续时长与采样周期的长度之和；当该采样周期检测到风力发电机组不处于阵风风况时，确定阵风持续时长为0；当该采样周期检测到风力发电机组处于阵风风况且上一采样周期确定的阵风持续时长不超过预设时长阈值时，确定用于抑制塔架所受推力的桨距角为第一预设角度。
作为示例，阵风降载单元20可基于预估的阵风强度设置所述第一预设角度。
作为示例，阵风降载单元20可当该采样周期检测到风力发电机组处于阵风风况且上一采样周期确定的阵风持续时长超过所述预设时长阈值时，确定用于抑制塔架所受推力的桨距角为：上一采样周期确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角与衰减系数的乘积，其中，所述衰减系数与采样周期的长度有关。
作为示例，阵风降载单元20可当该采样周期检测到风力发电机组不处于阵风风况时，确定用于抑制塔架所受推力的桨距角为：上一采样周期确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角与衰减系数的乘积，其中，所述衰减系数与采样周期的长度有关。
作为示例，所述衰减系数可为：
Figure BDA0002432806810000102
其中，TS指示采样周期的长度，P_TL_TauBoost指示衰减时间常数。
作为示例，阵风降载单元20可当该采样周期检测到风力发电机组处于阵风风况且上一采样周期确定的阵风持续时长不超过预设时长阈值时，基于塔架虚拟阻尼计算得到用于抑制塔架振动的桨距角。
作为示例，阵风降载单元20可通过下式计算得到用于抑制塔架振动的桨距角pitchdamp：
Figure BDA0002432806810000101
其中，TDKDfa指示虚拟塔架阻尼器的增益参数，TDPhase指示虚拟塔架阻尼器的相位参数，accx指示塔架沿指定方向的加速度，vx指示塔架沿所述指定方向的速度，ωtow指示塔架的固有频率。
作为示例，阵风降载单元20可在所述预定时间段内的每个采样周期，将该采样周期确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角与用于抑制塔架振动的桨距角之和作为所述额外的桨距角。
应该理解，根据本发明示例性实施例的在阵风风况下降低塔架的载荷的装置所执行的具体处理已经参照图1至3进行了详细描述，这里将不再赘述相关细节。
应该理解，根据本发明示例性实施例的在阵风风况下降低塔架的载荷的装置中的各个单元可被实现硬件组件和/或软件组件。本领域技术人员根据限定的各个单元所执行的处理，可以例如使用现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)来实现各个单元。
本发明的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述示例性实施例所述的在阵风风况下降低塔架的载荷的方法。该计算机可读存储介质是可存储由计算机系统读出的数据的任意数据存储装置。计算机可读存储介质的示例包括：只读存储器、随机存取存储器、只读光盘、磁带、软盘、光数据存储装置和载波(诸如经有线或无线传输路径通过互联网的数据传输)。
本发明的示例性实施例提供一种风力发电机组的控制器，所述控制器包括：处理器；存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述示例性实施例所述的在阵风风况下降低塔架的载荷的方法。
虽然已表示和描述了本发明的一些示例性实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。

Claims (12)

1.一种在阵风风况下降低塔架的载荷的方法，其特征在于，所述方法包括：
当检测到风力发电机组进入阵风风况时，启动阵风降载功能；
通过所述阵风降载功能在预定时间段内提供额外的桨距角，并基于所述额外的桨距角执行变桨操作，以降低塔架的载荷，
其中，在预定时间段内提供额外的桨距角的步骤包括：
确定在所述预定时间段内用于抑制塔架所受推力的桨距角和用于抑制塔架振动的桨距角，并将确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角与用于抑制塔架振动的桨距角之和作为所述额外的桨距角。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定在所述预定时间段内用于抑制塔架所受推力的桨距角的步骤包括：
在所述预定时间段内的每个采样周期，当该采样周期检测到风力发电机组处于阵风风况时，确定阵风持续时长为：上一采样周期确定的阵风持续时长与采样周期的长度之和；
当该采样周期检测到风力发电机组不处于阵风风况时，确定阵风持续时长为0；
当该采样周期检测到风力发电机组处于阵风风况且上一采样周期确定的阵风持续时长不超过预设时长阈值时，确定用于抑制塔架所受推力的桨距角为第一预设角度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于预估的阵风强度设置所述第一预设角度。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定在所述预定时间段内用于抑制塔架所受推力的桨距角的步骤还包括：
当该采样周期检测到风力发电机组处于阵风风况且上一采样周期确定的阵风持续时长超过所述预设时长阈值时，确定用于抑制塔架所受推力的桨距角为：上一采样周期确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角与衰减系数的乘积，其中，所述衰减系数与采样周期的长度有关。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定在所述预定时间段内用于抑制塔架所受推力的桨距角的步骤还包括：
当该采样周期检测到风力发电机组不处于阵风风况时，确定用于抑制塔架所受推力的桨距角为：上一采样周期确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角与衰减系数的乘积，其中，所述衰减系数与采样周期的长度有关。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述衰减系数为：
Figure FDA0003680348010000022
其中，TS指示采样周期的长度，P_TL_TauBoost指示衰减时间常数。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定在所述预定时间段内用于抑制塔架振动的桨距角的步骤包括：
当该采样周期检测到风力发电机组处于阵风风况且上一采样周期确定的阵风持续时长不超过预设时长阈值时，基于塔架虚拟阻尼计算得到用于抑制塔架振动的桨距角。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过下式计算得到用于抑制塔架振动的桨距角pitchdamp：
Figure FDA0003680348010000021
其中，TDKDfa指示虚拟塔架阻尼器的增益参数，TDPhase指示虚拟塔架阻尼器的相位参数，accx指示塔架沿指定方向的加速度，vx指示塔架沿所述指定方向的速度，ωtow指示塔架的固有频率。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角与用于抑制塔架振动的桨距角之和作为所述额外的桨距角的步骤包括：
在所述预定时间段内的每个采样周期，将该采样周期确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角与用于抑制塔架振动的桨距角之和作为所述额外的桨距角。
10.一种在阵风风况下降低塔架的载荷的装置，其特征在于，所述装置包括：
启动单元，当检测到风力发电机组进入阵风风况时，启动阵风降载功能；
阵风降载单元，通过所述阵风降载功能在预定时间段内提供额外的桨距角，并基于所述额外的桨距角执行变桨操作，以降低塔架的载荷，
其中，阵风降载单元确定在所述预定时间段内用于抑制塔架所受推力的桨距角和用于抑制塔架振动的桨距角，并将确定的用于抑制塔架所受推力的桨距角与用于抑制塔架振动的桨距角之和作为所述额外的桨距角。
11.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，当所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至9中的任意一项所述的在阵风风况下降低塔架的载荷的方法。
12.一种风力发电机组的控制器，其特征在于，所述控制器包括：
处理器；
存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至9中的任意一项所述的在阵风风况下降低塔架的载荷的方法。
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