CN111608858A - 调整风力发电机组输出功率的方法及装置、计算机可读存储介质及风力发电系统 - Google Patents

调整风力发电机组输出功率的方法及装置、计算机可读存储介质及风力发电系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种调整风力发电机组输出功率的方法及装置、计算机可读存储介质及风力发电系统。该调整风力发电机组输出功率的方法包括:获取风力发电机组的运行数据;基于运行数据来确定风力发电机组的状态;基于运行数据来计算风力发电机组所在机位点的湍流度;以及基于风力发电机组的状态及计算出的湍流度来调整风力发电机组的桨距角设定值或功率设定值,以调整风力发电机组的输出功率。本发明实施例可以达到在保证风力发电机组安全的前提下,尽可能地增加风力发电机组的发电量。

Description

调整风力发电机组输出功率的方法及装置、计算机可读存储 介质及风力发电系统
技术领域
本发明实施例涉及风电技术领域,尤其涉及一种调整风力发电机组输出功率的方法及装置、计算机可读存储介质及风力发电系统。
背景技术
随着风电技术的不断发展,风力发电系统在电力系统中的应用日益增加。目前,调整风力发电机组的输出功率的方法主要有:
一、确定风力发电机组的额定风速并获取风力发电机组叶轮前方的目标风速,通过监测风力发电机组的湍流度与运行温度,当其在一定区间内并且目标风速在预设风速区间时,控制风力发电机组在预设时间内以目标功率运行。当湍流度超出预设阈值时,控制风力发电机组的桨距角限制功率或对所述风力发电机组进行扇区保护停机。该方案虽然可以提高高风速小湍流度下风力发电机组的发电量,但是,这种发电量的提升仅考虑了满发风速以上的湍流度较小的情况,仍有一定的局限性。
二、对于实际湍流度超出设计值较多的情况,通常采用扇区控制的方法。在湍流度较大的扇区,通过降低功率设定点的额定值来降低风力发电机组的载荷。此外,还有的在高湍流扇区内直接停机以减小风力发电机组的载荷。然而,在该方案中,为了保证机组运行的安全性,将湍流度较大的扇区直接进行限功率或者停机会很大程度地影响风力发电机组的可利用率。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种调整风力发电机组输出功率的方法及装置、计算机可读存储介质及风力发电系统。
本发明实施例的一个方面提供一种调整风力发电机组输出功率的方法。所述方法包括:获取风力发电机组的运行数据;基于所述运行数据来确定所述风力发电机组的状态;基于所述运行数据来计算所述风力发电机组所在机位点的湍流度;以及基于所述风力发电机组的状态及计算出的所述湍流度来调整所述风力发电机组的桨距角设定值或功率设定值,以调整所述风力发电机组的输出功率。
本发明实施例的另一个方面还提供一种调整风力发电机组输出功率的装置。所述装置包括一个或多个处理器,用于实现如上所述的调整风力发电机组输出功率的方法。
本发明实施例的又一个方面还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有程序,当所述程序被处理器执行时,实现如上所述的调整风力发电机组输出功率的方法。
本发明实施例的再一个方面还提供一种风力发电系统。所述风力发电系统包括风力发电机组、信号采集装置、控制装置及执行装置。所述信号采集装置用于采集所述风力发电机组的运行数据。所述控制装置包括如上所述的调整风力发电机组输出功率的装置。所述执行装置用于接收所述调整风力发电机组输出功率的装置输出的所述桨距角设定值或所述功率设定值,并根据所述桨距角设定值或所述功率设定值来调整所述风力发电机组的桨距角或额定功率。
本发明一个或多个实施例可以根据风力发电机组的运行数据来确定风力发电机组的状态,并计算得到风力发电机组所在机位点的湍流度,然后,可以基于风力发电机组的状态和计算出的湍流度来调整风力发电机组的桨距角设定值或功率设定值,从而可以在整个运行风速范围内去根据风力发电机组的状态和计算出的湍流度来调整风力发电机组的输出功率。
本发明一个或多个实施例可以使用现有的传感器,在整个风速范围内根据风力发电机组的状态和计算出的湍流度来调整风力发电机组的输出功率,从而可以达到在保证风力发电机组安全的前提下,尽可能地增加风力发电机组的发电量。
附图说明
图1为本发明一个实施例的调整风力发电机组输出功率的方法的流程图;
图2为本发明一个实施例的调整风力发电机组的桨距角设定值或功率设定值的具体步骤;
图3为图2所示的调整风力发电机组的桨距角设定值或功率设定值的一个具体实施例的示意图;
图4为本发明一个实施例的调整风力发电机组输出功率的装置的示意性框图;
图5为本发明一个实施例的风力发电系统的示意性框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本发明相一致的所有实施例。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。
在本发明实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。除非另作定义,本发明实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出,“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明,而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同,并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而且可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
图1揭示了本发明一个实施例的调整风力发电机组输出功率的方法的流程图。如图1所示,本发明一个实施例的调整风力发电机组输出功率的方法可以包括步骤S1至步骤S4。
在步骤S1中,获取风力发电机组的运行数据。
风力发电机组的运行数据可以包括风力发电机组的风速、输出功率、发电机转速、桨距角、变桨速度、机舱振动加速度、机舱位移和机舱推力中的多个数据。
风速可以由风力发电机组中的测风仪(例如风杯,激光雷达等)测得。风力发电机组的输出功率由变流器通过电压与电流计算得到而反馈给风力发电机组的。发电机转速可以通过转速测量装置测得。桨距角可以由变桨系统的电机编码器与绝对值编码器测量得到。变桨速度可以通过桨距角计算得到。机舱振动加速度可以由安装在机舱上的加速度计测量得到。机舱位移和机舱推力可以通过机舱振动加速度计算得到或通过倾角传感器与北斗定位系统测量。
在步骤S2中,基于风力发电机组的运行数据来确定风力发电机组的状态。
风力发电机组的状态包括满发状态和未满发状态。
在一些实施例中,所谓满发状态指的是风力发电机组输出功率的30s平均值大于0.95倍的功率设定值,桨距角大于最小桨距角+0.5度。
在一些实施例中,可以基于风速、输出功率和桨距角来确定风力发电机组的状态是否达到满发状态。
在步骤S3中,基于风力发电机组的运行数据来计算风力发电机组所在机位点的湍流度。
湍流度是用于表征风速波动情况的一个变量。湍流度可以通过计算变桨速度与机舱振动加速度的标准差来得到。标准差σ的计算公式如下式所示:
Figure BDA0002515913610000051
例如,在计算变桨速度的标准差时,xi代表实时的变桨速度值,
Figure BDA0002515913610000052
代表变桨速度的平均值。在计算机舱振动加速度的标准差时,xi代表实时的机舱振动加速度值,
Figure BDA0002515913610000053
代表机舱振动加速度的平均值。在一个实施例中,可以采用 50-100s的运行数据来计算湍流度。
然而,在仿真计算中发现同样的风湍流度下,机舱振动加速度与变桨速度的标准差是不相同的,因此,使用机舱振动加速度与变桨速度的标准差来反应风的湍流度时,还需要结合风速的信息才有意义。
由于在额定以下时,风力发电机组不开桨,桨距角保持为最优桨距角,风力发电机组的桨距角保持不变,因此不存在变桨速度,标准差为0;即使基于湍流度调整桨距角,也不会频繁变桨,因此,在额定以下时采用机舱振动加速度的标准差来表征湍流度。在一些实施例中,在风力发电机组的状态未达到满发状态时,可以基于机舱振动加速度的标准差来计算湍流度。
然而,本发明实施例的在风力发电机组的状态未达到满发状态时湍流度的计算并不局限于使用机舱振动加速度的标准差来得到。在其他实施例中,在风力发电机组的状态未达到满发状态时,也可以基于机舱位移或者机舱推力的标准差来计算湍流度。
由于在额定以上,风力发电机组的桨距角会随着风速的变化而变化,变桨速度的标准差能够很好地反应湍流度。因此,在一些实施例中,在风力发电机组的状态达到满发状态时,可以基于变桨速度的标准差来计算湍流度。当然,也可以采用机舱振动加速度的标准差来表示,但是,采用变桨速度的标准差会更加直观。
然而,本发明实施例的在风力发电机组的状态达到满发状态时湍流度的计算并不局限于使用变桨速度的标准差来得到。因为变桨速度和桨距角都可以用来表征变桨动作的频繁程度,进而都可以用来表征风力发电机组的湍流度。因此,在其他实施例中,在风力发电机组的状态达到满发状态时,也可以基于桨距角的标准差来计算湍流度。
在步骤S4中,基于风力发电机组的状态及计算出的湍流度来调整风力发电机组的桨距角设定值或功率设定值,以调整风力发电机组的输出功率。
下面将结合图2来详细介绍如何基于风力发电机组的状态及计算出的湍流度来调整风力发电机组的桨距角设定值或功率设定值。
如图2所示,在步骤S41中,判断风力发电机组是否达到满发状态,如果判断结果为否,则过程进入到步骤S42。否则的话,则过程进入到步骤S43。
在步骤S42中,在风力发电机组的状态未达到满发状态时,基于计算出的湍流度来调整风力发电机组的桨距角设定值。
在一些实施例中,步骤S42可以进一步包括步骤S421至S423。在步骤 S421中,将计算出的湍流度与风力发电机组的设计湍流度进行比较,判断计算出的湍流度是否小于设计湍流度。若判断结果为是,则过程进入到步骤 S422。否则的话,则过程前进到步骤S423。在步骤S422中,在计算出的湍流度小于风力发电机组的设计湍流度时,则减小风力发电机组的桨距角设定值,从而来增加风力发电机组的输出功率。在步骤S423中,在计算出的湍流度大于风力发电机组的设计湍流度时,则增大风力发电机组的桨距角设定值,从而来减小风力发电机组的输出功率。
在步骤S43中,在风力发电机组的状态达到满发状态时,基于计算出的湍流度来调整风力发电机组的功率设定值。
在一些实施例中,步骤S43可以进一步包括步骤S431至步骤S433。在步骤S431中,将计算出的湍流度与风力发电机组的设计湍流度进行比较,判断计算出的湍流度是否小于设计湍流度。若判断结果为是,则过程进入到步骤S432。否则的话,则过程前进到步骤S433。在步骤S432中,在计算出的湍流度小于风力发电机组的设计湍流度时,则增加风力发电机组的功率设定值,从而来增加风力发电机组的输出功率。在步骤S433中,在计算出的湍流度大于设计湍流度时,则减小风力发电机组的功率设定值,从而来减小风力发电机组的输出功率。
本发明实施例的调整风力发电机组输出功率的方法可以达到在小湍流度下增加风力发电机组的输出功率,在大湍流度的情况下减少风力发电机组的输出功率,从而可以达到在保证风力发电机组安全的前提下,尽可能地增加风力发电机组的发电量。
图3揭示了图2所示的调整风力发电机组的桨距角设定值或功率设定值的一个具体实施例的示意图。如图3所示,在步骤S50中,判断风力发电机组的状态是否达到满发状态。
在步骤S51中,将计算出的湍流度与阈值进行比较。基于不同的比较结果进行相应的处理。
在风力发电机组的状态未达到满发状态的情况下,则步骤S51可以进一步包括步骤S52至S55。在步骤S52中,在计算出的湍流度小于第一阈值时,将第一桨距角Pit1增加到桨距角设定值中。在步骤S53中,在计算出的湍流度小于第二阈值时,将第二桨距角Pit2增加到桨距角设定值中。在步骤S54 中,在计算出的湍流度大于第三阈值时,将第三桨距角Pit3增加到桨距角设定值中。在步骤S55中,在计算出的湍流度大于第四阈值时,将第四桨距角 Pit4增加到桨距角设定值中。其中,设计湍流度在第二阈值与第三阈值之间,并且,第一桨距角Pit1<第二桨距角Pit2<0<第三桨距角Pit3<第四桨距角Pit4。
当风力发电机组的状态未达到满发状态并且计算出的湍流度小于第二阈值时,在目前的桨距角设定值上增加一个负桨距角,从而增加风力发电机组的输出功率;当风力发电机组的状态未达到满发状态并且计算出的湍流度大于第三阈值时,在目前的桨距角设定值上增加一个正桨距角,从而减少风力发电机组的输出功率,进而降低风力发电机组的运行载荷以保证风力发电机组的安全性。
由于在相同风速、不同湍流度下风力发电机组的疲劳载荷各不相同,因此,在本发明的实施例中,小于零的桨距角设置有第一桨距角Pit1和第二桨距角Pit2,大于零的桨距角设置有第三桨距角Pit3和第四桨距角Pit4,从而在做到尽量精细化控制的前提下,能够充分利用小湍流度下的风能,尽可能地做到风力发电机组的发电量最大化。然而,本发明实施例并不局限于将大于零或者小于零的桨距角设置成两个。在本发明的其他实施例中,大于零或者小于零的桨距角还可以设置成三个或者更多个。但是,为了避免频繁的切换控制,大于零或者小于零的桨距角也不建议设置太多。
在一个实施例中,可以基于计算出的湍流度及风力发电机组的输出功率并根据预先建立的湍流度、输出功率与桨距角的查找表来获得第一桨距角 Pit1、第二桨距角Pit2、第三桨距角Pit3或第四桨距角Pit4。
因此,本发明实施例的调整风力发电机组输出功率的方法还可以包括:通过仿真预先建立湍流度、输出功率与桨距角的查找表。
在一些实施例中,本发明实施例的预先建立湍流度、输出功率与桨距角的查找表可以包括:在风力发电机组达到满发状态前,当风力发电机组的湍流度不等于设计湍流度时,调整风力发电机组不同的桨距角设定值;挑选风力发电机组的疲劳载荷小于设计湍流度下的疲劳载荷并找到风力发电机组的输出功率最大时对应的桨距角设定值;将输出功率最大时对应的该桨距角设定值与风力发电机组的最优桨距角的差值作为当前湍流度与当前输出功率下的桨距角值;以及重复上述步骤得到不同湍流度与不同输出功率下的桨距角值,从而,可以在保证风力发电机组安全的前提下使得风力发电机组的发电量最大。因此,根据得到的这些不同湍流度与不同输出功率下的桨距角值可以建立湍流度、输出功率与桨距角的查找表。
继续参照图3所示,在风力发电机组的状态达到满发状态的情况下,则步骤S51可以进一步包括步骤S56至S59。在步骤S56中,在计算出的湍流度小于第一阈值时,将第一功率P1增加到功率设定值中。在步骤S57中,在计算出的湍流度小于第二阈值时,将第二功率P2增加到功率设定值中。在步骤S58中,在计算出的湍流度大于第三阈值时,将第三功率P3增加到功率设定值中。在步骤S59中,在计算出的湍流度大于第四阈值时,将第四功率P4增加到功率设定值中。其中,设计湍流度在第二阈值与第三阈值之间,并且,第一功率P1>第二功率P2>0>第三功率P3>第四功率P4。
当风力发电机组的状态达到满发状态并且计算出的湍流度小于第二阈值时,在目前的功率设定值上增加一个正值功率,从而可以增加风力发电机组在小湍流度下的发电量;当风力发电机组的状态达到满发状态并且计算出的湍流度大于第三阈值时,在目前的功率设定点上增加一个负值功率,从而减少风力发电机组在大湍流度下的发电量,进而减少风力发电机组运行载荷以保证风力发电机组的安全性。
由于在相同风速、不同湍流度下风力发电机组的疲劳载荷各不相同,因此,在本发明的实施例中,大于零的功率设置有第一功率P1和第二功率P2,小于零的功率设置有第三功率P3和第四功率P4,从而在做到尽量精细化控制的前提下,能够充分利用小湍流度下的风能,尽可能地做到风力发电机组的发电量最大化。然而,本发明实施例并不局限于将大于零或者小于零的功率设置成两个。在本发明的其他实施例中,大于零或者小于零的功率还可以设置成三个或者更多个。但是,为了避免频繁的切换控制,大于零或者小于零的功率也不建议设置太多。
在一个实施例中,可以基于计算出的湍流度及风力发电机组的桨距角并根据预先建立的湍流度、桨距角与功率的查找表来获得第一功率P1、第二功率P2、第三功率P3或第四功率P4。
因此,本发明实施例的调整风力发电机组输出功率的方法还可以包括:通过仿真预先建立湍流度、桨距角与功率的查找表。
在一些实施例中,本发明实施例的预先建立湍流度、桨距角与功率的查找表可以包括:在风力发电机组达到满发状态后,当风力发电机组的湍流度不等于设计湍流度时,调整风力发电机组不同的功率设定值;挑选风力发电机组的疲劳载荷小于设计湍流度下的疲劳载荷并找到风力发电机组的输出功率最大时对应的功率设定值;将功率设定值与当前该功率设定值的差值作为当前湍流度与当前桨距角下的功率值;以及重复上述步骤得到不同湍流度与不同桨距角下的功率值,从而,可以在保证风力发电机组安全的前提下使得风力发电机组的发电量最大。因此,根据得到的这些不同湍流度与不同桨距角下的功率值可以建立湍流度、桨距角与功率的查找表。
本发明实施例的调整风力发电机组输出功率的方法可以根据风力发电机组的运行数据来确定风力发电机组的状态,并计算得到风力发电机组所在机位点的湍流度,然后,可以基于风力发电机组的状态和计算出的湍流度来调整风力发电机组的桨距角设定值或功率设定值,从而可以在整个运行风速范围内去根据风力发电机组的状态和计算出的湍流度来调整风力发电机组的输出功率。
本发明实施例的调整风力发电机组输出功率的方法可以使用现有的传感器,在整个风速范围内根据风力发电机组的状态和计算出的湍流度来调整风力发电机组的输出功率,从而可以达到在保证风力发电机组安全的前提下,尽可能地增加风力发电机组的发电量。
本发明实施例还提供了一种调整风力发电机组输出功率的装置100。图4 揭示了本发明一个实施例的调整风力发电机组输出功率的装置100的示意性框图。如图4所示,该调整风力发电机组输出功率的装置100可以包括一个或多个处理器101,该一个或多个处理器101用于实现如上各个实施例所述的调整风力发电机组输出功率的方法。
本发明实施例的调整风力发电机组输出功率的装置100具有与上述调整风力发电机组输出功率的方法大体相同的有益技术效果,故,在此不再赘述。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质上存储有程序,当该程序被处理器执行时,实现如上各个实施例所述的调整风力发电机组输出功率的方法。
本发明实施例还提供了一种风力发电系统10。图5揭示了本发明一个实施例的风力发电系统10的示意性框图。如图5所示,本发明一个实施例的风力发电系统10包括风力发电机组11、信号采集装置12、控制装置13及执行装置14。信号采集装置12可以采集风力发电机组11的运行数据。例如,信号采集装置12可以采集风力发电机组11的风速、输出功率、发电机转速、桨距角、变桨速度、机舱振动加速度、机舱位移和机舱推力中的多个数据。
控制装置13包括如上所述的调整风力发电机组输出功率的装置100。信号采集装置12可以将采集的风力发电机组的运行数据发送给调整风力发电机组输出功率的装置100。调整风力发电机组输出功率的装置100可以根据采集的风力发电机组的运行数据通过如上所述的方法来调整风力发电机组的桨距角设定值或功率设定值。
执行装置14可以接收调整风力发电机组输出功率的装置100输出的桨距角设定值或功率设定值,并根据桨距角设定值或功率设定值来调整风力发电机组11的桨距角或额定功率。
本发明实施例的风力发电系统10具有与上述调整风力发电机组输出功率的方法大体相同的有益技术效果,故,在此不再赘述。
以上对本发明实施例所提供的调整风力发电机组输出功率的方法及装置、计算机可读存储介质及风力发电系统进行了详细的介绍。本文中应用了具体个例对本发明实施例的调整风力发电机组输出功率的方法及装置、计算机可读存储介质及风力发电系统进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想,并不用以限制本发明。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的精神和原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也均应落入本发明所附权利要求书的保护范围内。

Claims (19)

1.一种调整风力发电机组输出功率的方法,其特征在于:所述方法包括:
获取风力发电机组的运行数据;
基于所述运行数据来确定所述风力发电机组的状态;
基于所述运行数据来计算所述风力发电机组所在机位点的湍流度;以及
基于所述风力发电机组的状态及计算出的所述湍流度来调整所述风力发电机组的桨距角设定值或功率设定值,以调整所述风力发电机组的输出功率。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述运行数据包括所述风力发电机组的风速、输出功率、发电机转速、桨距角、变桨速度、机舱振动加速度、机舱位移和机舱推力中的多个数据。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于:基于所述风速、所述输出功率和所述桨距角来确定所述风力发电机组的状态是否达到满发状态。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于:基于所述桨距角和所述变桨速度中的其中一个、所述机舱振动加速度、所述机舱位移和所述机舱推力中的其中一个以及所述风速来计算所述湍流度。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于:在所述风力发电机组的状态未达到满发状态时,基于所述机舱振动加速度、所述机舱位移和机舱推力中的所述其中一个的标准差来计算所述湍流度。
6.如权利要求4所述的方法,其特征在于:在所述风力发电机组的状态达到满发状态时,基于所述桨距角和所述变桨速度中的所述其中一个的标准差来计算所述湍流度。
7.如权利要求3所述的方法,其特征在于:在所述风力发电机组的状态未达到满发状态时,基于计算出的所述湍流度来调整所述风力发电机组的桨距角设定值。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于:在计算出的所述湍流度小于所述风力发电机组的设计湍流度时,则减小所述桨距角设定值以增加所述风力发电机组的输出功率;在计算出的所述湍流度大于所述设计湍流度时,则增大所述桨距角设定值以减小所述风力发电机组的输出功率。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于:在计算出的所述湍流度小于第一阈值时,将第一桨距角增加到所述桨距角设定值中;在计算出的所述湍流度小于第二阈值时,将第二桨距角增加到所述桨距角设定值中;在计算出的所述湍流度大于第三阈值时,将第三桨距角增加到所述桨距角设定值中;在计算出的所述湍流度大于第四阈值时,将第四桨距角增加到所述桨距角设定值中,其中,所述设计湍流度在所述第二阈值与所述第三阈值之间,并且,所述第一桨距角<所述第二桨距角<0<所述第三桨距角<所述第四桨距角。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于:基于计算出的所述湍流度及所述风力发电机组的输出功率并根据预先建立的湍流度、输出功率与桨距角的查找表来获得所述第一桨距角、所述第二桨距角、所述第三桨距角或所述第四桨距角。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于:还包括:通过仿真预先建立所述湍流度、输出功率与桨距角的查找表,所述预先建立所述湍流度、输出功率与桨距角的查找表包括:
在所述风力发电机组的状态达到满发状态前,当所述风力发电机组的湍流度不等于所述设计湍流度时,调整所述风力发电机组不同的桨距角设定值;
挑选所述风力发电机组的疲劳载荷小于所述设计湍流度下的疲劳载荷并找到所述风力发电机组的输出功率最大时对应的桨距角设定值;
将输出功率最大时对应的该桨距角设定值与所述风力发电机组的最优桨距角的差值作为当前湍流度与当前输出功率下的桨距角值;以及
重复上述步骤得到不同湍流度与不同输出功率下的桨距角值,从而建立所述湍流度、输出功率与桨距角的查找表。
12.如权利要求3所述的方法,其特征在于:在所述风力发电机组的状态达到满发状态时,基于计算出的所述湍流度来调整所述风力发电机组的功率设定值。
13.如权利要求12所述的方法,其特征在于:在计算出的所述湍流度小于所述风力发电机组的设计湍流度时,则增加所述功率设定值以增加所述风力发电机组的输出功率;在计算出的所述湍流度大于所述设计湍流度时,则减小所述功率设定值以减小所述风力发电机组的输出功率。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于:在计算出的所述湍流度小于第一阈值时,将第一功率增加到所述功率设定值中;在计算出的所述湍流度小于第二阈值时,将第二功率增加到所述功率设定值中;在计算出的所述湍流度大于第三阈值时,将第三功率增加到所述功率设定值中;在计算出的所述湍流度大于第四阈值时,将第四功率增加到所述功率设定值中,其中,所述设计湍流度在所述第二阈值与所述第三阈值之间,并且,所述第一功率>所述第二功率>0>所述第三功率>所述第四功率。
15.如权利要求14所述的方法,其特征在于:基于计算出的所述湍流度及所述风力发电机组的桨距角并根据预先建立的湍流度、桨距角与功率的查找表来获得所述第一功率、所述第二功率、所述第三功率或所述第四功率。
16.如权利要求15所述的方法,其特征在于:还包括:通过仿真预先建立所述湍流度、桨距角与功率的查找表,所述预先建立所述湍流度、桨距角与功率的查找表包括:
在所述风力发电机组的状态达到满发状态后,当所述风力发电机组的湍流度不等于所述设计湍流度时,调整所述风力发电机组不同的功率设定值;
挑选所述风力发电机组的疲劳载荷小于所述设计湍流度下的疲劳载荷并找到所述风力发电机组的输出功率最大时对应的功率设定值;
将功率设定值与当前该功率设定值的差值作为当前湍流度与当前桨距角下的功率值;以及
重复上述步骤得到不同湍流度与不同桨距角下的功率值,从而建立所述湍流度、桨距角与功率的查找表。
17.一种调整风力发电机组输出功率的装置,其特征在于,所述装置包括一个或多个处理器,用于实现如权利要求1-16中任一项所述的调整风力发电机组输出功率的方法。
18.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有程序,当所述程序被处理器执行时,实现如权利要求1-16中任一项所述的调整风力发电机组输出功率的方法。
19.一种风力发电系统,其特征在于:所述风力发电系统包括:
风力发电机组;
信号采集装置,用于采集所述风力发电机组的运行数据;以及
控制装置,所述控制装置包括如权利要求17所述的调整风力发电机组输出功率的装置;以及
执行装置,用于接收所述调整风力发电机组输出功率的装置输出的所述桨距角设定值或所述功率设定值,并根据所述桨距角设定值或所述功率设定值来调整所述风力发电机组的桨距角或额定功率。
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